水平連鑄作為一種近凈型清潔生產技術具有很好的發展前景。近年來水平連鑄技術在鑄鋼和鎂鋁合金方面的應用比較廣泛，但在鑄鐵方面的應用和研究較少。為研究水平連鑄模擬技術在鑄鐵方面的應用，促進水平連鑄技術的發展本文介紹了一種利用水渣鐵煉鐵直接生產灰鐵型材的水平連鑄工藝方法，并對采用此法生產的消失模灰鐵型材進行了金相分析和力學性能實驗。然后使用P r o_E軟件對型材、澆注系統及冒口等進行了三維建模，利用ProCAST和Vis ua l Enviro nme nt軟件作為鑄造過程數值模擬仿真工具對水渣鐵生產灰鐵型材過程中的金屬液充型及凝固進行仿真分析。 對出現在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產生給出了相關的建議。對大斷面型材表面出現的疤皮缺陷，分析了形成原因，優化設計后得到的鑄鐵型材新生產線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產，且生產鑄鐵型材的工序簡化，各設備的結構組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數.對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地.針對此問題本文提出階梯式的改進方案，通過模擬可知型材縮孔縮松和夾渣基本上得到了解決，而且完全能滿足型材的使用性能要求。并得出以下結論：  1、開發一種利用水渣鐵煉鐵生產灰鐵型材的新工藝方法，通過此方法利用水渣鐵生產鑄鐵型材可縮短生產周期、降低生產成本、提高生產效率。 億錦天澤鋼鐵有限公司

由于高鎳奧氏體球墨鑄鐵的凝固特性縮孔、縮松、片墨和裂隙狀氣孔是其主要缺陷分析這些缺陷產生的原因并制定出糾正、措施是水平連鑄工作者的當務之急.盡可能提高高鎳奧氏體球墨鑄鐵CE，加強孕育效果，利用石墨化產生的自補縮效果，保證球化的前提下，降低殘留鎂量是或減少縮孔縮松缺陷的有效途徑。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失。實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 采用數值模擬手段可以有效地揭示消失模水平連鑄中液態金屬的充型規律和模樣-金屬液相互作用機理，預測水平連鑄缺陷的產生。為優化水平連鑄工藝設計、提高鑄鐵型材質量提供理論指導。
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中國鐵器中的球狀石墨，就已由低硅的鑄鐵型材經柔化退火的方法得到。這是中國古代鑄鐵技術的重大成就，也是冶金史上的奇跡。球墨鑄鐵以其優良的性能，在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機械制造工業中得到廣泛應用。冶金行業過去一直認為球墨鑄鐵是英國人于1947年發明的。西方某些學者甚至聲稱，沒有現代科技手段，發明球墨鑄鐵是不可想象的。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失.反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學性能更為優良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。而且無法建立數學模型，采用BP、GA-BP神經網絡算法進行拉坯工藝參數自適應整定研究。基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數為輸入，拉坯工藝參數為輸出的控制模型。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數GA-BP神經網絡控制模型可以用于拉坯工藝參數自適應整定，所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統，實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。。按照方案，首先是結晶器模具工藝改造，設計加工Φ400mm引頸頭；其次是鐵水液面、拉拔澆注和水溫控制；然后是生產線裝備改造。