億錦天澤鋼鐵有限公司
球墨鑄鐵型材是工業上應用廣泛的金屬材料之球墨鑄鐵以其度、高塑韌性、良好的抗疲勞能力和鑄造性能以及較低的生產成本而應用越來越廣泛并逐步替代鑄鋼件。孕育處理是球鐵生產中不可缺少的一個環節其目的在于增加石墨球的數量、提高其圓整度、細化石墨球、防止球化衰退、降低白口傾向、防止在共晶團間形成自由滲碳體等。
鑄鐵型材在重工業中需求量大，被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農業機械等支柱行業。拉坯工藝參數設置是鑄鐵型材生產中的關鍵環節，設置不合理會導致拉漏、拉斷等生產事故和產生表面裂紋等鑄造缺陷。現有鑄鐵型材生產企業拉坯工藝參數控制技術參差不齊，尚無完整的理論體系。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，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。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。研究結果表明新型復合孕育劑的主要成分組成為：Bi%余量為Ca其加入量為鑄件重量的0.1wt%在向牌號為QT450-10的球鐵鐵水中加入此種新型孕育劑后球鐵組織中的石墨球數明顯增多由264個/mmm2增加至325個/mm石墨球數的增多有助于鐵素體含量的增加另外球化級別也由添加前的4級提高到3級從而使鑄件達到較好的綜合力學性能。
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。
