一種水平連鑄工藝設計中澆冒結合的設計方法。工藝設計階段對軸承座進行凝固分析,得出了鑄鐵型材各部分的模數后,使用截面比設計法、均衡凝固設計法來定量化設計澆冒口系統的尺寸。研究表明該鑄鐵型材應采用底注式澆注系統為宜,對鑄鐵型材中部區域采用澆冒系統處理熱節,提取凝固模擬結果中熱節處的平均模數和金屬液體積,即可對澆冒口系統的尺寸進行定量化設計;充型結果表明澆注節奏應為“先慢后快再慢”;凝固結果表明澆冒口液態補縮明顯,石墨化膨脹壓力沒有損失,鑄鐵型材設計良好。將該鑄鐵型材參數應用于生產,生產的灰鑄鐵軸承座質量良好,滿足使用要求。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。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。對某升降機底架細桿部位進行觀模擬,模擬結果表明外部為激冷細晶區,在凝固過程中 L角位置易形核。實驗與模擬對比表明使用數值模擬的方法對灰鐵件水平連鑄過程的晶粒生長進行預測具有可行性,為課題組之后的研究做了準備。
球化反應控制的關鍵是鎂的吸收率,溫度高,反應激烈,時間短,鎂燒損多,球化效果差;孕育處理是球墨鑄鐵型材生產過程中的一個重要環節,它不僅促進石墨化,防止自由滲碳體和白口出現,而且有助于球化,并使石墨變得更細小,更圓整,分布均勻,從而提高球墨鑄鐵的力學性能。孕育劑一般多采用FeSi75,其加入量根據對鑄件的力學性能要求,一般為0.8%~1.0%。孕育劑的粒度根據鐵液量多少,一般砸成5~25mm的小塊。孕育劑應保持干凈、干燥。 對出現在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷,進行了地研究分析,對大斷面型材表面出現的疤皮缺陷,分析了形成原因,討論了影響其形成的因素,并提出了能有效疤皮缺陷的措施。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。 另一方面,連鑄鐵棒不能變截面和鑄造型腔,對于一些產品的后續加工量帶來很大負擔。采用連續鑄造工藝的球墨鑄鐵型材棒料和灰口鑄鐵棒料型材的單價為什么比砂型鑄造的便宜?很多用戶曾提過這個問題。因為就鑄造品質而言,鑄鐵型材棒料沒有砂眼氣孔,鑄造精度高,成品率幾乎接近,所以價格似乎應該比翻砂件高。實際上,由于連鑄型材因必須大批量生產同規格鑄鐵型材棒料,所以在攤平模具費用和人工費用上展現出 優勢,生產成本大幅下降。