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。

通過對不同孕育劑的孕育處理效果進行研究，分析孕育劑中不同元素對孕育衰減時間的影響，找出不同孕育劑孕育衰退的衰退規律，進而為揭示長效孕育劑機理和穩定生產厚大鑄鐵型材提供理論依據。 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。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。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。氧化鈰有降低球墨鑄鐵共晶溫度的作用。過冷度隨著氧化鈰加入量的增加先降低后增加，而共晶凝固時間隨著氧化鈰加入量的增加先增加后降低。在20％左右的適當氧化鈰含量時，球鐵共晶溫度高，共晶凝固時間長，有效延遲孕育衰退。

隨著對鑄件質量要求的提高客戶不僅對鑄件的外觀有要求而且對鑄件內在質量的要求也不斷提高。對生產的鑄件要求進行無損探傷這樣躲在鑄件內部的縮松就會被發現。因此從根本上鑄件內部的縮松缺陷是今后企業所希望達到的目標。本課題深入研究球墨鑄鐵的凝固特點和縮孔、縮松的形成機理擬采用一種新工藝從根本上球墨鑄鐵件的縮松缺陷以提高球墨鑄鐵件的整體質量。 灰鑄鐵大得多外觀清潔光亮很有砂通常立澆的三角試塊兩側有縮陷臥澆塊頂面或兩側有縮陷試塊冷卻敲斷后球化良好試，呈銀白色或銀灰色瓷狀斷口 白口清晰中間有疏松若斷口呈銀白色并有放射狀花紋則表球劑加入量偏高產生的碳化物較多此時試塊入時發出“”的脆裂聲試片輕擊即斷且新擊的口很濃的電石氣味因此好澆注時進行浮硅育若口呈銀灰色并有均勻分布的小黑點若斷呈色晶。 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。 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。 曲軸試塊豎置時隨著加入量的增加縮松缺陷整體向上表面集中縮松缺陷面積先逐漸減少后又逐漸增加不能完全曲軸試塊內部的縮松缺陷;曲軸試塊橫置時底部左右兩側添加除縮劑并配合頂部加冒口的工藝方案可完全球墨鑄鐵鑄件內部的縮松缺陷。各種球墨鑄鐵復合除縮劑對石墨的球化程度、鑄件的力學性能及珠光體含量均無明顯影響但可使鑄件局部晶粒細化。