铸造厂的钢水与铁水处理方面

fcf513

在铸造厂的钢水与铁水处理方面
属于钢包冶金范畴的包芯线技术在冶金工业中的普及和发展, 为铸钢和铸铁生产依靠改善钢水或铁水的内在质量去提高铸件的性能提供了一个很好的范例和简单的途径。
1） 钢水处理方面
l
强化钢水终脱氧
一般是在顶吹或底吹氩地条件下，根据钢种的不同而往钢水中加入0.4-0.6kg/t 的铝线，并使钢水的残余铝含量保持在0.025-0.04%水平上，从而消除因铸件气孔而造成的报废。
: o' _* l# u2 d$ ?7 ]: @l
. y! o% m* \8 R9 r# E细化钢的晶粒
--
; i4 o( N. M2 w用往钢水加入钒，钛，铌之类氮、碳化物生成元素，抑制奥氏体在热加工过程中的形变再结晶，阻止其晶粒的长大, 并通过它们的碳氮化合物的应变诱导析出, 对钢进行沉淀强化，从而
% {& N( O& L: s2 `4 l--
用往钢中加入一定数量铝的办法，使其与钢中氮等元素生成细小的弥散型化合物，并在奥氏体晶界出析出，从而防止铸件在随后的热加工过程中发生奥氏体晶粒长大。
--
8 z2 K7 ]7 S9 T: s! M往钢水中加入稀土，在净化钢水的同时，生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而使晶粒细化。
l
对钢水中的夹杂物进行变质处理
2 y# g; _& D8 Q) X是用加入铝线和硅钙线（或硅-铝-钡-钙和金包芯线）的方法，改变夹杂物的数量、尺寸、形貌
/ P* \9 _( N% l2 f( S6 K3 X$ M9 Q与分布，提高钢的强度与性能。
) e# C3 H  V+ U& M! ?8 V2） 铁水处理方面
/ l# |2 C( `- Q; a9 R5 z2 wl
对灰铁铁水的处理
+ {1 c/ m- h0 j( Z/ }' a--
铁水合金化处理
用合金包芯线进行铁水合金化的特点是：
# T  Q& j2 O" J$ n  T7 y添加元素的收得率很高；
加量精确，并便于进行微调；
0 H8 \2 g! n  _5 _/ z合金加入总量最少。
--
6 `9 J2 X/ c% D孕育处理
0 l9 W/ h/ u8 i" a用孕育剂包芯线技术进行灰铁孕育处理的特点是：
5 i3 r- F4 U! \" \7 W) K合金的收得率高；
8 l& z0 V' Q$ ^能精确地控制孕育剂的加入量；
  c0 K4 y# V* a. M7 z5 O
6 i+ `( O! @4 }' r" |能实现随流孕育和瞬时孕育；
可消除孕育不足和出现过孕育的可能性；
  W( K, L( }+ x$ \从根本上消除了用人工方法添加合金或孕育剂的人为误差。
0 f8 N1 Q/ I( G* ^# _% {3 Kl
+ r8 x, @( @7 g7 Y2 u- D% J  \对球铁铁水的处理
--
; z# v% C( Z* o6 D" A9 {! N" y冲天炉熔炼的高硫铁水的脱硫处理
( q2 F! `7 g/ Z
- \, T# \; i2 r9 K  w* G生产实践证明：为使铁水的含硫量从0.15%减少到0.015%，用碳化钙包芯线法取代往铁水喷或洒粒状碳化钙的方法脱硫，既可完全消除未起反应的碳化钙对环境的影响；又可大大减少（约40%）碳化钙的用量。
1 a5 ^8 ?% S) H; E. P( A" @; p! P--
, S8 ?# n; m* l7 `' ^冲天炉，或感应炉，或冲天炉+感应炉熔炼的非高硫铁水的脱硫处理

用纯镁包芯线，或纯镁+碳化钙的合金包芯线，以及用高镁合金包芯线进行脱硫，都可使铁水的含硫量由0.025-0.030%下降到0.005-0.009%的水平。
  d) }/ q4 z1 e4 u& A7 S--
- E# \8 y$ l  o' l( m+ l. w: l铁水的加镁处理

" p5 q& z4 `1 ]& J当前，用来进行铁水加镁处理的包芯线共有三类：即以纯镁为芯剂的包芯线，以金属镁+硅铁为芯剂的包芯线，以及以多元复合高镁合金为芯剂的包芯线。用得最广的是高镁合金包芯线。拥包芯线进行加镁处理具有合金回收率高，处理结果稳定，可以消除烟气对作业环境的影响等优点。有数据证明：只要包芯线的合金含镁量达到25%，就可在经济上胜过传统的冲入法。
( W2 k& w+ Y3 K8 R2 ?  n9 {. N

! s* r! z6 w3 \1 r--
& U9 f, v, S- y用冲天炉高硫铁水生产大断面球铁

它是用含有适量轻稀土、钙等元素的高镁合金包芯线在1330℃的温度条件下对铁水进行脱硫与球化，而后再用含有大量硅和适量镁、重稀土、钙、钡等元素的孕育剂包芯线进行孕育处理，扒渣后立即进行浇铸。与冲入法相比，具有产品质量高而稳定；球化与孕育衰退作用小；生产成本低，好控制等优点。
% C: \: g) c2 [/ {' F. Z& v
+ O9 o1 |1 S& \9 q" z$ k) f& R. m--
蠕铁铁生产中的应用
5 s2 t- s6 w9 A4 k4 l

9 f. D9 Q6 T7 B4 [据报道：世界著名的奥迪，福特，克莱斯勒，现代等汽车生产厂，因为引进了瑞典SinterCast的SinterCast System 2000，成功实现了蠕铁缸体和缸盖三包交替循环（即：第一包在浇铸线上浇铸；第二包则处于SinterCast 的取样、分析和校正作业中；第三包却处于基本处理与炉子出铁区中）式的批量生产。喂线装置则是其保证蠕化率达到75-80%（球化率不大于20-25%）的蠕化剂加入手段。

3 有色金属熔体处理方面
+ C- }3 ?% j  j# t( g  P* p1） 铝的晶粒细化
用喂线技术往铝液中加入晶粒细化剂（Al-Ti-B合金）已经成为国内外铝加工业提高铝的强度与加工性能的一个重要手段。
; }: [1 s  b' M& K$ U' C+ W2） 往镍液和铜液中加镁
0 c4 Y9 o1 W7 n: v8 K用镁包芯线往镍液和铜液中加镁是生产镍镁合金和铜镁合金的最简单而又最优效的方法。
! o" g3 g% j. X. `& o% n' U, L2 t3） 往铝、铜、镁、钛、钼、镍、钴、钽、铌及铂族金属液中加稀土
, G+ Y% J" J4 Y; R* h# F

( q) H; `# g% V) j% O+ _' @加入0.5%以上的稀土元素有明显效果。