下载文档原格式
球墨铸铁熔炼工艺讲解未经球化和孕育的球墨铸铁原铁水质量对铸件组织、性能和铸造缺陷的形成都有重要影响。
优良的原铁水应该符合以下质量要求：1.常存元素和合金元素的质量分数符合要求。
2.铁水经过适当过热后，在合适温度出炉。
一般原铁水出炉温度不低于1420℃。
有些合金球墨铸铁熔点较高，需在更高温度出炉。
3.含有所需要的微量元素。
干扰石墨球化元素的质量分数在允许范围内。
4.炉料在熔炼过程中氧化轻微。
氧、氮、氢等气体含量适当。
5感应炉、冲天炉、电弧炉都能用来熔炼球墨铸铁原铁水。
本章介绍目前国内最常用的两种熔炉：感应炉和冲天炉。
一、感应炉熔炼上图（4—1）是感应炉炉体基本结构简图。
这种熔炉是使用耐火材料捣制的坩埚盛装炉料和铁水。
坩埚外围装有异形铜管或矩形铜管制成的螺旋形线圈。
当交流电通过感应线圈，由于交变磁场的作用，装入坩埚的炉料内产生很大的感应电流，使炉料加热、熔化并使铁水过热。
按照输入炉子的电流频率，感应熔炉分为工频炉（50HZ）、中频炉（150---8000HZ）和高频炉（大于10000HZ）。
按坩埚的耐火材料性质，炉子分为酸性炉、碱性炉和中性炉。
按炉子结构，有无芯感应炉和有芯感应炉。
我国自20世纪70年代以来广泛使用感应炉熔炼铸铁。
大型铸造厂（如汽车铸件铸造厂）多使用以大型感应炉为主体的双联熔炼。
感应炉炉料包括生铁、废钢、铸件回炉料、铁合金、切屑和增碳剂等。
铁水中非金属夹杂物含量少。
元素烧损率较低，铁水温度和成分易于调整和控制而达到均匀稳定。
有些铸造厂还采用废钢和增碳剂熔炼合成铸铁。
由于铁水温度、成分容易控制，合金元素损耗少，感应炉可以用来熔炼高合金铁水，如高铬铸铁、高镍奥氏体铸铁原铁水等。
铁水比较纯净，过热温度能达到1700℃以上，元素的熔损少于冲天炉，对环境污染较轻，劳动条件相对较好，而且可使用大量废钢作为炉料，因此感应炉用于熔炼各种球墨铸铁原铁水。
但是感应炉生产的原铁水与冲天炉铁水相比，石墨晶核和石墨球数较少，铁水的共晶过冷度较大，产生白口倾向较强。
![铸态QT450_10球墨铸铁生产工艺研究[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/6a34cb6ea45177232f60a222.png)
铸态球墨铸铁QT450-10的熔炼过程控制铸态球墨铸铁QT450-10的熔炼过程控制1、生产条件及化学成分设计铁液采用冲天炉—感应电炉双联熔炼，其中冲天炉为3 t／h多排小风口热风酸性炉，感应电炉为2 t中频感应电炉。
球化、孕育处理前，铁液在感应电炉中进行进一步的脱硫处理，以获得高温、低氧化、低硫的原铁液。
生产中对铸态QT450-10的化学成分提出的要求为：3.4％～3.9％ C，2.5％～3.0％ Si，≤0.4％ Mn，＜0.050％ P，＜0.025％ S，0.04％～0.10％ Mg残，0.015％～0.04％ RE残。
2 、熔炼过程控制要点(1)准备和检查工作时要使用的相关物品，如：FeSi75A115—B孕育剂、FeSiMg8RE5球化剂、增碳剂、铁液搅拌工具等。
(2)新包或4 h未使用的铁液包(0.5 t)使用前必须烫包，使用地上衡称量空包和装满铁液的包，计算一包铁液的重量(用以计算合金加入量)。
(3)孕育剂、球化剂合金预热温度应大于150℃，上限越高越好，但最高不超过400℃，并且预热时不能接触明火；孕育剂粒度3～20 mm，球化剂粒度10～25 mm。
(4)计算孕育剂、球化剂的加入量，孕育剂含硅按75％计算，加入量按1.0％～1.4％计算，球化剂含硅按44％计算，加入量按1.5％～1.8％计算。
(5)放置合金，合金放在凹坑式包底的凹坑内，由下至上的放置顺序为：球化剂一孕育剂一珍珠岩砂，并尽量塞实，如必要还应加压一块小于5 kg的生铁或钢板。
其中孕育剂只能加入计算量的70％，剩余的在处理时加入。
(6)铁液出炉前应制白口化试样，送做光谱成分分析。
确定C：3.7％～3.9％，Si：1.6％～1.8％。
成分分析达不到要求，应再对铁液进行调整，并观察原铁液浇注的三角试样的断面是否正常。
(7)调整铁液的处理温度为1480～1500℃。
使用测温仪测温并记录。
(8)球化和孕育处理①铁液倒人的落点应在包内无合金的一侧，以避免球化剂过早反应：②铁液倒人1／3～1／2时再从出铁槽加入孕育剂计算量的20％；③铁液加入预定值的约2／3时进行反应，反应基本完毕进行初次搅拌，然后加足铁液进行搅拌，搅拌深度必须超过铁液深度的一半。
中频炉熔炼工序工艺操作规程1目的加强现场技术管理，规范中频炉熔炼操作2范围适用于中频炉熔炼抗磨白口铁、灰铁、球铁的操作3. 熔炼设备检查3.1中频炉操作工每天在开炉前，应检查炉衬、炉口情况，当发现有炉口钻铁时应及时拆开炉口，重新修出炉口。
3.2操作工送电前应检查电器冷却水管接头、炉体冷却水管接头有无漏水、起包现象，当存在此现象时应及时通知维修人员修理或更换。
3.3、操作工每天送电前检查炉体、电器内冷却水水压及油泵油压情况。
各水路水压、油泵油压应符合设备要求。
3.4、操作工应该同时应检查炉体有无渗水、漏炉衬材料、吸咐杂质等现象，存在问题时应及时处理后再开炉。
4 熔炼材料准备4.1 原生铁、回炉料、增碳剂、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、镍、球化剂、孕育剂的质量标准应符合标准。
4.2每批外购的生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁应该分类堆放，不可混杂（生铁、硅铁、锰铁、铬铁、球化剂、孕育剂应附有对方或本公司的检测报告）4.3 炉料尺寸大小要合适，不能大于炉口直径。
4.4用于球铁和白口铁的废钢应为低碳钢边角料，清洁无油、去锈。
不得混有表面有油漆或镀层的材料，不得混有合金钢废料。
4.5新生铁回炉料、浇冒口表面粘附的泥砂应清除。
4.6 铁屑应按材质种类分类堆放，不得混有油污泥砂和抹布等杂物。
4.7根据浇注铁水总量和配料比例，开炉前要备足各种炉料，并且分好类。
5 熔炼操作5.1熔炼抗磨白口铸铁时，先装入废钢、再加入高碳铬铁和镍板；再加入回收料；熔炼灰铸铁时，先装入生铁和回收料，再加入废钢。
5.2加料过程中要注意保护炉口、炉衬，不可用大块直接砸炉口、炉衬。
装料应紧实。
5.3 第一炉冷料启动时，装料时往炉内加料时要注意不要砸到炉衬。
5.4第一炉熔化先用300～500KW左右的小功率送电半小时，使生料逐渐变红，观察炉衬，当生料和炉衬从底部到顶部都变得明亮时，保温半小时，然后进入正常熔化。
5.5 加入到电炉内的各种原材料严格按工艺员出具的配料单要求，分批吊入，计量要求准确，并做好记录。
球墨铸铁熔炼工艺规程本规程适用于中频电炉熔炼球墨铸铁件一、原材料要求1、新生铁Q10和Q12符合GB/T1412—2005要求其中Mn≤0.20、P≤0.020、Ti≤0.050。
2、废钢符合GB/T4223—1984要求块度不得大于240×240mm。
3、回炉料仅限球墨铸铁回炉料回炉料必须抛丸清理去除泥沙。
不得使用其他材质的回炉料。
4、硅铁牌号FeSi75—C符合GB/T2272—1987要求。
5、锰铁牌号FeMn68C7.0符合GB/T3795—2006.6、稀土镁硅铁合金球化剂牌号FeSiMg8Re3符合GB/Y4138—2004要求。
二、熔炼操作1、炉前操作工人必须是经过专业培训且具有一定的理论水平和实际中频炉操作经验。
2、炉前操作工人应按要求穿戴安全劳动保护用品。
3、检查所需要的原材料、辅料是否齐备是否符合工艺要求各检验、测量和实验设备是否合格各设备使用状况是否良好正常。
4、炉料配比QT450—10牌号新生铁5570、废钢57、回炉料2340。
配料比以满足炉前成分为准在特殊情况下可作适当变化。
5、按配料通知单上注明的各种炉料重量准确计量加入炉。
6、投料顺序为新生铁后废钢在回炉料。
7、熔炼过程中要经常捣料防止炉料“搭桥”或结壳。
8、炉料全部投入后温度达到1300℃时加入稻草灰或覆盖剂对铁水进行保护熔炼防止铁水氧化。
9、炉内铁水温度达到1400℃光学高温剂后取样分析化学成份。
10、炉前成份C3.754.00Si1.301.70Mn≤0.50P≤0.07S≤0.035.11、球化包采用1000kg专用球化除了包球化处理前球化包应烘烤至暗红色。
12、球化处理采用堤坑处理包冲入法。
球化剂FeSiMg8Re3按出铁量的1.301.60加入覆盖FeSi粉按出铁量的0.300.40加入。
装包顺序球化剂→覆盖硅铁→压铁。
每层适当捣实在边角处适当加入少量的冰晶石粉。
球化反应时间控制在1分30秒至5分钟之间。
球墨铸铁熔炼工艺规程•2011-12-10 10:41:07本规程适用于中频电炉熔炼球墨铸铁件一、原材料要求：1、新生铁：Q10和Q12，符合GB/T1412—2005要求，其中Mn≤0.20%、P≤0.020%、Ti≤0.050%。
2、废钢：符合GB/T4223—1984要求，块度不得大于240×240mm。
3、回炉料：仅限球墨铸铁回炉料，回炉料必须抛丸清理，去除泥沙。
不得使用其他材质的回炉料。
4、硅铁：牌号FeSi75—C，符合GB/T2272—1987要求。
5、锰铁：牌号FeMn68C7.0,符合GB/T3795—2006.6、稀土镁硅铁合金球化剂：牌号FeSiMg8Re3符合GB/Y4138—2004要求。
二、熔炼操作：1、炉前操作工人必须是经过专业培训，且具有一定的理论水平和实际中频炉操作经验。
2、炉前操作工人应按要求穿戴安全劳动保护用品。
3、检查所需要的原材料、辅料是否齐备，是否符合工艺要求，各检验、测量和实验设备是否合格，各设备使用状况是否良好正常。
4、炉料配比：QT450—10牌号：新生铁55～70%、废钢5～7%、回炉料23～40%。
配料比以满足炉前成分为准，在特殊情况下可作适当变化。
5、按配料通知单上注明的各种炉料重量准确计量加入炉。
6、投料顺序为新生铁，后废钢，在回炉料。
7、熔炼过程中要经常捣料，防止炉料“搭桥”或结壳。
8、炉料全部投入后，温度达到1300℃时，加入稻草灰或覆盖剂对铁水进行保护熔炼，防止铁水氧化。
9、炉内铁水温度达到1400℃（光学高温剂）后取样分析化学成份。
2、炉前成份：C3.75～4.00%；Si1.30～1.70%；Mn≤0.50%,P≤0.07%;S≤0.035%.3、球化包采用2000kg专用球化除了包，球化处理前球化包应烘烤至暗红色。
4、球化处理：采用堤坑处理包冲入法。
球化剂FeSiMg8Re3按出铁量的1.30～1.60%加入，覆盖FeSi(粉)按出铁量的0.30～0.40%加入。
Nodular Iron铸态QT700-10球墨铸铁的研制张军，文宏，郑言彪，齐基(湖北省机电研究设计院股份公司，湖北武汉430070)摘要:介绍了QT700-10球墨铸铁的生产工艺:合理设计化学成分，采用0.5t中频电炉熔炼;选用FeSiMg8RE3球化剂，包内孕育剂选用75SiFe,二次孕育及随流孕育采用自行配制含有Sb、Ba、Ca等多种元素的复合孕育剂,冲入法进行球化及孕育处理。
生产结果显示:从浇注的Y型试块及铸，检测得到的铸学均符合技术要求，随后进行了批生产，试棒结果:球化等1~3，墨6~7,+铁素，中，珠光体体积分数50%~70%,抗拉强度700-750MPa，伸长率10%~13.5%，硬度220-250HB。
关键词:球墨铸铁；；中图分类号:TG255文献标志码:B文章编号：1003-8345(2020)06-0011-03D0I:10.3969/j.issn.1003-8345.2020.06.003Development of As-cast QT700-10Nodular IronZHANG Jun,WEN Hong,ZHENG Yan-biao,Qi Ji(Hubei Mechanical and Electrical Research and Design Institute Co.,Ltd.,Wuhan430070,China)Abstract:The production process of QT700-10nodular iron was introduced:using0.5t medium frequency furnace to conduct melting,using FeSiMg8RE3nodularizing alloy,choosing75SiFe for ladle inoculation,for secondary inoculation and stream inoculation using self-made composite inoculants containing multiple elements including Sb,Ba,Ca,adopting pour-over processto conduct nodularization and inoculation treatment.The production results showed:by sampling from Y-type test block andfrom casting body,detected metallographic structure and mechanical properties met technical requirements.Subsequently,small batch production was carried out,the inspection results of casting body test bar were as following:nodularizing gradewas of1-3grade,graphite size was of6-7grade,the matrix structure was of pearlite+ferrite,and the volume fraction of pearlitewas of50%-70%,tensile strength was of700-750MPa,elongation was of10%-13.5%,hardness was of220-250HB.Key words:nodular iron;high strength;high toughness中制2025化政策要求，、球墨铸铁的合要求GF公司、公司等采用、、等的铸球墨铸铁生产高,技术处,的低端球墨铸铁为主c1d,公司了收稿日期:2020-06-11修订日期:2020-11-28作者简介：张军（1979—）,男，安徽阜+人，硕士，/0工程3,主要从事ADI、铸态/强度、耐疲劳球墨铸铁和耐磨铸铁材料的研I及管理工作。
