喂线法球化工艺生产铸态铁素体球铁的实践【转载】

老翻砂匠

    喂线法球化工艺生产铸态铁素体球铁的实践
          作者：洪沙德 朱彦方

      1．前言

      我厂年产各类汽车制动系统200多万套，其中每年需球墨铸铁件3500余吨。

      这些球墨铸铁件都是质量小于5Kg的小件，中频感应电炉熔炼，普通球化剂包底冲入球化法，湿型砂造型，产品牌号为QT450-10，QT500-7及QT550-6，铸件经100%X射线探伤，不允许有缩孔及缩松等缺陷。因而铸件工艺出品率较低，同时因采用普通球化剂加包底冲入法球化工艺，铁液增硅多，致使配料中回炉料只能配45%左右，不能多配，造成回炉料剩余，不得不以1.3:1的比例调换生铁，致使生产成本增加。

      针对上述问题，我们与某高校联合进行了系列试验，取得了理想效果。实践证明：喂线法球化工艺比传统的包底冲入法球化工艺具有降低生产成本，改善生产环境，被处理铁液温降小及球化质量稳定等优势。

      2．生产条件及方法

      喂线球化工艺是通过喂线机将含有合金元素的包芯线连续不断地插入到铁水包底部，由于高温铁液的作用，芯皮被熔化，芯料（合金元素）随即与铁液的接触，发生球化处理过程。这种工艺一台好的喂线机是前提，包芯线的质量是保障，喂线速度和人射角是关键。我们采用高径比为1.4~1.5:1的球铁包处理铁液，液面高度距离包口250mm左右较合适，铁液处理温度1480~1500℃。用德国M18型直读光谱仪测定化学成分，WE-10A抗拉试验机测定标准吉尔试验棒的抗拉强度。孕育处理是采用0.8%的75SiFe球化前孕育剂0.1%的大块75SiFe球化后孕育，比包底冲入法球化的孕育工艺操作简单。

      3．喂线法与包底冲入法球化工艺对比

      （1）包芯线与普通球化剂成分及加入量对比如表1所示

   表1  包芯线与普通球化剂成分及加入量对比/%

	包芯线	普通球化剂
Si	40-44	40-44
Mg	30	5.4-5.8
加入量	0.43	1.24
增硅量	0.18	0.52

（2）喂线法与包底冲入法球化工艺各项指标对比如表2所示

   表2  喂线法与包底冲入法球化工艺指标对比

	喂线球化工艺	普通球化剂包底冲入球化工艺
回炉料配入量	60%	45%
球化处理温度	1480-1500℃	1510-1530℃
球化降温	50℃	80℃
球化操作及球化稳定性	喂线长度和速度由喂线机控制，减少人为误差，易于操作，减少对球化和成分波动	球化剂需捣实并覆盖，球化处理在很大程度上要靠炉前控制人员的试验来控制，易引起球化剂成分被动
劳动强度	小	大
环境、卫生	可在封闭的球化处理室中进行，废气被抽走，改善了坏境	烟尘及镁光一起造成环境的恶化
球化处理成本	100元/T铁液	122.5元/T铁液
设备投资	70000元	无

4．实验结果

   我们利用喂线法球化工艺进行了生产，其中4个包次的化学成分如表3，金相组织及力学性能如表4。

   表3  喂线法生产的球铁化学成分/%

批次号	C	Si	Mn	P	S	Re	Mg
W16H	3.7	2.78	0.24	0.033	0.013	0.01	0.034
W17L	3.67	2.79	0.27	0.003	0.012	0.009	0.031
W18I	3.74	2.74	0.28	0.042	0.016	0.013	0.039
W19A	3.8	2.79	0.27	0.042	0.014	0.012	0.003

    表4 喂线生产的球铁金相组织与力学性能

批次号	金相组织					力学性能
	球化级别	石墨大小	球光体量/%	渗碳体量/%	磷共晶量/%	抗拉强度/Mpa	伸长率/%	硬度/HB
W16H	3	6	5-10	<1	<1	487	13	175
W17L	2-3	6-7	5	<1	<1	485	18	170
W16H	3	6	5	<1	<1	487	18	164
W19A	3	6	5	<1	<1	475	15	169

  从表3、表4可以看出，利用喂线法球化工艺生产的球墨铸铁残余镁量波动小，金相组织及力学性能稳定。

      5．结论

      1．利用喂线法球化工艺每年按处理4000T铁液计，球化处理成本可降低9万元。

      2．采用喂线法球化工艺可多用15%的回炉料，每年可多用回炉料600T，生铁和回炉料的差价按400元/T，可节省生铁成本24万元

      3．由于喂线法球化工艺被处理铁液温降比保底冲入法少30℃，这样可降低熔炼铁液的电耗。

      4．采用喂线法球化工艺烟尘极少，改善了劳动环境，实现清洁成产并减轻了工人的劳动强度。

      5．喂线法球化工艺操作简单，易于控制，易实现自动化，更易稳定球化质量。

                                           （来源：中国铸造协会）

铸造小猫

铸造小狗 发表于 2018-9-24 12:25

                               
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喂丝法工艺真还不是十全十美的，实际上的成本不会比冲入法低，且镁的吸收率和铸件的白口倾向问题一直是困扰 ...

如果真有那么神奇，早就烂大街的去应用了。
早年设备没普及的一个因素是耗材的原因，单一供方，影响了原有供应商的利益等等。
每种方法都有其优缺点，不是万能的好，比如转包，抛开专利技术不说，目前用的企业不多，部分是模仿人家的专利设计的包子。
希望你能多了解点情况，展现出用户角度真实的那一面吧

                               
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铸造小狗

喂丝法工艺真还不是十全十美的，实际上的成本不会比冲入法低，且镁的吸收率和铸件的白口倾向问题一直是困扰的，真心希望专家们本着实话实说，实事求是的态度分析与总结。
试想，喂丝工艺源于欧美发达国家，然而，十多年了，并未得到普及，这说明了什么问题？
想起了一位坛友说的话：喂丝法工艺一一任重道远！

shine

铸造小狗 发表于 2018-9-24 12:25
喂丝法工艺真还不是十全十美的，实际上的成本不会比冲入法低，且镁的吸收率和铸件的白口倾向问题一直是困扰 ...

都说喂丝法工艺铁水不降温，实践情况是降温的只是相对来讲要小一点。

芯线的问题应该也不小，不管是熔化线还是混合线。真心希望说喂丝法工艺吸收了高的（达到60%）高工，能详细介绍一下，怎么才能达到？

卡不死

没关心过成本对比，我来现在的工厂已经是球化孕育都是喂丝的。用保温炉浇注，残留Mg控制得不好，0.06左右，不稳定，有时候都能0.07

导航快艇

谢谢楼主分享。
据宏德和意大利普捷达及力拓做喂丝处理站和包芯线喂丝经验来看，文中说的“这种工艺一台好的喂线机是前提，包芯线的质量是保障，喂线速度和人射角是关键。”----------------切中要点：1，要有好的喂丝机：喂丝机要能智能响应原铁水参数：铁水温度、原硫、处理量及残镁目标，并自动依据记录的残镁值修正计算系数；2，包芯线质量和喂丝速度和入射角度---都是喂丝关键因素，还有原铁水干扰元素少，处理铁水量和球化线含Mg量多少合理匹配，合理的铁水高径比1.5-2.0，保证球化反应平稳，等，最终这些因素综合效果决定镁吸收率，残镁波动幅度，球化孕育效果。


再看喂丝比较结果：“喂丝与冲入法比较有优势：1，多吃回炉料20%”------确是喂丝优点；“2，处理温度下降30度”------降低处理对球化效果很有利；“3，温降少30度”，------这对球化质量很有好处，还有改善空间，可少降温50度；“4，稳定性好；5，环保；处理成本 每吨节省22.5元”------确是喂丝优点。

shine

很多事情不能局限于理论上看，只有深入现场、深入一线，才能听到、看到、感受到最真实的东西！

现在的社会，什么都贬值了，连专家的话也都贬值了！

谁能说清楚，为什么喂丝法源于国外，而在国外并没有普及？这么好的工艺，老外怎么就不知道应用呢？

导航快艇

shine 发表于 2018-9-25 09:57
很多事情不能局限于理论上看，只有深入现场、深入一线，才能听到、看到、感受到最真实的东西！

现在的社会 ...

意大利普捷达Progelta在欧美做铁水智能喂丝处理站和全自动转运系统已经超过30年了，已建成超过200条这样的处理站和运输系统；国内DISA线上的随流孕育机基本都是普捷达的，普捷达是应达电炉独家配套商；欧美已有50%以上的企业改用喂丝处理了。宏德和普捷达已在国内为客户新建改造了多条喂丝处理站和全自动铁水转运系统，感兴趣的可以去参观一下。

铸造小狗

导航快艇 发表于 2018-9-25 10:32
意大利普捷达Progelta在欧美做铁水智能喂丝处理站和全自动转运系统已经超过30年了，已建成超过200条这样 ...

将在东南亚和国内成功的案例推荐一下，适时会去了解的，谢谢！

老翻砂匠

欢迎“百家争鸣，百家争艳”，相互交流才能促进共同进步～

导航快艇

宏德合作伙伴-意大利普捷达Progelta公司的铁水喂丝处理及铁水全自动转运系统在欧美的应用简介：1，意大利普捷达专家来到宏德，他们愿助力中国铸造推广欧美先进技术-铁水自动化运输系统及喂丝处理工艺；2，意大利普捷达Progelta铁水全自动转运系统 -小车承载处理包，炉前自动接铁水；3，意大利普捷达Progelta喂丝处理站-简易式-行车或叉车转运铁水处理包在简易处理站进行智能喂丝处理，处理的烟尘基本被吸走，适合车间场地狭小的；4，意大利普捷达Progelta喂丝处理站-封闭式-小车自动转运铁水到封闭式智能喂丝处理站进行智能喂丝处理，处理的烟尘全数被吸走；5，意大利普捷达Progelta铁水转运系统-小车自动将处理的铁水转运铁水到浇注机。

铸造小猫

几年前的事情了，国内某合金企业，自己有铸造厂，从看完现场后决定，不回考虑该公司的喂丝机了，自己的工厂都一直在用冲入法，当面用喂丝法给客户看下

guoke

喂丝球化工艺用了快十年了吧！总体来说效果还是不错，但是国内厂家喂丝线质量：有些厂家的喂丝线质量确实不稳定，用熔配做的喂丝线总体较好，用混配做的喂丝线质量确实不稳定，总体来说选好喂丝线，球化效果还是不错的。

CHAN986105

我们厂新上的喂丝球化就经常出现球化不良的现象，而且铸件的缩松倾向比使用冲入法时要大，正常量产的产品干着干着就缩了，找不到原因，只能怀疑是喂丝球化的影响。各位老师能谈谈看法吗？

scjd888

各有千秋，有待加强

老翻砂匠

CHAN986105 发表于 2018-11-22 22:07
我们厂新上的喂丝球化就经常出现球化不良的现象，而且铸件的缩松倾向比使用冲入法时要大，正常量产的产品干 ...

喂丝法工艺本来就是白口化倾向严重和缩松倾向严重，这个是没办法的～

njrzm

其实芯料的含镁量高未必是好事，氧化镁太大，吸收率能高吗？降低才是提高镁的吸收率正道，但降低了会导致用量大，大量利用回炉料的优势又没了，且铁皮的身份也大大地提高了，总感觉，喂丝法工艺的真正有点也只有在环保上！

卡不死

njrzm 发表于 2018-11-23 12:21
其实芯料的含镁量高未必是好事，氧化镁太大，吸收率能高吗？降低才是提高镁的吸收率正道，但降低了会导致用 ...

工人操作也简单点啊，不然一天浇注二十多包，球化包捣包的每次都是热包，夏天热死

njrzm

卡不死 发表于 2018-11-23 14:54
工人操作也简单点啊，不然一天浇注二十多包，球化包捣包的每次都是热包，夏天热死 ...

环保和改善工人的劳动强度方面，比起冲入法肯定是要好得多！

scjd888

学习了一下，没有实践不做评论