[发明专利]一种大断面球铁的瞬时孕育方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种瞬时孕育方法，尤其是采用浇口箱浇注大断面球铁的瞬时孕育方法。

背景技术

在大断面球铁生产过程中，最突出的问题就是球化和孕育衰退，导致碎块状石墨或石墨畸变，恶化铸件性能，因而孕育处理是极其重要。孕育处理可以决定球径大小、石墨球数量、石墨球圆整度、乃至抑制球化衰退的关键要素。获得高等级孕育效果除了与孕育剂的组成物质和加入量有关外，还与孕育剂的加入时间和加入方式密切相关。通常情况下，孕育处理距离铁水凝固时间越近越好，即孕育得越晚越好，因此瞬时孕育往往成为球铁生产过程中的关键技术。

目前，生产大断面球铁铸件时通常采用的瞬时孕育处理方法是将孕育剂预先加入到浇口箱中，这种瞬时孕育方法简单，容易实现。但这种方法的问题是孕育剂要在浇口箱中完全溶解后才能进入型腔，孕育剂加入距离铸件凝固的时间较长，特别是由于孕育剂长时间在浇口箱中的热铁水中保存，不能迅速进入型腔随铸件本体一起快速冷却，这样就很容易降低球化剂率，出现孕育衰退，产生石墨畸变、产生碎块状石墨，进而导致球化率的降低，使得铸件的力学性能达不到技术标准要求。

目前使用的孕育剂有多种：75SiFe，Si-Ba，Si-Sr，Si-Zr等，但对于大断面球铁来说，均不能达到满意的球化效果，铸件组织中容易产生石墨畸变乃至碎块状石墨，球化率较低，进而导致铸件力学性能达不到标准要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大断面球铁的瞬时孕育方法，它适用于浇口箱浇注的开放式浇注系统，根据铁水流速不同，能准确改变孕育剂加入速度；使用新组分的孕育剂在浇注同时对铁水进行瞬时孕育处理，可用于生产材料牌号为EN GJS400-18LT或EN GJS350-22LT的高性能要求、可抗低温冲击的大断面球铁铸件。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

一种大断面球铁的瞬时孕育方法，铁水从浇口箱注入直浇道其特征在于浇注同时自动给料装置将孕育剂通过管道加入直浇道中，孕育剂与在直浇道中呈半充盈状态铁水混合后注入型腔；自动给料装置根据铁水流量的变化自动调整孕育剂的加入速度。

孕育剂成分及其重量百分比为：CeRe 1-2％、Ba 2-3％、Ca 0-3％、Si 65-68％、Bi 1-3％，其余为Fe。

孕育剂的加入量为浇注重量的0.2％。

孕育剂通过的管道为陶瓷管道。

发明有益效果：

本发明的孕育剂加入采用随铁水流量变化而改变孕育剂加入速度，准确控制孕育剂流量，使之和铁水的混合比稳定，提高孕育质量；孕育剂靠重力和铁水在直浇道产生负压进入直浇道，在铁水冲击作用下，与铁水均匀混合，无残留，不会产生阻塞现象，并能顺利进入型腔。孕育剂的加入方式与直接在浇口箱中加入方式相比，省去了铁水在浇口箱内停留的时间，因此孕育剂加入的时间更加接近铁水凝固的时间，从而使得铸件获得较高的球化等级，质量稳定性大为提高。

本发明采用高效能的孕育剂，其中Bi以物理混合方式加入到CeRe-Si-Ba-Ca孕育剂中，Bi是反球化元素，但在加入量适量的情况下，具有强烈的增加石墨球的能力，高效能的孕育剂中含有Bi 1-3％，会使石墨成核数量多，球径小，圆整度好，消除石墨畸变及碎块状石墨，铸件力学性能、特别是低温冲击性能更好，可用于制造高质量水平的抗低温冲击大断面球铁产品。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图。

图中附图标记为：1、变频器；2、电机；3、给料器；4、料斗；5、导入口；6、陶瓷管道；7、单板机；8、自动给料装置；9、浇口箱；10、浇口塞；11、直浇道；12、内浇道；13、型腔；14、砂箱。

具体实施方式

浇注前，确定产品浇注量和浇注时间，求出浇口箱液面高度与时间变化关系，进而求出铁水浇注流量与时间的函数关系，再依据孕育剂加入量为铁水浇注重量的0.2％，导出孕育剂流量与时间函数关系，本发明使用的自动给料装置8加入孕育剂流量为50g/r，导出自动给料装置8旋转速度与时间函数关系，将旋转速度与时间的关系式输入单板机7，从而通过单板7控孕育剂的流量，实现对孕育剂流量的变量控制，使之与浇注的铁水流量相应，满足孕育处理的要求。