[发明专利]一种铁-3石墨伪合金液的搅拌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁-3石墨伪合金液的搅拌方法。

背景技术

公开号：CN1919433，发明名称：“一种含有轻质固体颗粒伪合金液搅拌方法及装置”上，阐述了铜-3.5镀镍石墨伪合金液的搅拌方法，即，采用常规旋转电磁搅拌与内壁布有直叶片石墨坩埚相结合方式对含有3.5wt％镀镍石墨颗粒的铜-3.5镀镍石墨伪合金液进行搅拌。在这种直叶片坩埚+电磁搅拌方法中，旋转电磁搅拌使伪合金液产生规则的周向层流运动，而坩埚内壁上的直叶片则改变了伪合金液的规则周向层流运动状态，在叶片长度方向上向前的倾斜角β对伪合金液施加了向外的作用力，使伪合金液产生了从坩埚内部向外部的附加层流运动；而在宽度方向上向上的倾斜角γ对伪合金液施加了向下的作用力，使伪合金液产生了从坩埚上部向下部的附加层流运动，这样，通过搅拌可以不断地将内部的伪合金液移到周围、将上部的伪合金液移到下部，进而阻止了伪合金液中颗粒的上浮和中央偏聚运动。在专利CN1919433中公开的β为25°、γ为45°条件下，伪合金液中的颗粒就是依靠13分钟的附加层流运动实现了均匀分布。

铁-3石墨伪合金液是含有3wt％石墨颗粒和97wt％铁液的伪合金液，对于铁-3石墨伪合金液的搅拌，由于铁与石墨颗粒的物性尤其是密度之间的差别比铜与镀镍石墨颗粒的差别大，铜液密度为8.2～8.9g/cm³，镀镍石墨颗粒密度为4.2～4.4g/cm³，石墨密度为1.9～2.2g/cm³，铁液密度为7.0～7.9g/cm³，因此实现石墨颗粒在铁-3石墨伪合金液中的均匀分布更困难，也就是说，用于实现石墨颗粒在铁-3石墨伪合金液中的均匀分布的搅拌时间会更长。

对于铁-3石墨伪合金液，在实现石墨颗粒均匀分布的前提下，用于搅拌的时间越短，能耗越小，成本越低，而且铁-3石墨伪合金液受到的污染也越少，其质量越高，因此可实现石墨颗粒均匀分布的铁-3石墨伪合金液的搅拌时间越短越好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有搅拌方法“搅拌时间长”的不足，提供一种能够快速实现石墨颗粒均匀分布的铁-3石墨伪合金液的搅拌方法，进一步缩短实现石墨颗粒均匀分布的搅拌时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用直叶片坩埚+电磁搅拌方法，在直叶片长度方向上向前倾斜β为33～35°、宽度方向上向上倾斜γ为66～68°的条件下，对铁-3石墨伪合金液进行搅拌。

本发明的有益效果是：对于伪合金液中的颗粒，要想尽快完成其在伪合金液中的分散，必须加强搅拌强度。在直叶片坩埚+电磁搅拌方法中，随着叶片γ的增大，伪合金液在流过叶片后的层流运动状态的变化程度逐渐增大，当γ增大到一定值时，除了产生附加层流运动以外，还将产生伪合金液的附加紊流运动，该附加紊流运动对伪合金液中的颗粒具有深层次的局部搅拌和分散作用，本发明就是利用β与γ优化组合后产生的附加紊流运动进一步促进了石墨颗粒在伪合金液中的均匀分布，从而达到了缩短搅拌时间的目的。利用本发明，对铁-3石墨伪合金液进行搅拌，实现石墨颗粒均匀分布的搅拌时间可缩短到8分钟，比CN1919433专利的最短搅拌时间10分钟至少又缩短了20％。

附图说明

图1为本发明方法搅拌铁-3石墨伪合金液装置的主视图。

图中，电磁极对1，陶瓷坩埚2，直叶片3，上盖4，Ar气管5，堵塞6，外罩7，伪合金液8，底架9。

图2为本发明方法搅拌铁-3石墨伪合金液装置的A-A局部视图。

图3为本发明方法搅拌铁-3石墨伪合金液装置的B-B局部视图。

图4为采用本发明方法搅拌的铁-3石墨伪合金液的微观组织。

具体实施方式

结合附图对本发明方法搅拌铁-3石墨伪合金液装置的具体说明如下：

铁-3石墨伪合金液的搅拌装置包括：旋转电磁搅拌装置、陶瓷坩埚2、上盖4、Ar气管5、堵塞6、底架9。

旋转电磁搅拌装置的三对电磁极对1均布在陶瓷坩埚2周围，与陶瓷坩埚外壁之间的距离为5mm，电磁极对1外侧加外罩7。