[发明专利]一种蠕化包芯线及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及蠕墨铸铁生产技术领域，特别涉及一种蠕化包芯线及其生产工艺。

背景技术

现有的蠕墨铸铁生产均采用冲入法进行蠕化处理，不但蠕化剂用量大，造成浪费，而且环境污染严重，同时蠕化率难以控制，很难生产出蠕化率在控制范围内的合格蠕墨铸铁产品；专利申请号为201310008155.5的“一种喂线法生产蠕墨铸铁用包芯线以及一种蠕墨铸铁的制备方法”中的权利要求1所述的“一种蠕墨铸铁用蠕化包芯线，芯粉粉末按重量百分比计：Mg2～10wt%,Si50～70wt%,余量为Fe”,由于Mg主要起脱S和球化作用，Si主要起孕育作用，该专利最大缺陷是：蠕化包芯线中只含有起脱S和球化作用的Mg，靠球化不足或球化衰退来得到蠕墨铸铁，蠕化包芯线下少了，残留Mg低，铁水根本没有蠕化；蠕化包芯线下多了，残留Mg太高，变成了球铁，蠕化率根本无法控制。用该专利产品根本无法生产用户对蠕化率有规定要求的合格蠕墨铸铁产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种蠕化包芯线及其生产工艺，适用于喂丝法蠕化处理工艺生产蠕墨铸铁，解决现有的不足，用户可根据每米包芯线的各种合金重量、原铁水的S含量、出铁水量和残留RE、Mg含量，精确计算出蠕化包芯线的加入长度，实现精准控制产品蠕化率，节省成本，减少环境污染的目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：包芯线的芯粉由RE、Mg、Ca、Si、Fe合金组成，各种合金元素的体积百分比是:RE7.2～9.0%、Mg28.0～32.0%、Ca≥10.0%、Si≤48.0%、Fe余量。

每米外径Φ13的包芯线的芯粉含有合金重量范围是：RE50～67g、Mg54～62g、Ca≥17g、Si93～115g。

包芯线的芯粉生产工艺是：采用重熔法和破碎法的工艺方法，其中：

重熔法： 

重熔FeRE13Si50合金（RE12.4～14.7%,Si46～55%），按重量百分比在熔化炉内加入FeSi75-A硅铁65～69%，195041^#稀土硅铁31～35%，在1280～1350℃熔化后加入保温剂保温15～30分钟，扒净渣后出炉浇注成锭；

破碎法：

冷却后的FeRE13Si50合金破碎分级筛选成0.1～2.0mm颗粒；

纯Mg锭在注入惰性气体保护的密封工作室内破碎分级筛选成0.1～2.0mm颗粒；

纯Ca破碎分级筛选成0～1.5mm颗粒。

包芯线的生产工艺是：在卷包芯线时注入惰性气体保护，按重量百分比向包芯线的空心管内连续同步加入FeRE13Si50合金颗粒56.5～62.5% 、纯Mg颗粒28～32%、纯Ca颗粒≥10.0%，边卷管、边加料、边振实制成外径Φ13的蠕化包芯线，盘绕成圈。

重熔时加入的保温剂为含有SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、MgO、CaO的混合物。

破碎分级筛选Mg颗粒和卷包芯线时注入的惰性气体为Ar气或N气。

本发明的有益之处是：由于蠕化包芯线的芯粉由RE、Mg、Ca、Si、Fe合金组成，各种合金元素的体积百分比是:RE7.2～9.0%、Mg28.0～32.0%、Ca≥10.0%、Si≤48.0%、Fe余量，采用稀土和镁进行蠕化处理，蠕化处理过程中用镁助爆，提高稀土的吸收力，减少贵重稀土的用量，并且加入高含量的钙进行脱硫和净化铁水，进一步提高蠕化效果。

由于每米外径Φ13的包芯线的芯粉含有合金重量范围是：RE50～67g、Mg54～62g、Ca≥17g、 Si93～115g，重量范围小，质量稳定，用户可根据炉内原铁水S含量、出铁水量和残留RE、Mg含量，精确计算出高效的蠕化包芯线的加入长度，精准控制产品蠕化率。

由于采用重熔法熔化FeRE13Si50合金，破碎分级筛选后的FeRE13Si50合金颗粒的RE、Si的成分含量均匀，有利于精确计算出蠕化处理后铁水的稀土残留量和蠕化包芯线加入长度，精准控制产品蠕化率。

由于纯Mg锭在注入惰性气体保护的密封工作室内破碎分级筛选成0.1～2.0mm颗粒直接按重量百分比配用，减少重熔过程中Mg的氧化烧损，简便重熔工艺，节省人力和用电。

由于纯Ca破碎分级筛选后直接按重量百分比配用，简便重熔工艺，节省人力和用电。