[发明专利]球墨铸铁球化处理工艺

说明书

本发明涉及一种生产球墨铸铁的炉前球化处理工艺、包内脱硫、孕育处理的工艺。

目前球墨铸铁生产所应用的球化处理方法有：冲入包内法、钟罩压入法、加盖包法、三明治法、型内法、顺流法、镁丝卷线法、多孔质过滤片法、MAP法、压力容器法、转动包法等。上述的球化处理方法在铁水处理量、操作上、经济成本、设备要求以及质量稳定和环境影响等方面都有各自的优缺点，工厂根据各自的实际情况，采用着不同的球化处理方法。国内外大多数的工厂均采用“冲入包内法”进行球化处理，因为这种方法相对来讲，设备简单，投资少，操作方便。一九九四年五月全国铸造科技信息中心第七届年会论文集中刊登的“日本五味铸工所的球铁生产技术”介绍了有关球铁生产的情况，株式会社五味铸工所的球化处理也采用冲入法球化处理工艺。该厂采用1.5t中频电炉熔炼，出炉温度控制在1530℃～1550℃，原铁水含硫量为0.005～0.020％，在堤坝式铁水包中加入占处理铁水总重量1.3％的稀土镁合金，并覆盖一层Si50硅铁，其加入量为铁水量的1.2％。球化反应时间为90s±30s。浇注温度规定为小件＞1350℃，中件＞1300℃，大件＞1280℃。全部铁水浇注时间要求控制在球化反应终了后的12min内。若球化反应过分激烈或估计铁水浇注时间较长，尚需酌情补加球化剂。

在传统的冲入包内法球化处理时，铁水与球化剂接触面积大，反应剧烈，铁水飞溅，发出眩目、白灼的镁光，环境污染大。随着出炉铁水温度的提高，镁的蒸气压力增大，铁水沸腾加剧，镁的吸收率降低，球化剂的烧损增加。另外，在惯用的冲入包内法球化处理时，使用的球化剂是按一定成分要求预先熔制好的。在熔制过程中，镁、稀土元素等的烧损是不可避免的。

中国专利申请号：93305754.7名称为“移动式球化处理反应室”的球化处理克服了上述不足，使球化处理时的球化剂加入量大幅度降低。在冲天炉熔化条件下，原铁水含硫量小于0.1％，采用9-10ReMg球化剂，只需加入占处理铁水总重量的0.5～0.7％，就可以球化处理成功。

中国专利申请号：93120914.5名称为“球化处理装置及其球化处理工艺”的专利申请为控制球化反应速度，取消球化剂的熔制工序，利用镁合金粉末，在包内进行脱硫、孕育处理提出了解决的技术方案。该方案对于进一步提高镁合金的利用率，充分利用镁合金破碎加工产生的小于3毫米的合金粉末，提出了可行方案。但是，其装置、包括纯镁处理方案在内的制作及操作均较麻烦，降低的经济成本有限。

中国专利申请号：94119828.6名称为“球墨铸铁无烟球化处理工艺及其球化处理装置”及中国专利申请号：95117083.X名称为“球墨铸铁无烟球化处理工艺及其装置”的专利申请，对于简化炉前球化处理的操作，控制球化反应速度，采用纯镁球化处理，取消球化剂的熔制工序等提出了解决的技术方案。但是，上述四项专利申请，在大批量生产的应用或连续生产的生产线上应用仍存在一些问题，其操作过程还需进一步的简化，处理工艺还需进一步的改进、完善。

本发明的目的是提供一种生产制造工艺简单、质量稳定可靠、操作简便、环境污染小、机械性能及铸造性能优良的低成本球化处理工艺及其球化处理装置。本发明的另一个目的是提供一种简便易行的脱硫、孕育处理工艺。