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风电球铁铸件生产中原材料的选择

2016-10-12 17:33:10 来源:山东阳谷景阳岗精铸有限公司

3 熔炼技术控制

原铁水熔炼质量对球铁的性能和铸件铸造缺陷都会产生重要的影响,化学成分控制、熔炼设备的选择、熔化工艺又是重要环节,对此阐述如下。 3.1 原铁水的化学成分选择

根据上述选择的铸件要求的化学成分,原铁水的化学成分范围如表4所示。

S是反球化的有害元素,含量高会使球化率下降,从而导致强度、延伸率、冲击韧性都降低,一般要求S<0.02%;但从孕育效果考虑,S含量也不宜过低,一般不能低于0.006%。 2.6 Mg

Mg是主要的球化元素,为了减少Mg对球铁材质韧性、夹杂和缩松倾向的影响,Mg含量不宜过高,一般选择0.040~0.060%。 2.7 RE

RE是球铁中的重要元素,RE既可以脱S、脱O净化铁水,又可以起到辅助球化的作用。但是,如果使用轻稀土的球化剂时,应注意当S含量较低时,稀土含量控制不应过高,否则易产生夹杂和石墨畸变;选择重稀土时,此现象会大大地缓解。建议RE的控制范围为<0.025%。

3 熔炼技术控制

原铁水熔炼质量对球铁的性能和铸件铸造缺陷都会产生重要的影响,化学成分控制、熔炼设备的选择、熔化工艺又是重要环节,对此阐述如下。 3.1 原铁水的化学成分选择

根据上述选择的铸件要求的化学成分,原铁水的化学成分范围如表4所示。

表4原铁水的化学成分

3.2 熔炼设备的选择

熔炼设备一般有两种选择,一是采用冲天炉和感应电炉双联熔炼;二是直接采用感应电炉熔炼。各有特点,只要熔炼工艺合理,都能生产合格的风电球铁铸件产品。

采用双联可以利用冲天炉的高效熔化效率,大大地提高生产效率,同时还利用冲天炉内的高温过热温度,将原生铁的石墨熔炼细化,消除石墨粗大的金属遗传性能,为球铁凝固提供更多的核心奠定良好的基础;因此,双联较适合以生铁为主要材料的生产情况。

用感应电炉直接冶炼,生产工艺相对而言简单且稳定,再加上可采用炉内增碳工艺,因此,比较适合采用大量废钢为主要材料的生产情况。由于通过增碳可使铁水中产生大量的〔C〕的微晶晶胚,是将来石墨析出直接核心,因此可细化球铁组织。

3.3 盖包球化、孕育处理

3.3.1 出炉温度

出炉温度控制为1520~1540℃,达到出炉温度时,应尽快的出炉进行球化处理,避免在炉内长时间停留,防止铁水失去活性。

3.3.2 球化处理包

球化处理包要求H(内):φ(内)≥1.5;使用前将处理包修理完好或清理干净,第一包烘烤到600℃以上;球化包要求采用盖包球化处理,一则可提高球化元素的吸收率;二则可防止球化铁水直接冲击球化剂;三可减少热能损耗和铁水杂质。 3.3.3 球化、孕育处理

由于风电铸件属于铸态大断面耐低温冲击韧性的铁素体球铁,因此,一般的孕育原则是孕育剂加入量大且采用多次孕育

球化剂加入量:球化剂加入量(取决于原铁水的含硫)一般1.2~1.8%,粒度10~25mm。 球化处理的加料顺序:先将球化剂加入到球化反应坑内摊平并捣实;在球化剂上面加入0.3~0.4%孕育剂摊平紧实;再在孕育剂合金上面撒上0.2%的覆盖剂,后在上面压上干净的随形同质铁片或钢板并捣实即可。

球化、孕育处理:球化处理铁水温度一般控制在1420~1460℃。将熔化合格的原铁水放入预先准备的中转包内(采用中转包的优点一是可快速使炉中的铁水降低到适合处理温度,二是起到定量球化铁水的作用)3/4,将铁水从球化包的包盖浇口杯迅速加入球化包内进行球化处理,一般球化反应时间控制在90~150秒,球化处理后期吊走包盖,并用中转包加入剩余的1/4铁水同时冲入0.4%的孕育剂进行一次孕育剂,快速撒入集渣剂搅拌扒干净包内的渣,然后在球化好铁水表面撒入0.2~0.3%孕育剂进行二次孕育剂,不进行搅拌迅速用覆盖剂盖好,测温准备浇注。

三次孕育可在浇口杯浇注过程中加入0.1~0.2%的瞬时孕育剂,可以使用粒度0.3~0.8mm颗粒状孕育剂或也可在浇口杯中加入孕育块(块度大小根据浇注重量而定)孕育。

4 结束语

随着风力发电的迅速发展,风电铸件的生产也进入了大规模生产阶段,市场竞争也将日趋激烈,因此,提高铸造生产技术水平和降低生产消耗、污染是企业发展的唯一道路。本文对风电球铁铸件生产熔炼技术控制的叙述,希望能为铸造同仁提供帮助。

责任编辑:林子
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