鑄鐵水平連鑄工藝 之 準備連鑄鐵液

　　鑄鐵水平連鑄是基于一系列設備、裝置上的多工序過程，每個工序都有其比較嚴格的工藝要求，每個工序上的操作者都必須按照其相應的工藝規程進行操作，只有這樣才能保證生產連續、穩定以及鑄坯質量。

　　先來看第一個工序——連鑄鐵液的準備。

　　在鑄鐵水平連鑄生產中，連續、穩定地提供質量合格的鐵液，是保證連鑄順利進行和鑄坯質量的首要條件。

　　4.1.1 鐵液熔煉方式

　　鑄鐵水平連鑄用的鐵液，可以采用沖天爐熔煉、電爐熔煉，也可以采用雙聯(沖天爐+電爐)熔煉。沖天爐熔煉比較經濟，但在保證鐵液溫度和調整鐵液成分方面不夠靈活，另外，沖天爐熔煉存在一定的環保問題。電爐熔煉易于保證鐵液溫度，可靈活調整鐵液成分，但熔煉成本較高，而且采用電爐熔煉時，需要有幾個爐體熔煉鐵液，依次使用，才可滿足連續生產的要求。雙聯熔煉兼顧了沖天爐熔煉成本低以及電爐熔煉易保證鐵液溫度、可靈活調整鐵液成分的優點，但同時采用兩種方式熔煉，增加了工序，提高了操作者的勞動強度。

　　4.1.2鐵液質量要求

　　鑄鐵水平連鑄的工藝特點，決定了它對鐵液質量(溫度、成分)有較普通鑄造更為嚴格的要求。

　　對于鐵液溫度來說，鑄鐵水平連鑄主要有兩個要求：

　　(1)鐵液溫度要求比普通鑄造高出50～80℃ 因為普通鑄造中，鐵液進入鑄型后便開始了凝固過程，而鑄鐵水平連鑄生產中，鐵液進入保溫爐后，是不允許凝固的，它必須具有足夠的過熱度和流動性，在逐漸進入結晶器之前，應為完全液態。在保證上述要求的前提下，鐵液溫度不宜過高或過低。鐵液溫度過高，易產生鑄坯軸線縮松，影響鑄坯質量，同時，溫度高不利于提高連鑄生產率，嚴重時，還可致使坯殼過薄，出現拉漏事故。鐵液溫度過低，不利于鐵液中夾雜物上浮，會影響鑄坯質量，同時，溫度低還可能引起凝固發生在進入結晶器之前，導致拉斷事故。

　　(2)要求澆注溫度穩定、波動范圍小 在鑄鐵水平連鑄生產中，牽引速度和冷卻水流量等工藝參數是相對穩定的，和這些工藝參數相適應的鐵液溫度也必須相對穩定。只有這樣，才能保證鑄坯質量和生產的穩定性。否則，當澆注溫度大幅度波動時，不僅會給控制牽引速度和其他工藝參數的操作人員帶來操作上的困難，而且會影響鑄坯質量的穩定性，嚴重時可能導致拉斷或拉漏事故，中斷連續生產。

　　可見，連鑄鐵液具備合適的溫度既是獲得良好鑄坯的基礎，又是保證連鑄正常生產的前提。

　　鑄鐵水平連鑄對于鐵液成分的要求取決于鑄坯的組織、性能及截面尺寸等方面，但總體上看，鑄鐵水平連鑄中鐵液的碳當量高于普通鑄造。這主要是因為鑄鐵水平連鑄的冷卻速度很大，只有較高的碳當量，才能有效地避免出現白口組織。

　　各種規格型材的參考化學成分見表4-1.

　　對于有特殊要求的型材及大截面的型材，可在表4-1所列參考化學成分的基礎上再加適量合金元素，如Cr、Mo、Cu等。若為異形截面型材，則可按其截面積大小歸靠成圓形截面選擇成分。

　　4.1.3鐵液的熔煉及爐前處理工藝

　　1. 配料

　　根據原材料(生鐵、回爐料和廢鋼)的化學成分和要求的成分范圍，并考慮熔煉過程中元素的增減狀況進行配料。應及時檢查所生產型材的成分和性能，當出現偏差時及時調整配料。不同材質及截面型材的主要原材料參考配比列于表4-2.

　　2. 熔煉

　　電爐熔煉時，應先加生鐵和回爐料，待其熔化后，再加入經過預熱的廢鋼。出鐵前5～10min扒渣后加入硅鐵、錳鐵等鐵合金。加料時，對首批鐵料要小心輕輕地放入爐內，以免將爐襯砸壞，后續的鐵料，應避免將帶銹的、未經烘烤的鐵料直接加入高溫鐵液中，以防止鐵液飛濺;加錳鐵時，應用鐵鉗夾住，先在鐵液表面預熱，然后徐徐放入鐵液中。

　　爐內扒過渣的高溫鐵液，當不能按時出鐵時，應在表面撒蓋碎石墨塊屑，以免碳元素燒損過多。出鐵前應將表面浮渣清除。

　　3. 出鐵溫度

　　(1)灰鑄鐵 第一包：1400～1420℃，第二包及以后：1350～1400℃。

　　(2)球墨鑄鐵 第一包：1400～1450℃，其余：1400℃。

　　4. 爐前處理及控制

　　(1)灰鑄鐵 爐前應檢查三角試塊的白口數，三角試塊的規格為20mm×40mm×100mm。各種規格灰鑄鐵型材所用鐵液的推薦白口數列于表4-3.

　　當原鐵液白口數過大時，應在出鐵前補加孕育硅鐵，每補加0.2%的硅鐵，可減少約1mm白口，也可在包內補加粒度為5～15mm的硅鐵(0.2%～0.4%)以減小白口。根據表4-3中的白口數生產的灰鑄鐵型材，其力學性能與HT250相當。

　　(2)球墨鑄鐵

　　1)球化處理包：包的有效尺寸應根據需要處理的鐵液量確定。

　　2)球化劑：球化劑應選用XTMg3-8或XTMg5-8.加入量為1.5%～2.2%(視鐵液含硫量而定)，粒度為15～25mm。

　　3)球化處理：將球化劑稱好，放入靠近出鐵口一邊的包底壩內，并扒平搗實，然后將干凈的鑄鐵屑覆蓋其上并搗實。首次處理之前，澆包應先用鐵液燙過。將澆包吊到正確的位置，與保溫爐工部取得聯系后，即可傾爐出鐵。位置對正后應大流快速出鐵;出鐵可分兩次進行，首次出2/3～3/4.使其球化反應，待球化反應基本結束時，立即補充鐵液。在補充鐵液時應注意觀察包內鐵液表面上竄的火苗，火苗不得小于10mm，并結合包內定量的標記，決定補充鐵液的多少。為保證型材質量，應配有電子稱重裝置，以保證鐵液定量準確。生產不同規格的球墨鑄鐵型材，各包次的出鐵量見表4-7及其說明。生產灰鑄鐵型材時也可參照執行。

　　4)孕育處理：孕育劑為粒度10～25mm的75%Si-Fe，加入量為1.2%～1.4%，撒在球化處理后扒凈渣的鐵液表面，然后在鐵液表面覆蓋稻草灰或珍珠巖。