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球铁处理和浇注过程中的除渣 时间:2015-09-02 点击量:        在带有止流杆的自动浇注系统中经常会遇到的问题是:浇注系统中熔渣的聚积,特别是在止流杆上面和周围。这会导致:
 

       •高的保温单元清理和保养费用
       •止流杆不能恰当到位,造成铁水槽铁液流淌
       •不一致的浇注速度,会与来自供料单元的均匀孕育剂加料形成干涉
       •夹渣进入型腔
 

       对于包盖法处理包中或者自动浇注单元系统中存留的熔渣,已经对其成分进行了分析。不同的夹渣会在处理包和浇注包的不同位置析出。在包底球化处理方法中,含有镁和钙的夹渣会浮在铁水表面和位于凹槽的顶部边缘;含有镁、钙和铝的夹渣会沉在凹槽的底部。在自动浇包中,含有镁、钙、硫和铝的夹渣会浮在位于止流杆上部铁水表面;含有镁、钙、铁和铝的夹渣会沉在浇包的底部、粘在止流杆下部、浮在铁水表面下边;含有镁、钙和铁的夹渣会浮在位于铁水入口的铁水表面上;含有镁、硫和铁的夹渣粘在出铁口位置;含有镁和钙的夹渣会浮在位于铁水入口的铁水表面上;含有镁和铁的夹渣会浮在止流杆旁边的铁水表面。
 

       球铁熔渣组分可以归纳为5种类型:
 

       1.含镁熔渣: MgO(方镁石),MgO•Al2O3(尖晶石),2MgO•SiO2(镁橄榄石),MgO•SiO2(辉石)。
       这些组分会在铁水处理包和自动浇注系统中分布。非常坚硬的含铝尖晶石会集中在止流杆上和出铁口位置。
 

       2.含钙的熔渣:复杂的氧化物、硫化物和铝酸盐。
       含钙熔渣可以在系统的大多数位置存在,但是主要集中在止流杆周围。
 

       3.含硫的熔渣:硫化镁和硫化钙
       含硫熔渣会集中在止流杆周围,但是少量会在其它位置存在。在原铁水中正确地控制硫、以及合理的除渣操作会将此熔渣的危害最小化。
 

       4.含铁熔渣:铁铝化合物(铁尖晶石),铁镁化合物(尖晶橄榄石,镁铁尖晶石)。
       这些熔渣会在浇包系统上部存在,并且被认为是铁和大气接触产生的氧化物。
 

       5.含铝夹渣:铝硅化合物(多铝红柱石),铝镁化合物。类似其它有害的含铝熔渣,这种熔渣会聚集在止流杆周围。
 

       在通常情况下,含铝熔渣和含钙熔渣会有最大的集中在止流杆位置的趋势。改变夹渣的组分,并将更多的有害组分阻留在处理包内是有可能的。
 

       钡可以通过作为硅铁镁合金的一个组分而被加入到铁水中,或者更多情况下,会作为三明治法球化处理中铁合金覆盖剂的一个组分加入(即通过使用覆盖材料中的含钡孕育剂来加入)。
 

       在钡、钙和镁三者与铝元素的结合能力的比较中,钡处于领先地位。含钡熔渣会在处理包中沉淀,只有一小部分的含钡熔渣会被转运进入浇注包。
 

       加入钡的作用是:保持止流杆和浇注包内部清洁,从而有较长的工作寿命。因为含钡熔渣主要沉积在处理包内,看起来处理包内会产生更多的熔渣。但是反应生成的熔渣会在积存在处理包中,而不是被转运进入浇注包。 所以处理包需要更好的扒渣操作和包衬的清理,但是,大多数铸造厂发现:与更换浇注包中的止流杆和清理浇注包包衬相比,这是更好、更清洁和较低成本的选择。
 

       毋庸置疑,最好的将有害的含钙和含铝熔渣对浇注包污染降至最小的方法是:防止这些元素进入铁水包中。因为多数情况下这种设想不会实现,最好的替代方法是人为地在处理包中加入含钡合金,用以控制熔渣的分离和最小化进入浇注包的熔渣。
 

       利用铸造模拟软件(如ProCAST)中的液流前沿追踪技术,可以很好地预测铁水进入浇注包后的液流分布和熔渣聚集位置,为铸造工艺设计工程师提供准确的铸造仿真结果。
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