一 化学成分的控制和选择球铁管件的化学成分与它的组织和机械性能有着密切的关系，必须合理地加以控制。根据各种 素的作用和特点及礼花榆验表明，球铁管什的化学成分应控制在下类范围内。(见表1)。球铁管件的化学成分表I内容l C I Si I IVln I P f S I Re l Mg含量％ I 3．6-3．8 I 2．4-3．0 1 0,3-0．5 I<0．06 J<0．04 l 0．02-0．03 J 0．02-0 041．碳和硅。球铁管件1i碳和硅是对其机械性能和铸造性能影响**人的二个元素。经多次试验后确定，碳和硅一般取其晶或略高于共晶成分，以便于更好地球化和【 白口。适当提高碳硅含量，可使基体的铁素体量增加，并能改善铸造性能。球铁管什属薄壁件，为保证铁水的流动性，一般取碳当量在4．5％一4．7％范围内。为防止管件的缩孔缩松和石墨飘浮，碳应控制在3．6％一3．8％范围内。硅是强烈促进石墨化元素，适当提高硅含量，可是珠光体减少，铁素体增加，铸态增强硬度降低，塑性韧性提高。因此，管件的**终产含硅量应控制在24％一3．O％。在**终含硅量不变的情况下，**好将较多的硅在孕育时加入铁水，使石墨细化和提高石墨的圆整度，从而提高其机械性能。因此，要求原铁水含硅量尽量低，一般为1．4％一1．8％，以便加大孕育剂量，使馆件具有理想的强度塑性和韧性。2．锰。锰在球铁管件中主要起合金化作用。但由于它具有偏析倾向，在共晶团晶界处易形成硫化物，是塑性和韧性降低。因此，一般控制在0．3％一0．5％范围内。3．磷和硫。磷形成磷共晶存在于共晶边界上，使球铁管件的塑性和强度剧烈降低，应控制在0．06％以下硫与稀土和镁有很大的亲和力，是主要的反球化元素。硫含量高、球化难、衰退快，使大量的稀土和镁消耗在脱硫上，只有当硫在铁水中降到0．o3％一O．04％以下时，剩余的稀土和镁才能起球化作用。因此一般要求原铁水含硫量在0．05％以下。4．镁。镁是主要的球化元素。镁在球铁管件中应有一定的残余量，一般应控制在0．O2％一O．04％。镁在加入铁水后，起着许多复杂的物理化学作用。(1)球化作用。使铸铁结晶使析出的石墨成为球状。(2)脱硫作用。镁与硫生成硫化镁。硫化镁密度较铁水小，熔点高，故能浮入熔渣。(3)脱氧作用。镁与氧形成氧化镁，比铁水轻，可上浮入渣。(4)去气除渣作用。镁的熔点和沸点较低，当加入铁水后，即产生气化沸腾和剧烈的搅拌作用，使铁水中的氧氮等气体排出铁水，而且使原有的和新生的渣物大量排出。5．稀土。稀土在球铁管件中的含量一定控制在0．02％一0．03％，其作用是：(1)球化作用。稀土元素有较强的球化作用，但球化能力比镁弱。(2)脱硫脱氧作用。稀土元素与硫的亲和力高，可减少镁在脱硫方面的损耗，稀土元素与氧的亲和力大，加入后可起脱氧去气作用。(3)稀土有消除锌锡铅等元素的反球化作用(4)稀土元素在铁水中能起细化石墨，强化基体的作用。(5)稀土元素在铁水中脱硫脱氧去气可使铁水流动性提高。二、工艺参数I．主要工艺参数。(1)原铁水质量是保证铁水球化的先决条件，使研究本项目的首要内容，其参数见表2。为保证原铁水质量符合要求，采取了以下措施：① 对现有2t／h冲天炉进行了技术改造，在炉膛定型和风量风压等方面￡仃_r反复研究，同时，采用固定碳>75％S<O．5％块度为50mm-8Omm，强度灰份少的优质铸造焦炭，并对大炉工进行严格的技术培训。试验结果表j，原铁水出炉温度为141O℃一1430~C，能满足对原铁水温度的要求。② 严把q 铁进料天是保证原铁水化学成分的重要措施，通过对几个厂生铁的对比，认为小岭钢铁厂的QIO生铁熔化的铁水符合对原铁水化学￡分的要求，对生铁的要求是：C3．4％一3．7％，Si1．4％一2．O％，MnO．3％一O．6％， 0．06％，S< 0．04％。(2)球化剂。选用含稀土4％一6％，镁7％一9％，粒度5mm-2Omm的稀土镁合金作为球剂，其加入量根据原铁水成分而定(见表3)。球化剂加入昔与铁水成分 (表3) 篡原铁水含硫 ％{0,08 0．07 0,06 1 0-05 1 0．04 0D3 1 技球化剂加入量％j 1．5 1．4 1．3 l1．2 lll1 1．0 l 鸯(3)孕育剂。 作选用粒度5~ 20mm的75#硅铁作为前期孕育剂，总加入量为0．8％一 1吕． 2％，此孕育处理分两次进行，每次各加入总量的的50％。 ·(4)脱硫剂。 二选用纯度90％以上工业碱面作为脱硫剂，其加入量为0．3％一O．5％。(5)覆盖剂。选用无锈蚀且干燥的铸铁屑覆盖在球化剂上面，以延迟球化时间，其加 ；量为0．29 0．4％。0三、球化孕育处理工艺 哥球墨铸铁的处理过程主要包括球化处理和孕育处理两个方面，孕育处 ■‘保证石墨的析出，球化处理保证析出的石墨成为球状。球化处理采用我厂自己研究的新型冲入法和特别设计的球化铁水包，体方法是：球化包内型尺寸为：上口直径为400mm， 下口直径350mm，高OOmm，铁水处理量为500kg。现在铁水包底修出一个坝，依次放入草灰一球‘剂一一次孕育剂一脱硫剂一覆盖剂，铁水一次出至所需用量，为避免铁水冲坝内的合金，用一块铁板盖在铁水包上，从而减少了热损失和铁水喷％，确保球化良好，当球化反应结束后，快速进行搅拌扒渣覆盖并取样化验，E时，球化处理和**次孕育处理即完毕。第二次孕育处理是将二次孕育剂在浇注包后，将球化包内的铁水倒入浇注包内，并迅速进行浇注，浇注时，9用高效孕育剂进行瞬时孕育，有效地保证了球化级别和基体的铁素体含大于65％。实验研究表明，该球化孕育处理方法在工艺规程上与通常的冲入方法很大区别，**是该方法球化处理时间短，球化反应时稀土镁合金上浮穿铁水的距离长，氧化少，反应平稳，合金吸收率高，且对环境的改善也十分j显，通常的冲入法分两次出铁水，处理时间长，球化剂穿透水距离短，反应U烈，氧化烧损严重，合金吸收率低，且铁水温度下降7O℃一lOO℃ ，而本方铁水温度下降40"C-60"C，可相对减少温降30℃以上，其次就是第二次育处理是在球化包内铁水倒入浇注包内时才进行，距离浇注时间短，避免’孕育衰退现象，并且通过瞬间孕育，析出的石墨细小且圆整，保证了基体l织的铁素体含量。