大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝及其石墨模具裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝及其石墨模具裝置，屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】。大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，它是由下述原料按所述質(zhì)量百分比制備而成：C：3.55-3.7%、Si：2.65-2.80%、Mn：0.35-0.50%、P：0.050-0.070%、S：0.015-0.022%、Re：0.018-0.022%、Mg：0.045-0.06%、Fe余量；采用工頻感應(yīng)爐和沖天爐雙聯(lián)熔煉、進行化學(xué)成分控制、球化孕育處理、經(jīng)水冷石墨模具冷卻器冷卻結(jié)殼、拉拔出鑄鐵型材。本發(fā)明工藝鐵水出口溫度宜以控制，明顯縮短注入鐵水時的停留時間，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種大斷面球墨鑄鐵水平連 鑄生產(chǎn)工藝及其石墨模具裝置，屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】。 大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝及其石墨模具裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 水平連鑄鑄鐵型材的制造方法，簡單地說是將嚴格選擇的原輔料，經(jīng)沖天爐和工 頻感應(yīng)爐處理后的鐵水，倒入保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的石墨模具冷卻器中， 在石墨模具冷卻器內(nèi)結(jié)殼，并不斷的被拉出石墨模具冷卻器外。連續(xù)不斷冷卻成型，保溫爐 內(nèi)的熔融鐵水，在拉拔機拉拔的同時，又不斷地補充到石墨模具冷卻器內(nèi)冷卻凝固，如此不 斷運作，生產(chǎn)出鑄鐵型材。不同形狀的石墨模具冷卻器和不同的生產(chǎn)工藝，可以生產(chǎn)不同截 面，不同材質(zhì)的鑄鐵型材。
[0003] 采用現(xiàn)有的水平連鑄鑄鐵型材的生產(chǎn)方法，對于大斷面水平連鑄型材生產(chǎn)需要的 鐵水其雜質(zhì)殘渣不能充分上浮，存在拉拔不穩(wěn)定，型材出口溫度不好控制，石墨模具在生產(chǎn) 過程中始終浸泡在高溫鐵水中，石墨模具容易被氧化和燒蝕，在實際生產(chǎn)過程中極易存在 石墨模具拉傷導(dǎo)致中途被迫停產(chǎn)，制成的型材有嚴重的夾皮、裂紋等缺陷，降低成品率，提 高了型材的生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明就是為了解決上述技術(shù)問題，而提供的一種大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn) 工藝，它出口溫度宜以控制，明顯縮短注入鐵水時的停留時間，生產(chǎn)效率高，它解決了大斷 面型材球化和孕育衰退技術(shù)的難題，提高了大斷面球墨鑄鐵連鑄型材合格品率。
[0005] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種大斷面球墨鑄鐵水平連鑄石墨模具裝置，它可以 使鐵水進入石墨冷卻器面積變小、鐵水補充流速加快、型材整個斷面性能均勻、延長石墨模 具的使用壽命。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007] 大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，它是通過以下步驟實現(xiàn)的： 它是由下述原料按所述質(zhì)量百分比制備而成：C :3. 55-3. 7%、Si :2. 65-2. 80%、Μη: 0. 35-0. 50%、P :0. 050-0. 070%、S :0. 015-0. 022%、Re :0. 018-0. 022%、Mg :0. 045-0. 06%、 Fe余量； 采用工頻感應(yīng)爐和沖天爐雙聯(lián)熔煉，即沖天爐熔化鐵水，工頻感應(yīng)電爐調(diào)整鐵水溫度 和成分，沖天爐鐵水槽出鐵溫度為1420°C -1440°C，感應(yīng)電爐鐵水溫度1460-1480°C ; 化學(xué)成分控制：原鐵水采用爐前快速熱分析儀和光譜控制用量，并控制鐵水和型材中 C、Mn、P、S、Re、Mg 的用量； 球化處理采用鐵水包堤壩沖入法，球化劑Re-Mg-Si加入量為鐵水質(zhì)量的2. 2-2. 6%，球 化劑的塊度為15_35mm，孕育劑使用硅鋇孕育劑，孕育劑的粒度1.0-15mm，孕育劑加入量為 鐵水質(zhì)量的〇. 6-1. 0%，孕育后鐵水碳當(dāng)量控制4. 4-4. 6之間； 把石墨模具本體安裝到冷卻器內(nèi)，把節(jié)流擋板安裝在石墨模具鐵水入口處，可用粘結(jié) 劑固定，再把水冷石墨模具冷卻器安裝到保溫爐的壓板上，在節(jié)流擋板外側(cè)用耐火材料打 實，最后把水冷石墨模具冷卻器壓板整體組裝到保溫爐上； 水冷石墨模具冷卻器中心要同全線軸線嚴格對中； 保證水冷卻有足夠冷卻強度，水溫，水量，水壓可調(diào)整； 操作臺設(shè)定型材出口溫度、報警溫度、停機溫度、拉拔參數(shù)及切割長度； 球化孕育處理后的鐵水注入烘烤好的保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的石墨模 具冷卻器中，在石墨模具冷卻器內(nèi)結(jié)殼，并不斷的被拉出石墨冷卻器外，制成鑄鐵型材。
[0008] 上述保溫爐修筑形狀為長方形，長：寬=1 :3,使進入保溫爐的鐵水有足夠的液面 高度。
[0009] 所述的石墨模具的結(jié)構(gòu)如下：石墨模具本體外套裝有水冷外套和壓板，水冷外套 安裝在壓板上，石墨模具本體的鐵水入口外端設(shè)置有節(jié)流擋板，節(jié)流擋板設(shè)置在石墨模具 本體和保溫材料之間，節(jié)流擋板的中部開設(shè)有節(jié)流擋板內(nèi)孔，節(jié)流擋板內(nèi)孔的直徑小于模 具內(nèi)孔的直徑。
[0010] 上述節(jié)流擋板內(nèi)孔直徑比模具內(nèi)孔直徑小80-120毫米。
[0011] 由于采用上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明具有如下優(yōu)點和效果： 對于大斷面水平連鑄型材生產(chǎn)需要的鐵水有足夠的壓力，雜質(zhì)殘渣可以充分上浮，鐵 水經(jīng)保溫爐的修筑形狀提高液面和加入的節(jié)流擋板加快流速后再注入石墨模具冷卻器內(nèi) 的方法，可以穩(wěn)定拉拔參數(shù)。本發(fā)明可以承受較高的保溫爐鐵水靜壓以及拉拔過程中拉拔 應(yīng)力。鐵水進入石墨冷卻器面積變小，鐵水補充流速加快，型材整個斷面性能均勻，有利于 操作人員生產(chǎn)操作，出口溫度宜以控制，明顯縮短注入鐵水時的停留時間，生產(chǎn)效率高。本 發(fā)明提高了生產(chǎn)率，緩解了大斷面型材球化和孕育衰退技術(shù)的問題，提高了大斷面球墨鑄 鐵連鑄型材合格品率。本發(fā)明大斷面球墨鑄鐵水平連鑄型材裝置及生產(chǎn)工藝，可提高生產(chǎn) 率30%，成本低，投資少。
[0012]

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1是本發(fā)明大斷面球墨鑄鐵水平連鑄石墨模具裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中，1、水冷外套，2、石墨模具本體，3、節(jié)流擋板，4、保溫材料，5、節(jié)流擋板內(nèi)孔， 6、模具內(nèi)孔，7、壓板。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步描述。以下實施例僅為本發(fā)明的幾個具體實 施例，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均 應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
[0015] 實施例1 大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，它是由下述原料按所述質(zhì)量百分比制備而成：C : 3. 60%、Si :2· 78%、Μη :0· 36%、P :0· 065%、S : 0· 018%、Re : 0· 020%、Mg :0· 046%、Fe 余量； 其具體工藝如下： 采用工頻感應(yīng)爐和沖天爐雙聯(lián)熔煉，即沖天爐熔化鐵水，工頻感應(yīng)電爐調(diào)整鐵水溫度 和成分，沖天爐鐵水槽出鐵溫度為1430°C，感應(yīng)電爐鐵水溫度1470°C ; 化學(xué)成分控制：原鐵水采用爐前快速熱分析儀和光譜控制用量，并控制鐵水和型材中 C、Mn、P、S、Re、Mg 的用量； 球化處理采用鐵水包堤壩沖入法，球化劑Re-Mg-Si加入量為鐵水質(zhì)量的2. 4%，球化劑 的塊度為25_，孕育劑使用硅鋇孕育劑，孕育劑的粒度10_，孕育劑加入量為鐵水質(zhì)量的 〇. 8%，孕育后鐵水碳當(dāng)量控制4. 5 ; 把石墨模具本體安裝到冷卻器內(nèi)，把節(jié)流擋板安裝在石墨模具鐵水入口處，可用粘結(jié) 劑固定，再把水冷石墨模具冷卻器安裝到保溫爐的壓板上，在節(jié)流擋板外側(cè)用耐火材料打 實，最后把水冷石墨模具冷卻器壓板整體組裝到保溫爐上； 水冷石墨模具冷卻器中心要同全線軸線嚴格對中； 保證水冷卻有足夠冷卻強度，水溫，水量，水壓可調(diào)整； 操作臺設(shè)定型材出口溫度、報警溫度、停機溫度、拉拔參數(shù)及切割長度，拉拔參數(shù)見表 1 ; 球化孕育處理后的鐵水注入烘烤好的保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的石墨 模具冷卻器中，在石墨模具冷卻器內(nèi)結(jié)殼，并不斷的被拉出石墨模具冷卻器外，制成鑄鐵型 材。
[0016] 上述保溫爐修筑形狀為長方形，長：寬=1 :3,使進入保溫爐鐵水有足夠的液面高 度。
[0017] 實施例2 大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，它是由下述原料按所述質(zhì)量百分比制備而成：C : 3. 68%、Si :2· 72%、Μη : 0· 50%、P : 0· 070%、S : 0· 021%、Re :0· 022%、Mg :0· 58%、Fe 余量； 其具體工藝如下：采用工頻感應(yīng)爐和沖天爐雙聯(lián)熔煉，即沖天爐熔化鐵水，工頻感應(yīng) 電爐調(diào)整鐵水溫度和成分，沖天爐鐵水槽出鐵溫度為1440°C，感應(yīng)電爐鐵水溫度1480°C ; 化學(xué)成分控制：原鐵水采用爐前快速熱分析儀和光譜控制用量，并控制鐵水和型材中 C、Mn、P、S、Re、Mg 的用量； 球化處理采用鐵水包堤壩沖入法，球化劑Re-Mg-Si加入量為鐵水質(zhì)量的2. 6%，球化劑 的塊度為35mm，孕育劑使用硅鋇孕育劑，孕育劑的粒度15mm，孕育劑加入量為鐵水質(zhì)量的 1. 〇%，孕育后鐵水碳當(dāng)量控制4. 6 ; 把石墨模具本體安裝到冷卻器內(nèi)，把節(jié)流擋板安裝在石墨模具鐵水入口處，可用粘結(jié) 劑固定，再把水冷石墨模具冷卻器安裝到保溫爐的壓板上，在節(jié)流擋板外側(cè)用耐火材料打 實，最后把水冷石墨模具冷卻器壓板整體組裝到保溫爐上； 水冷石墨模具冷卻器中心要同全線軸線嚴格對中； 保證水冷卻有足夠冷卻強度，水溫，水量，水壓可調(diào)整； 操作臺設(shè)定型材出口溫度、報警溫度、停機溫度、拉拔參數(shù)及切割長度，拉拔參數(shù)見表 1 ; 球化孕育處理后的鐵水注入烘烤好的保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的石墨模 具冷卻器中，在石墨冷卻器內(nèi)結(jié)殼，并不斷的被拉出石墨模具冷卻器外，制成鑄鐵型材。
[0018] 上述保溫爐修筑形狀為長方形，長：寬=1 :3,使進入保溫爐鐵水有足夠的液面高 度。
[0019] 實施例3 本發(fā)明大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，它是由下述原料按所述質(zhì)量百分比制備 而成：C :3. 55%、Si :2. 68%、Mn :0· 42%、P :0· 055%、S :0· 015%、Re :0· 018%、Mg :0· 050%、Fe 余 量； 其具體工藝如下：采用工頻感應(yīng)爐和沖天爐雙聯(lián)熔煉，即沖天爐熔化鐵水，工頻感應(yīng) 電爐調(diào)整鐵水溫度和成分，沖天爐鐵水槽出鐵溫度為1420°C，感應(yīng)電爐鐵水溫度1460°C ; 化學(xué)成分控制：原鐵水采用爐前快速熱分析儀和光譜控制用量，并控制鐵水和型材中 C、Mn、P、S、Re、Mg 的用量； 球化處理采用鐵水包堤壩沖入法，球化劑Re-Mg-Si加入量為鐵水質(zhì)量的2. 2%，球化劑 的塊度為15mm，孕育劑使用硅鋇孕育劑，孕育劑的粒度1 mm，孕育劑加入量為鐵水質(zhì)量的 〇. 6%，孕育后鐵水碳當(dāng)量控制4. 4 ; 把石墨模具本體安裝到冷卻器內(nèi)，把節(jié)流擋板安裝在石墨模具鐵水入口處，可用粘結(jié) 劑固定，再把水冷石墨模具冷卻器安裝到保溫爐的壓板上，在節(jié)流擋板外側(cè)用耐火材料打 實，最后把水冷石墨冷卻器壓板整體組裝到保溫爐上； 水冷石墨模具冷卻器中心要同全線軸線嚴格對中； 保證水冷卻有足夠冷卻強度，水溫，水量，水壓可調(diào)整； 操作臺設(shè)定型材出口溫度、報警溫度、停機溫度、拉拔參數(shù)及切割長度，拉拔參數(shù)見表 1 ; 球化孕育處理后的鐵水注入烘烤好的保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的石墨模 具冷卻器中，在石墨模具冷卻器內(nèi)結(jié)殼，并不斷的被拉出石墨冷卻器外，制成鑄鐵型材。
[0020] 上述保溫爐修筑形狀為長方形，長：寬=1 :3,使進入保溫爐鐵水有足夠的液面高 度。
[0021] 表1 : Φ 300型材拉拔參數(shù)控制表 I {S'SBtra " I""法水+? I 水 Π ·:出口 *廢" I 1 S,10 45 2S 50 950 2 S.15 45 2S ?.5 50 950 3 S.20 4S 30 7.5 60 9 SO 4 4S 32 ^ 60 9 SO 5 4S J5 8,0 60 990 6 52 55 S.O 60 990 7 52 35 8.0 60 1000 I S 52 35 S.O ~0 1000 9 54 5S S.O '0 1010 10 55 35 S.O -〇 1010 實施例1-3所用的石墨模具的具體結(jié)構(gòu)如下：石墨模具本體2外套裝有水冷外套1和 壓板7,水冷外套1安裝在壓板7上，石墨模具本體2的鐵水入口外端設(shè)置有節(jié)流擋板3,節(jié) 流擋板3設(shè)置在石墨模具本體2和保溫材料4之間，節(jié)流擋板3的中部開設(shè)有節(jié)流擋板內(nèi) 孔5,節(jié)流擋板內(nèi)孔5的直徑小于模具內(nèi)孔6的直徑。節(jié)流擋板內(nèi)孔5直徑比模具內(nèi)孔6直 徑小80-120毫米。
[0022] 石墨模具本體安裝到冷卻器內(nèi)，把節(jié)流擋板安裝在石墨模具本體的鐵水入口處， 可用粘結(jié)劑固定，再把水冷石墨模具冷卻器安裝到保溫爐的壓板上，在節(jié)流擋板外側(cè)用耐 火材料打?qū)?，最后把水冷石墨冷卻器壓板整體組裝到保溫爐上；節(jié)流擋板加入可緩解石墨 氧化和燒蝕，它可以使鐵水進入石墨冷卻器面積變小、鐵水補充流速加快、型材整個斷面性 能均勻、延長石墨模具的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1. 大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于它是通過以下步驟實現(xiàn)的： 它是由下述原料按所述質(zhì)量百分比制備而成：c :3. 55-3. 7%、Si :2. 65-2. 80%、Μη: 0. 35-0. 50%、P:0. 050-0. 070%、S :0. 015-0. 022%、Re :0. 018-0. 022%、Mg :0. 045-0. 06%、 Fe余量； 采用工頻感應(yīng)爐和沖天爐雙聯(lián)熔煉，即沖天爐熔化鐵水，工頻感應(yīng)電爐調(diào)整鐵水溫度 和成分，沖天爐鐵水槽出鐵溫度為1420°C -1440°C，感應(yīng)電爐鐵水溫度1460-1480°C ; 化學(xué)成分控制：原鐵水采用爐前快速熱分析儀和光譜控制用量，并控制鐵水和型材中 C、Mn、P、S、Re、Mg 的用量； 球化處理采用鐵水包堤壩沖入法，球化劑Re-Mg-Si加入量為鐵水質(zhì)量的2. 2-2. 6%，球 化劑的塊度為15_35mm，孕育劑使用硅鋇孕育劑，孕育劑的粒度1.0-15mm，孕育劑加入量為 鐵水質(zhì)量的〇. 6-1. 0%，孕育后鐵水碳當(dāng)量控制4. 4-4. 6之間； 把石墨模具本體安裝到冷卻器內(nèi)，把節(jié)流擋板安裝在石墨模具鐵水入口處，可用粘結(jié) 劑固定，再把水冷石墨模具冷卻器安裝到保溫爐的壓板上，在節(jié)流擋板外側(cè)用耐火材料打 實，最后把水冷石墨模具冷卻器壓板整體組裝到保溫爐上； 水冷石墨模具冷卻器中心要同全線軸線嚴格對中； 保證水冷卻有足夠冷卻強度，水溫，水量，水壓可調(diào)整； 操作臺設(shè)定型材出口溫度、報警溫度、停機溫度、拉拔參數(shù)及切割長度； 球化孕育處理后的鐵水注入烘烤好的保溫爐內(nèi)，鐵水流入安裝在保溫爐下方的石墨模 具冷卻器中，在石墨模具冷卻器內(nèi)結(jié)殼，并不斷的被拉出石墨冷卻器外，制成鑄鐵型材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大斷面球墨鑄鐵水平連鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于所述保溫爐 修筑形狀為長方形，長：寬=1 :3。
3. -種權(quán)利要求1所述石墨模具，其特征在于結(jié)構(gòu)如下：石墨模具本體（2)外套裝有水 冷外套（1)和壓板（7)，水冷外套（1)安裝在壓板（7)上，石墨模具本體（2)的入口外端設(shè)置 有節(jié)流擋板（3 )，節(jié)流擋板（3 )設(shè)置在石墨模具本體（2 )和保溫材料（4 )之間，節(jié)流擋板（3 ) 的中部開設(shè)有節(jié)流擋板內(nèi)孔（5)，節(jié)流擋板內(nèi)孔（5)的直徑小于模具內(nèi)孔（6)的直徑。
4. 根據(jù)要求3所述的石墨模具，其特征在于所述的節(jié)流擋板內(nèi)孔（5)直徑比模具內(nèi)孔 (6)直徑小80-120毫米。
【文檔編號】C22C37/04GK104107889SQ201310130214
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】胡迪, 崔秀華 申請人:沈陽華鑄科技有限公司, 胡迪