淺析生鐵鑄鐵砝碼工藝流程

 鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態(tài)存在，它的斷口為灰色，通常又叫灰口鐵。用灰口鐵生產(chǎn)出來的砝碼叫做生鐵鑄造的砝碼即鑄鐵砝碼。由于石墨質(zhì)軟，具有潤滑作用，因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗拉強度不夠，故不能鍛軋，只能用于制造各種鑄件，如鑄造各種配重塊砝碼，1噸砝碼，2噸砝碼，3噸砝碼，5噸砝碼，10噸砝碼，20噸砝碼，20公斤砝碼，25公斤鑄鐵砝碼 ，100公斤砝碼，200公斤砝碼，500公斤鑄鐵砝碼。

簡介

生鐵一般指含碳量在2~4.3%的鐵的合金。又稱鑄鐵。生鐵里除含碳外，還含有硅、錳及少量的硫、磷等，它可鑄不可鍛。鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態(tài)存在，它的斷口為灰色，通常又叫灰口鐵。由于石墨質(zhì)軟，具有潤滑作用，因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗拉強度不夠，故不能鍛軋，只能用于制造各種鑄件，如鑄造各種機床床座、鐵管等。

生鐵是鑄造最基礎(chǔ)的原料，長期以來對于鑄造生鐵的質(zhì)量控制往往還停留在化學(xué)成分的層次上。

隨著我國機械制造業(yè)的不斷進步，大規(guī)模機械化生產(chǎn)的大型鑄造生產(chǎn)企業(yè)越來越多， 對生鐵的質(zhì)量要求也越來越高，我們不僅要求生鐵的化學(xué)成分要合適，而且對生鐵的外觀質(zhì)量、含渣量、致密程度等都有了高的要求。

鑄造生鐵一部分是由小型高爐生產(chǎn)，與此同時，因為在生產(chǎn)中使用的鑄鐵機，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使用過程中也沒有規(guī)范的制度， 使得影響生鐵質(zhì)量的因素很多。一些鑄造生鐵的外觀質(zhì)量差，含渣量大，以及一些生鐵內(nèi)存在大量空洞等缺陷，這些缺陷的存在，給鑄件生產(chǎn)會帶來一些不利的影響，也給生鐵生產(chǎn)企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失。鑄造生鐵的質(zhì)量直接影響到企業(yè)的生存。為此，我們以新疆阜康金鑫鑄造有限公司的鑄造生鐵為例，探討鑄鐵生產(chǎn)過程中一些缺陷的產(chǎn)生原因 [1]  。

生鐵含渣量

當(dāng)生鐵錠渣滓含量過高時，就會出現(xiàn)“渣子鐵"現(xiàn)象。在生鐵錠表面漂浮的渣滓，不僅嚴(yán)重影響表面質(zhì)量， 在熔煉過程中帶來大量的一次性渣，而且使得澆注的鑄件中容易產(chǎn)生夾渣缺陷。

“渣子鐵"產(chǎn)生的原因是出鐵時渣鐵分離效果差，使得鐵液中帶渣過高。這主要是因為高爐爐溫控制不當(dāng)，出鐵時溫度較低，使渣鐵物理熱較差，渣鐵難分離；再就是出鐵過程中出鐵槽斜度過大，鐵液流動紊亂，沖擊力大，破壞了渣鐵的靜置分離；澆注后期在簡易撇渣器中剩余的鐵液和雜質(zhì)無法分離；鐵液緩沖包中的焦粉被沖入流道；鐵液含碳量過高時，鐵液中析出大量石墨碳，使鐵液粘度增加，渣子不易上浮；工人在澆注過程中的人為擾動（疏導(dǎo)流道或流嘴）使流入模具的雜質(zhì)增多等。

解決生鐵錠含渣量過高的途徑可以采取以下措施。

1 提高渣鐵分離效果

高爐熔煉過程中產(chǎn)生的渣是生鐵錠含渣量的主要來源。要想減少生鐵錠中的含渣量，首先要穩(wěn)定高爐的爐況，保持合適的出鐵溫度，確保渣鐵分離。

與此同時，應(yīng)加強在主鐵溝的渣鐵分離效果。可采用Γ型主鐵溝。其區(qū)別于傳統(tǒng)主鐵溝的特點是將下渣溝的排渣口加寬， 并使溢流渣壩遠(yuǎn)離主溝中心線，排渣口底部是5°到30°的斜坡。渣流在主溝內(nèi)成90°改變方向，渣中鐵粒受慣性影響，很快沉降，極有利于渣鐵分離。

確定主出鐵溝的截面尺寸，降低鐵液流速，依據(jù)相關(guān)資料，要使渣中帶鐵率小于0.1%，主鐵溝中鐵液流速應(yīng)低于1.7 m/min。可利用給出的主溝截面參考公式，確定主鐵溝截面的尺寸。

在主鐵溝中段再增加一個擋渣板。主要用于減少后續(xù)渣鐵流對渣鐵靜置分離效果的影響，同時可以調(diào)整擋渣板與主溝長度方向的夾角，引導(dǎo)渣鐵流的流向，減少對撇渣器橫梁的沖擊。擋渣板的寬度應(yīng)為主溝寬度的1/2左右，可利用材質(zhì)輕的耐火材料，直接漂浮在主溝中，實現(xiàn)該功能。采用以上工藝措施，渣滓鐵出現(xiàn)量減少了80%。

2 改善鐵液的流動狀態(tài)

出鐵溫度不但影響渣鐵分離效果，而且影響鐵液的流動性。當(dāng)出鐵溫度控制不當(dāng)時，鐵液流動性極差， 爐前工人需不斷疏導(dǎo)鐵液， 生鐵錠表面質(zhì)量極差。適當(dāng)增加鐵液的過熱度， 可以改善鐵液的流動性，但過熱度過高容易發(fā)生縮孔縮松等缺陷。

要確保高爐鐵液的出爐溫度，當(dāng)某爐的鐵液較少時，鐵液的溫度低、流動性差，生鐵表面質(zhì)量相應(yīng)很差。這主要是由于工人不按要求提早開包眼造成的。所以必須要求當(dāng)鐵液達到高度時才能開包眼。

可以采用模具化流嘴設(shè)計，改善流嘴處的鐵液流動狀態(tài)。由于大多數(shù)流嘴是由爐前工人手工制作，散水面的高度、寬度，散水面?zhèn)缺诘男倍取v實程度等都因人而異，普遍存在的問題是流嘴偏心。

在這種情況下，鐵液旋轉(zhuǎn)時其速度不斷變化，流動狀態(tài)不穩(wěn)定。為此可采用類似于鑄件造型時的工藝，以標(biāo)準(zhǔn)的模型來制備流嘴，也可以用耐火材料預(yù)先制成標(biāo)準(zhǔn)件使用。

 淺析生鐵鑄鐵砝碼工藝流程