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喂線技術在國內外鑄造生產中的應用與發展
點擊次數:641     時間:2010-06-14

鑄鐵仍將是未來的重要合金材料

鑄鐵對于人類文明社會的發展曾經發揮過巨大的作用,但有一度曾被有的人認作是“走向衰微,對人類已失去利用潛力”的材料。 然而,由于鑄鐵件在工程應用中具有其它材料無可替代的各種優越性能對于國民經濟,尤其是對于機器制造業,仍具有重要的影響。因此,人們普遍認為:它仍將是未來的重要合金材料。據專家推算,在21世紀頭30年,我國的鑄件生產仍會有較大的發展。

 

喂線技術在國外鑄鐵生產中的發展與應用

用喂線技術生產球鐵的開發工作始于上世紀80年代的德國,當時除了有進一步改進各種球鐵生產方法的需求之外,更重要的是迫于日益嚴格的環境保護條令與法規。隨著合金包芯線制造方法,鑄造用喂線機以及新型合金的研制成功, 1989年末在德國就有一批鑄造廠改用了喂線法。

 

喂線法在德國174家鑄造廠中各種鎂處理方法所占的比例

 

 

國外鑄造廠對喂線技術的檢驗與評價

? Wire injection for ductile iron lends flexibility to Gunite Corp

? Trials at La Muretaine de Fonderie have verified that cored wire injection is a viable, profitable alternative to present production methods.

? Magnesium-containing wire is emerging as an effective, technically feasible treatment method.

? Ductile iron production with cored wire: German foundries have been quick to take up the magnesium cored wire inoculation process for the production of ductile iron

 

用喂線法生產球鐵的優點

德國,法國以及美國等發達國家的試驗與應用結果表明:與中間包蓋包法相比,喂線法具有如下一些優點:

1,可一步完成對含硫量高達0.09%的鐵水的處理;

2.可以進行從500磅到40, 000磅的鐵水批次處理;

3.因為可在處理站處進行煙氣管理,所以環境友好;

4.可精確地加入包芯線(合金),因可以完 全實現自動化和計算機控制;

5.可對終鎂含量進行精密控制,因而重現性好;

6.溫度損失小;

7.不需要用鋼進行覆蓋;

8.合金加入量小,因而渣少,鐵水更干凈;

9.勞動力費用低;

10.處理能力大。

11. 可在同一個鐵水包中進行加鎂處理和后孕育,但是必須分別進行操作。

 

它們認為下邊這些鑄造廠可從喂線法的應用中得到好處:

1.試圖提高球鐵生產并使其自動化的先進鑄造廠;

2.由于處理時間很長因而存在衰退和溫度問題的鑄造廠;

3.具有煙霧等環境問題的任何規模的鑄造廠;

4.用同一(高硫)基鐵或沖天爐鐵水生產灰鐵和球鐵,并希望一步完成脫硫及鎂處理的鑄造廠;

5.試圖從脫硫作業中消除碳化鈣殘渣的鑄造廠;

6.鑄件終硅量高,且希望用其自己的回爐料的鑄造廠;

7.在一天的操作中以不同處理量生產球鐵的鑄造廠;

8.想生產蠕墨鑄鐵的鑄造廠;

9.希望有一個完全自動化的鎂處理作業,  以及合金的加入量是可控和精確的,并詳細記錄每天的作業情況的鑄造廠。

 

盡管如此,對于喂線法的評價一直存在著另一種聲音:那就是曾對球鐵進行過很多研究的世界知名鐵合金生產企業— Elkem公司的“結論”。

      

它一直堅持認為:喂線法(鎂的收得率低,孕育作用小,基建投資多)不如它推崇

的中間包蓋包法。

 

但是,不管怎樣,經過了近20年的試驗、應用與改進,用喂線法生產球鐵的技術已經

很成熟。

 

國外用喂線技術生產球鐵的裝置

Odermath  設計制造的處理站

Progelta 設計制造的處理站

Mike Doskocil 處理站

以色列處理站      

  

喂線技術的新應用

隨著全世界對地球溫室效應認識的不斷深化,歐洲國家對汽車的廢氣排放又提出了一個新的標準— “歐V排放標準”。這個標準要求:到2008年,一氧化碳的平均排放量必須由每公里180克減少到140克,燃油的平均消耗量必須由每 100公里7升減少到5升。這意味著必須使燃油燃燒得更有效。由于發動機必須在更高的溫度下燃燒燃油,因此,必須提高發動機的固有導熱性和強度。蠕鐵在一定程度上能滿足所希望的力學和物理性能。因此近年來國外掀起了一個研究與生產蠕化率≥80%的蠕鐵的高潮。 福特、奧迪、克萊斯勒、現代等世界知名汽車生產廠商也都先后用瑞典Sintercast 和德國OCC控制系統批量生產蠕鐵發動機。應該特別指出的是:喂線技術是它們保證將殘余鎂含量控制在一很小“窗口”內的必須手段。

 

國外包芯線的技術參數

1. TENROD 包芯線

 

2. CEDIFIL 公司包芯線

3.INJECTION ALLOYS GROUP 公司的包芯線

喂線技術在我國鑄鐵生產中的應用與發展

  據資料報道, 2008年中國的鋼產量已突破5億噸,球鐵的產量已達830萬噸,成為世界第一。據權威部門統計,我國的包芯線生產廠已超過150多家,產能已達200萬噸。因此,只要打開有關包芯線生產與供應的網頁,到處都飄揚著中國的國旗。

1. 解決了球鐵殘余鎂含量波動大的問題

用喂線機術使鑄造廠解決了球鐵殘余鎂含量免受人為因素影響的問題,使其只在同一數量級的很小范圍內(如0.002-0.003%)變化。

  2.解決了小件鑄造廠回爐料堆積如山的問題

用喂線法處理球鐵可以大量使用回爐料(60%,甚至70%)。

 

  3.大幅度減少了不可再生資源消耗問題

某港資企業用喂線法取代沖入法之后,不僅鑄件的質量提高了,而且使球化合金的加入量由原來的1% 減少到了0.57%。

  

  4. 解決了直接用沖天爐鐵水生產出鑄態高延伸

率大斷面鐵素體球鐵的問題

 

采用沖入法的進行照片

 

采用喂線法的照片

 

5.解決了離心復合冷硬軋輥球鐵芯生產環境污染問題

采用沖入法脫硫的情景       

 

采用沖入法進行球化處理室的情景  

 

采用喂線法時的情景    

 

6.解決了鑄件力學性能時常不達標的問題

采用喂線法時的檢驗結果       

 

金相檢驗對比

 

            ? 沖入法                          喂線法

7.克服了型內孕育渣難以從澆口完全排除的問題

風電鑄件鐵水處理裝置            

  

金相檢驗照片           

 

性能檢測結果                        

 

8.解決了用10噸感應爐成功生產45噸的球鐵 鑄件的問題

大件的澆鑄                

經過加工后的45噸鑄件       

  

9.解決了高性能奧貝球鐵球的圓整度問題

要求達到的水平         

實際達到的水平

10.基本解決了鐵合金脫磷的問題

用喂線技術進行鐵合金脫磷時的情景      

  

11.解決了球鐵和蠕鐵生產用喂線機的高精度

計數(計數誤差≤30mm)及喂線參數的自動計算和設定的問題

在某臺資企業的應用                

  

自動計算與設定喂線參數的操控儀表             

 

12.建成了世界最大的、用以生產150噸球鐵鑄件3X75噸的球化-孕育處理站

全世界最大的球化-孕育處理站         

 

  總之,喂線技術我國鑄造企業提質降耗節能減排的最好手段,必將在我國發揮越來越大的作用。


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