上節(jié)講述了如何得到最佳鑄件的一部分內(nèi)容，本節(jié)將介紹完畢如何得到最佳鑄件剩余內(nèi)容
三.鑄鐵的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)
在鑄鐵生產(chǎn)過程中，各種不同的鑄鐵都有不同的工藝參數(shù)要求。現(xiàn)分述如下：
(一)孕育鑄鐵的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)要求
孕育鑄鐵要求得到細小的、短而均勻的、鈍頭的石墨，保證其同一斷面的性能齊一性和不同斷面性能均勻性。其生產(chǎn)工藝的參數(shù)要求如下：
1.鐵水熔煉溫度1500～15500C，穩(wěn)定15300C最佳。以保證獲得鐵水的高純度，消除石墨的遺傳性，經(jīng)孕育處理得到細小的，均勻的，短而鈍頭的石墨形態(tài)。
2.孕育處理溫度，應(yīng)保證在孕育處理過程中，使孕育劑迅速溶解于鐵水中，并在微觀中存在濃度差，保證在隨后的冷卻凝固的結(jié)晶過程中形成足夠多的結(jié)晶核心，一般處理應(yīng)控制在14500C左右為佳。
3.澆注溫度，一般據(jù)鑄件壁厚確定以汽車鑄件為例，據(jù)鑄件壁厚形狀不同，一般在1400～14400C范圍內(nèi)。
綜上所述，為保證孕育處理溫度，前爐出鐵溫度不得低于14500C。如以5t/沖天爐為例，前爐出鐵三包后，鐵水前爐降溫一般穩(wěn)定在500C左右，則鐵水過橋溫度應(yīng)在15000C以上，才能保證隨后的處理參數(shù)。這與熔煉控制溫度是一致的。
4.典型證例分析
現(xiàn)以德國奔馳汽車廠氣缸缸蓋檢驗項目及性能表分析說明：在14項項目中，從第8項到14項共6項是屬熔煉過程應(yīng)控制參數(shù)。而從1到7和11項，主要是成分配比確定，但熔煉過程有相當(dāng)大的影響作用。如果熔煉過程控制不能滿足8到14項相應(yīng)要求是不可能得到1到7項的結(jié)果的。原理前面已說明，在此不再重復(fù)。
由此可知，鑄鐵熔煉過程參數(shù)的嚴(yán)格控制，是保證鑄件內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵。
(二)生產(chǎn)工藝過程參數(shù)要求
球墨鑄鐵的生產(chǎn)，目的是要求得到細小的、圓整的、均勻的球狀石墨。具體要求分述如下：
1.鐵水的熔煉溫度：
a.要得到細小的、圓整的、均勻的球狀石墨形態(tài)，首先就得將過共晶石墨溶解到結(jié)晶臨界半徑以下，熔煉溫度高于15000C。
b.要得到好的延伸率和強度性能，必須使晶粒邊界上氧化物夾雜、熔煉性氣孔最少。據(jù)前所述相應(yīng)的熔煉溫度應(yīng)在15000C以上。
c.控制硫含量在0.03～0.02%，控制焦炭加入量，控制氧化帶以上的二氧化碳量，以減少焦炭中硫進入量，其熔煉溫度應(yīng)大于15000C，溫度愈高，控制效果愈好，在15300C最佳。
如果采用高科技的熱風(fēng)水冷沖天爐，有高的熔煉溫度：低的氧化性氣氧，無爐襯操作，同時將爐渣的堿度控制到1.7～2.3，可爐內(nèi)脫硫，使硫量降到0.04%左右，此時，只需在爐前加簡單的連續(xù)脫硫裝置或采用包內(nèi)脫硫方法即可穩(wěn)定地控制硫含量在0.02～0.038%最佳值范圍內(nèi)，可節(jié)約球化劑、穩(wěn)定球鐵生產(chǎn)，得到高質(zhì)量的球墨鑄鐵。
終上所述，球鐵鐵水的熔煉溫度應(yīng)高于15000C，穩(wěn)定在15300C左右最佳，不超過15500C。
2.球化處理溫度
合適的球化處理溫度，應(yīng)保證球化劑充分作用，比重比鐵輕的氧化物，夾雜和氣體能充分上浮渣中，其適合的處理溫度國際、國內(nèi)均在14000C，過高球化劑損失過大，過低不利于氧化物夾渣和氣體上浮。
3.孕育劑加入溫度，一般結(jié)合具體鑄件的澆注溫度確定。但必須控制孕育劑粒度和澆注溫度的配合。采用瞬時孕育方法較好。
終上所述，球墨鑄鐵鐵水過橋溫度應(yīng)控制在15000C以上，以15300C左右最佳。
四.鑄鐵熔煉設(shè)備的最佳選擇
終上所述，在各種熔煉設(shè)備中，以熱風(fēng)水冷沖天爐為最佳。現(xiàn)分別介紹如下：
(一)熱風(fēng)水冷沖天爐的綜合優(yōu)勢
1.鐵水熔煉質(zhì)量高：以典型鑄件發(fā)動機缸蓋為例，可穩(wěn)定控制廢品率在5%以下。國外為2-3%
2.生產(chǎn)效率高：一次點火開爐，可連續(xù)熔煉3個月以上。適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的需要。國外100～120T/h的熱風(fēng)水冷沖天爐正在發(fā)展。
3.高節(jié)能：由于一次點火可連續(xù)工作3個月，與普通沖天爐相比節(jié)省大量的底焦;以及采用了自熱、外熱式熱風(fēng)，回收了大量的熱能。故可綜合節(jié)能50%。
4.低成本：據(jù)上所述，不僅回收大量的熱能，節(jié)省焦炭，還節(jié)約了大量的耐火材料。減少鐵合金的燒損。不計廢品率的降低，一臺15T/h爐，每天工作兩班，以上四項每月至少可節(jié)省30萬元以上，年計共360萬元。
5.高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保措施：整個除塵系統(tǒng)式封閉的無泄漏，采用布袋除塵器可控制煙塵含量<50mg/m3，熱風(fēng)裝置已燃盡所以的一氧化碳徹底消除了一氧化碳對大氣的污染，其煙囪可很低，看不見黑色煙囪。其潔凈度已打打豪語現(xiàn)在的環(huán)保要求。
6.高的設(shè)備投資回收率，目前我們生產(chǎn)的全自動控制的IOTh熱風(fēng)水冷沖天爐交鑰匙工程，從國外引進相圖的設(shè)備系統(tǒng)需要4500萬元人民幣和要求90%以上的固定碳的鑄造焦，故我們生產(chǎn)的設(shè)備一般不到一年即可收回全部投資。
(二)熱風(fēng)水冷沖天爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點：
1.沖天爐本體，為高爐爐形，干式爐底，電動或氣動爐底啟閉機構(gòu)，前爐組成。
2.水冷系統(tǒng)：插入式銅質(zhì)，循環(huán)水冷風(fēng)嘴，雨淋式循環(huán)水冷爐殼，水冷卻塔，水泵組、水池組成。
3.熱風(fēng)系統(tǒng)：由霧化水冷裝置控溫的燃燒室，換熱器、熱風(fēng)管道等組成。
4.爐氣冷卻塔，有自然風(fēng)冷、強制風(fēng)冷，多管水冷等任選。其中以自然風(fēng)冷最好。
5.除塵系統(tǒng)：由料塞、抽氣室、爐氣管道、電控野風(fēng)閥、除塵器。引風(fēng)機煙囪組成的封閉除塵系統(tǒng)。排入大氣的煙塵不含一氧化碳，煙塵含量可控制在<50mg/m3，一般在30～40mg/m3。
6.加料系統(tǒng)：由輔料組合斗，金屬爐料斗，振動給料組合裝置，加料小車，加料桶。電動提升機組成。
7.爐渣?；到y(tǒng)，由爐渣溜槽、水池、撈渣機、可控爐渣儲存卸料斗等組成。
8.電控系統(tǒng)：完成從加料到出鐵水全過程的自動化操作調(diào)控系統(tǒng)，只需一人在中控室設(shè)定、調(diào)整工藝參數(shù)操作即可。
以上系統(tǒng)，使用80%以上固定碳的焦炭，出鐵溫度穩(wěn)定控制在1500～15500C。而國外要求固定碳為90%以上的鑄造焦，價格相差一倍以上，而且購買困難。系統(tǒng)示意圖附后，使用壽命在十年以上。
相關(guān)信息:得到最佳鑄件方法（上）
