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    球化劑作用匯知
    球化劑的現狀

    球化劑是目前獲得球鐵的主要手段之一,在志包鋼稀土一廠共同完成國家攻關課題“稀土三劑系列化”時,我校課題組對世界上100多個球化劑生產廠,國內主要合金生產進行調研,取得了英、美、法、德、日、前蘇聯、印度等十幾個國家50多家合金生產廠的產品樣本及國內主要球化劑生產廠的產品樣本,為對比國內外球化劑性能及今后球化劑生產改進提供了依據。

    2.1球化劑的類型


     按生產方式分有下述幾種

    (1)球化劑的類型

    包括鎂硅系合金、稀土鎂硅系合金、鈣系合金(日本用的較多),鎳鎂系合金、純鎂合金、稀土合金。
     上述合金中目前世界上用的為廣泛的是稀土鎂硅鐵合金,但中國合金中RE/Mg的比值范圍大(0.5~2.2),國外的合金RE/Mg的比值范圍小(0.1~0.3)。中國合金中稀土大于等于鎂含量的占多數,小于鎂含量的占少數,而國外(除前蘇聯一些合金外)球化劑合金中的稀土含量幾乎都小于鎂含量,因此稀土三劑系列化課題組建議除保留FeSlMg8E18外(此合金是效果優良的蠕化劑),其它全部球化劑中RE/Mg≤1,隨后修訂的國家標準中采納了這個建議。
     鈣鎂球化劑主要是日本生產和應用,如日本信越(SHIN—ETSU)生產的鈣系合金NC5、NCl0、NCl5、NC20、NC25中鎂含量從4~28%變動,但鈣含量變化較小,其變化范圍為20~31%;此類合金白口傾向小,但要求處理溫度高,處理后渣量大。
     鎳鎂合金在美洲、歐洲均有應用,美國國際鎳公司生產的鎳鎂合金高達82~85%,其中Mg、Ca分別為13~16,及20,鎳低的57~61%(其中Mg4.0~4.5%,Ca<2.5,Fe32~36)。德國金屬化學公司生產的鎳鎂合金中Ni47~51%,Mgl5~17%,C1.0%Si28~32%,RE1.0%余Fe。這些合金的優點是比重大,反映平穩,鎳可起合金化作用,其特點是價格貴,這種合金在中國基本沒有應用。

    鎳硅系合金目前在中國基本上已不用。純鎂合金處理時要用專用的壓力加鎂包,鎂的吸收率高,但處理安全措施要極為嚴格,生產中應用比例較小。

    稀土是發明球鐵時使用的球化劑,它的發現推進了球鐵工業應用的進程。但價格高,白口傾向大,過量會使石墨變態,現在己不作為球化劑單獨使用,僅作為輔助球化元素。

    (2)壓塊狀球化劑

    用鎂粉和鐵粉及所設計的硅含量直接加壓成型,這種球化劑中含硅很低,通常稱為低硅壓塊狀球化劑,因而為后續的孕育提供了大的余地,有利于生產鑄態球鐵,但這種合金易漂浮,處理效果波動大,處理時好跟塊狀球化劑混合使用。

    (3)包芯線型球化劑

    將鎂粉、鐵粉包覆在薄鋼板或鋼板中,將其快速送入鐵水中達到球化目的,這種球化劑較貴,且設備投資大,但處理時合金吸收率高,因此處理球鐵的總成本幾乎沒有提高。

    (4)粉狀球化劑


     這種球化劑是俄羅斯的一個專利,使用時將鎂粉與抑制劑混合放入包內,并使鐵水從合金表面shang流過,逐層與合金反映達到球化效果,這種專門工藝稱之為MC。

    2.2球化劑的應用

    目前國內外在球鐵生產中主要應用火法冶煉的合金,壓塊球化劑、包芯線球化劑、粉狀球化劑應用的很少,火法冶煉的球化劑在生產中應用占90%以上,目前這類合金中增加Ba、Ca、Cu、Ni等以達到控制基體目的,對合金中的氧化鎂含量已有限量指標。現對中國33個典型工廠和美國77個工廠生產球鐵工廠進行對比分析。

    中國33個工廠的基本情況是:33個工廠總計有36個熔爐,其中電爐(中頻、工頻、電弧爐)9個占25%,沖天爐22個占61%,沖天爐一電爐雙聯熔煉廠4個占11%,高爐1個占3%,球鐵處理溫度大于1500℃,4個占11%,1450~1500℃,20個占56%,1350~1400℃,6個占16.7%,1300~1350℃,2個占5.6%;大于1270℃1個占2.7%;鐵水含硫量小于等于0.03%占20%;處理方法中沖入法占94%,噴吹法占3%,壓力加鎂法3%,用量大的6#合金Mg8RE8占46%,其次為Mg8RE5占37%,Mg9RE5占11%。

    美國77個工廠的基本情況是:

    熔化設備沖天爐占30%,感應電爐占63%,球化處理溫度1482~1538℃占75%;原鐵水在球化處理前有50%工廠采用預脫硫工藝,有90%的工廠S小于0.025%,球化處理方法中在美國大工廠中沖入法占36%,而小廠(小于200噸/周)沖入法僅占22%,壓入法、多孔塞法、型內處理法、Tundish蓋包法、壓力加鎂法則占絕大部分比重,使用的球化劑中含鎂大于%的占8.2%Mg4~6%占63.3,含鎂小于4%占16.4%純鎂占5%,其它的鎂合金占8.2%。

    資料表明中國生產球鐵方面還有不小的差距,美國生產的電爐可球化處理所需要的高溫,一般經預脫硫,含硫量低,質量要優于我國處理球鐵的質量,因此處理球鐵可用低鎂、低稀土球化劑,而且質量控制也嚴格,包括使用衰退時間控制器。


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    點擊次數:  更新時間:2021-12-16 11:02:50  【打印此頁】  【關閉
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