(1)控制石墨生產(chǎn)總量,強化礦山開采管理
由于解放后的持續(xù)大量開采,特別是近幾年的掠奪式開采,使得我國現(xiàn)有的可開采的石墨資源儲量己大大下降,現(xiàn)在的石墨儲量只有2001年的一半左右。石墨行業(yè)技術(shù)分析,我國新成立了數(shù)百家石墨開采和加工企業(yè),這些企業(yè)生產(chǎn)管理水平參差不齊,大多數(shù)依舊是低水平的重復(fù)建設(shè),加劇了產(chǎn)業(yè)竟?fàn)帲沟迷纠麧櫤鼙〉钠髽I(yè)利潤進一步下滑。

石墨增碳劑是指碳素產(chǎn)品通過高溫或者其他方式使其的分子結(jié)構(gòu)改變,有規(guī)則的排列,這種分子排列方式,碳的分子間距更寬,更利于在鐵液或者鋼液中分解形核。現(xiàn)在市場上的石墨增碳劑一般來說來自兩種途徑,一種是石墨電極的廢料切割,再一個就是石油焦3000度的石墨化產(chǎn)品。

⑵提高原鐵液的硅量,控制孕育量。
灰鑄鐵中的硅一部分是原鐵液中的硅,一部分是孕育帶入的硅。
許多人喜歡原鐵液中的硅低點,然后用很大的孕育量孕育,這種做法并不科學(xué):大量的孕育是不可取的,這會收縮傾向。孕育是為了增加結(jié)晶核心的數(shù)量,促進石墨化,少量的孕育(0.2%~0.4%)就可以達到這個目的。從工藝控制來說,孕育量應(yīng)該相應(yīng)穩(wěn)定,不能有過大的變化。這就要求原鐵液的硅量也要相應(yīng)穩(wěn)定。提高原鐵液的硅量,既可以減少白口和收縮傾向,又能發(fā)揮硅固溶強化基體的作用,性能反而不降低。目前比較科學(xué)的做法是提高灰鑄鐵原鐵液的含硅量,孕育量控制在0.3%左右,這樣可以發(fā)揮硅的固溶強化作用,對提高強度有利,也對減少鑄件收縮有利 。
⑶合金化的方法對鐵液收縮有很大影響。
合金化能有效提高鑄鐵的性能,我們常用的合金元素是鉻、鉬、銅、錫、鎳。
鉻:鉻能有效地提高灰鑄鐵的性能,隨著加入量的增加,性能會一直提高。鉻的白口傾向比較大,這是大家顧忌的問題。加入量太大,會出現(xiàn)碳化物。至于鉻量的上限如何控制,不同的加鉻工藝,上限有所不同,如果鉻加入到原鐵液中,其上限不要超過0.35%,提高原鐵液中的鉻量會使鐵液白口傾向和收縮傾向加大,非常有害。
另一種加鉻的工藝不是提高原鐵液鉻,而是將鉻加入到鐵液包中,用沖入法沖入,這種工藝會大大減少鐵液的白口和收縮傾向,同前一種工藝相比,同樣的鉻量,白口和收縮傾向會減少一半以上,這種加鉻方式,鉻的上限可以控制到0.45%。
鉬:鉬的特性與鉻非常相似。由于鉬的價格昂貴,加鉬會大幅度增加成本。因此,應(yīng)盡可能少加鉬,多加一些鉻。用沖入法加鉻、加鉬是減少合金化收縮的有效措施。
⑷鐵液澆注溫度對收縮的影響。
溫度高鐵液收縮傾向大,這是大家都有的經(jīng)驗。要控制澆注溫度在合理的范圍內(nèi)是非常重要的,澆注溫度如果高于工藝規(guī)定的合理的溫度20~30℃,收縮傾向就會大幅增加。生產(chǎn)中要注意這樣一種現(xiàn)象,沒有自動保溫功能的電爐,可能會使鐵液溫度升高,包鐵液的澆注溫度會低一些,隨后溫度會越來越高,如果不加以控制,就有可能產(chǎn)生收縮廢品。生產(chǎn)中包鐵液要燙包,燙好的包再用,而且包鐵液澆注溫度要控制在下限,不要在上限,防止溫度不斷升高。電爐熔煉控制好澆注溫度,是防止鑄件產(chǎn)生收縮廢品的關(guān)鍵措施。
⑸鐵液氧化傾向不容忽略:氧化大、收縮大。
鐵液氧化傾向大是非常有害的,也會收縮傾向。為了降低鐵液氧化,沖天爐熔煉就要實現(xiàn)快速熔煉。現(xiàn)在國外的電爐熔煉技術(shù)可以做到加入的鐵料在幾分鐘內(nèi)快速熔化,大大縮短了鐵料在高溫氧化階段的時間,氧化傾向大幅降低,同時由于電爐增碳技術(shù)的應(yīng)用,使鐵液的氧化進一步降低,所以電爐熔煉也可以生產(chǎn)出低氧化、低收縮的鐵液。只要嚴格控制好澆注溫度,用電爐熔煉生產(chǎn)復(fù)雜的缸體、缸蓋鑄件也很有優(yōu)勢。

晶體石墨增碳劑的新用途:在生產(chǎn)高韌性風(fēng)電球鐵鑄件、奧貝球鐵鑄件及大型復(fù)雜球鐵柴油機缸體、缸蓋過程中,經(jīng)常遇到球化分級比2級低又比3級高,石墨球不圓整,石墨球直徑達不到6級以上,EPC生產(chǎn)灰鑄鐵重卡變速機箱體出現(xiàn)了D型石墨等,采取了常規(guī)的工藝措施都難以解決問題,在生產(chǎn)原來配料、熔化、球化、孕育工藝不進行大的改變情況下,出鐵時按1.5-2.0Kg/t鐵液包中沖入0.5~1.0mm的晶體增碳劑(覆蓋在球化劑上),這些問題就得到解決。換句話可以理解運用特定晶體增碳劑會對提高高韌性球鐵風(fēng)電鑄件、奧貝球鐵鑄件、及大型復(fù)雜球鐵柴油機缸體、缸蓋的球化率、改善石墨球圓整度,減小石墨球直徑起到有益的作用,EPC生產(chǎn)重卡變速機灰鑄鐵箱體對消除D型石墨有明顯的效果。
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