目前,國內(nèi)使用的稀土球化劑按照加工制造方法主要有火法冶煉、包芯線法、壓塊法、機(jī)械混合法等,而火法冶煉是后面幾種方法的基礎(chǔ),也是生產(chǎn)稀土球化劑的主要方法。利用該方法生產(chǎn)球化劑,質(zhì)量控制要點(diǎn)主要有以下幾方面:
2、1原材料準(zhǔn)備
——稀土硅鐵合金:這是球化劑中稀土元素的來源,要求不潮濕、不粉化、成份均勻、無夾雜物。以含稀土23-30%的稀土硅鐵為常用。有資料介紹高硅稀土硅鐵(俗稱一步法生產(chǎn)的稀土硅鐵,含硅55%)和常用的低硅稀土硅鐵(俗稱兩步法生產(chǎn)的稀土硅鐵,含硅36-44%)用來生產(chǎn)球化劑,實驗室條件下,所制取的球鐵組織、性能基本相當(dāng),都能滿足生產(chǎn)要求。只是前者抗拉強(qiáng)度稍高,后者鐵素體量較多,在使用時要加以注意。當(dāng)然,這還需要工業(yè)化批量生產(chǎn)的進(jìn)一步驗證。
——金屬鎂:鎂在合金中主要以Mg-Si合金相狀態(tài)存在,這有利于減少鎂的氧化燒損。合金中的鎂還可以分為有效鎂和無效鎂,無效鎂主要就是指氧化,因此,要求原材料金屬鎂必須純度高(一級鎂,含鎂99.7%以上),雜質(zhì)少,不能氧化。——硅鐵:要求低鋁,組織致密,無粉化、無夾雜物,國標(biāo)75以下牌號的硅鐵難熔且雜質(zhì)多,不宜使用。——硅鈣、硅鋇:主要是要確定控制住合金中Ca、Ba的精含量,其加入量少了會增加無效氧化鎂的含量,造成球化劑使用時燃燒劇烈、白口傾向加大、衰退也快。——廢鋼:一般使用碳素鋼,硅鋼也可以,禁止使用其他合金鋼,因為其中的合金元素可能是反球化元素,生產(chǎn)是不好控制。另外,要求廢鋼無油無銹無污責(zé),尤其是鐵銹容易被鎂還原為氧化鎂。
2、2熔煉過程控制
一是加料順序要正確。要注意不讓鎂和廢鋼鐵料直接接觸。要讓熔點(diǎn)低的鎂熔化后首先與硅作用生成Mg-Si相,以減少鎂的燒損。
二是熔制的成分要均勻。除利用中頻爐的自身感應(yīng)攪拌外,還要人工適時適力的攪拌,以使合金成分在冶煉過程中均勻化。冶煉過程中要防止“跑鎂”、“棚料”和“碰爐”現(xiàn)象發(fā)生。
三是合金錠厚要適當(dāng)。合金液體澆注冷卻后的錠厚如果太薄,其表面積大,合金冷卻過程中容易造成更多的鎂燃燒氧化,如果太厚,則因為合金元素的比重不一樣,容易造成凝固過程中成分偏析。適宜的厚度一般在10—15MM。
四是篩分粒度要分級。凝固后的合金錠在破碎篩分前要進(jìn)行表面清理氧化物、以及挑出夾雜物。并根據(jù)用戶的鐵水包大小,把粒度分級包裝,但不能有合金粉子存在。
2、3化學(xué)成分檢驗
一個合格的球化劑,除了外觀致密、沒有夾雜物等之外,更重要的還是其化學(xué)成分的含量及均勻性。
球化劑中,除了常規(guī)的Re,Mg,Si,Ca等元素的分析之外,生產(chǎn)廠和使用廠常常忽略了對合金中MgO的分析。這也與沒有統(tǒng)一的MgO國家分析標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),同一種合金在不同的廠家用不同的分析方法,得出的成分結(jié)論不一樣。這就要求合金生產(chǎn)廠和鑄造廠用戶要達(dá)成一個統(tǒng)一的驗收分析標(biāo)準(zhǔn)來共同遵守。
