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球化剂质量的生产控制要点

目前,国内使用的稀土球化剂按照加工制造方法主要有火法冶炼、包芯线法、压块法、机械混合法等,而火法冶炼是后面几种方法的基础,也是生产稀土球化剂的主要方法。利用该方法生产球化剂,质量控制要点主要有以下几方面:

2、1原材料准备
——稀土硅铁合金:这是球化剂中稀土元素的来源,要求不潮湿、不粉化、成份均匀、无夹杂物。以含稀土23-30%的稀土硅铁为常用。有资料介绍高硅稀土硅铁(俗称一步法生产的稀土硅铁,含硅55%)和常用的低硅稀土硅铁(俗称两步法生产的稀土硅铁,含硅36-44%)用来生产球化剂,实验室条件下,所制取的球铁组织、性能基本相当,都能满足生产要求。只是前者抗拉强度稍高,后者铁素体量较多,在使用时要加以注意。当然,这还需要工业化批量生产的进一步验证。
——金属镁:镁在合金中主要以Mg-Si合金相状态存在,这有利于减少镁的氧化烧损。合金中的镁还可以分为有效镁和无效镁,无效镁主要就是指氧化,因此,要求原材料金属镁必须纯度高(一级镁,含镁99.7%以上),杂质少,不能氧化。——硅铁:要求低铝,组织致密,无粉化、无夹杂物,国标75以下牌号的硅铁难熔且杂质多,不宜使用。——硅钙、硅钡:主要是要确定控制住合金中Ca、Ba的精含量,其加入量少了会增加无效氧化镁的含量,造成球化剂使用时燃烧剧烈、白口倾向加大、衰退也快。——废钢:一般使用碳素钢,硅钢也可以,禁止使用其他合金钢,因为其中的合金元素可能是反球化元素,生产是不好控制。另外,要求废钢无油无锈无污责,尤其是铁锈容易被镁还原为氧化镁。

2、2熔炼过程控制
一是加料顺序要正确。要注意不让镁和废钢铁料直接接触。要让熔点低的镁熔化后首先与硅作用生成Mg-Si相,以减少镁的烧损。
二是熔制的成分要均匀。除利用中频炉的自身感应搅拌外,还要人工适时适力的搅拌,以使合金成分在冶炼过程中均匀化。冶炼过程中要防止“跑镁”、“棚料”和“碰炉”现象发生。
三是合金锭厚要适当。合金液体浇注冷却后的锭厚如果太薄,其表面积大,合金冷却过程中容易造成更多的镁燃烧氧化,如果太厚,则因为合金元素的比重不一样,容易造成凝固过程中成分偏析。适宜的厚度一般在10—15MM。
四是筛分粒度要分级。凝固后的合金锭在破碎筛分前要进行表面清理氧化物、以及挑出夹杂物。并根据用户的铁水包大小,把粒度分级包装,但不能有合金粉子存在。
2、3化学成分检验
一个合格的球化剂,除了外观致密、没有夹杂物等之外,更重要的还是其化学成分的含量及均匀性。
球化剂中,除了常规的Re,Mg,Si,Ca等元素的分析之外,生产厂和使用厂常常忽略了对合金中MgO的分析。这也与没有统一的MgO国家分析标准有关,同一种合金在不同的厂家用不同的分析方法,得出的成分结论不一样。这就要求合金生产厂和铸造厂用户要达成一个统一的验收分析标准来共同遵守。