[发明专利]铸铁的石墨球化处理时覆盖球化剂上部的覆盖材料

说明书

技术领域

本发明涉及制造球墨铸铁时所使用的石墨球化剂的覆盖材料，更具体地说，涉及在高温严酷的作业环境中质量轻操作简便且兼具除渣剂的效果的覆盖材料。

背景技术

以往，这种球状石墨铸铁制造技术是将用于获得适当的熔融金属的熔炼法、脱硫法、石墨球化处理法、以及用于获得牢固的铸模的造型法、还有浇注法等进行优选组合而成。

熔炼法、造型法和浇注法对于普通铸铁的铸造物是共通的，脱硫法和石墨球化处理方法是在制造球状石墨铸铁时特有的技术。

作为石墨球化处理剂，过去主要使用含有Ce的REM、或者也使用Ca等，但现在主要使用Mg。

另外，在进行铸铁的石墨球化处理时，为了控制石墨球化剂的剧烈反应并实现稳定的球化，而使用了覆盖材料，该覆盖材料用于覆盖放置于浇斗的底部的球化剂即Mg合金的上部。

作为这种覆盖材料，可以采用Fe-Si合金、Fe合金等，覆盖材料优选覆盖石墨球化剂。

具体来说，是使用冲压铁屑或铁钉帽或者硅铁等铁为主要成分的材料。

[现有技术文献]

专利文献1：日本特开平08-020812号公报

专利文献2：日本特开2002-097509号公报

专利文献3：日本特开2010-095752号公报

以往的上述覆盖材料的主要成分是比重较重的铁，因此比重为较大的4.5～7.8g/cm³，难以说处理容易。

因此，在要求高温环境下短时间内准确地进行覆盖作业的球墨铸造中，这是有难点的材料，并且希望减轻作业负荷。

另外，为了控制石墨球化剂的剧烈反应，实现稳定的球化，这种覆盖材料的目的是覆盖球化剂与熔融金属的接触面，希望每单位重量的体积大且能够以廉价获得的覆盖材料。

进而，在球墨铸铁的熔炼作业中，在浇斗中进行石墨球化的同时也进行用于调整铸铁成分的孕育处理。

此时，不是各个添加物的全部量均被浸渗，而是一部分作为杂质的熔渣漂浮于熔融液上，因此，还提出如果不除去该漂浮物则会产生不良产品的问题。

发明内容

因此，为实现上述各目的，本发明涉及的球墨铸铁的石墨球化剂的覆盖材料的特征在于：该覆盖材料是火山性硅酸盐矿物，并制成为含有70～75重量%的SiO₂、12～14重量%的Al₂O₃、3～5重量%的K₂O、3～4重量%的Na₂O、0.7～1.5重量%的CaO、1.2～1.5重量%的Fe₂O₃、0.1～0.2重量%的MgO、0.05～0.1重量%的TiO₂的多孔质。

技术方案2的石墨球化剂的覆盖材料的发明的特征在于，该覆盖材料以多孔质集合体的形式形成，堆积比重为0.5～1.0g/cm³，与以往的以冲压屑或钉帽或者硅铁等铁为主要成分的覆盖材料比较，重量大幅减轻且操作简便，能够准确地覆盖石墨球化剂。

此外，技术方案3的发明的特征在于，为了使石墨球化剂的贴合性良好，根据浇斗的形状和容量，成型为球状或棒状，考虑到熔融温度和石墨球化剂的反应时间，外型尺寸为5mm～10mm，以获得目标机械性质。

进而，技术方案4的发明的特征在于，覆盖材料的熔融温度为1100～1200℃，是将火山性硅酸盐矿物的多孔质成型，而获得石墨球化剂的覆盖材料，该火山性硅酸盐矿物的多孔质具有熔化后发泡膨胀而浮在液面上漂浮，并与杂质的浮渣结合的性质。

本发明的石墨球化剂的覆盖材料是用以70～75重量%的火山性硅酸盐矿物即SiO₂作为主要成分的多孔材料来提供球墨铸铁的石墨球化剂的覆盖材料，因此，可以廉价且大幅减轻重量，能够获得实现提高作业性的效果。

本发明的石墨球化剂的覆盖材料是制成比重为0.5～1.0g/cm³且粒径为5mm或更小的多孔质集合体，外形成型为5mm～10mm的球形或棒状，由此，可靠地进行熔融金属与石墨球化剂的阻断，通过熔融金属的温度或填充量，并以所选择的形状和外形来设定适当的熔化和石墨球化的反应时间。

本发明的石墨球化剂的覆盖材料在1100～1200℃下熔化，并浮于液面上，因此，与漂浮于液面上的熔化的熔渣或石墨球化剂的未浸渍物结合，可获得除去杂质的效果。