[发明专利]风电球墨铸铁轮毂浇注控制方法改进工艺

说明书

本发明提供风电球墨铸铁轮毂浇注控制方法改进工艺，步骤包括(1)铁水包修护；(2)熔炼原料熔炼成铁水并清除浮渣；(3)铁水包内布置球化剂，将铁水倒入铁水包进行球化，并去除球化后渣；(4)铁水液面覆盖混合保温剂，其中混合保温剂由集渣剂与保温覆盖剂按照质量比1:(0～2)混合制成；(5)浇注铸件。本发明主要通过改变熔炼浇注工艺方式来防止风电球墨铸铁轮毂铸件夹渣及解决铁水温度控制方面的问题，熔炼铁水前各设备进行清理，防止一次渣进入铸型；铁水液面覆盖混合保温剂能够避免球化衰退并且有效防止铁水温降过快，混合保温剂配比后可满足铁水直接浇注无需反复除渣的要求，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种冶金浇注工艺方法，尤其是涉及一种球墨铸铁浇注档渣及温度控制的方法。

背景技术

球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能与钢接近，由于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁发展迅速，已成为仅次于灰铸铁应用的铸铁材料。目前球铁涉及的领域包括风力发电领域、核工业领域、汽车零部件等制造领域。球墨铸铁材料的发展势头强劲，技术变革迅猛，铸件质量稳定。许多专家学者、一线的技术人员通过实验研发出很多新型技术，国内球墨铸铁的技术发展已经到了非常高的高度。尽管如此，球墨铸铁仍然面临着一些技术突破，如铸件厚断面缩松、铸件夹渣、铸件外表面渗硫等问题，特别是针对风电轮毂铸件，其为厚大壁厚铸件，在铸造过程中特别容易出现上述铸造缺陷。现有球墨铸铁浇注工艺中，通常将出铁水温度控制在较高温度，一般为1450℃，这样能够保证孕育球化、浇注过程中虽然有温降，但是仍然能够满足浇注温度要求，并且从成本、工艺操作复杂程度来考虑，球墨铸铁出铁水表面不会覆盖保温覆盖剂。但是对于风电轮毂这类厚大厚壁铸件来说，凝固时间长，球铁中的镁和稀土元素等氧化元素的残留易造成夹渣。申请人在此前曾经针对厚壁铸件提出过改善铸造缺陷的方案，即主要通过提高原材料纯净度、冶炼设备洁净度等方式提高铁水纯净度，以及铁水表面覆盖保温覆盖剂保持球墨铸铁的浇注温度，同时保温覆盖剂能够防止铁水氧化保持铁水纯净度，从而保证风电轮毂这类厚壁铸件优良的铸造质量，使铸件具有优良的低温韧性。然而实际使用过程中发现，保温覆盖剂虽然能够解决铸造铁水保温、保持铁水纯净度的问题，但是保温覆盖剂烧结后容易粘附在铁水包包壁上，给后续清理带来很大难度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够提高风电球墨铸铁轮毂铸件的铸造质量，控制铁水温降，同时降低后续清理难度的工艺方法。

本发明的技术方案是提供一种风电球墨铸铁轮毂浇注控制方法改进工艺，包括如下步骤：

(1)铁水包修护，即将铁水包挂渣清理干净，烘干待用；

(2)将熔炼原料熔炼成铁水并清除浮渣；

(3)铁水包内布置球化剂，将步骤(2)得到的铁水倒入铁水包进行球化，再去除球化后渣；

(4)铁水液面覆盖混合保温剂，其中混合保温剂由集渣剂与保温覆盖剂混合制成，集渣剂与保温覆盖剂的质量比为1:(0～2)，其中(0～2)是指0＜保温覆盖剂的比例＜2；

(5)直接浇注铸件。

进一步地，上述步骤(2)中熔炼原料采用冲天炉和电炉双联熔炼，且电炉炉内铁水用集渣剂除渣，渣层全部挑出。

进一步地，上述步骤(2)中出铁前(倒入铁水包前)铁水进行脱硫处理，将铁水硫含量控制在0.022％以下，使用冲天炉和电炉双联熔炼时，铁水在电炉炉内进行脱硫处理即可；步骤(3)中球化剂质量为倒入铁水质量的1％；当铁水硫含量过高，为确保球化质量，球化剂加入量需增加，爆镁时渣量增多，并且铁水中游离镁增加，铁水充型生成二次渣的几率增大，本发明使用硅镁稀土合金作为球化剂，通过控制铁水硫含量，可将球化剂使用量从原工艺的1.25％降至1％，从而减少爆镁后渣量。