1、沖天爐高硫鐵水以喂線法生產大斷面球鐵 哈爾濱科德威冶金新材料有限責任公司 吳荷生一.前言 在我國，由于歷史的原因，許多老牌鑄造廠，尤其是鋼鐵企業所屬機制（或機修）公司的鑄造廠（或）車間，幾乎都是采用如圖1所示的沖入法工藝流程，直接將含硫量較高的沖天爐鐵水處理并澆鑄成水冷爐壁，燒結盤，軋輥之類的大斷面球鐵。圖1. 用沖入法生產大斷面球鐵的流程這些鑄造廠（或車間），為給球化與孕育作業制備一份好的鐵水，通常都十分注意對原輔材料的選擇，而且幾乎都是以磷、硫和干擾元素含量少的優質球生鐵和廢鋼為原料；以硫和灰分含量低的鑄造焦炭為燃料；以雜質少的石灰石和螢石為熔劑。為了強化球化和孕育作業，幾乎都是以抗衰退性

2、能好的釔基稀土鎂硅鐵為球化劑和以低硫、低鋁的優質75硅鐵為孕育劑外。為了得到理想質量的鑄件，都十分注意對工藝過程和操作的管理。盡管如此，仍然避免不了出現鑄件不合格的情況。最根本的原因在于：鐵水的出爐溫度一般為1440-1500，而澆注溫度只是1240-1320，因此，鐵水經球化和孕育處理后，都需要有一段讓溫度自然 降到符合鑄件澆鑄要求的等待時間（20-60分鐘不等）。等待時間的巨大差異，必然會給鑄件的質量帶來不同的負面影響。除球化-孕育處理溫度和澆鑄溫度存在很大差異之外，沖天爐鐵水用沖入法生產大斷面球鐵的鑄造廠（或車間）幾乎都存在如下一些自身難以克服的共性問題：l 球化孕育處理結果難以不受人為

3、因素的干擾；l 重稀土元素會因鐵水的高含硫量而被大量消耗，從而背離主要用其進行抗衰退的初衷；l 球化劑用量多，資源浪費大；l 球化和孕育衰退嚴重且難控制，鑄件質量難以穩定達標；l 處理工藝時常無法隨鐵水中硫和干擾元素的含量變化而變化； l 處理作業產生的煙氣對工作環境的污染嚴重； l 回爐料無法得到完全利用；l 處理作業產生的渣多而粘且難扒除；l 工人勞動條件差且強度大。等等。二. 沖天爐高硫鐵水用喂線法生產大斷面球鐵的工藝及相關參數 眾所周知，用喂線法生產球鐵的設想與工藝源自于用其對鋼水的精練處理。隨著包芯線制作與應用技術的進步，用鎂金屬或鎂合金球化包芯線進行鐵水脫硫和鐵水脫硫與球化的技術已

4、被國內外越來越多的鑄造工作者和工廠所認可，而用包芯線進行鐵水孕育的工藝亦正獲得越來越多的重視。為從根本上克服或消除用沖入法生產球鐵（尤其是大斷面球鐵）時所存在的問題，哈爾濱科德威冶金新材料有限責任公司和宣化鋼鐵集團機械廠共同在生產現場進行了“沖天爐高硫鐵水用喂線法來生產大斷面球鐵的研究與試驗”，并成功地將這一工藝用于了工業生產。實踐證明，沖天爐高硫鐵水用喂線法進行處理具有采用沖入法無可比擬的優點。現將其主要情況簡要介紹如下：1. 生產工藝流程圖2示出的是宣化鋼鐵集團機械廠鑄造分廠用沖天爐鐵水生產大斷面球鐵的工藝流程。基本做法是：在有電子秤的監控下，讓沖天爐鐵水不斷流入事先加有硅鐵的處理包中，直

5、至達到預定鐵水裝入量時為止，然后放置在處理站德平車上進行鐵水自然降溫等待，至鐵水溫度降到通過一系列試驗所選定的數值時，立即啟動處理站的相關處理程序，相繼進行鐵水脫硫-球化與孕育的處理，處理工作結束后，立即進行澆鑄。 圖2. 用喂線法法生產大斷面球鐵的流程2. 過程主要參數 A. 沖天爐配料比：12#球生鐵（含碳量3.6-3.8% ; 含硫量0.02-0.03%）：700kg焦炭（含硫量0.45-0.50%）：70kg：螢石（含CaF2 90%）：15kg石灰石（含CaO 52-53%）： 75#硅鐵：12kg B. 原鐵水成分，% C Si Mn P S 3.80-4.02 1.22-1.65

6、 0.33-0.43 0.067-0.070 0.044-0.080C. 鐵水溫度 出爐溫度：1440-1500；處理溫度：1290-1330；D. 球化劑成分，% ： Mg Relight Ca Si Fe及其它 29-31 1.5-2.0 2.0-3.0 42-44 其余 孕育劑成分，%Mg Relight+Reheavy Ba Ca Si Fe及其它2-3. 2.5-3.0 適量 適量 46-48 其余 E. 13mm球化線參數總重：360克/米球化劑重量：210克±2%/米鋼帶重：150克/米加入量：35米/噸鐵水F. 13mm包芯線參數總重：440克/米孕育劑重量：210克±2%/米加入量：15米/噸鐵水三. 采用喂線法生產大斷面球鐵的實景照片