[发明专利]一种球墨铸铁用管模粉的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及铸铁领域，尤其涉及一种球墨铸铁用管模粉和制备方法，以及其在铸铁领域的应用。

背景技术

管模粉是生产球墨铸铁管的重要添加剂，具有保护管模、有利脱模、能有效地降低过冷度、抑制碳化物的形成、孕育、消除铸管外表面的气孔和针孔、球化、延长管模粉使用寿命等多种功效，是球墨铸铁管成型工艺中最后一道关键材料，技术含量高、制作难度大。管模粉质量的优良与否将会直接影响到产品的质量、合格率及生产效率。国内的管模粉生产厂家为了避开熔炼难度大，微粉回收难，加工成本高，产品成品率低的熔配工艺，大多采用几种原材料经机械破碎后，直接混合配粉的冷加工工艺来制作管模粉，产品成分不均匀，熔点不一致，粒度不合理，性能不稳定，在生产大口径球铁管时尚能胜任，但是在用于小口径的球铁管的生产时由于铁水量的大幅减少，致使球铁管铸造缺陷增多，必须使用进口管模粉才能生产出合格产品，因此，研发一种高效、优异的铸造球墨铸铁管用管模粉在当前球墨铸铁管应用越来越广泛地市场下是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种孕育效果好，孕育后铸铁的产品成分均匀度、熔点、粒度、性能均大幅提高的球墨铸铁用管模粉。

本发明的另一目的在于提供一种上述球墨铸铁用管模粉的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述球墨铸铁用管模粉在铸造方面的应用。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种球墨铸铁用管模粉，其配方按重量百分比计包括：Si：65～68％，Ba：5～8％，Ca：1.4～1.6％，Al：1～1.4％，Fe₃O₄：0.5～1.5％和余量为Fe以及不可避免的微量元素。

上述球墨铸铁用管模粉的制备方法包括以下步骤：

(1)按质量百分比65～68％的Si，5～8％的Ba，1.4～1.6％的Ca，1～1.4％的Al和余量为Fe以及不可避免的微量元素混合均匀后放入电炉中，重熔后浇注成块体，并将块体粉碎成平均粒径为10～30μm的合金粉末；

(2)将得到的上述合金粉末以及平均粒径在10～30μm的重量百分比为0.5～1.5％的Fe₃O₄粉末加入到混合容器中，混合均匀后与合金粉末和Fe₃O₄粉末总重量3～5％的硅酸镁溶液一起加入到碾压装置中压制成团，最后粉碎成平均粒径为50～100μm即可。

上述球墨铸铁用管模粉在铸铁中的应用，通过三次孕育处理得到所需铸铁；

第一次孕育处理：在容器内加入质量相当于铁水质量0.15％的球墨铸铁用管模粉；

第二次孕育处理：当进入容器的铁水高度达到四分之三时，均匀撒入质量为0.15％铁水质量的球墨铸铁用管模粉，待铁水加完后，球墨铸铁用管模粉对其进行第二次孕育处理；

第三次孕育处理：当铁水浇注时，随铁水加入质量为0.06％铁水质量的球墨铸铁用管模粉，对其进行第三次孕育处理。

本发明提供的上述球墨铸铁用管模粉技术方案具有以下有益效果：

1、Si可以降低过冷程度，石墨形核能力强，改变石墨的形态及细化程度，促进石墨化，降低白口倾向；

2、Ca可以促进石墨化，增加石墨球数，减小白口倾向，有脱硫、脱氧能力；

3、Ba抑制Si原子和C原子在铁水中扩散的作用，使石墨形核位置周围的高硅区浓度能保持较长时间，可以有效延长衰退时间，防止衰退，同时Ba有很强的形核能力，可显著着呢国家石墨球数，细化晶粒，改善石墨形态，使孕育剂已被吸收，产渣少；

4、Al作为脱氧剂，有弱孕育作用，能生成稳定的氮化物，减少氮的负面影响，延长孕育作用时间，防止白口倾向，使断面更加均匀，此外Al还有脱硫、除气、降低粉末体系熔点的作用；

5、细化的孕育剂结构(50～100μm)能够均匀分散在铁水中，增大其余钢水的接触面积，提高孕育效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1(制备管模粉)