鋁錳鐵合金供應

　球化劑的現(xiàn)狀

　　球化劑是目前獲得球鐵的主要手段之一，在志包鋼稀土一廠共同完成國家攻關課題“稀土三劑系列化”時，我校課題組對世界上100多個球化劑生產(chǎn)廠，國內主要合金生產(chǎn)進行調研，取得了英、美、法、德、日、前蘇聯(lián)、印度等十幾個國家50多家合金生產(chǎn)廠的產(chǎn)品樣本及國內主要球化劑生產(chǎn)廠的產(chǎn)品樣本，江蘇球化劑為對比國內外球化劑性能及今后球化劑生產(chǎn)改進提供了依據(jù)。近期，鋼材市場震蕩調整，加之環(huán)保要求嚴格，使得鋼廠對于國產(chǎn)鐵礦石采購有所趨緩。

　　2．1球化劑的類型

　　按生產(chǎn)方式分有下述幾種 。

　　(1)球化劑的類型

　　包括鎂硅系合金、稀土鎂硅系合金、鈣系合金(日本用的較多)，鎳鎂系合金、純鎂合金、稀土合金。

　　 上述合金中目前世界上用的最為廣泛的是稀土鎂硅鐵合金，但中國合金中RE/Mg的比值范圍大(0.5~2.2)，國外的合金RE/Mg的比值范圍小(0.1~0.3)。中國合金中稀土大于等于鎂含量的占多數(shù)，小于鎂含量的占少數(shù)，而國外(除前蘇聯(lián)一些合金外)球化劑合金中的稀土含量幾乎都小于鎂含量，因此稀土三劑系列化課題組建議除保留FeSlMg8E18外(此合金是效果優(yōu)良的蠕化劑)，其它全部球化劑中RE/Mg≤1，隨后修訂的國家標準中采納了這個建議。具體來說，H系硅微粉與微硅粉的化學成分基本上是相同的，主要成分都是二氧化硅，而且雜質里都含有氧化鈉、氧化鈣，氧化鎂，氧化鐵，氧化鋁等。

　　 鈣鎂球化劑主要是日本生產(chǎn)和應用，如日本信越(SHIN—ETSU)生產(chǎn)的鈣系合金NC5、NCl0、NCl5、NC20、NC25中鎂含量從4~28％變動，但鈣含量變化較小，其變化范圍為20~31%；這些合金的優(yōu)點是比重大，反映平穩(wěn)，鎳可起合金化作用，其特點是價格貴，這種合金在中國基本沒有應用。此類合金白口傾向小，但要求處理溫度高，處理后渣量大。

　　鎳鎂合金在美洲、歐洲均有應用，美國國際鎳公司生產(chǎn)的鎳鎂合金高達82~85%，其中Mg、Ca分別為13~16，及20，鎳的57~61%(其中Mg4.0~4.5％，Ca<2.5，F(xiàn)e32~36)。德國金屬化學公司生產(chǎn)的鎳鎂合金中Ni47~51％，Mgl5~17％，C1.0％Si28~32%,RE1.0%余Fe。否則進口多硅不僅耗費大量外匯，還制約著中國電子工業(yè)，太陽能電池工業(yè)的發(fā)展。這些合金的優(yōu)點是比重大，反映平穩(wěn)，鎳可起合金化作用，其特點是價格貴，這種合金在中國基本沒有應用。

　　鎳硅系合金目前在中國基本上已不用。普林斯球化劑公司純鎂合金處理時要用專用的壓力加鎂包，鎂的吸收率高，但處理安全措施要極為嚴格，生產(chǎn)中應用比例較小。

　　稀土是發(fā)明球鐵時使用的球化劑，它的發(fā)現(xiàn)推進了球鐵工業(yè)應用的進程。但價格高，白口傾向大，過量會使石墨變態(tài)，現(xiàn)在己不作為球化劑單獨使用，僅作為輔助球化元素。

　　(2)壓塊狀球化劑

　　鐵粉及所設計的硅含量直接加壓成型，這種球化劑中含硅很低，通常稱為低硅壓塊狀球化劑，因而為后續(xù)的孕育提供了大的余地，有利于生產(chǎn)鑄態(tài)球鐵，但這種合金易漂浮，處理效果波動大，處理時好跟塊狀球化劑混合使用。

　　(3)包芯線型球化劑

　　鐵粉包覆在薄鋼板或鋼板中，將其快速送入鐵水中達到球化目的，這種球化劑較貴，且設備投資大，但處理時合金吸收率高，因此處理球鐵的總成本幾乎沒有提高。

　　(4)粉狀球化劑

　　這種球化劑是俄羅斯的一個專利，使用時將抑制劑混合放入包內，并使鐵水從合金表面上流過，逐層與合金反映達到球化效果，這種專門工藝稱之為MC。

硅鐵是最常采用的孕育劑，其中的鋁、鈣含量對孕育效果有重要的作用，有報道說，不含鋁、鈣的硅鐵對灰鑄鐵的孕育作用很小，甚至沒有作用。一般認為：在鐵液中，鋁和鈣會與氧、氮反應，形成高熔點的化合物，成為石墨結晶的核心。而且，加入孕育劑后，鐵液中可形成局部的富硅微區(qū)，有利于石墨析出。主要用于用于鋼渣回煉生鐵、普通鑄造等方面，硅鐵球可以很好的提高煉爐溫度，增加鐵水的流動性有效排渣，增加標號，提高生鐵和鑄件的韌性及切削能力。采購孕育用硅鐵時，不能不考慮其中鋁和鈣的含量。

　　對于作孕育劑的75硅鐵，美國相關標準規(guī)定含鋁量為0.75～1.75%，含鈣量為0.5～1.5% 。我國標準GB/T 2272－1987中有不同鋁含量的75硅鐵牌號，鋁含量的上限值分別為0.5％、1.0％、1.5%和2.0％，含鈣量的上限值則為1.0％。無定形硅幾乎不溶于包括在內的所有無機酸和有機酸，但能溶于與的混合酸。但是，鐵液中的鋁含量不能太高，加入0.01％的鋁，就可能導致鑄件產(chǎn)生皮下氣孔。選擇孕育劑品種和確定孕育劑用量時，對此也應有所考慮

中、低碳錳鐵一般用1500~6000千伏安電爐進行脫硅精煉，以錳硅、富錳礦和石灰為原料，

其反應為: MnSi 2MnO 2CaO─→3Mn 2CaO·SiO2

采用高堿度渣可使爐渣含錳降低，減少由棄渣造成的錳損失。和聯(lián)合生產(chǎn)中采用較低的渣堿度(CaO/SiO2小于1.3)操作，所得含錳較高(20~30%)的渣用于冶煉錳硅合金。爐料預熱或裝入液態(tài)錳硅合金有助于縮短冶煉時間、降低電耗。精煉電耗一般在1000千瓦·時左右。只有通過大量的宣傳、實驗、推廣，江蘇增碳劑廠普林斯除渣劑公司才能進一步的促進增碳劑市場的發(fā)展，進一步為鑄造、煉鋼行情降低成本，提高發(fā)展效益。中、低碳錳鐵也用熱兌法，通過液態(tài)錳硅合金和錳礦石、石灰熔體的相互熱兌進行生產(chǎn)。

　直徑大于20mm棒材制作成的螺旋彈簧廣泛用于鐵路車輛、產(chǎn)業(yè)機械和工程機械。隨著螺旋彈簧的反復壓縮拉伸，彈簧的棒材承受著彎曲-彎曲回復的應力。應力的值都是出現(xiàn)在棒材表面，所以，螺旋彈簧棒材的表面狀態(tài)對彈簧的疲勞強度有很大影響。孕育劑是一種可促進石墨化，減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀況，增加共晶團數(shù)量，細化基體組織，它在孕育處理后的短時間內（約5—8分鐘）有良好的效果。疲勞試驗后的螺旋彈簧斷口的外觀顯示，螺旋彈簧斷口的起點在彈簧內徑側的表面。

　　在制作螺旋彈簧時，由于棒材直徑大，彈簧的熱成形，成形為螺旋彈簧后，直接進行淬火，使彈簧具有要求的強度。由于螺旋彈簧是在表面殘留熱處理脫碳的狀態(tài)下使用，脫碳使彈簧的表面硬度減小，并由此引發(fā)疲勞強度的下降。使用增碳劑可以更好的的增加球墨鑄鐵單位面積的石墨球數(shù)，提高產(chǎn)品的球化率，碳化硅孕育現(xiàn)在在煉鋼鑄造行業(yè)漸漸的使用越來越廣泛。因此，對于許多螺旋彈簧來說，抑制熱成形—淬火脫碳是十分重要的問題。