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水平連鑄作為一種近凈型清潔生產(chǎn)技術(shù)具有很好的發(fā)展前景。近年來水平連鑄技術(shù)在鑄鋼和鎂鋁合金方面的應(yīng)用比較廣泛，但在鑄鐵方面的應(yīng)用和研究較少。為研究水平連鑄模擬技術(shù)在鑄鐵方面的應(yīng)用，促進(jìn)水平連鑄技術(shù)的發(fā)展本文介紹了一種利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)灰鐵型材的水平連鑄工藝方法，并對采用此法生產(chǎn)的消失?；诣F型材進(jìn)行了金相分析和力學(xué)性能實驗。然后使用P r o_E軟件對型材、澆注系統(tǒng)及冒口等進(jìn)行了三維建模，利用ProCAST和Vis ua l Enviro nme nt軟件作為鑄造過程數(shù)值模擬仿真工具對水渣鐵生產(chǎn)灰鐵型材過程中的金屬液充型及凝固進(jìn)行仿真分析。 對出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷，進(jìn)行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關(guān)的建議。對大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，優(yōu)化設(shè)計后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡化，各設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內(nèi)部夾雜問題的關(guān)鍵是控制球化和孕育處理的相關(guān)參數(shù).對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產(chǎn)實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當(dāng)提高拉拔速度、改進(jìn)爐膛底部結(jié)構(gòu)及阻斷結(jié)晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地.針對此問題本文提出階梯式的改進(jìn)方案，通過模擬可知型材縮孔縮松和夾渣基本上得到了解決，而且完全能滿足型材的使用性能要求。并得出以下結(jié)論：  1、開發(fā)一種利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵型材的新工藝方法，通過此方法利用水渣鐵生產(chǎn)鑄鐵型材可縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。




原子間結(jié)合力較弱，故結(jié)晶時易形成片狀結(jié)構(gòu)，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導(dǎo)電性)的原因。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 鑄件的冷速越緩慢就越有利于其充分驚醒石墨化，反之可能會形成白口鑄鐵。鑄鐵的冷速跟其傳型材料的熱導(dǎo)能力，澆注溫度（挺高澆注溫度能是鑄件的冷速得以延緩）及鑄件的壁厚等等因素均有關(guān)。鑄鐵材料中的化學(xué)成分對其石墨化有影響，我們知道在鑄鐵中含Si、MnP等元素，其中碳元素和硅元素可以促進(jìn)鑄鐵的石墨化，但是硫元素會阻礙鑄鐵的石墨化，其影響力和其在鑄鐵中的含量有很大的關(guān)系，同時不同元素之間可能會產(chǎn)生一定發(fā)的聯(lián)系，這都會對鑄鐵的石墨化造成影響，整個過程是極為復(fù)雜的。