蒋祖滨

都江堰市金星钢铁助剂研究所  四川 都江堰市 611830

摘要：由于铁水洁净度差，铁水中存在的各种有害气体和各种非金属夹杂物造成了各种铸造缺陷，影响了铸件产品的力学性能。铁水洁净度已经成为影响铸件质量的主要因素。通过对“铁水净化新途径”和“现代铁水净化技术”实施条件的对比分析，认为“现代铁水净化技术”是适合我国各种类型铸造企业使用的铁水净化新技术。

关键词：铁水洁净度；铸造缺陷；铁水净化新途径；现代铁水净化技术

Dujiangyan Jinxin Steel & Iron purifying Agent Research Institute

Abstract: Some casting defects are caused by various harmful gases and nonmetal inclusions existing in molten iron because of lower iron liquid purifying degree, which decreases the properties of casting production. Purifying degree is the key factor influencing the qulity of casting. By comparing the performing conditions of “new purifying way of molten iron ” and “the modern purifying technology of molten iron”, “the modern purifying technology of molten iron” is thought to be suitable for all kinds of casting industries in China.

Keywords: purifying degree of molten iron, casting defect, new purifying way of molten iron, modern purifying technology of molten iron

 

　　进入二十一世纪后，随着全球制造业向中国的转移以及我国制造业的飞速发展，给我国铸造业带来了飞速发展的机遇，同时，也对国产铸件质量提出了严重挑战。每个铸造企业的铸件产品，不但要受到国内先进铸造企业铸件产品的质量挑战，更要受到发达国家优质铸件产品的质量挑战。因此，如何掌握先进的核心技术，生产质量过硬的优质铸件，是每个铸造企业必须面对的涉及自身企业生死存亡的重大课题。

　　在铸件生产链中，涉及产品质量的铁水熔炼温度，铁水化学成份、造型（蕊）材料、造型制蕊工艺以及浇注工艺都已经得到较好解决的前提下，铁水的洁净度已经成为影响铸件质量的主要因素。

　　铁水洁净度主要是指铁水中N、H、O含量和各种非金属夹杂物含量的高低。在铸件生产中，一般仅凭经验直观感受，而无标准进行量化检测。但是，铁水不纯净，均匀度差是一种客观存在，无需质疑^[1]。铁水中存在各种有害气体和各种非金属夹杂物，致使铁水凝固后造成了各种铸造缺陷，影响了铸件产品的使用性能^[2]，已经成为铸造界的共识。

作者简介：蒋祖滨（1944—  ）男，四川省都江堰市人，中国发明协会会员，金星钢研所所长。研究方向：钢（铁）液净化精炼。028-87150656

笔者在近期参加的一次小型铸造年会上，了解到某铸造企业在生产HT250柴油机气缸体时，缩松渗漏缺陷一般为6—8%，严重时高达15%—20%^[3]；某铸造企业因缩孔、夹杂等铸造缺陷而引起的用于轧制型钢的球墨铸铁轧辊在用户使用过程中非正常断辊现象时常发生，不但造成了用户的直接经济损失，而且影响了轧辊生产企业的信誉^[4]。由于铁水质量的原因，还造成了相同化学成份和相同金相组织的国产铸件和国外优质铸件力学性能的差异，直接影响了国产铸件产品的国际市场竞争力，延缓了我国由铸造大国迈向铸造强国的历史进程。

权威专家指出：如何获取高洁净度的优质铁水，采取行之有效的铁水净化措施来生产优

质铸件产品，虽然已经引起国内铸造界的广泛关注和高度重视，但是国内铸造界一直没有拿出具体可性的措施^[5]。更为严重的是，在一些分析铸造缺陷发生机理和防治措施的专著中，更多地关注了造型和工艺设计方面的问题，而忽略了铁水洁净度不高，均匀度差与铸造缺陷形成的因果关系，进而导致我们在思考造成各种铸件缺陷的形成机因时出现误区^[6]。笔者在翻阅作为机械工人职业技能培训教材的初级、中级、高级《铸造工技术》专业著作时，发现没有铁水净化技术方面的介绍；笔者还发现我国一些著名高校所举办的铸造专业培训班，也没有把铁水净化技术的研究和传授作为培训内容。

　　但是，十分可喜的是，近年来我国铸造工作者在铸造生产中不但开始重视铁水净化技术的探讨和应用，而且总结出了不同类型的铁水净化技术。

　　例如：有专家提出了包含高温熔炼，大量使用优质废钢，使用符合国际标准的硅铁而非国标硅铁和专用中间合金等一揽子措施的“铁水净化新途径”^[7]，也有专家提出了更适合各种类型铸造企业使用的“现代铁水净化技术”^[8]。

2.1现代铁水技术是适合各种类型铸造企业使用的铁水净化新技术

　　我国铸造企业的基本状况是数量多、规模小，技术含量不高，铸件销售价格低。我国铸造用原辅材料的基本状况也不容乐观^[9]。在生铁生产方面，优质铁矿资源日趋紧缺，一些厂家把过去废弃不用的低品位铁矿又重新开采，使用200m³以下的小高炉生产铸造生铁；在孕育剂生产方面，大部分厂家使用便宜的氧化铁皮和含硅量低于国标的硅石，在低炉温下生产硅铁产品；在球化剂方面，大多数生产厂家使用再生稀土原料生产球化剂。在设备方面，大多数铸钢企业不仅没有先进实用的炉外精炼设备，甚至没有常规的吹氩精炼设备；大多数铸造企业没有喂线设备。不少铸造企业由于铸件销售价位低，无法购买和使用高纯优质生铁、符合国际标准的优质硅铁和高质量球化剂。纯净度较高的废钢，由于受资源制约，大多数铸造企业无法购买和使用优质废钢。

　　所以，仅管“铁水净化新途径”在获得高洁净度铁水，生产优质铸件中十分有效，但是由于我国大多数铸造企业的现状和我国铸造原辅材料市场的限制，“铁水净化新途径”只适合我国少数大型先进铸造企业，而大多数铸造企业只能望“途”兴叹。

　　与“铁水净化新途径”形成鲜明对比的是，以使用铁神一号净化剂为特点的现代铁水净化技术投入少，使用条件宽，适应性广，是一种既适合我国少数大型先进铸造企业使用，又适合我国大多数中小铸造企业使用的先进适用的铁水净化新技术。

2.2现代铁水净化技术

　　“现代铁水净化技术”是一种实用的简单易行的炉外净化精炼技术。现代铁水净化技术对生铁、废钢、回炉料和硅铁、球化剂等不但没有任何特殊要求，而且可以在使用锈蚀严重的废旧生铁的情况下获得高洁净度的优质铁水，因而可以满足铸造企业节能降耗，保护资源，节约成本的要求。

　　现代铁水净化技术的核心，是使用都江堰市金星钢铁助剂研究所拥有自主知识产权的发明专利产品铁神一号净化剂（下称净化剂）。净化剂不但具有强烈的净化铁水作用^[10]，而且具有细化晶粒的作用，因而可以增加材料性能，提高1-2个牌号。净化剂还是一种不含硅，不改变原铁水化学成份的新型复合功能长效孕育剂。作为一种不含硅的长效孕育剂，使原铁水的硅含量不必受到严格限制，拓宽了炉料选择范围，增加了回炉料使用比例^[11]。净化剂还具有比较明显的降硫作用。因此，在使用净化剂对铁水进行炉外净化精炼处理的同时，获得了良好的孕育效果、细化晶粒效果、降硫效果和明显的净化铁水，降低各种铸造缺陷，增加经济效益的效果。

　　现代铁水净化技术从2005年总结推广以来，在四年时间里经过多家铸造企业使用，证明该技术确实是一项低成本的铁水净化精炼实用技术。该技术除了已经用于汽车配件生产外，还大规模地用于HT250机床铸件生产，离心球墨铸管生产，20吨—30吨大型球铁铸件生产，以及20吨以上的球铁轧辊生产，开始用于大型风电铸件生产，引起了我国铸造界和日本铸造界越来越广泛的关注。

[1][2][5][6][7][9]　于永来．突破铸造瓶颈，探索铁水净化新途径．铸造纵横，2007（4）：28-29．

[3]　 文亦莉，田智．重型汽车柴油机气缸体缩松、渗漏缺陷的产生原因及防止措施．2008重庆铸造年会论文集：99-100．

[4]　 雷庆．轧辊断辊的原因分析及防止．2008重庆铸造年会论文集：119．

[8]  蒋祖滨．现代铁水净化技术．铸造设备研究，2007（3）：33-35．

[10]  田书全，袁新禄，陈勇．铁水净化剂在球铁生产中的应用体会．2008重庆铸造年会论文集：104-105．

[11]  蒋祖滨．净化剂在球墨铸铁生产中的应用．2007中国铸造活动周论文集：417-418．