由于球墨铸铁铸铁型材水平连铸过程中糊状凝固的凝固特点,使得铸铁型材必然存在缩松缩孔。如何从工艺上有效地抑制缩松缩孔缺陷问题一直是人们研究的重点。大型球墨铸铁型材往往由于其体积大、结构较复杂,铸型膨胀较难控制等原因,导致其缩松缩孔更难控制,因此对工艺设计提出了更高的要求。铸铁型材在重工业中需求量大,被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。拉坯工艺参数设置是铸铁型材生产中的关键环节,设置不合理会导致拉漏、拉断等生产事故和产生表面裂纹等铸造缺陷。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高,组织更为均匀,并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。 (1)根据铸铁型材结构特点并结合数值模拟的的结果,分析导致大面积缩松缩孔缺陷的原因:此类外形尺寸长而大,内部空腔结构复杂热节较多的大型铸铁型材,要实现同时凝固很困难,利用球墨铸铁自补缩来解决缩松不可行,必须加强补缩作用,合理设置冒口和冷铁,确保补缩通道顺畅。 (2)建立铸铁型材的有限元模型,运用ProCAST软件对各个方案进行了水平连铸过程模拟仿真,对缩松缩孔进行了预测,并对仿真结果进行对比分析,结合理论分析和模拟仿真的情况对铸铁型材工艺进行了优化。(3)针对优化后的工艺,确定了一套实验方案,并对优化后的工艺方案进行了实验验证,实验结果一致表明,工艺优化后铸铁型材缩松缩孔缺陷情况得到有效改善,成功解决了此类大型球铁件的水平连铸生产难题。
亿锦天泽钢铁有限公司 南平HT200圆棒 铸铁棒零售商今后我国对球墨铸铁型材的需求量将快速增加。球墨铸铁型材主要用于城市供水、城市管网改造,污水处理等市政建设项目。目前,国内球墨铸铁管行业大型企业数目较少。铸铁型材在重工业中需求量大,被广泛应用于交通运输、机床、印刷、农业机械等支柱行业。对鼓肚缺陷,在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺,即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的,通过实施反弧度法工艺,铸铁型材的鼓肚现象得到有效。但由于在率次实验过程中,刚开始生产铸铁型材时的拉拔速度比较慢、拉拔周期较长,使铸铁型材在结晶器的停留时间过长,导致在扁平方向上铸铁型材顶部略微向下凹,当拉拔参数调整合适时,下凹及鼓肚现象基本消失。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀,力学性能更为优良。并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时,伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似,反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。由于铸铁型材拉坯工艺参数控制系统具有非线性和强耦合的特点,而且无法建立数学模型,采用BP、GA-BP神经网络算法进行拉坯工艺参数自适应整定研究。基于Matlab软件建立以铸造工艺参数为输入,拉坯工艺参数为输出的控制模型。仿真实验表明本文建立的拉坯工艺参数GA-BP神经网络控制模型可以用于拉坯工艺参数自适应整定,所获得拉坯工艺参数能够用于实际生产系统,实现高质量、率的铸铁型材水平连铸拉坯生产。