废钢碳化球铁铸造工艺是一种环保、高效的铸造工艺。下面详细介绍一下流程：

第一节：工艺原理及优点

原理：废钢渗碳球墨铸铁工艺主要以废钢为原料，通过增碳剂调节铁水中的碳含量，然后添加球化剂和孕育剂进行球化处理，最终获得球墨铸铁。

优势：

1、环保节能：与以生铁或铸铁为原料的传统工艺相比，废钢渗碳工艺可显着减少二氧化碳、铁锈等污染物的排放。

2、资源利用：有效利用废钢资源，降低生产成本。

3、提高生产效率：废钢粒度小，易熔化，可加快熔化速度，提高熔化效率。

第 2 部分：工艺流程简要说明

1、炉料配制：选用优质炭屑为原料，避免含有阻碍石墨化的元素（如铬）和抗球化合金元素。同时准备增碳剂（如石墨型增碳剂）、生铁（用于调节铁水含碳量）、碳化硅、球化剂和孕育剂。

2、冶炼：将废钢加入炉内，加入1.0-1.2%的90碳化硅1～5毫米，并进行预处理，除去表面油污和杂质。然后添加适量的生铁或铸铁，熔化后添加碳，以达到适当的碳含量。应避免渗碳过多或不足，以免影响球墨铸铁的力学性能。

3、球化孕育处理：将铁水熔化并调整到合适的化学成分后，进行球化处理。添加球化剂使铁水中的石墨以球状沉淀，添加孕育剂使石墨细化，促进基体组织的均匀化。

4、浇注：将处理好的铁水倒入铸型中，注意控制浇注温度和速度，以获得良好的铸件质量。

第三节：废钢渗碳电炉熔炼特点

电炉熔炼是利用感应线圈通过传​​导产生磁场，在炉料中产生涡流。涡流产生热量并熔化电荷。

废钢的熔点比铸铁高，增碳剂的熔点也更高。当废钢熔化时，渗碳剂缓慢溶解和扩散。碳被钢水侵蚀吸收，钢水逐渐变成铁水，即“合成铸铁”。

在高温下，铁水中的碳很容易氧化成CO。CO在铁水中的溶解度很小，大部分被释放出来。因此，当铁水倒入袋内时球墨铸铁用废钢的作用，会出现放射状火花飞散，这是高温氧化引起的释碳现象。

在感应炉熔炼中，铁水温度可升至1570℃以上，并在高温下长时间保温。在此温度下，原料带入的夹杂物以及冶炼过程中形成的夹渣和杂质都会浮到表面。清除铁水表面的炉渣。

大多数废钢具有白色组织，具有很强的遗传性。要消除遗传性，需要适当提高熔炼温度，增加保温时间，这样铁水才能得到更好的净化，减少铸造缺陷。

合金元素烧损低，铁水中锰、硅烧损低，有利于各元素的控制，化学成分稳定。

用电炉冶炼铸铁时不发生增硫反应。生产HT时，可适量添加一些铁硫，但必须控制在要求的范围内。

第四节：废钢碳化生产汽车轮毂工艺

产品： 汽车轮毂

形状：铁模喷砂工艺

材质：QT450-10，

硬度：HB160-210，

底座：F

原铁液和最终铁液化学成分﹙%﹚

CE：4.3－4.6

C：3.6-3.9

Si：1.2-1.3（原始）2.6-2.9（最终）

锰：0.2-0.4

P：≤0.04

S：≤0.03（原始）≤0.02（最终）

RE: 0.02－0.03(剩余)

镁：0.03-0.05（残留）

铁成分比例(%)

生铁20

废料 20

回收材料 10

QT 铁屑 10

颗粒钢 40

石墨化增碳剂添加量2.8%

球化剂（T-1）

镁 6.5 至 7.5

参考文献 1.8-2.2

硅42-44

钙 2.0 至 2.5

巴1至1.5

Al≤0.8

粒度 5 至 25mm

添加量 1.0-1.2%

孕育剂（Y-3）

硅68-70

巴 2.5 至 3.5

钙2-3

铝≤1.3

颗粒尺寸 3 至 8mm

添加量0.8-1.0%

顺流孕育剂（Y-4）

硅68-70

钙1.5-2

巴 4 至 6

铝≤1.3

粒径0.2～0.7㎜

添加量0.1-0.15%

生产时碳当量控制在中上线，硅力争控制在上线，旨在提高铁水的石墨化能力。

球墨铸铁的冶炼工艺基本相同。熔炼温度一般控制在1450～1520℃，并允许高温静置。温度控制在1520～1550℃，静置时间5～10分钟。炉温1480～1500℃。浇注温度1420℃。

熔铁时添加1～5mm的1.0～1.2%，90碳化硅起到增硅增碳、预处理、保护炉衬材料、净化铁水、形成石墨芯等作用。 添加方法：与废钢一起添加早期钢铁。当炉子冷时添加它。炉底不能是空的。在炉底添加一些废钢或铁屑。在熔化之前球墨铸铁用废钢的作用，只需一次性添加碳化硅即可。炉热时，炉底留有200公斤左右的铁水，避免碳化硅与炉底直接接触。然后一次性加入碳化硅，然后加入增碳剂和废钢，然后正常加料。如果硅的需求量大，硅的不足将在后期用硅铁来补充。废钢中加入碳化硅后，要在1420~1450℃左右检测到碳硅含量才能除渣。

高温静置后，当炉内温度降至1480℃-1500℃时，将铁水倒入炉内进行球化。反应结束后，除去残渣2-3次。

最终产品质量

品牌：QT450-10轮毂

工艺：铁型砂涂装工艺

球化等级：1-2

石墨尺寸：6-7级

石墨球致密、分布均匀

硬度HB：170-190

拉伸强度≧450

伸长率(%) 13-16

第五节：冲入球体时的注意事项

必须保证所选用的球化剂、孕育剂等纯净，不得有夹杂物、杂质、氧化物等。这些物质无法通过球化处理，最终进入铸件中造成缺陷。

1、球化处理温度波动控制在±15摄氏度。

2. 使用含有坝的球化袋。球化袋深度h与内径∮之比：H：∮≥1.5～2.0（即实际加工时的铁深度和内径）

3、采用路堤处理并添加球化剂、孕育剂、覆盖剂等材料后，路堤需抬高20mm以上。

4. 轮流使用造粒袋。使用前将颗粒袋彻底干燥。如有必要，请提前熨烫袋子。

5、装填顺序为球化剂，孕育剂上面应覆盖覆盖剂或铁屑，必须压实，不留间隙。

6、一般情况下，球化反应的最佳时间为1～1.5分钟。合金的致密性和覆盖材料的厚度可以根据反应时间进行调整。

7、覆盖球化剂的孕育剂占总量的40-60%，反方向覆盖的孕育剂占30%，带流动的孕育剂占10-15%。

8、浇注时间，从球化完成到结束，应控制在13分钟以内。

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