如何减少球墨铸铁熔炼稀土合金用量

       节约稀土合金是我们今后必须面对的问题。实际上，目前我国铸造行业中，球化剂中稀土用量过多的情况是普遍存在的，不但浪费资源，对铸件质量也有很多负面的影响，如：球化剂中稀土用量过多，会使铁液的过冷度增大，孕育处理的难度大，还会导致石墨球畸变。

　　要切实减少稀土的用量，不能只从节约的方面考虑，而且还必须提高对稀土作用的认识。在可用可不用的条件下，就应该不用；在必须采用的条件下，也应该尽可能地减少用量。当然，不用或减少用量，都要以确保铸件质量为前提，因而各企业要根据具体的生产条件、产品特点和质量要求，通过试验和分析研究，寻求最佳的工艺方案。已形成产业集团的地区，可联合进行研究开发，各企业根据自己的特长分担若干小课题进行试验，然后集中研讨，形成共有的专利技术。

　　以下，只就球墨铸铁的生产，提出几个可供行业同仁考虑的方面：

1．推广应用高纯生铁

　　随着对铸件质量水平和质量稳定性要求的日益提高，高纯生铁的推广应用已经成为不可逆转的趋势。采用高纯生铁作为主要炉料，熔炼的铁液中，各种干扰元素的含量很低，球化剂中当然就可以少用或不用稀土元素。

　　近年来，一些工业国家铸造行业中，高纯生铁的应用已日见增多。根据日本已发表的不完全的统计数字：1997年，其全国消费的铸造生铁中，高纯生铁所占的比重不到20％；2002年即已增长到31％。此外，据日本神户制钢所的报道，该公司近期销售的铸造生铁中，高纯生铁已增至60％左右。

　　为适应生产优质球墨铸铁件的需求，目前，我国已有三家为铸铁厂提供高纯生铁的企业，产品的品质已不亚于自加拿大或南非进口的Sorelmetal，而价格则便宜很多。中国铸造协会也正在着手制定有关高纯生铁的行业标准。今后随着生产规模的逐渐扩大、国产高纯生铁的质量还可望进一步提高，而且还将逐步增加品种，以适应不同客户多方面的要求。

　　日本早就有人认识到，采用感应电炉熔炼的铸铁企业，高纯生铁在炉料中所占的比重将不断提高，今后，有可能只用很少量的优质废钢调整碳含量，而以回炉料和高纯生铁作为主炉料。这样，对于铸造企业提高产品质量和降低生产成本都将大有裨益。

今后，面对减少稀土金属的用量的新形势，为了确保产品质量，高纯生铁的应用必将进一步增加。

2．改进球化处理工艺

　　目前，我国铸造厂生产球墨铸铁，球化剂主要是稀土镁硅铁合金，大多数铸造厂球化处理都采用简单而粗放的冲入法。虽然操作方便，但球化剂的收得率很低，一般只有30%左右，而且处理过程中火光迸发、烟雾弥漫，恶化作业环境，球化处理的效果也难以稳定。

　　笔者认为，我国作为一个铸造大国，无论是从节约资源、降低生产成本，还是从环境保护和确保产品质量方面考虑，都应该尽快摒弃当前广泛应用的冲入法。

　　一般的铸造厂可采用盖包法。由冲入法改变为盖包法并不复杂，生产设施方面无需很大的投入，技术方面也没有难度。熟练掌握工艺后，球化剂可节省10%～15%，作业场所的环境可明显改善，产品质量也将更为稳定。

　　采用喂丝球化工艺，有很多优点，如：

　　（1）一般球墨铸铁件的球化剂中都可以不用稀土。

　　（2）球化剂的用量可节省很多。

　　（3）可以减少渣量，提高产品质量。

　　（4）减少球化处理的产生的烟雾和闪光。

　　目前，我国铸造行业中采用喂丝球化工艺的厂家很少，今后应大力推广，条件适当的铸造厂，都可采用喂丝球化工艺，还可以在此基础上实施在线控制，以确保产品质量的稳定、一致。

当然，可供选用的球化工艺还很多，不必在此处赘述，铸造厂也可以根据具体条件，采用最适合自己的工艺。

3．正确地做好孕育处理

　　据笔者的管见，在孕育处理方面我国不少铸造厂都过于粗放，在球化处理后只进行一次孕育处理，而且在孕育剂粒度的控制、加入方式等方面都不太严格，这是亟待改进的。

　　在采用低稀土或不含稀土的球化剂、力求降低球化剂用量的条件下，必须相应地强化孕育处理工艺。除个别特殊情况外，一般都应该进行二次孕育，而且孕育剂的规格、加入方式等，都应根据工厂的具体条件，通过试验予以优化。

　　有条件的工厂，应该用热分析仪得到铁液的冷却曲线，从而控制铸铁的冶金质量，力求球化、孕育处理后铁液的过冷度、再辉程度稳定一致。如果热分析仪只用以测定碳、硅含量和碳当量，就很不妥当了。