離心球墨鑄鐵管具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐腐蝕性和使用性能,廣泛應(yīng)用在給水工程領(lǐng)域。目前,隨著球墨鑄鐵管生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)被廣大用戶所認(rèn)可,發(fā)展前景廣闊。但在生產(chǎn)水冷離心球墨鑄鐵管(φ80~300 mm)的過程中,鑄管表面經(jīng)常出現(xiàn)氣孔缺陷(主要是針孔和鐵豆氣孔),如圖 1、圖 2 所示,嚴(yán)重影響鑄管的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。為了解決氣孔缺陷,對(duì)該缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的防止措施。

原因分析
1. 鐵液熔煉質(zhì)量差
當(dāng)鐵液流動(dòng)性差時(shí),不利于氣體和雜質(zhì)的上浮,導(dǎo)致鑄管表面產(chǎn)生氣孔。而鐵液流動(dòng)性與鐵液溫度、化學(xué)元素及純凈度有關(guān),鐵液溫度越高,流動(dòng)性越高[1-5];鐵液 CE 距離共晶點(diǎn)越近,鐵液流動(dòng)性越好;在保證 CE 不變的情況下,w(C)量越高,流動(dòng)性越好;鐵液流動(dòng)性還隨著純凈度的提高而增加。有資料顯示[6-7]:在 1 360 ℃、1 390 ℃、1 420 ℃、1 480 ℃與 TiC 平衡的 Ti 的溶解度分別為 0.122%、0.136%、0.156%、0.216%,在 C 飽和熔鐵中只要 w(Ti)量超過該溫度下的平衡值,就會(huì)有 TiC 等 Ti 化合物生成,并以固態(tài)粒子形式存在(TiC 熔點(diǎn)高達(dá) 3 150 ℃),從而引起粘度升高,流動(dòng)性變差。
經(jīng)過大量試驗(yàn)證明,鐵液中的 w(H)、w(N)量超過 0.2%,屬于正常情況,但如果其含量過高就容易產(chǎn)生氣孔,尤其是廢鋼、FeSi 等爐料的銹蝕、油污或者潮濕,都會(huì)導(dǎo)致爐氣中水蒸氣、H2 和 SO2 等氣體的增加,增加鐵液的吸氣。
2. 鐵液流動(dòng)不平穩(wěn)
在水冷離心球墨鑄鐵管澆注過程中,鐵液流動(dòng)是否平穩(wěn)對(duì)鑄管質(zhì)量很關(guān)鍵,尤其是流槽(將扇形包包口流出的鐵液導(dǎo)入管模內(nèi)的槽狀工裝,長(zhǎng)約 7 m)的涂刷質(zhì)量、位置以及管模轉(zhuǎn)速對(duì)鐵液流動(dòng)狀態(tài)至關(guān)重要,主要表現(xiàn)在以下 3 個(gè)方面:(1)流槽涂刷質(zhì)量差,出現(xiàn)凹坑時(shí),鐵液在流槽內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生飛濺;(2)流槽在管模內(nèi)的位置過高、角度偏離管模內(nèi) D4 象限時(shí),造成鐵液流向與管模轉(zhuǎn)速切線方向相沖突,鐵液從流槽落入管模瞬間產(chǎn)生嚴(yán)重飛濺;(3)在管模工作過程中,其轉(zhuǎn)速過快時(shí),會(huì)造成流入管模的鐵液四處飛濺。