鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑上部的覆蓋材料的制作方法
【專利摘要】根據本發明可獲得在高溫嚴酷的作業環境中，質量輕且操作簡便并兼具除渣劑的效果的、球墨鑄鐵制造時所使用的石墨球化劑的覆蓋材料。其特征在于：該覆蓋材料是火山性硅酸鹽礦物，并制成為含有70～75重量%的SiO2、12～14重量%的Al2O3、3～5重量%的K2O、3～4重量%的Na2O、0.7～1.5重量%的CaO、1.2～1.5重量%的Fe2O3、0.1～0.2重量%的MgO、0.05～0.1重量%的TiO2的多孔質。
【專利說明】鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑上部的覆蓋材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及制造球墨鑄鐵時所使用的石墨球化劑的覆蓋材料，更具體地說，涉及在高溫嚴酷的作業環境中質量輕操作簡便且兼具除渣劑的效果的覆蓋材料。
【背景技術】
[0002]以往，這種球狀石墨鑄鐵制造技術是將用于獲得適當的熔融金屬的熔煉法、脫硫法、石墨球化處理法、以及用于獲得牢固的鑄模的造型法、還有澆注法等進行優選組合而成。
[0003]熔煉法、造型法和澆注法對于普通鑄鐵的鑄造物是共通的，脫硫法和石墨球化處理方法是在制造球狀石墨鑄鐵時特有的技術。
[0004]作為石墨球化處理劑，過去主要使用含有Ce的REM、或者也使用Ca等，但現在主要使用Mg。
[0005]另外，在進行鑄鐵的石墨球化處理時，為了控制石墨球化劑的劇烈反應并實現穩定的球化，而使用了覆蓋材 料，該覆蓋材料用于覆蓋放置于澆斗的底部的球化劑即Mg合金的上部。
[0006]作為這種覆蓋材料，可以采用Fe-Si合金、Fe合金等，覆蓋材料優選覆蓋石墨球化劑。
[0007]具體來說，是使用沖壓鐵屑或鐵釘帽或者硅鐵等鐵為主要成分的材料。
[0008][現有技術文獻]
[0009]專利文獻1:日本特開平08-020812號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2002-097509號公報
[0011]專利文獻3:日本特開2010-095752號公報
[0012]以往的上述覆蓋材料的主要成分是比重較重的鐵，因此比重為較大的4.5~
7.8g/cm3，難以說處理容易。
[0013]因此，在要求高溫環境下短時間內準確地進行覆蓋作業的球墨鑄造中，這是有難點的材料，并且希望減輕作業負荷。
[0014]另外，為了控制石墨球化劑的劇烈反應，實現穩定的球化，這種覆蓋材料的目的是覆蓋球化劑與熔融金屬的接觸面，希望每單位重量的體積大且能夠以廉價獲得的覆蓋材料。
[0015]進而，在球墨鑄鐵的熔煉作業中，在澆斗中進行石墨球化的同時也進行用于調整鑄鐵成分的孕育處理。
[0016]此時，不是各個添加物的全部量均被浸滲，而是一部分作為雜質的熔渣漂浮于熔融液上，因此，還提出如果不除去該漂浮物則會產生不良產品的問題。

【發明內容】

[0017]因此,為實現上述各目的，本發明涉及的球墨鑄鐵的石墨球化劑的覆蓋材料的特征在于:該覆蓋材料是火山性硅酸鹽礦物，并制成為含有70~75重量％的Si02、12~14重量％的Al203、3~5重量％的K20、3~4重量％的Na20、0.7~1.5重量％的CaO、1.2~
1.5重量%的Fe203、0.1~0.2重量%的MgO,0.05~0.1重量%的TiO2的多孔質。
[0018]技術方案2的石墨球化劑的覆蓋材料的發明的特征在于，該覆蓋材料以多孔質集合體的形式形成，堆積比重為0.5~1.0g/cm3，與以往的以沖壓屑或釘帽或者硅鐵等鐵為主要成分的覆蓋材料比較，重量大幅減輕且操作簡便，能夠準確地覆蓋石墨球化劑。
[0019]此外，技術方案3的發明的特征在于，為了使石墨球化劑的貼合性良好，根據澆斗的形狀和容量，成型為球狀或棒狀，考慮到熔融溫度和石墨球化劑的反應時間，外型尺寸為5mm~IOmm,以獲得目標機械性質。
[0020]進而，技術方案4的發明的特征在于，覆蓋材料的熔融溫度為1100~1200°C，是將火山性硅酸鹽礦物的多孔質成型，而獲得石墨球化劑的覆蓋材料，該火山性硅酸鹽礦物的多孔質具有熔化后發泡膨脹而浮在液面上漂浮，并與雜質的浮渣結合的性質。
[0021]本發明的石墨球化劑的覆蓋材料是用以70~75重量％的火山性硅酸鹽礦物即SiO2作為主要成分的多孔材料來提供球墨鑄鐵的石墨球化劑的覆蓋材料，因此，可以廉價且大幅減輕重量，能夠獲得實現提高作業性的效果。
[0022]本發明的石墨球化劑的覆蓋材料是制成比重為0.5~1.0g/cm3且粒徑為5mm或更小的多孔質集合體，外形成型 為5mm~IOmm的球形或棒狀，由此,可靠地進行熔融金屬與石墨球化劑的阻斷，通過熔融金屬的溫度或填充量，并以所選擇的形狀和外形來設定適當的熔化和石墨球化的反應時間。
[0023]本發明的石墨球化劑的覆蓋材料在1100~1200°C下熔化，并浮于液面上，因此，與漂浮于液面上的熔化的熔渣或石墨球化劑的未浸潰物結合，可獲得除去雜質的效果。
[0024]漂浮于液面上的熔化的熔渣或石墨球化劑的雜質，對球墨鑄造的產品帶來不良影響，因此必須除去，也可獲得減少除渣劑的量的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是粒徑為1.7mm~5.0mm的本發明涉及的覆蓋材料的顯微鏡照片。
[0026]圖2是粒徑為0.1mm~0.3mm的本發明涉及的覆蓋材料的顯微鏡照片。
[0027]圖3是粒徑為0.1mm或更小和0.1~0.3mm為(1/1)的本發明涉及的覆蓋材料顯微鏡照片。
[0028]圖4是現有的使用沖壓鐵屑的覆蓋材料的顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0029]對于含有70~75重量％的火山性硅酸鹽礦物即SiO2作為主要成分的多孔質顆粒，其顆粒越大則粘接性越小，在粒徑為0.3mm~5_的情況下的成型中，必須使用粘合劑。
[0030]根據粒度分布，使用3~15重量％的水玻璃或膨潤土來進行轉動或擠壓，通過實施壓縮制粒，可獲得石墨球化劑的覆蓋材料。
[0031]進而，在多孔材料的粒子在0.3mm或更小且0.1mm或更小的顆粒超過50%的粒度分布時，使水分為10~15重量％，并通過作為粘合劑進行擠壓或壓縮來成型是特別有效的。
[0032]在作為球墨鑄鐵的石墨球化劑的覆蓋材料使用時，優選為使水分為1.0重量％或更少，進一步優選為通過日曬或加熱或送風等環境條件來進行水分調整。
[0033]接著，對于上述發明的通過火山性硅酸鹽礦物的多孔質的成型得到石墨球化劑的覆蓋材料的實施例進行說明。
[0034](實施例1)
[0035]在石墨坩堝15號(2.5L)用的高頻熔化爐中，以總重量6000g、按照表1所預想的組成將生鐵和回爐料、增碳劑和孕育劑與球狀(LCS4)在沖入法石墨球化用處理包中以相同條件獲得鐵液，用多種石墨球化劑的覆蓋材料進行比較，結果如表1所示。
[0036][表1 ]
[0037](重量％)
[0038]
【權利要求】
1.一種鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑的上部的覆蓋材料，其特征在于， 該覆蓋材料是火山性硅酸鹽礦物，并制成為含有70~75重量％的SiO2、12~14重量％的Al203、3~5重量％的K20、3~4重量％的Na20、0.7~1.5重量％的CaO、1.2~1.5重量%的Fe203、0.1~0.2重量%的MgO,0.05~0.1重量%的TiO2的多孔質。
2.根據權利要求1所述的鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑上部的覆蓋材料，其特征在于， 該覆蓋材料是比重為0.5~1.0g/cm3、粒徑為5mm或更小的多孔質成型體。
3.根據權利要求1或2所述的鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑上部的覆蓋材料，其特征在于， 該覆蓋材料的外形為5mm~IOmm且成型為球狀或棒狀，當與鑄鐵的熔融金屬接觸時熔化而浮在液面上，并促進設置于下部的石墨球化劑的反應。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的鑄鐵的石墨球化處理時覆蓋球化劑上部的覆蓋材料，其特征在于， 該覆蓋材料的熔化溫度為1100~1200°C，其熔化后浮在液面上，并與漂浮的含有雜質的浮渣結合而具有作為除渣劑的效果。
【文檔編號】C21C1/10GK103525968SQ201210352902
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年9月20日 優先權日:2012年7月6日
【發明者】吉川纮平 申請人:石川硅石工業株式會社