水平連鑄作為一種近凈型清潔生產(chǎn)技術(shù)具有很好的發(fā)展前景。近年來(lái)水平連鑄技術(shù)在鑄鋼和鎂鋁合金方面的應(yīng)用比較廣泛，但在鑄鐵方面的應(yīng)用和研究較少。為研究水平連鑄模擬技術(shù)在鑄鐵方面的應(yīng)用，促進(jìn)水平連鑄技術(shù)的發(fā)展本文介紹了一種利用水渣鐵煉鐵直接生產(chǎn)灰鐵型材的水平連鑄工藝方法，并對(duì)采用此法生產(chǎn)的消失?；诣F型材進(jìn)行了金相分析和力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。然后使用P r o_E軟件對(duì)型材、澆注系統(tǒng)及冒口等進(jìn)行了三維建模，利用ProCAST和Vis ua l Enviro nme nt軟件作為鑄造過(guò)程數(shù)值模擬仿真工具對(duì)水渣鐵生產(chǎn)灰鐵型材過(guò)程中的金屬液充型及凝固進(jìn)行仿真分析。 對(duì)出現(xiàn)在鑄鐵型材內(nèi)部的夾雜缺陷，進(jìn)行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規(guī)律、元素組成、來(lái)源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產(chǎn)生給出了相關(guān)的建議。對(duì)大斷面型材表面出現(xiàn)的疤皮缺陷，分析了形成原因，優(yōu)化設(shè)計(jì)后得到的鑄鐵型材新生產(chǎn)線，能夠滿(mǎn)足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產(chǎn)，且生產(chǎn)鑄鐵型材的工序簡(jiǎn)化，各設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成更為簡(jiǎn)單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來(lái)源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內(nèi)部夾雜問(wèn)題的關(guān)鍵是控制球化和孕育處理的相關(guān)參數(shù).對(duì)于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產(chǎn)實(shí)踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當(dāng)提高拉拔速度、改進(jìn)爐膛底部結(jié)構(gòu)及阻斷結(jié)晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地.針對(duì)此問(wèn)題本文提出階梯式的改進(jìn)方案，通過(guò)模擬可知型材縮孔縮松和夾渣基本上得到了解決，而且完全能滿(mǎn)足型材的使用性能要求。并得出以下結(jié)論：  1、開(kāi)發(fā)一種利用水渣鐵煉鐵生產(chǎn)灰鐵型材的新工藝方法，通過(guò)此方法利用水渣鐵生產(chǎn)鑄鐵型材可縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。

由于球鐵基體中存在不同形態(tài)的石墨，所以就導(dǎo)致球墨鑄鐵的性能差異很大。球墨鑄鐵的表面層，在冷卻凝固過(guò)程中，鐵液和樹(shù)脂砂、涂料、冷鐵等接觸，其結(jié)晶條件與內(nèi)部不同，導(dǎo)致石墨形態(tài)發(fā)生變化，從而影響了球墨鑄鐵中的石墨組織形態(tài)，使得鑄鐵型材的性能下降。本文結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)中的一件球墨鑄鐵鑄鐵型材在顧客處發(fā)現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，對(duì)球墨鑄鐵型材的表層片狀石墨組織缺陷進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。對(duì)鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過(guò)程中采用反弧度法工藝，即通過(guò)新型的石墨套與引錠裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時(shí)，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時(shí)，伸長(zhǎng)率指標(biāo)均超過(guò)LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類(lèi)似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。減少型砂中的S含量和增加鐵水邊緣Mg含量有助于降低表面層厚度。同時(shí)，我們從樹(shù)脂、固化劑優(yōu)配比，低S固化劑，涂料以及水平連鑄工藝等方面提出了減少表面層的措施。減少這樣的表面層是否直接影響鑄鐵型材的使用性能尚在進(jìn)一步研究中，但是如何減少這種變異的石墨形態(tài)，是我們亟待解決的問(wèn)題。