铸铁变质剂对铸铁平台的质量、成本有重要作用

　　铸铁变质剂对铸铁平台的质量、成本，尤其对高档铸铁平板，铸铁平台的发展有重要作用。铸铁件综合性能良好、成本低、可再生利用。铸铁件约占铸件总产量80%。因此铸铁变质剂的发展对经济可持续发展有一定意义，值得关注。
   1.需求情况　1997年中国铸件产量仅次于美国，为1108万吨，其中铸铁件879万吨，含灰铸铁687万吨，球墨铸铁156万吨，可锻铸铁35万吨，蠕墨铸铁1万吨。除低牌号灰铸铁以外，绝大部分铸铁件的生产都使用孕育剂。每年用量3～4万吨。球化剂每年用量约4～4.5万吨。蠕化剂及可锻铸铁变质剂的用量很少，年需要量各为200吨左右。 今后五年铸铁件中球墨铸铁和高级灰铸铁的比重将增加，可锻铸铁和蠕墨铸铁的数量不会增加，甚至比重将减少，低牌号灰铸铁的比重逐步减少。由于汽车产量将有较大幅度增长，高牌号薄壁灰铸铁件、球墨铸铁件随之增长。离心球墨铸铁管产量也将有较大幅度增长。因此球化剂、孕育剂需求量将增长。预计2005年孕育剂用量约5万吨，球化剂用量约6～7万吨。从长期发展看，中国的球墨铸铁、高级灰铸铁件增长的趋势不会减弱，其比重将逐年增加。球墨铸铁件的最大用户是汽车业和城市建设各行业的输水、气用管道。今后5～10年中国的汽车和基础设施建设将有大发展，球墨铸铁件的增长势所必然。
       2.孕育剂发展趋势 1950～1970年间我国采用冶金用75硅铁作孕育剂使用。这种硅铁中对孕育起重要作用的Ca、Al没有限定含量范围，其孕育效果不稳定。70年代沈阳铸造研究所等单位开发出硅钡、硅锶孕育剂，以后各单位又相继开发或引进了含稀土孕育剂、碳硅孕育剂、稳定化孕育剂等。 十年的实践表明，目前我国的孕育剂系列可以满足铸铁件生产发展的需求。效果明显优于冶金硅铁。硅铁孕育剂的用量占铸铁孕育剂总量的80%以上。但是，目前相当多的中小铸造厂和质量要求不高的铸件采用冶金用硅铁作为孕育剂使用，其效果不稳定。销售量居于第二位的是含钡硅铁孕育剂，再次是含锶硅铁孕育剂。碳硅孕育剂（包括从Foseco引进的Inoculin10）、含稀土孕育剂、含铋硅铁孕育剂的用量也有明显增长。这些新型孕育剂在高级铸铁件的生产中起了重要作用，例如薄壁耐水压灰铸铁件发动机缸体件、薄壁或厚大球墨铸铁件等。孕育剂的发展对提高铸铁平板质量起了重要作用。最近几年电炉或冲天炉-电炉双联熔化逐步增多，还需要含锆硅铁、含钛硅铁孕育剂但目前这两种孕育剂用量不大，今后需求可望增加。
       3.球化剂发展趋势 1960年以来，我国发展了独具特色的稀土镁硅铁球化剂，当时国外以镁硅铁球化剂为主。国内三十年来的趋势是球化剂中的稀土含量逐渐降低。国外的球化剂中也添加稀土。国内近十年来推广铸造焦和大双冲天炉，电炉的用量也在增加。铁液的质量，包括温度、硫氧含量都有明显改善。因此球化剂中的稀土和镁的含量逐步降低。目前大部分中小冲天炉出铁温度1380～1420℃，含硫0.08～0.12%时，采用含Mg8～10%、Re6～8%的球化剂。此类球化剂大约占球化剂总量的60～70%。大型热风冲天炉、采用脱硫工艺、采用冲天炉—电炉双联熔化工艺采用电炉熔化的铸造厂则要求供应含Mg、Re较低的球化剂，例如含Mg5～8%、Re0.5～1%或1～2%或2～3%的球化剂。这些铸造厂数量不多，但产量很大，例如二汽铸造二厂、铸造一厂、一汽、南汽及部分离心球铁管厂等。目前其产量约占球铁总量25～30%。今后这类球化剂的用量将逐步增多。如前所述，我国球墨铸铁产量将逐年增长。同时要指出，对铸铁平板的质量要求和成本指标将日益严格。因此，冲天炉—电炉双联熔化和脱硫工艺势在必行。此外，等温淬火（ADI）球墨铸铁将逐步发展，对球化等级的要求提高，当然对球化剂的要求也将提高。 离心球墨铸铁管是球墨铸铁件中产量最大的产品，为铁素体基球墨铸铁。汽车业的铸件主要是底盘零件，为铁素体基球墨铸铁，曲轴、凸轮轴、平衔轴为珠光体基或等温淬火球墨铸铁。希望提供适应要求的专用球化剂。
        4.其他变质剂及处理剂 蠕化剂、可锻铸铁变质剂用量不大，今后用量可能不变或减少。此文不再讨论。值得一提的是，脱硫剂的需求将增大。目前脱硫剂多为碳化钙、氟化钙、氧化钙的混合物，希望进一步改善其反应性能。预处理剂如碳化硅的商品化供应也值得考虑。