工艺技术灰球铁铸造工艺规程副本.docx
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工艺技术灰球铁铸造工艺规程副本
版本号：
A
受控状态：
发放代号：
铸造工艺规程
ZXJX11.1
编制：
审核：
批准：
2011-11-01发布 2011-11-10实施
谷城庄星机械有限公司
作业文件
灰铸铁生产工艺规程
编号
ZXJI11.1-01
版次
A/0
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1/1
本规程适用于本公司批量生产各种牌号的灰铸铁件，采用中频炉熔炼，孕育处理生产各种牌号灰铸铁件。
1.熔炼
1.1采用孕育法生产各种牌号灰铸铁。
1.2熔炼过程中参照有关熔炼工艺规程执行。
2.浇注
2.1浇注过程中按有关浇注工艺规程执行。
2.2浇注温度不低于1320℃，浇注时间每箱15－17秒。
2.3处理后的铁水，一般控制在8－15分钟/内浇注完毕。
2.4对已浇注的铸型按包次插上牌子标志区分。
3.落砂、清理、检验
3.1捅箱时，应注意按包次区分，在鳞板上隔离铸件。
3.2从鳞板上下来后，铸件在地上按50型为一组，依次堆放，等检验员依材质检验数据，判定材质合格后，才能上线清理，不合格铸件不能进入清理线。
3.3清理后对铸件再进行一次检验，几何尺寸及外观合格后才能浸漆入库。
4.质量检查
铸件质量按有关检查工艺规程执行。
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灰铸铁生产工艺流程图
编号
ZXJI11.1-02
版次
A/0
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配砂工艺操作规程
编号
ZXJX11.1-03
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A/0
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1总则
本规程适用于S114C型辗轮式混砂机，人工运输，F脱箱震压造型机造型，湿型浇注。
2型砂配制的内容
2.1原材料的选择
2.1.1原砂
采用颗粒均匀的圆形或多角天然石英砂即硅砂，粒度采用07/09和08/10的细粒砂。
生产球墨铸铁件时，为适当提高透气率，用05/07和06/08的中粒砂。
2.1.2粘土
湿型砂普遍采用粘结性好的膨润土作为粘结剂，全部采用新原砂配制时，小型铸件膨润土加入量约为5－6％。
2.1.3煤粉
铸铁件湿型砂配方成分的显著特点是普遍加入煤粉，煤粉加入量需根据铸件大小，壁的厚薄和煤粉性质而定，铸铁小件加入量为3－4％；当煤粉加入量达到8％仍出现粘砂缺陷可加入1－2％的重油。
2.1.4水分
湿型砂水分应严格控制在适当范围。
铸造车间普通机器造型，水分范围为4.0－5.0％，冬天取下限，夏天取上限。
2.1.5原材料检验标准
配砂所用原材料必须按照工艺要求进行化验，检验合格后，方可使用。
原砂、粘土、煤粉的检验标准详见本公司《铸造原材料技术条件》。
2.2型砂配比及性能
配比（重量百分比％）
性能
新砂
旧砂
膨润土
煤粉
水分（％）
湿透
气性
湿压强度
（Mpa）
紧实
率（％）
4－6
94－96
1－1.3
0.2－0.5
4.0－5.0
＞100
0.1－0.13
45－56
2.3型砂配制工艺
2.3.1砂处理工艺流程
砂处理的各个工艺过程是通过各种砂处理设备来完成的。
2.3.2型砂和芯砂都是将各种物料按一定的配比加入混砂机中经过混制而成。
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配砂工艺操作规程
编号
ZXJX11.1-03
版次
A/0
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混砂过程应保证使各种成分均匀，以满足造型造芯的性能要求，其工艺流
程如下：
混1到2分钟混1到2分钟
旧砂新砂水分膨润土、煤粉卸料
全部配制混碾时间3－4分钟。
说明：
a、旧砂是通过破碎过筛及降湿除尘后由斗式给料机加至混砂机中。
b、新砂、粘土和煤粉则分别由给料机加入混砂机。
c、混制好的型砂再经松砂机松砂后送到各F脱箱震压造型机造型。
2.4型砂的调整
由于旧砂回用情况及气候、温度等外界环境因素不是一成不变的，根据对型砂质量控制的需要，因此除了控制新旧原材料的质量规格和确定好型砂的配比和性能以外，必须经常检测型砂的性能，使型砂性能稳定以达到防止缺陷，保证和提高铸件质量的目的。
要求经常检测项目：
1、水分2、紧实率
3、湿透气性4、湿压强度
说明：
必须坚持
1、每碾自检手测时，以用手握成团，指纹清晰可辨，后稍用力即可破碎又不粘手为宜。
2、每小时取样化验，对不合格型砂进行及时适当调整，使其新砂、粘土、煤粉、水分等达到最佳状态范围，以保证型砂性能稳定，质量满足造型要求，并做到不合格的型砂不使用的原则。
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造型工艺规程
编号
ZXJX11.1-04
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1、造型前的准备
1.1检查所需的模板等工艺装备，其中如有损坏、变形、松动等现象，修复后再用。
1.2检查模板上的定位销和砂箱上的定位套尺寸精度，超过允许的磨损量时应更换。
1.3检查砂箱下列情况者不能使用
a、定位销或定位套孔磨损超过极限偏差，销φ30－0.30，孔φ30－0.20。
b、箱有裂纹
c、砂箱粘有较多铁、渣等。
2、造型
2.1填砂前，模板应清理干净。
2.2需涂脱模剂时，要涂均匀，不允许有堆积现象。
2.3放砂要适量，边震实边刮平，四角处有足够的砂和均匀的紧实度。
2.4上砂型硬度为60－80，下砂型硬度为70－90。
3、修型
3.1检查砂型硬度是否达到要求，发现局部松软或破损处，应用砂修理补实。
3.2当砂型总体达不到硬度要求，或扒砂严重失去修型基准面的应报废。
3.3修型后，砂型应保持原来的几何形状，尺寸与模样相同。
3.4修饰浇道，凡需露出的通气孔应露出。
4、下芯
4.1检查砂芯质量，不允许将有缺陷的砂芯下入型内。
4.2检查砂型质量，发现有干砂块、夹杂物等应采取措施解决。
4.3按顺序下芯，重要件应用样板控制砂芯的位置，并安放要牢固。
4.4需要下芯撑，垫片时，位置和数量要保证，符合工艺要求。
4.5按工艺要求，使砂型与砂芯的通气道畅通。
4.6堵塞芯头与芯座等的间隙，防止跑铁液。
5、合箱
5.1检查铸型质量，如发现砂芯偏移，芯撑漏放，型内有散砂时，采取措施解决。
5.2合箱前要检查砂芯的位置，以保证铸件壁厚。
5.3合箱时应以导向销为准，对正平稳操作。
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造型工艺规程
编号
ZXJX11.1-04
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6、压箱或紧固
6.1放压铁前，应控制上箱砂面高度。
6.2采用套箱紧固砂型。
7、落砂
7.1控制铸件的冷却时间，一般为60分钟左右。
7.2清除砂箱和铸工输送小车上的残铁和砂块。
7.3对于薄壁大件，在捅箱、落砂时要注意防止碰坏铸件。
8、质量检查频次
8.1砂型质量应逐型检查，发现不合格应立即打掉或在砂型上打“×”报废。
8.2砂型硬度不定期检查。
8.3砂型位置准确性要逐个检查
9、安全措施
9.1按规定穿戴好劳保用品
9.2遵守设备安全操作规程。
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制芯工艺规程
编号
ZXJX11.1-05
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1、砂芯技术要求
1.1砂芯表面要平整光洁，不允许有毛边，披缝、缺口、变形、松裂及浮砂等。
1.2钉子、芯骨、气眼位置要合适，不得偏移、钉子、芯骨不允许露出砂芯表面。
1.3胶合要牢固，胶合剂不允许露出砂芯表面。
1.4尺寸要控制在规定的公差范围之内。
1.5超过工艺存放时间的砂芯要严格限制使用。
2、手工造芯
2.1准备
2.1.1检查芯砂质量是否符合要求。
2.1.2检查芯盒、托芯板是否完整无损。
2.1.3检查工具、辅助材料等是否完全。
2.1.4在检查上述准备工作中，若发现问题应及时反映研究解决。
2.2砂芯制造工艺过程
涂撒分芯粉→填入芯砂→初步捣实→安放芯骨、通气针→填入芯砂→补充打实→刮去余砂→扎通气眼→拔出通气针→翻转180°→起出芯盒→取出活块→检查修整。
2.3操作要点
2.3.1填砂前应将芯盒内腔吹干净，活块要放准确。
2.3.2填砂时，先放部分芯砂，将凹陷及棱角处塞紧，并按工艺要求正确安放芯骨及通气针。
2.3.3填砂捣实时，注意各部位的紧实要均匀。
2.3.4起芯前，应将填砂面紧实刮平。
2.3.5起芯时，芯盒翻转和起芯的操作均应平稳准确。
2.3.6砂芯松软及损坏部分要修好，披缝要修光，不能保证铸件质量的砂芯应报废。
2.3.7搬运和放置砂芯要小心，不能震动和碰坏。
2.4砂芯的修理
2.4.1砂芯毛过需用砂棒刮平，刮去毛边外不允许低于砂芯原有表面。
2.4.2砂芯定位点，及芯头在修补时都必须仔细，需保证几何形状和尺寸准确。
3、砂芯检验和存放
3.1外观检验
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制芯工艺规程
编号
ZXJX11.1-05
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3.1.1外观检查频率为100％
3.1.2砂芯表面要整洁，不允许有毛边，松裂浮砂等现象。
3.1.3冷铁和芯撑，垫片的位置必须正确安放，且不松动。
3.1.4砂芯装配后，胶合面上不允许有毛边，间隙和错边。
3.1.5芯骨不许露出砂芯表面。
3.1.6胶合或修补用的胶合剂不允许露出砂芯表面。
3.1.7不允许有影响砂芯尺寸和砂芯强度的裂纹。
3.2几何形状及尺寸检查。
3.2.1根据铸件要求，按图纸检查。
3.2.2装配后的砂芯，各部分的相对位置要符合图纸要求。
3.2.3芯头及砂芯的定位部分，其几何形状要符合图纸。
4、砂芯存放
潮芯只能当日打芯当日用，过期即报废；自硬树脂砂芯储存期不超过2个月，过期报废。
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中频炉、铁水包的
修塘工艺规程
编号
ZXJX11.1-06
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一、筑炉
1.坩埚耐火材料
坩埚耐火材料的确认：
选购湖北安耐捷炉衬材料有限公司的酸性炉衬材料，须对材料供应商的产品名称及型号确认无误后方可使用。
●设备检查；
筑炉前应对电炉设备进行试水试压，试运行，炉体倾动检查，确认无误后方可进行铺炉及筑炉。
2.安装报警系统
3.炉底打结
a一次性加料6袋，然后扒平。
用振动叉由外周向内叉3-4遍，耗时12-15分钟，注意有序、交叉、均匀的原则。
然后用圆形平锤由中心以螺旋形式向外圆周振2遍，耗时3-6分钟，平锤要求第二锤压第一锤1/3，不漏锤。
捣实后用叉子把表面刮松5-10㎜，以利于层与层之间相互咬合及防止分层。
b用水平仪及木板将炉底找平。
4.安置坩埚模具
a坩埚模具误差≤5mm。
坩埚模具失圆将导致坩埚壁厚不匀，必须重新修整坩埚模具，使其符合图纸要求。
b坩埚模具排气孔直径为3-6mm，间距为150-200mm;模具如果锈蚀，应用砂纸打磨后方可使用。
c放置坩埚模具时，注意保证坩埚壁厚一致并和线圈同心，焊缝留于后半侧，保证前侧最厚。
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中频炉、铁水包的
修塘工艺规程
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ZXJX11.1-06
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d用三个木楔块固定坩埚模具。
5.填充坩埚壁
a务必将底部与坩埚壁接触的材料扒松5-10㎜！
b添加耐火材料，须仔细检查每一层，注意不要让任何包装碎片及其它杂物混入炉衬材料内！
c如果炉衬材料进入了铺设材料之间，，须全部清除干净，如无法清除，全部
炉衬材料就必须拆掉。
d坩埚壁第一层加料2袋，加料后扒平。
然后用振动叉叉3-4遍，耗时12-15分钟，注意有序、交叉、均匀的原则。
再用侧锤振2遍，耗时3-6分钟，侧锤振动时应严防碰伤石棉布。
振实后将表面扒松5-10㎜。
e从第二层至炉顶，重复上面的操作。
f打结至1/2高度以上，可去掉楔木块。
g必须将炉衬一次性打完，严禁停停打打，因为此材料吸潮性强，加之铸造车间粉尘大、杂物多，影响炉衬寿命。
6.炉嘴的施工
炉嘴下部可铺一层10-20mm炉衬材料干料，其它部位可用炉衬材料加水玻璃及水进行施工。
二、烘炉
1.将K型热电偶靠坩埚壁插入，并使其最下端保证在坩埚模的中下部位置。
2.用人工将炉内加满碎料。
3.用石棉布或炉盖将坩埚模盖住，仅留一排气孔即可，使整个炉衬受热均匀。
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中频炉、铁水包的
修塘工艺规程
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4.须满炉烧结，液面最高处达到离炉口100㎜左右位置，以利整体烧结。
5.烧结规范（参照烘炉曲线图）
a以300℃/h将炉料加热到900℃。
b在900℃保温2h。
c温度达到1050℃左右时，务必将K型热电偶取出。
d继续加大功率，使炉料开始熔化，迅速把料化满。
当温度达到1500℃，将炉渣及时扒掉。
低功率的升温至炉温1550℃（±20℃）。
e在1550℃（±20℃）保温1h。
f当铁水温度大于1500℃时，一般每10分钟监测一次温度。
g在初始炉料熔化达到90%左右开始加料。
h每次加料都应把上次料没完全熔化之前进行，注意不要产生棚料现象，继
续加料至炉满。
6．熔炼过程中挂料的发生及处理：
a熔炼过程中要仔细加料，注意观察炉况，以免出现挂料现象。
b挂料下熔池内熔融金属温度过高，可使炉衬快速烧蚀，并随时有爆炸的危险。
c出现挂料后，应减少电源功率为保温功率的25%即可，以防熔融金属过热。
d此时须倾斜炉体，使熔融金属与挂料接触，并使其熔化掉一个孔洞。
e转动炉体使其返回到直立位置，通过孔洞加料，使熔融金属与挂料接触并使之熔化。
注意：
进行此步骤时不要使熔炼金属过热。
三、维护工艺
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修塘工艺规程
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1、坩埚使用初期，烧结层薄，应尽量避免大功率送电，产生过激的电磁搅拌，使炉衬损伤，通常前48h内不超过总功率的60-80%。
2、加料时，应尽量避免料砸坩埚，使坩埚受到伤害。
尤其是冷炉后，坩埚的强度极低，严禁机械加料。
人工加料也应特别小心，以防裂纹增大，导致金属液渗入可能性增大，造成漏炉事故。
3、炉子烧结完成后，要求操作人员责任心强，时刻注意检查炉衬工况，保持整个系统处于良好状态。
4、中频炉工作结束后，不管任何原因，都应保证冷却水系统循环12h左右，同时保证炉膛内温度低于200℃，否则将导致炉衬及感应线圈的损伤甚至报废。
5、在运行过程中或空炉时，坩埚温度仍很高，应减少炉盖的开启次数和时间，以减少热损失和炉衬急冷产生裂纹。
6、正常生产应满炉，禁止半炉生产。
以免温差过大产生裂纹。
7、正常熔化时应边加料边熔化，不允许钢水化清以后再加料。
尤其是废钢料加入量过大，造成钢水液面波动大，钢水易穿入液面以上未愈合的炉衬，引起意外穿炉。
8、新捣筑的炉衬，应至少连续使用3-6炉，有利于形成足够强度的烧结
层。
9、炉衬冷却方法：
a出完铁水，立即投入碎料若干，使炉衬自然冷却。
B铁水倒空、倒尽自然冷却。
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C铁水倒空、倒尽，用风机和风管快速降温冷却。
建议：
按方法a进行冷却。
10.炉衬应由专人管理
a每次开炉前，须有人确认同意后方可开炉。
b每熔完一炉后，需有人及时检查炉衬侵蚀程度，判断炉衬可否继续使用，做到及时修补。
一旦发现炉况较差，影响到安全生产，应立即停炉，并及时通知相关领导。
c炉嘴与炉衬结合处，易产生裂纹，易渗漏，每次开炉前都应仔细观察，及时采取补救措施。
d.用kS-01所做的炉领与炉衬材料由于膨胀系数不同，产生裂纹，需及时修补，避免分层造成穿刺。
e.冷却时，裂纹≥2㎜要及时修补。
11.判定炉衬是否拆除方法：
a当炉衬厚度低于30-40㎜时，必须拆除。
b当炉衬报警电流过大，确认报警装置无误动作，此时需拆炉。
c当在某一额定直流电压下，前期和后期的钢水重量相当，炉衬无明显局部侵蚀，直流电流上升15-20%，炉衬须拆除。
使用过程中，若出现直流电流表及直流电压表晃动幅度很大，或者发现直流电流表持续上升，直流电压表持续下降，则证明炉衬已经漏炉，需立即采取紧急措施。
12若熔炼结束，炉内不允许留有钢液，避免炉体上下温差较大致使坩埚拉伤，产生裂纹。
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13、坩埚冷炉衬非首次熔炼操作要求（冷炉启动视停炉时间而定）：
a.在炉内加满碎料。
b盖好炉盖，以900℃/h将炉内金属炉料升温到900℃。
c在900℃保温1h。
在此期间，不允许产生液态金属！
d保温结束后，可以进行正常熔化。
e熔炼过程中各种炉料的添加顺序：
先加入熔点较低、元素烧损较小的炉料，熔点较高、元素烧损较大的炉料后加，铁合金最后加入。
f加料时须特别注意：
冷湿炉料和镀锌炉料要加在其它炉料上面，让其慢慢进入钢液中，避免钢液飞溅。
金属炉料中严禁混有弹壳，密封管头和其它易爆物品。
14.铁水包修塘
a.施工说明
1．将浇注料放入强制式搅拌机中（先干混1—2分钟，之后加水后再湿混3—5分钟，加水量为6.4%--7%，水应是干净的自来水）。
2．施工时应采用振动设备浇注，振动至表面翻浆为止，不易人为整平，成自然表面即可，以便水份排出。
3．施工时间不超出30分钟。
b.烘烤制度
4．施工完成后，应自然养护24小时。
5．自然养护之后，用热源烘烤，建议升温制度如下：
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升温速度
温度
10℃--20℃/h
室温---110℃
保温4h
110℃
20℃--30℃/h
110℃--450℃
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灰铸铁熔炼工艺规程
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ZXJX11.1-07
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本规程适用于铸造车间批量生产各种牌号灰铸铁熔炼过程。
1.采用IGBT0.75中频炉，生产HT150，HT200及孕育处理生产HT250和HT300等牌号的灰铸铁件（GB9439-88）
2.化学成分要求
C
Si
Mn
P
S
Cr
Cu
HT150
3.3-3.5
2.0-2.4
0.5-0.8
≤0.12
＜0.12
HT200
3.2-3.5
1.9-2.2
0.6-0.9
≤0.12
＜0.12
HT250
3.0-3.3
1.5-1.8
0.8-1.0
≤0.12
＜0.12
0.08-0.16（供参考）
HT300
2.9-3.2
1.4-1.7
0.9-1.2
＜0.15
＜0.12
0.1-0.4
0.8-1.2
（供参考）
注：
a、化学成分一般不作为验收依据。
b、孕育前Si为HT250∶1.3－1.5％、HT300∶1.1－1.4％
3.熔炼过程中使用的原材料按公司原材料技术条件要求。
原材料要有固定的供应基地，进厂要有化学成分保证单，进厂后要取样按规定《原材料管理制度》化验。
同时向车间提供公司化学分析结果，如本公司化验有某项不符合标准要求则向技术负责人报告，由技术负责人决定处理方法。
代用材料必须由采购部门申请经技术负责人审批同意后方可使用。
3.1生铁采用Z18，Z14等。
其块度不大于30kg，并带有至少两个凹口，凹口处厚度≤45mm，打断后供使用。
3.2废钢采用普通碳素钢，不能混有合金钢、工具钢、有色金属废料和塑料（橡胶）制品，并不应锈蚀严重，过薄＜2mm要捆成团使用。
3.3孕育剂使用FeSi75硅铁，要求见铸造原材料技术条件中《硅铁》。
3.4锰铁使用FeMn65C7.0锰铁，要求见铸造原材料技术条件中《锰铁》
3.5铬铁使用FeCr67C6.0铬铁，要求见铸造原材料技术条件中《铬铁》。
3.6铜
用紫铜，一般可用废旧漆包线。
3.7珍珠岩用于铁水保温，粒度1-3mm，烘干使用。
4修炉，烘炉遵守本公司有关中频炉熔炼工艺规程。
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灰铸铁熔炼工艺规程
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5.熔炼过程遵守本公司有关中频炉熔炼工艺规程。
5.1炉料配比参照下表：
牌号
废钢
生铁
回炉铁
焦碳
石灰石
HT200
10%-20%
35%-40%
50%-55%
11-15%
12kg
HT250
20%-35%
30%-35%
40%-50%
11-15%
12kg
HT300
35%-40%
20%-30%
35%-40%
11-15%
12kg
5.1.1金属炉料300kg。
5.1.2熔制HT300配料中（炉后）加铬铁调整成分，一般为批量的0.5%，即1.5kg，熔制HT250及HT300配料中（炉后），加锰铁调整成分，HT250为批量的1%，即3kg左右，HT300为1.4即4.2kg左右
5.1.3加料顺序：
废钢→生铁→铁合金→回炉铁
5.2出铁1380-1440℃，出铁水量每次750kg。
5.3铁水化学成分根据熔炼工艺及产品要求，与试棒同时取样，化验报告应及时通知大炉班长，便于工艺员调整控制化学成分。
6、高牌号灰铁炉前处理（HT250,HT300等）。
6.1孕育处理及合金化处理（按40%回炉等）
6.1.1加入量
牌号
孕育剂（FeSi75）
Cu
HT250
0.1-0.4%
HT300
0.4-0.8%
0.4%
6.1.2FeSi75及Cu倒入大包底，出铁水，冲化。
（锰铁，铬铁在炉后批料中加入）。
6.2抬包再次孕育，加FeSi75为抬包铁水量的0.1%，粒度3-5mm.
6.3处理后的铁水应及时浇注，一般控制在8-15分钟内浇注完毕。
6.4浇注温度不低于1320℃。
7.2.1孕育后白口数要保持在一定范围内：
铸铁牌号
孕育前白口数（mm）
孕育后白口数（mm）
HT250
6-12
3-4
HT300
8-18
4-5
HT350
12-24
5-6
根据孕育前后白口数，控制浇包一、二次孕育剂的加入量，差数越大，则硅
谷城庄星机械有限公司
作业文件
灰铸铁熔炼工艺规程
编号
ZXJX11.1-07
版次
A/0
页次
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铁的加入量越多。
附：
中频炉料块度要求：
1、生铁：
块重2-7kg，每批中大于7kg总和和小于2kg总和应当小于10%，铁块长度＜200mm。
2、回炉铁块度同生铁。
3、废钢：
块重＜5kg，长度200mm，厚度3.20mm。
4、球化剂：
5.1稀土镁、硅铁合金粒度5
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