1 引言
蠕墨铸铁材质的钢锭模比较灰铸铁钢锭模的使用寿命高，即吨钢模耗低，这是多年前就被人们所公认的。但是由于各种原因，并未得到其应有的广泛应用，其中最重要的原因就是大规模生产过程中蠕化效果稳定性难以控制。今天把这个问题又重新提出来的是长城特钢厂。特殊钢对钢锭模的要求较高，钢锭的表面质量直接影响到轧制后板材的质量，吨钢模耗量高居不下，因此该厂打算使用部分蠕铁钢锭模。我们接到这个课题后立即着手开展研究和试验工作。
2 试验方案及结果
试验针对1t锭模与4t锭模。由于钢锭模是厚大断面铸件，对4t锭模来说，光浇注就要花7min左右，至凝固结束近1h，因此在选择蠕化剂时必须考虑抗蠕化衰退的问题。这里我们选择Xt30稀土硅铁合金为主辅以一定微量元素作为自制蠕化剂，稀土产地为四川冕宁。稀土硅铁作蠕化剂的优点是蠕化剂加入量可波动范围宽，抗衰退能力强；缺点也很突出，如无自搅拌能力，白口倾向大等。但对钢锭模这样的大型铸件，我们认为这些缺点是可以克服的。
为了确切掌握蠕化剂加入量的可波动范围，在实验室里模拟该厂冲天炉铁水成分及温度，做了一系列蠕化剂加入量及孕育量变化所对应的石墨形态及基体组织的试验。试验结果为：对含硫量为0.05%～0.075%的原铁水，蠕化剂加入量从1.3%～1.7%变化时，均能得到满意的蠕铁组织。这完全符合我们以往的经验，即四川冕宁的稀土与包头的稀土相比，蠕化能力强而球化能力差。尽管蠕化剂加入量达1.6%～1.9%，稀土元素在铸铁中的残留量达0.10%～0.13%时，石墨形态仍以蠕虫状为主；而包头稀土处理时，残留量超过0.10%石墨就完全球化，可制成单一的稀土球铁。可以说用单一的冕宁稀土无法生产合格球铁，但它却是很好的蠕化剂，用量过多，铁水白口倾向增加，通过加大孕育量即可方便解决。
3 蠕化处理工艺及工业性生产结果
在生产性试验中我们采取了最简便，最易掌握的蠕化处理工艺。考虑到铁水含硫量的波动，铁水量的波动，以及蠕化衰退等因素，确定蠕化剂加入量为 1.6%。先在4t包的包底散撒20%的合金，其余在出铁槽随铁水徐徐加入，一般在出铁2/3的量后即加完。铁水出满后，用钢耙推搅铁水表面1min，以确保被渣裹住的合金充分溶入铁水中。扒渣后在铁水表面加入0.8%的孕育用硅铁合金，并用耙子稍加推扒使其成熔融状态，然后覆盖草灰即可倾包浇注。显然，这时合金在铁水中分布是不均匀的，包面上合金含量会略高于中下部。但在做倾包浇铸时，如同我们采取的浮硅孕育原理一样，浇入铸型中的铁水成分是趋向于一致的。尽管先浇下的铁水成分与后浇下的铁水成分有微小差异，这对于钢锭模这样厚大型件来说，其影响不大。事实上我们对同一包铁水浇铸的4个1t钢锭模取样分析也表明成分和组织相差无几。
按此种蠕化工艺共处理铁水近百吨，浇注钢锭模65支。在冲天炉原铁水含硫量波动为0.050%～0.075%，出铁温度波动为1370～1420℃，出铁量误差波动±250kg的情况下，除一包因铁渣共出而蠕化未成功外，其余包次全部蠕化合格。本体取样金相观察也表明石墨形状均为85%以上蠕虫状。由于前几包铁水的浮硅孕育量为0.5%，故个别包次表现出一定的白口倾向。
在孕育硅量调整到0.8%后，几乎不再表现出白口倾向。可见，浮硅孕育对解决白口倾向及孕育衰退起了很重要的作用。这批锭模的使用结果基本达到了期望值，即吨钢模耗在12kg/t以下。
从我们的试验结果及以往经验来看，蠕铁的生产稳定性问题是相对的。只要我们针对具体的生产条件、具体的零件来确定正确可行的蠕化处理工艺，是能够实现稳定生产的。
4 结论
(1)四川冕宁稀土硅铁合金对铸铁中石墨的蠕化能力强，而球化能力弱，是一种较好的蠕化剂或蠕化剂成分。
(2)四川冕宁稀土硅铁合金处理的蠕铁，其稀土元素残留量在0.05%～0.13%范围内，铸铁中石墨的形态都为很好的蠕虫状石墨；但随着残留量增加，白口倾向增加。
(3)对于用大包处理浇铸象钢锭模这样的大件时，蠕化工艺采用稀土硅铁合金出铁槽加入法，大剂量的浮硅孕育及倾包浇注，是可行的蠕铁稳定生产方法。