本发明属于铸造材料领域，涉及一种新型球化剂，具体地说是一种用于铸造轧辊的新型球化剂及其制备工艺。
背景技术：
目前离心铸造复合球铁轧辊，外部工作层即辊面采用高合金球墨铸铁，以保证轧辊的使用性能，辊芯则选用相对廉价的普通球铁。其辊面硬度高、耐磨、耐热裂性能好、强度高、抗折断性能高，适合轧钢要求。同时辊芯所占重量远大于辊面，因此用离心法生产复合轧辊可以节省贵合金材料，从而降低轧辊生产成本。其生产方法是采用2台熔炼炉分别熔炼用于辊面、辊芯的性能不同的球墨铸铁，先将熔融配置好的外层球墨铸铁铁液浇入以一定速度旋转的离心铸型内，当外层铁液开始凝固时，再浇入辊芯部分的球墨铸铁铁液，使2种性能不同的材料完全的融合为一体。
但是目前在离心铸造复合球铁轧辊工艺中所用的球化剂，在生产过程中极不稳定，废品率高，质量稳定性差，大大增加了成本，同时也大大增加了买家的成本，满足不了市场的需求，并且该问题急需解决。
技术实现要素：
本发明方法所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种用于铸造轧辊的新型球化剂及其制备工艺，该技术方案能实现稳定生产，降低能耗，保护环境，相对于众多种类的轧辊球墨复合铸铁轧辊而言，离心铸造复合球铁轧辊具有辊面硬度高、耐磨性好，使用寿命长，生产成本低等优点。
为了解决上述技术问题，本技术方案是通过以下方式实现的：一种用于铸造轧辊的新型球化剂的制备工艺，制备工艺按以下步骤进行：
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为500-600kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为80-200kw，待炉内温度升至1350-1390℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1350-1390℃，并持续8-15分钟，然后再将炉温升至1410-1430℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置20-30分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎。
本技术方案还公开了用于铸造轧辊的新型球化剂，新型球化剂各种成分的质量百分比为：ni：80-83%，mg：15-18%，si≤1.0%，fe≤1.0%。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的用于铸造轧辊的新型球化剂及其制备工艺，新型球化剂各种成分的质量百分比为：ni：80%，mg：18%，si：1.0%，fe：1.0%。
前述的用于铸造轧辊的新型球化剂及其制备工艺，新型球化剂各种成分的质量百分比为：ni：83%，mg：15%，si：1.0%，fe：1.0%。
前述的用于铸造轧辊的新型球化剂及其制备工艺，新型球化剂各种成分的质量百分比为：ni：81%，mg：17.8%，si：0.9%，fe：0.3%。
前述的用于铸造轧辊的新型球化剂及其制备工艺，新型球化剂各种成分的质量百分比为：ni：82%，mg：17%，si：0.5%，fe：0.5%。
本发明的有益效果是：本技术方案能够实现稳定生产，降低能耗，保护环境；
在新型球化剂中添加ni元素，ni在合金球fe轧辊中是有益元素，当含量ni的重量比达到3.4%以上时，基体组织发生明显变化，能稳定获得贝氏体+马氏体组织，同时稳定奥氏体。提高合金钢球fe的拉伸强度及力学性能，提高合金球fe的淬透性；在新型球化剂中添加mg元素，mg在其中起到消除硫元素对于球fe的影响，促进石墨按照球状析出；ni、mg两种有益元素结合在一起方便加入，比单独加入时效果更佳，mg元素高效安全的添加到熔融的铁液中，从而保证球墨铸fe的产量和特殊性能，避免了单独加mg时fe液反应剧烈导致fe液喷溅，以及mg未起到球化作用时就大量烧损的现象，在新型球化剂中添加fe元素，运用ni和fe元素之间无限固溶的特点，固溶强化机理，使球化剂的晶粒致密度、硬度增加，韧性和塑性下降，降低了球化过程中的金属烧损和球化剂的破碎损耗率；在新型球化剂中添加si元素，有助于增强对基体的固溶强化作用，同时还能细化石墨，提高石墨球的圆整度，改善合金球fe的组织形态。
附图说明
图1为未使用本技术方案中的新型球化剂所生产出的轧辊晶相图；
图2为使用实施例1中的新型球化剂所生产出的轧辊晶相图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明；
实施例1
本实施例提供的一种用于铸造轧辊的新型球化剂，其中各种成分的质量百分比为：ni：80%，mg：18%，si：1.0%，fe：1.0%，该新型球化剂的制备工艺包括以下步骤；
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为500kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为80kw，待炉内温度升至1350℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1350℃，并持续8分钟，然后再将炉温升至1410℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置20分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎。
实施例2
本实施例提供的一种用于铸造轧辊的新型球化剂，其中各种成分的质量百分比为：ni：ni：83%，mg：15%，si：1.0%，fe：1.0%，该新型球化剂的制备工艺包括以下步骤；
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为600kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为200kw，待炉内温度升至1390℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1390℃，并持续15分钟，然后再将炉温升至1430℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置30分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎。
实施例3
本实施例提供的一种用于铸造轧辊的新型球化剂，其中各种成分的质量百分比为：ni：ni：81%，mg：17.8%，si：0.9%，fe：0.3%，该新型球化剂的制备工艺包括以下步骤；
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为550kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为150kw，待炉内温度升至1380℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1380℃，并持续10分钟，然后再将炉温升至1420℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置25分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎。
实施例4
本实施例提供的一种用于铸造轧辊的新型球化剂，其中各种成分的质量百分比为：i：ni：82%，mg：17%，si：0.5%，fe：0.5%，该新型球化剂的制备工艺包括以下步骤；
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为530kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为160kw，待炉内温度升至1385℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1385℃，并持续11分钟，然后再将炉温升至1425℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置26分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎。
实施例5
本实施例提供的一种用于铸造轧辊的新型球化剂，其中各种成分的质量百分比为：ni：82.5%，mg：16.5%，si：0.6%，fe：0.4%，余量为：该新型球化剂的制备工艺包括以下步骤；
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为560kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为155kw，待炉内温度升至1355℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1355℃，并持续10分钟，然后再将炉温升至1418℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置24分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎.
实施例6
本实施例提供的一种用于铸造轧辊的新型球化剂，其中各种成分的质量百分比为：ni：82.8%，mg：15.8%，si：0.65%，fe：0.75%，余量为：该新型球化剂的制备工艺包括以下步骤；
步骤一、配料：
①向中频感应熔炼电炉装入的炉料量为5850kg；
②配料前应用标准砝码标定校准，然后进行称重；
③根据所需制备球化剂中的各种元素含量比例，计算出所对应的原材料使用量，制作配料单，然后根据配料单准确称取各种原材料并待用；
步骤二、加料：
先在炉底依次加入镁锭、镍板、长条状废钢；
步骤三、熔炼：
①完成步骤二后，即可加热，控制中频感应熔炼电炉功率为165kw，待炉内温度升至1385℃，然后开始熔炼；
②待炉料全部融化时，加入金属硅，保持炉内温度为1385℃，并持续10分钟，然后再将炉温升至1425℃，不断搅拌并确定无生料后，即可出炉；
步骤四、球化剂出炉铸锭：
首先将功率降至0，静置19分钟后倾炉，将铁水缓慢地浇入球化剂模具内；
步骤五、球化剂出模：
待球化剂温度冷却至室温后，用行车将球化剂吊至球化剂堆放场地，整齐堆放；
步骤六、破碎：
按要求粒度进行破碎。
通过图1和图2对比，能够清晰的对比出使用本技术方案的新型球化剂的效果，使用本技术方案的新型球化剂后，可以显而易见的发现轧辊的石墨球数量明显增加，圆整度均匀，而且分布均匀，大大提高了轧辊的产品质量。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。