Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний,, марганец, фосфор, серу, хром, никель, титан, алюминий, молибден , кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения электропроводности, он дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов-, вес.%: 2,8-4,2 Углерод 1,2-3,0 Кремний 0,3-0,8 Марганец 0,,6 Фосфор 0,03-0,1 Сера 0,1-0,3 Хром 0,05-0,15 Никель 0,01-0,05 Титан 0,02-0,06 Алюминий 0,03-0,1 Молибден 0,01-0,05 Кальций i 0,05-0,15 Ванадий Остальное Железо (Л

„.SU„„10 531 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ЯЮЛ ИЮ

РЕСПУБЛИН

3(5п С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР °

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3315315/22-02 (22) 10;07.81 .(46) 23. 03. 83. Бюл. 9 11 (72) В.М. Шамин, М.Н. Беркун, И.Б. Хараз, В.К.ярковой и А.Е.Баженов

;(71) Запорожский машиностроительный институт (53) 669.13-196(088.8) (56) 1. ГОСТ 4832-72.Чугун литейный коксовый чушковый.

2. Авторское свидетельство СССР

9 773124, кл. С 22 .С 37/10, 1979 ° (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, никель, титан, алюминий, молибден, кальций и железо, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения электропроводности, он дополнительно содержит ванадий при . следующем соотношении компонентов;. вес.Ъ:

Углерод .2,8 -4,2 .

Кремний 1,2-3,0

Марганец 0,3-0,8

Фосфор 0 5-.1, 6

Сера 0,03-0,1

Хром 0,1-0,3

Никель 0.,05-0,15

Титан 0,01-0,05

Алкминий, 0.,02-0,06

Молибден 0,03-0,1

Кальций 0,01-0,05

Ванадий 0,05-0,15

Железо .- Остальное

1006531

ХййиЧеский СОстав Чугуна, вес.Ъ

Чугун

Хром .. Ни- . кель

Титан Алюми- Вананий . Дий

0 7 0,1 0,41 0,07 0 40

1,7

3,7

Известный*

0,3 0,1 0,05 0,01 0,02 0,05

1,2.

Предлагаемый 2,8

0,5 0,2 0,07 0,03 0,035 0,08

0 8 0 3 0 15 0 05 0 06 0 15

2,59

3,5

3,0

4,2

Изобретение относится к металлур гии, конкретнее к литейному производству синтетических серых чугунов, предназначенных для заливки подовых блоков, графитизированных анодов и катодов в электролиэерах 5 для получения и рафинирования цветных металлов и других изделий, применяемых на предприятиях цветной металлургии, и может быть использовано в электротехнической промыш 10 ленности.

Известен чугун (11, содержащий, вес.%:

Углерод 3-4

Кремний 2,5-3,6 15

Марганец Не более 0,9

Фосфор 0,8-1,6

Сера До 0,05

Железо Остальное

Структура указанного чугуна на

100% состоит из перлита, имеющего высокое электросопротивление. Графит входит в состав чугуна в виде частиц пластинчатой прямолинейной формы, размер которых достигает 360 мкм.

Такая форма графита и большой размер частиц дополнительно повышают электросопротивление чугуна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае" мому эффекту является чугун (), содержащий, вес.Ъ:, Углерод 3,2-.3,8

Кремний 1,7-2,6

Марганец 0,3-0,7

Хром 0,1-0,3

Никель 0,1-0,5

Титан . 0,03-0,1

Медь 0,1-0,5

Фосфор 0,05-0,4

Молибден 0 1-0 5. 40

Алюминий 0,1-0,5

Иттрий Ог02"0 1

Кальций 0 0l-.0 1

Железо Остальное

При использовании указанного чугуна для заливки подовых блоков электролизеров злектросопротивлеУглерод Кремний Марганец ние контакта угольный блок — катодный стержень достигает большой величины.Это приводит к большому па„. дению напряжения в электролиэной ванне, что вызывает перерасход элект" роэнергии для поддержания нужного режима электролиза и выхода алюминия на требуемом уровне.

Целью изобретения является повышение электропроводности чугуна.

Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, никель, титан, алюминий, молибден, кальций и железо, дополнительно со:держит ванадий при следующем соот. ношении компонентов, вес.Ъг

Углерод 2,8-4,2

Кремний 1,2-3i0

Марганец 0,3-0,8

Фосфор 0,5-1,6

Сера 0,03-0,1

Хром 0,1-0,3

Никель 0,05-0,15

Титан 0,01-0,05

Алюминий 0,02-0,06

Молибден 0,03-0,1

Кальций 0,01-0,05

Ванадий 0,05-0,15

Железо Остальное

Наличие ванадия в предлагаемом составе синтетического серого чугуна способствует измельчению зерна металлической матрицы, повышает степень дисперсности графита и, как следствие, увеличивает плотность металла, что. повышает электропроводность чугуна.

Проводят три плавки синтетического серого чугуна в индукционной пе- . чи повышенной частоты емкостью 60 кг на шихте., состоящей из 100% отработанных стальных блюмсов. В качестве карбюризатора используют отходы угольных блоков с содержанием углерода 96,7%.

Составы известного и предлагаемого чугунов приведены в табл.1.

Таблица 1

1006531 абл. 1

Продол езо

0,50 0,1

Известный

0,17 0,06 Остальное

0831

0,03 0,01

0,5 0,03

0,9 0,04

Предлагаемый

1 °

0,04 .0,02

° ) 0,1 0 05 1,6 0,1

Удельное электросопротивление, MKON cM

Жидкотеку честь, мм

Линейная усадка, %

Чугун

730

Известный

163

91,2

2,0

Предлагаемый

73,8

1,2

760

49,7

1240

1,0

84,2

0,95 1220

110

Продолжение табл. 2.

Ударная вязкост (Он) i кгм/см

Предел . проч-. ности при, разрыве (бз ) кгс/мм f

Чугун вердость, НВ

171

66,5

2,7

Известный

53,1

Предлагаемый

31,2

0,87

210

48,7

39,9

1,45

29,6

198

25г1

1,72

170

Синтетическим серым и предлагаемьвюи чугунами заливают образцы, имитирующие подовые блоки, и образцы для определения электрических, литейных и механических свойств этих ! чугунов. Производят замер электросопротивления контакта угольный

Электросоп- ротивление . контакта угольный блок-катодный стержень, мкОм блок — катодный стержень на всех залитых образцах.

Результаты механических испытаний, литейные и электрические свойства предлагаемого и известного чугунов, а также

?5 данные по замерам электросопротивления контакта сведены в табл. 2.

Таблица 2

Предел прочности при изгибе (08) ° 2 кгс/мм

1006531

Состав итель С. Дерк ачева

Редактор Н.Егорова Техред A.A÷ Корректор С.ШекмаР

Заказ 2056/43 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная,4

Результаты испытаний показали, что электросопротивление контакта угольный блок — катодный стержень при заливке чугуном предлагаемого состава в 8,15 раза меньше, чем при использовании известного чугунаt удельное злектросопротивление чугуна в 1,83 раза меньше, чем известного линейная усадка чугуна в

2 раза меньше, чем известного; жидкотекучесть предлагаемого чугуна в

1,69 раза больше,чем известного.

Механические свойства предлагаемого чугуна: предел прочности при разрыВе, изгибе, а также ударная вязкость ниже соответствующих свойств известного чугуна, однако они не играют определяющей роли, так как в условиях работы изготовляемых иэделий нет необходимости в высоких прочностных и пластических свойств. Твердость .предлагаемого чугуна выше твердости известного.

Ожидаемый годовой экономический

10 эффект от максимального объема использования изобретения составит

650 тыс. рублей эа счет экономии свежих шихтовых материалов.