Способ модифицирования чугуна кремнемагниевой лигатурой
СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА КРЕМНЕМАГНИЕВОЙ ЛИГАТУРОЙ, включающий организацию электромагнитной циркуляции расплава, электромагнитное утяжеление расплава в нисходящем потоке , повторное направление расплава в утяжеленный нисходящий поток и ввод лигатуры, отличающийс я тем, что, с целью повышения степени усвоения чугуном магния и снижения аспирационных веделений, в восходящем потоке расплава создают электромагнитное облегчение величиной 0,5-0,95 и лигатуру вводят в этот поток перед его направлением в утяжеленный нисходящий поток. (Л с:
COOS СОВЕТСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3609544/22-02 (22) 24.06.83 (46) 30.09.84. Бюл. к- -36 (72) С.Б. Эссельбах, F..Á. Теплицкий, В;С. Эссельбах, К.H. Теплицкая, Я.И. Гельбштейн и В.С. Проскурин (71) Коммунарский горнометаллургический институт (53) 669.187.25(088.8) (56) !. Справочник по чугунному литью. Под ред. Н.Г. Гиршовича. Изд.
3-е Л., "Машиностроение", 1978, с. 248-?51.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3455895/02,кл. С51 С 7/00, 1982, g(б11 С 21 С 1/00, С 21 С 7/00 (54) (57) СПОСОБ МОДИФИПИРОВАНИЯ ЧУГУНА КРЕМНЕМАГНИЕВОЙ ЛИГАТУРОЙ, включающий организацию электромагнитной циркуляции расплава, электромагнитное утяжеление расплава в нисходящем поФ токе, повторное направление расплава в утяжеленный нисходящий поток и ввод лигатуры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степе. ни усвоения чугуном магния и снижения аспирационных веделений, в восходящем потоке расплава со— здают электромагнитное облегчение величиной 0,5-0,95 о и лигатуру вводят в этот поток перед его направлением в утяжеленный нисходящий поток.
11160
Изобретение относится к металлургии черных металлов, конкретнее к способам модифицирования жидкого чугуна лигатурами на основе кремния.
Известен способ модифицирования чугуна кремнемагниевой лигатурой, согласно которому присадку закладывают в углубление футеровки днища ковша, накрывают железным листом и наполняют ковш чугуном (1). 10
Недостатком этого способа модифицирования является невозможность предотвратить всплывание лигатуры после расплавления и растворения в чугуне листа,при этом магний и кремний из всплывшей лигатуры сгорают на возДухе, образуя аспирационные выделения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ полу- 2б чения желеэокремнемагниевого сплава, согласно которому организуют электромагнитную циркуляцию расплава, магний присаживают в нисходящий поток расплава ферросилиция, создают в этом25 нисходящем потоке электромагнитное утяжеление величиной 0,3-?g, а для повышения концентрации магния расплав направляют в утяжеленный нисходящий поток повторно (? 3.
Однако этот способ нельзя использовать для введения в чугун кремнемагниевой лигатуры. Электропроводность твердой лигатуры в 10-50 раз меньше, чем у расплавившейся при той же температуре. При вводе лигатуры в утяже35 ленный нисходящий поток тонет только расплавившаяся, жидкая лигатура, у которой электропроводность больше, чем у чугуна. Твердые куски лигатуры
4О находятся на поверхности утяжеленного нисходящего потока, потому что у них малая электропроводность, и электромагнитное утяжеление на них действует слабо. Снижается степень усво45 ения чугуном магния, происходит его окисление, образуются аспирационные вьщеления — дым и пыль.
Целью изобретения является повышение степени усвоения чугуном магния и снижение аспирационных вьщелений.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу модифицирования чугуна кремнемагниевой лигатурой в восходящем потоке расплава создают электромагнитное облегчение величи.ной 0,5-0,95 g и лигатуру вводят в этот поток перед его направлением в утяжеленный нисходящий поток.
70 2
На чертеже предс.тавлена схема реализации способа.
Жидкий чугун 1 поступает в канал
2, и в него вводят электрический ток через электропроводные стенки 3 и 4 в направлении стрелки 5. Канал ? помещен в магнитное поле, силовые линии которого проходят в направлении стрелки 6. В результате взаимодействия тока с магнитным полем чугун в канале 2 утяжеляется электромагнитным способом. Под действием электромагнитного давления чугун вытекает из канала 2 через каналы 7 и 8 в каналы
9 и 10. По каналу 9 чугун направляют в нисходящий утяжеленный поток повторно.
В чугун поступивший в канал i0 и пересекаемый магнитными силовыми ли— ниями в направлении стрелки 6, вводят электрический ток через электропроводные стенки 3 и 11 в направлении стрелки 12. В результате взаимодействия электрического тока с магнитным полем чугун в канале 10 облегчается. В облегченный восходящий поток чугуна, движущийся по каналу 10, подают твердую кремнемагниевую лигатуру
13. Вследствие большого электрического
1 сопротивления твердой лигатуры электромагнитное облегчение действует на нее в 10-50 раз слабее, чем на чугун. При этих условиях кажущийся удельный вес лигатуры больше кажущегося удельного веса чугуна, и твердая лигатура погружается в положение 14, где и находится до расплавления. Расплавившаяся лигатура имеет меньшее электросопротивление, чем чугун и вследствие этого поднимается в облегченном потоке к его поверхности..
Вместе с чугуном жидкая лигатура перетекает в утяжеленный поток в канал 2. В канале 2, в зоне электромагнитного утяжеления, лигатура вследствие своей большей, чем у чугуна электропроводности, утяжеляется сильнее нисходящего чугуна, тонет в нем и занимает положение 15, находясь в глубине расплава вплоть до полного усвоения.
Электромагнитное облегчение величиной 0,5о делает кажущийся удельный вес чугуна равным 3,45. Это меньше, чем удельный вес твердой лигатуры.
Следовательно, облегчение 0,5 q является минимально необходимым для погружения лигатуры в восходящем потоке
Составитель В. Сарамутин
Техред И.Тепер
Корректор В. Синицкая
Редактор Н. Швыдкая,Заказ 6869/21
Тираж 539
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 11 чугуна. Скорость восходящего потока устанавливают с таким расчетом, чтобы он не выносил на поверхность твердые, нерасплавившиеся куски лигатуры.
Электромагнитное облегчение величиной более 0,95 3 применять нельзя, пбтому что случайное локальное превышение величины облегчения более 1 приводит к лавинообразному выбросу расплава из канала 10.
Следовательно, величина облегчения
0,95 q является верхним допустимым пределом.
Пример 1. Чугун состава,X:
С 3,6, Si 2, Nn 0,5, S 0,07 обрабатывали при электромагнитном облегчении в канале 10 величиной 0,8 . В поток чугуна, восходящий в канале 10 со скоростью 0,08 м/с, подавали лигатуру состава,X: Si 55, Mg 10, Fe остальное в кусках размером 10-30 мм. Лигатура погружалась в восходящем потоке.
Всплывших твердых кусков в переливавшемся в канал 2 чугуне не отмечалось.
Наблюдалось слабое образование белого дыма с поверхности чугуна. Расход лигатуры 12 кг/т. Длительность обработки I т чугуна 7-8 мин при 14ОООС.
Температура к концу модифицирования а составила 1360 С. Состав модифициро— ванного чугуна,X: С д„ 3,57, Si 2,65, Nn 0,49, $ 0,01, Ng 0,055. Полезное использование магния из лигатуры 84Х.
Пример 2. Чугун такого же состава, как в примере 1 обрабатывали дри электромагнитном облегчении 0,4о
16070 в канале 10. Поданная в канал 10 ли- гатура не погружалась в чугун, всплы вала в канал 2 и находилась там на поверхности до расплавления. Наблюдалось образование белого дыма и пировспышки, обычные для модифицирования при наливе, Следовательно, облегчение
0,4q не достаточно для погружения кремнемагниевой лигатуры.
10 Пример 3. Так же, как в примере 2 постепенно увеличивали облегчение. Погружение твердой лигатуры в чугун началось при величине облегчения 0,6-0,65
15 Пример 4. Так же, как в примере 3 продолжали увеличивать облегчение, повышая силу тока на каналах и приняв меры безопасности для персонала. При силе тока в совокуп20 ности с геометрией каналов, образующей облегчение 0,96 — 0,97q, произошел выброс расплава, и ток мгновенно отключили;
25 Применение предлагаемого способа модифицирования чугуна уменьшает пыневыделение по сравнению с известными способами в 5-10 раз. Не требуются упаковка лигатуры и разовые приспоЗО собления. Степень использования магния повышается на 10-3ОХ.
При использовании данного способа реализуется непрерывное модифицирование и десульфурация чугуна силикомагнием в потоке. Возможная полная автоматизация модифиииоования.
