Способ легирования сплавов при разливке
СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СПЛАВОВ ПРИ РАЗЛИВКЕ, включающий введение твердых металлических частиц в разливаемый металл на машине конвейерного типа, получение отливки , отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования химического состава разливаемого металла и повьшения степени усвоения вводимых частиц, поддерживают температуру разливаемого металла выше температуры плавления вводимых частиц на 50-385 С, высоту их падения на .металл 30-100 см, фракционный состав частиц 1-7 мм,, содержание в них основного элемента 2,5- 100% и их расход 21-40% (Л от массы получаемой отливки.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1167211,(51)+С 21 С 7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ф Я/ 1Ц ю 1» (21) 3630351 22-02 (22) 05.08.83 (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (72) В.И.Жучков, С.А.Донской, А.Л.Завьялов и А.А.Парфенов (71) Институт металлургии Уральского научного центра АН,СССР (53) 669.168(088.8) (56) Кожевников Г.Н. и др. Электротермия лигатур щелочно-земельных металлов с кремнием. M. "Наука", 1978, с. 170-185.
Мадянов А.М. Суспензионная разливка. M. "Металлургия", 1969, с. 167.
Авторское свидетельство СССР
В 454260, кл. С 21 С 7/00, 1973. (54)(57) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СПЛАВОВ
ПРИ РАЗЛИВКЕ, включающий введение твердых металлических частиц в разливаемый металл на машине конвейерного типа, получение отливки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования химического состава разливаемого металла и повышения степени усвоения вводимых частиц, поддерживают температуру разливаемого металла выше температуры плавления вводимых частиц на 50-385 С, высоd ту их падения на,металл 30-100 см, фракционный состав частиц 1-7 мм,, содержание в них основного элемента 2,5- 100Х и их расход 21-407. от массы получаемой отливки. 1167211
Изобретние относится к металлургии, конкретно к производству ферросплавов, в частности к их разливке на разливочных машинах.
Целью изобретения является 5 обеспечение регулирования химического состава разливаемого металла и повьппение степени усвоения вводимых частиц.
Количество вводимых частиц должно быть таким, чтобы, с одной стороны, металл не охлаждался ниже солидуса и не потерял текучесть (верхний предел), а, с другой стороны, количество частиц должно обеспечивать изменение химсостава металла более чем на 1% (некиий предел).
Важным является выбор правильной высоты, с которой вводятся частицы. Частица при внедрении в расплав должна преодолеть силы поверхностного натяжения. Если температура разливаемого металла превышает температуру плавления г частиц вводимого менее, чем на эО не происходит их полное расплавление и усреднение химического состава получаемой отливки. !
Верхний предел температуры ЗО разливаемого металла колеблется и зависит от температуры процесса (шлаковый или бесшлаковый), а также от времени выдержки в ковше до разливки. По статистическим данным, полученным на руднотермической лев чи, температура металла на желобе не превышает 1720-1730 С. После выпуска металла в ковш до момента разливки металл остывает на 50-90 С, ц;.
В связи с этим верхним пределом температуры разливаемого металла в о, среднем можно считать 1б30 С, а отсюда максимальное превышение температуры составит 385 С. Высота, с которой должны подаваться частицы (свободное их падение), должна быть не ниже 30 см из-за недостаточной кинетической энергии частицы, необходимой для преодоления сил поверх- р ностного натяжения, и не выше 100 см из-за выноса частиц твердых частиц потоками нагретого воздуха. Химический состав вводимых частиц определяется на условия ввода. не более
40Х частиц и изменения химсостава металла не менее 1%, при этом ниж-ний предел содержания вводимого компонента в сплаве должен составить
2,57,, верхний не ограничен (до 100%).
Усвоение основного элемента при соблюдении указа. нных условий составило 87-95%.
При указанных пределах высоты падения частиц необхоцимый энергетический уровень внедрения в металл обеспечивается при размере частицы не менее 1 мм. Увеличение их размера более 7 мм приведет к ухудшению их проплавления.
С учетом выбранных температуры разливаемого металла, фракционного сос гава ча.птиц и высоты их падения, выбран и нижний предел (21%) расхода относительно массы отливки.
Выбop верхнего предела (40X) учи тывает и наличие экзотерМического эфекта при растворении двух метал лов. Благодаря экзотермическому эффекту растворения металлического марганца и его сплавов с кремнием зозможно введение до 40Х Нп от веса отливки. Разливаемый металл при этих условиях будет разогреваться, что позволит ввести большее количество твердых добавок, так как не будет теряться жидкотекучесть металла, что значительно расширит границы изменения химического состава разливаемого метал. а. Так, например, при BBедении
21% твердых частиц металлического марганца от массы отливки получится сплав, содержаций 21% Иа а при введении 40% твердых частиц сплав содержит 40% Мп.
Пример. При разливке на конвейерной машине ферросилиция (ФС-75) в с-.рую металла подавали мелкие частицы других сплавов. Параметры осу.цесгвления способа и полученные резуль;-аты даны в таблице.
Использование предлагаемого способа позволит в условиях ферросплавных -;аводов без установки зна .ительногс> дополнительного оборудования (только бункер с питателеM над желобом) при необходимости perулирова r : Составитель О.Веретенников Техред С.Мигунова Корректор А.Тяско Редактор Т. Колб Заказ 5062 Тираж 553 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 воде одной марки сплава в другую (например, при добавке железного порошка перевод ФС-45 на ФС-25 и т.д.). При этом утилизируется частицы ферросплавов, образующиеся при их дроблении. Значительно повысится качество получаемых ферросплавов, так как ферросплавы, получаемые,суспензионной разливкой, имеют более плотную структуру и более мелкое металлическое зерно спла4 Энергетически выгоднее получать ферросплавы предложенным способом по сравнению с электропечью, где тратится большое количество электроэнергии, или смешиванием жидкого металла в ковшах. Только за счет утилизации мелких некондиционных отходов ферросплавов, образующихся при их дроблении, по 10 сравнению с другими способами утили-зации экономический эффект превыI сит 2,5р. на 1 т,перерабатываемой мелочи.
