Смесь для обработки расплава чугуна

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 21 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

75-90

?0-25

Карбид кальция

Кокс сланцевый зольнын

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3801349/22-02 (22) 17.10.84 (46) 15.07.86. Бюл. ¹ 26 (71) Всесоюзный проектно-. технологический институт. литейного производства (72) Ю,В.Куприянов, В.В.Семененко, Г.А.Косников, В.А.Владимиров, В.Н.Носов, И.В.??арширов и В.A.Áåëèöêèé (53) 669.162.683.2 (088.8) (56) Патент ФРГ N- 1758250, кл. С 21 С 1/02, 1979.

Патент Японии ¹ 57-42686, кл. С 21 С 1/02, 1974..„Я0„„1244189 А1 (54) (57) СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА ЧУГУНА, содержащая карбид кальция, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени десульфурации и модифицирования чугуна, она дополнительно содержит кокс сланцевый зольный при следующем соотношении компонентов, мас.7:

1244189

67,5-73,5

0,43-5,08

СаС,, S.i C

Si0

0,42-7,85

Массовая доля

r углерода С

Массовая доля

r летучих V

Массовая доля обР щей влаги M

Массовая доля с эолы А

l6-18 !

8-2О

13-35

68-74

О, ) 7-0,52

0,1-0,63

1,57-3,3

0,02-0,06

29,57

15,67

СаО

Al 03

803

Массовая доля углерода С "

Массовая доля

СаСО з

Массовая доля глинистьгс веществ

16,0-!8,0

40,9-45,5

Остальное

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейнЬм производстве для десульфурации и модифицирования расплава чугуна Tipa изготовленйи отливок различных назначений и номенклатуры.

Целью изобретения является повышение степени десульфурации и модифицирования чугуна.

Предложенная смесь для обработки расплава чугуна содержит кокс сланцевый эольный и карбид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.7.: карбид кальция 75-90,", кокс сланцевый зольный 10-25.

Кокс сланценый зольный (КСЗ) является неутилизируемым отходом ïîñле переработки горючих сланцев

Прибалтийского месторождения в ка" мерных печах. Химический состав КСЗ,,регламентируется ТУ 38.10936-81, мас. 7.:

Химический состав минеральной части КСЗ мас.7.:

Минералогический состав КСЗ, мас.7.:

Исследования по термической и электротермической переработке КСЗ показали, что температура плавления КСЗ составляет около 1300 С и

Ф . реакция между кальцием и. углеродом, нходящим н состав КСЗ, проходит более легко, так как реакция начинается и проходит при контакте исходных веществ на молекулярном уров-!

О не, что предопределяет значительное повьппение активности вводимого в расплав углерода, Применяли для приготовления предложенной смеси карбид кальция (ГОСТ !

5 1460-8!) следующего состава, мас.7:

СаО 8,0-20,2

А1 0 1, 74-3,58

Ng0 0,10-0,48

Р 0,04-0,0!5

Соотношение по массе карбида кальция и кокса сланцевого зольного (75:25-90:10) определено эксперимен-. тально, исходя из условия наиболее эффективной десульфурации и модифицирования. награночного чугуна.

При меньшем массовом соотнсшении карбида кальция к КСЗ в смеси, т.е.

< 74."25, происходит выделение больлого количества газов при разложении КСЗ., что приводит к сильному барботированию расплава чугуна и возможным выбросам металла из ковша, при этом эффективность десульфурацю: практически не увеличивается.

Увеличение содержания углерода, вводимого совместно с КСЗ, не приводит к повьппению модифицирующего

55 эффекта., При более высоком массовом соотношении карбида кальция и КСЗ, т.е. > 90:10, степень десульфурации и

1244189 4 ботки чугуна. Из индукционной печи выливали расплав чугуна в раэливочныи ковш, в котором находилась смесь для обработки чугуна. Расплав чугуна выдерживали в ковше 120-300 с (2-5 мин). Счищали с поверхности металла шлак и заливали на отбел и для определения химического состава чугуна.

Компоненты для приготовления предложенной смеси подвергали дроблению до фракций 0,5-1 мм и смешивали без предварительной сушки перед введением их в расплав чугуна.

Известный десульфатор приготавливали, соблюдая известные соотношения его компонентов.

3,0-3,2

2,0-2,2

0,5-0,8.

0,08-0,1

0,08-0,1, P

Эффективность обработки расплава

20 чугуна известной и предложенной смесями оценивали по степени десульфурации чугуна и склонности чугуна к отбелу при равном расходе смесей в

25 количестве 1,5Z от массы обрабатываемого расплава чугуна.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице °

Смесь дл обработ чугуна

Степень ненты смеси, массовая даля, X

Содержание серы в чугуне, массовая даля 2

От бел

Отношение известиядесульфурации чугуна по

Каль- Кок

Коксовестслан- ка к вая ме- циникаксорованная цев зал лочь да аб- после работ- обраки батки елачи сода

0,10

0,046 54,0

95:5 известная 1

20 76

0,096 0,030 68,8

95:5

2 80 19

3 20 64

4 80 16

16

1О

5 50

20

Предложе иная 6

0,085 0,022 74,)

0,089 0,020 77,5

7 80

8 90

9 65

l0

0,090

1О

0,0)9 78,9

35

85

0,086 0,019 77,9 з модифицирования чугуна снижается иэ-эа недостаточного введения углерода и газообразующей составляющей °

Пример. Плавку чугуна осуществляли в индукционной печи, в качестве шихты использовали литые заготовки из чугуна, химический состав которого после расплавления следующий, мас.7:

Расплав чугуна перегпевали в индукционной печи до 1380 С ° Десульфурацию чугуна проводили в разливочном ковше емкостью 50 кг, прогретом до 700-800 С.

Десульфурацию чугуна осуществляли ледующим образом.

На дно разливочного ковша из мерной емкости вводили смесь для обра-

80:20 0,098 0,052 46,9

80:20 0,092 0,035 61,9

90:10 0,097 0,040 58,7

0,093 0,027 68,8 13

1244

Составитель К. Сорокин

Техред В.Кадар

Редактор Н.Горват

Корректор M.Демчик

Заказ 3775/28

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Предлагаемая смесь для обработки расплава чугуна имеет преимущества по сравнению с известной смесью.

Степень десульфурации íà 15,8-22,07, а эффективность модифицирования на

33,37 (вариант 6,7) по сравнению с известной смесью.

Применение предложенной смеси с соотношением компонентов выше или ниже указанных пределов нецелесообразно, так как эффективность десульфурации и модифицирования ухудшается.

Эффективность предложенной смеси связана с особым состоянием углерода, который находится в КСЗ не в виде механической смеси с карбонатом кальция, а в виде химического соединения, которое образуется при обработке горючих сланцев в камерных печах при температуре 420-430 С, которая значительно ниже температуры жидкого чугуна, кроме того, углерод в КС3 присутствует также в виде высокомолекулярных соединений, которые разлагаются при введении н расплав чугуна с выделением высокоактивн

189

Ь .атомарного углерода. Газообразная фаза, которая образуется при разложении кокса сланцевого зольного, состоит из углекислого газа и летучих веществ и способствует не толька дополнительному перемешиванию расплава чугуна с компонентами:смеси, но также создает защитную атмосферу над зеркалом расплава, которая предохраняет карбид кальция и поверхность расплава чугуна от окисления.

Использование предложенной смеси позволяет повысить эффективность десульфурации в среднем íà 20K и модифицирования в среднем на 307..

Экономический эффект от использования изобретения может быть получен в литейных цехах машиностроительных заводов и на специализированных литейных заводах при производстве отливок из чугуна с шаровидным графитом за счет снижения стоимости компонентов смеси, расхода сфероидизирующих модификаторов и затрат на ликвидацию брака отливок по отбелу.