Графитизирующий состав смеси для модифицирования чугуна

 

Изобретение относится к литейно- , му производству, а именно к составам для графитизирунлцей обработки чугуна и может быть использовано для улучшения качества чугунного литья. Целью изобретения является уменьшение кромочного отбела отливок, снижение стоимости смеси и утилизации отходов. Графитизирукщий состав смеси для модифицирования чугуна содержит, мас.%: печные шпаки алюминиевого производства 15-30, древесный уголь, обработанньй углекислым барием, 10-20, и отсев железокремниймагниевой лигатуг.. ры - остальное. Применение смеси позволяет практически устранить кромочный отбел отливок и в два раза уменьшить стоимость смеси. 3 табл. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,80„„397492 А 1 (др 4 С 21 С 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

; (21) 4167751/31-02 (22) 25. 12. 86 (46) 23.05.88. Бюп. У 19 (71) Белорусский попитехнический институт (72) В.М. Михайловский, М.М. Бонда.реа И.И. Громыко и В.Н. Рыбаков (53) 669.18.046(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1116085, кл . С 22 С 35/00, 1984.

Авторское свидетельство. СССР

В 1098970, кл. С 22 С 35/00, 1984 ° (54) ГРАФИТИЗИРУИВ1ИЙ СОСТАВ СМЕСИ ДЙЯ

МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57} Изобретение относится к литейно.му производству, а именно к составам для графитизирующей обработки чугуна, и может быть использовано для улучшения качества чугунного литья. Целью

Изобретения является уменьшение кромочного отбела отливок, снижение стоимости смеси и утилизации отходов.

Графитизирующий состав смеси для модифицирования чугуна содержит, мас.Х: печные шпаки алюминиевого производства 15-30, древесный уголь, обработанньй углекислым барием, 10-20, и отсев железокремниймагниевой лигату . ры — остальное. Применение смеси позволяет практически устранить кромочный отбел отливок и в два раза уменЬшить стоимость смеси. 3 табл.

1397492

10--25

30-35

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам дпя графитизирующей обработки чугуна,. и может быть использовано для улучшения качества чугунного .литья.

Цель изобретения - уменьшение кромочного отбела отливок, снижение стоимости смеси и утилизации отходов.

Графитизирующий состав смеси для модифицирования чугуна содержит печные шлаки алюминиевого производства„ отсев желеэокремниймагниевой лигатуры (ЖКИЛ) и древесный уголь, обработанный углекислым барием, при следующем 15 .соотношении компоненгов, мас.%:

Печные шлаки апюминиевого производства 15-30

Древесный уголь, обработанный углекислым ба- 20 рием 10-20

Отсев ЖКМЛ Остальное

Печные шлаки алюминиевого производства, входящие в состав предлагаемой графитизирующей смеси, содержат компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Алюминий 15-36

Кремний 10--25

Карбид крем- ЗО ния

Глиноз ем

Иоиооксикарбид алюминия А1 0С Остальное

Присутствующие в печных шлаках карбид кремния, глинозем, моноокси-, карбид алюминия являются подложками для зарождения дополнительных центров кристаллизации графита. Нижний предел содержания печных шлаков алю- 40 миниевого производства в составе смеси (15 мас.%) установлен исходя из обеспечения требуемого снижения величины кромочного отбела. Верхний пРедел (30 мас,%) ограничен вследствие отрицательного влияния алюминия на газоусадочную пористость и повышенную склонность чугуна к пленкообразованию.

Использование в графитизирующем составе смеси древесного угля, обработанного углекислым барием, обосновано его высокой активностью. Пора" шок древесного угля фракций 0,050,4 мм, введенный в смесь в количест-5< ве 10-20 мас.%, образует дополнительные центры графитизации, повышая тем самым общее их количество B чугуне,, и обеспечивает меньшую вероятность кристаллизации заливов с образованием структурно-свободных карбидов, что уменьшает склонность чугуна к кромочному отбелу. Кроме того, присутствующий в его составе ВаСО, разлагаясь на ВаО и СО z, способствует интенсивному перемешиванию расплава пузырьками СО, увеличивая равномерность распределения графитнык включений rro объему металла ВаО служит дополнительным центром графитизации.

Ввод более 20 мас.% древесного угля, обработанного углекислым барием, в состав смеси приводит к флотации включений графита в чугуне, неравномерному его распределению и появлению в отдельных зонах отливок структурносвободных карбидов за счет обеднения углеродом. Ввод мечее 10 мас.% древесного угля в состав смеси не обеспечивает стабильного действия смеси в результате его растворения.

Нри этом зародышеобразующий эффект включений графита незначителен, эффективность модифицирования определяется лишь действием печных шпаков алюминиевого производства и отсевов

ЖКИЛ.

Ввод в состав смеси отсева ЖКМП способствует повышению ее активности при взаимодействии с жидким металлом.

Это вызвано наличием в ее составе магния, который обеспечивает интенсивный барботаж расплава вследствие низкой температуры его кипения (1107 С). При этом повышается усвоение углерода из древесного угля.

Кроме того, отсев ЖКИЛ сам по себе является графитизирующей присадкой при модифицировании чугуна, так как содержит до 55 мас.X Si. Фракционный состав отсева лигатуры не более

1 мм. Эти отходы образуются при дроблении ЖКИП для производства высоко" прочного чугуна с шаровидным графитом. Количество отходов до 30% от массы модификатора, до настоящего времени они не находили применения.

П р и и е р. Эффективность действия графитизирующего состава смеси оценивают с помощью специальных технологических проб, позволяющих создавать реальные условия получения кромочного отбела в отливках. Конструкция пробы представляет собой кольцо саФИ =100 ;d р=120 и высотой 30 мм. К нижней части коль« ца примыкает технологический залив

Графитизирующий состав смеси .для модифицирований чугуна, содержащий углеродсодержащий, алюминийсодержащий материаль. и железокремниетый сплав, отличающийся тем, что, с целью уменьшения кромочного отбела отливок, снижения стоимости смеси и утилизации отходов, она в качестве алюминийсодержащего материала содерч жит печные шлаки алюминиевого производства, в качестве углеродсодержащего. материала — древесный уголь, обработанный углекислым барием, в качестве желеэскремнистого сплава — отсев желеэокремниймагниевой лигатуры при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Печные шлаки алюминие15-30 вого производства

Древесный уголь, обработанный углекислым барием

Отсев желеэокремниймагниевой лигатуры

10-20

Остальное з 139749 шириной 5 мм по всему диаметру кольца и толщиной 1,5 мм. Кромочный отбел оценивают визуально измерением величины отбела на изломе кольца и зали5 ва.

Выплавку чугуна осуществляют в индукционной тигельной печи емкостью

50 кг с кислой футеровкой тигля

ЛПЗ-67. Химический состав чугуна сле- 10 дующий,мас.7.: С 3,25; Si 2, 1; Мп

0,64; P 0,1; S 0,06; Cr 0,08.

Графитиэирующую смесь подают на дно ковша при выпуске металла из печи при 1360 С. Смесь готовят путем 15 механического перемешивания предварительно дробленных до фракции 1-3 им печных шлаков алюминиевого производства, древесного угля, обработанного углекислым барием, фракции 0,05- 20

0,4 мм и отсева ИКР. Длительность перемешивания 5 мин, Времй перемешивания установлено экспериментально и ограничено возможностью расслоения смеси. 25

При приготовлении из вестной и предложенной смесей используют фер" росиликобарий ФСБа15, графит. черный

ГЛФЗ, алюминиевую пудру, шлаки алюми- ниевого производства, отсев ЖКЯЛ-2, 30 древесный уголь, обработанный угле-, кислым барием.

Составы предлагаемой смеси готовят на нижнем, среднем, верхнем, а также ниже нижнего и вьппе верхнего пределах содержания компонентов, известнья состав смеси применяют с содержанием компонентов на среднем уровне.

Составы смесей приведены в табл. t.В табл.2 приведены результаты из- 40 менения величины отбела в зависимости от содержания компонентов в известном и предлагаемом составах смесей при одинаковом их расходе, равном О,ЗХ.

Предлагаемый графнтиэирующий состав смеси способствует устранению кромочного отбела по сравнению с известным составом.

В табл.3 представлена стоимость известной смеси и предлагаемой.

Составы предлагаемой смеси имеют меньшую стоимость, чем известйый состав смеси.

Формула иэ обретения

1397492

Та блица 1

Состав смеси

Содержание компонентов в смеси,мас.7

Кремнийсодержащий компонент

Алюминий с одержащий компонент леродсодерщий компонт

Алюми Пе ние- нь

FeSiBa

Отсев

ЖКИЛ

Древесный раит н

3 5 — 25

Известный 1

Предлагаемый 2 — 15 — 10

Остальное

22 - 15

30 - 20

10 — 7

35 — 25

Таблица 2

Состав смеси

Отбел мм Г

Состав смеси

Отбел мм в заливе в теле отливки о

0,3

Известный

3,2

45 1,3

3,5

Предлагаемый

3,0

0,9

0,2 вая пуд ра уголь, обработанный

ВаСО

Продолжение табл.2 в заливе в теле отливки

7397492 тйб_#_и}}б Э

}Ьвестваа

25 20,0 зго,о i},з 321,8 388,1

6,Э 80

180 3,5

У

Составитель К, Сорокин

Техред А.Еравчук Корректор И. Зрдейи

Редактор Н. Рогулич

Заказ 2566/26 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенйй и открытий

1}3035,.Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

4

22,0 15

22,0. 22

22,0 30

22,0 }0

22,0 35

3,3

4,84

6,6 2,2

Э,т .

250,0

2s0,0

250,0

250в0

250,0

1О 25 0

15 3i,s

20 Sa O

Ф п,s

25 62,5

245,О 25, 245,0 бэ

245 0 50

245,0 83

24З,0 40

183 ° 75

154е4

122,5

203 4

e8,О г}2,b

206, У

1891 }

22941

168 2