Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам июдифициругощих смесей для ковшевой обработки чугуна. Цель изобретения - повышение степени усвоения.магния и снижение Щ1роэффекта при обработке чугуна. Модифицирукщая смесь содержит железокремниймагниевьй сплав, ферросиликобарий, грабит, криолит и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: железокремниймагниевый сплав 45-60, графит 2,5-5,0, криолит 1,5-2,0, ферросилиций 15-25, ферросиликобарий остальное . Дополнительный ввод в состав смеси криолита, ферросилиция и графита обеспечивает повьшгение на 20- 25% степени усвоения магния и существенное снижение пироэффекта при обработке чугуна за счет снижения указанными компонентами окислительного потенциала газовой среды во время модифицирования и интенсивности протекания реакции окисления магния. 1 табл. i (О с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t

I с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHSIM

ПРИ ГННТ СССР (21) 4298008/23-02 (22) 20.08.87 (46) 07,03.89. Бюл. )Ф 9 (71) Научно-исследовательский инсти тут специальных способов литья и

Московский завод "Станколит" (72) А.И. Доброжанов, Ю.С. Лернер, А.F.. Спасский, В.Д. Рабинович, Э;Х. Тухни, А.Л. Изьюров,. И.И. Сенкевич и Я.В. Булаевский (53) 669.15-198 (088 ° 8) (56) Высококачественные чугуны для отливок./ Под ред. Н.Н. Александрова, — N.: Машиностроение, 1982, с. 149.

Авторское свидетельство СССР

Ф 692858, кл. С 21 С 1/10, 1977. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕ СЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам модифицирующих смесей для ковшевой об-

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам модифи,цирующих смесей для ковшовой обработки чугуна, и может быть использовано при получении отливок из высо.к прочного .чугуна с шаровидным графитом.

Цель изобретения — повышение степени усвоения магния и снижение пи- роэффекта при обработке чугуна.

Модифицирующая смесь, включающая железокремниймагниевый сплав и ферросиликобарий, дополнительно содержит графит, криолит и ферросилиций при

151) 4 С 21 С 1/10 С 22 С 35 0 работки чугуна. Цель изобретенияповышение степени усвоения магния и снижение пироэффекта при обработке чугуна. Модифицирующая смесь содержит желез окремниймагниевый сплав, ферре силикоб арий, графит, криолит и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: железокремниймагниевый сплав 45-60, графит

2,5-5,0, криолит I 5-2,0, ферросилиций 15-25, ферросиликобарий остальное. Дополнительный ввод в состав смеси криолита, ферросилиция и графита обеспечивает повышение на 2025% степени усвоения магния и сущест- венное снижение пироэффекта при обработке чугуна за счет снижения указанными компонентами окислительного потенциала газовой среды во время модифицирования и интенсивности протекания реакции окисления магния.

1 табл. следующем соотношении компонентов, мас,%:

Железокремниймагниевый сплав 45-60

Графит 2,5-5,0

Криолит 1,5-2,0

Ферр осилиций 15-25

Ферросиликоб арий Ост ально е

Входящий в состав модифицирующей смеси графит при обработке расплава чугуна взаимодействует с кислородом, снижает окислительный потенциал среды, создает защитную оболочку, что

146 с особствует уменьшению пироэффекта и дымовыделения, Это улучшает санитарно-гигиенические условия труда ! . и приводит к более полному усвоению магния

Ввод криолита предотвращает ошла" кование модификатора продуктами его взаимодействия с расплавом„особенн о при модифицирозании чугуна с относительно высоким содержанием серы, к огда требуется вводить- большое количество желез окр емниймагниевого плаза в составе модифицирующей смеЭто способствует -более полному

1своению магния из модификатора и нижению его расхода.

Положительное действие криолита з аключается также и в том, что вы еляющийся фторид алюьыния снижает кислительный потенциал газовой сре"

ы во время модифицирования, а затем олностью переходит в шлак. Это меньшает угар магния и приводит как более полному его усвоению, так и улучшению санитарно-гигиенических условий труда за счет снижения пиро ффекта.

При введении в состав смеси фер1 осилиция за счет разобщения частиц келезокремниймагниевого сплава сни" икается ее реакционная способность ( интенсивность протекания реакции окисления магния, Это способствует уменьшению пироэффекта и повышению своения магния расплавом, Наличие в составе модифицирующей смеси ферросиликобария способствует повышению усвоения магния за счет ! того, что барий, имеющий большее, чем магний, средство к кислороду и сере, соединяется с указ анными элементами в первую очередь.

В случае превышения верхнего предела содержания желез окремниймагниеного сплава (а следовательно, количество магния) в смеси (60%) при ковшовом модифицировании возникает пироэффект и усиливается дымовыде-ление, усвоение магния расплавом сни" жается, Уменьшения содержания в смеси желез окремниймагниевого сплава нюке нижнего предела (<45%) приводит при фиксированном количестве присадки к неполной сфероидизации графита и снижению механических свойств чугуна.

Увеличение количества ферросилиция в смеси свыше 25 мас„% (верхний

3767 предел) потребует очень низкого содержания кремния в исходном чугуне, что вызывает значительные гехнологи"

5 ческие трудности.

При уменьшении добавки ферросилиция (ниже 15 мас,%) возникает пироэффект и дымовыделение, снижается усвоение магния.

10 При превышении верхнего предела содержания в смеси графита ()5 мас.%) модификатор частично полностью не растворяется чугуном ввиду появления настылей на дне ковша. Кроме того, это может привести к образованию спели в чугуне, затрудняет скачивание шлака с поверхности чугуна.. В случае снижения содержания графита в составе смеси (лиже 2,5 мас.%) наб20 людается пироэффект, снижается степень усвоения магния.

В случае повышения количества криолнта в смеси выше верхнего предела (2 мас.%) снижается степень ус25 воения магния чугуном ввиду частич ного связывания магния криолитом.

При уменьшении содержания криолита (ниже 1,5 мас.%) пирофорность смеси возрастает, кроме того„ возникает

30 опасность возникновения в отливках дефектов типа плен, что отрицательно сказывается на механических и эксплуатационных свойствах отливок.

Пример. Исходный чугун выплав35 .ляют в печи ИЧТ10. В качестве желеэокремниймагниевого сплава используют лигатуру НКМ/2, (8% Ng). В состав смеси, кроме лигатуры, входят ферросилиций ФС75, графит — дробленый электродный бой, искусственный технический криолит„ ферросиликобарий ФСБоБа

17, силикокальций СК25.

Модифицирующую смесь готовят следующим образом.

Материалы, входящие з состав смеси, дробят и просеивают через сита для получения фракции 0,5-2 мм, Смеси получают в смесителе,- длительность

50 пер емешивания 10-15 мин. Модифицирующую смесь загружают на дно ковша емкостью 3 т в количестве 3 5% от массы расплава, прикрывают сверху чугунной стружкой в количестве 1% от массы расплав. Затем в ковш при 144055 о

1460 С выпускают из печи чугун химического состава, мас.%: С 3,5-3,7;

Si 1,0-1. 2; Nn 0,45"0 50; S 0,300,04; P 0,07 Cr 0,05. После оканча5 1463767 6 ния модифицирования (3-4 мин) удаля- Данные по оценке пироэффекта и ют шлак, а расплав заливают в песча- степени усвоения магния для различные формыи изготовляют отливки- под- ных составов модифицирующих смесей, штамповые плиты. Б конце заливки от- в т,ч. известной, приведены в таббирают пробы на химанализ, микро- . лице. структуру и механические свойства Применение предлагаемой смеси

Ф позволяет на 20-25% повысить степень усвоения магния (по сравнению с изСтепень усвоения магния определя- 10 вестной) и получить экономию за счет ют по формуле снижения расхода лигатуры при одновременном улучшении санитарно-гигиенических условий труда.

Мя ст + 0 76(S sou-!> кон )

А = — — — - --- — - — — — — 100%, MR „,д

0,8

1,0

Компоненты модифицирующей смеси,%

Степень

Ср едняя оценка пироэффекта

Смесь усвоения маг"

HHH ° %

ЖКМ2 Графит Крис- ФС75 лит

СК25 ФС60Ба17 1

{известная) 60

10 Остальное 29,2

0,48

I 5 15 Нет 58,4

1 75 20 Нет 55,2

2 0 25 Нет 54,2

45 2,5

52,5 3,75

60 5,0

1,0

0,96

0,92

Составитель А.Бармыков

Редактор Н. Гунько Техред А. Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 79 /32 Тираж 530 Под пи си о е

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 10!. где Mg - остаточное содержание магния, % к массе чугуна;

S „„,S„,„- соответственно содержание серы в чугуне до и после модифицирования,% к массе чугуна;

Мд ад — количество введенного в расплав чугуна магния, % к массе чугуна., Пироэффект оценивают методом экспертных оценок по следующей шкале:

Очень сильный 0,2

Сильный 0,4

Средний 0,6

Удовлетворит ел ьный

Отсутствует

15 Формула из обр ет ения

Модифицирующая смесь, включающая железокрем жймагниевьй сплав и ферроснликобарий„о т л и ч а ю щ а я20 с я тем, что, с целью повышения степени усвоения магния и снижения пироэффекта при обработке чугуна, она дополнительно содержит графит, крнолит и ферросилиций при следующем

25 соотношении компонентов, мас.%:

Железокремниймагниевый сплав 45-60

Графит 2,5-5,0

Криолит 1,5-2,0

ЗО Ферросилиций 15-25

Ферросиликобарий Остальное