Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из высокопрочного чугуна. Цель - снижение затрат на материалы при сохранении уровня свойств. Предложенный способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом включает рафинирование чугуна шлакообразующей смесью при температуре расплава 1350-1450°С, слив расплава в индукционную печь, подогрев расплава до 1480-1550°С, выпуск в ковш, вторичное рафинирование расплава шлакообразующей смесью с одновременным модифицированием железокремниймагниевой лигатурой при ее расходе 1-3 мас.%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5D 4

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4009691/23-02 (22) 08. 0) ° 87 (46) 30.04.89. Бюл. Ф 16 (71) Ростовский научно — исследовательский институт технологии машиностроения и Производственное обьединение

"Гомсельмаш" (72) А.А. Луданов, )0.Л. Перевозкин, И.П. Волчок, P.Н. Адамович и И.С. Писченков (53) 669.131 .7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 986931, кл. С 21 С 1/1 О, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 973622, кл. С 21 С 1/10, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО

ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

) с

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов получения ЧШГ.

Цель изобретения — снижение затрат на материалы при сохранении уровl ня своиств в

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Сущность изобретения заключаетск в следующем.

Процесс обработки чугуна осуществляется в две стадии: на первой стадии — рафинирование шлакообразующей смесью в количестве 1 -2,5% от массы расплава при 1350-1450 С, одновременное рафинирование шлакообразующей смесью и модифицирование лигатурой

ЖКМ-2 при ее расходе 1 -3 мас.% и при . соотношении между шлакообразующей

„.Я0„„1475929 (57) Изобретение относится к металлург ии и может быть исполь зов ано п ри производстве отливок из высокопрочного чугуна. Цель — снижение затрат на материалы при сохранении уровня свойств. Предложенный способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом включает рафинирование 1. чугуна шлакообразующей смесью при температуре расплава 1350-1450 С, слив расплава в индукционную печь, подогрев расплава до 1480-1550 С, вью пуск в ковш, вторичное рафинирование расплава шлакообразующей смесью с одновременным модифицированием железо-. кремниймагниевой лигатурой при ее щ расходе 1-3 мас.%. 2 з.п. ф — лы, 1 табл.

2 смесью и железокремньп.магниевой лиг атурой равно 1: 2 . При этом и е ред второй стадией обработки расплав подог рев ают в индук цион ной п еч и до

1480-15 50 С.

Рафинирование жидкого чугуна по предлагаемому способу осуществляют шпакообразующей смесью, в состав которой входит известняк, плавиковый шпат, кальцинированная сода, силикат-глыба, отходы высокоглиноземистых материалов и алюминий.

Использование такой шлакообразующей смеси позволяет вводить ее без предварительного расплавления в отличие от известного, что снижает трудоемкость внепечного рафинирования, а исключение РЗМ при рафинировании

1475929 эначительноо снижает себестоимость

1 т годного литья.

Введение шлакообразующей смеси в количестве 1,0-2,5Х от массы обрабатываемого металла обусловлено в нижнем пределе необходимостью обеспечения достаточной степени десульфура1 ции чугуна, а верхний предел ограничен возможностями температурного режима ваграночного процесса. Кроме того, оптимальное содержание шлакообразующей добавки обусловлено содержанием серы в ваграночном чугуне, которое как правило повышает 0,1Х. В 15 связи с большим содержанием серы в ваграночном чугуне необходимо проведение предварительного рафинирования для снижения ее содержания от первоначального на 60-85Х. Этот про- 20 цесс осуществляется при температуре

1350-1450 С. о

При температуре ниже 1350 С снижается степень внепечной десульфурации из-за повышения вязкости шлака, 25 образующегося из твердой шлакообразующей смеси, а получение чугуна с температурой более 1450 С вызывает

C затруднения, что обусловлено. ваграночным процессом, имеющим практиче- 30 о ски температурный предел до 1500 С.

Проведение вторичного рафинирования шлакообразующей смесью совместно с магнийсодержащими компонентами (лигатурой) позволяет одновременно снизить содержание серы в чугуне и обеспечить эффективный процесс сфероидизирующей обработки благодаря магнийсодержащим компонентам. При этом компоненты шлакообразующей сме- 40 си (в частности оксид кальция) при температуре вторичного рафинирования 1480-1550 С имеют большее сродство к сере, чем у магния, что обуславливает участие магния в сфероиди- 45 эирующФм процессе, в то время как

I шлакообразующие компоненты смеси участвуют в процессе десульфурации.

Роль шлакообразующей смеси также заключается в том, что при темпера- 5< туре сфероидизирующей обработки (1480-1550 С) образующийся шлак предохраняет металл от вторичного окисления, снижает угар магния и способствует удалению неметаллических вклю-5 чений из чугуна.

Таким образом, совместная обработ, ка жидкого чугуна смесью шлакообразующих и магнийсодержаших компонентов позволяет провести эффективный процесс получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, снизить расход магнийсодержащих компонентов, а следовательно, и себестоимость чугуна.

Вторичное рафинирование осуществляется при 1480-1550 С.

При снижении температуры сфероидизирующей обработки ниже 1480 С повышается вязкость шлака, что приводит к запутыванИю" и сгоранию в шлаке магнийсодержащих . компонентов (лигатуры), а при температуре более 1550 С увеличивается угар магния, и как следствие этого снижение сфероидизирующего эффекта и повышение расхода магнийсодержащих материалов.

Соотношение шлакообразующей смеси и магнийсодержащих компонентов было установлено экспериментально и составляет 1:2.

Результаты сравнительного анализа стоимости затрат на материалы при обработке чугуна согласно известному и предлагаемому способам повышения

ЧШГ приведены в таблице.

Как следует из таблицы, замена синтетического шлака, силикокальция и лигатуры, содержащих Р3М, на шлакообразующую смесь на стадии рафинирования, а также замена синтетического шлака и металлического магния на шлакообразующую смесь и железокремниймагниевую лигатуру позволяет снизить затраты на обработку.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, включающий ковшовую обработку — рафинирование на первой стадии и рафинирование и модифицирование на второй .стадии, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на материалы при сохранении уровня свойств, рафинирование осуществляют шлакообразующейся смесью при температуре расплава 1350-1450 С, а перед модифицированием расплав сливают в плавильный агрегат, перегревают до 1 480-1550 С, выпускают в ковш и вторично рафинируют шлакообразующей смесью, а в качестве модификатора применяют железокремниймагниевую лигатуру в количестве 1-3 мас. .

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при одновременном рафинировании и модифицировании

1475929

Известняк

; Кальцинированная сода

Плавиковый шпат

Силикат-глыба

Отходы высокоглиноземистых огнеупоров

Алюминий

Расход ыатериалов на первой стадии обработки чугуна, В

Спосо0 получения высокопрочного чугуне

Обдав стовыость ие теривлов ва обработку 1 T видного чугуна, руб.

Расход материалов для обработки чугуна llo 3TopoII cTsllNx й

СннтеИлакообравуеда л смесь

Силнкокаль цнй

Магний

Нагнневвл лнГ&тУРа

ll0I-2 хороуииал тнческнй илах метаплич вский есь

12-70

0,12

0,05 1,25

0,1

1,25

1500

Нввестный

Нредлоненный

Варианты 1

0,5, 1480

1,0 . 1500

1,5 1550

4-20

8-55

12-30

2,0

3,0

1450

l,0

l,75

2,5

1l р и и е ч а н н е. Свойства чугуна с наровидной формой графита, полученные по иввестноиу способу - предел прочности

Вв 527 MBa, d 6,8т, твердость НВ 191 1 предлокенному способу - предел прочности 6 в 556 НПа,8 92 твердость НВ 197.

Составитель Н, Косторной

Техред Л.Сердюкова . Корректор Л, Пилипенко

Редактор М. Недолуженко

Заказ 21 22/22 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 чугуна — вторая стадия — соотношение шлакообразующей смеси и магнийсодержащей лигатуры равно 1:2.

3. Способ по п. 1, о т л и ч e foшийся тем, что шлакообразующая смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Х:

Tewepaтура чу гуна на первой стадии об работки, С

Уемпература чуГуна на второй стадии обработки, вС

l5