Ковш для модифицирования и разливки чугуна

 

Изобретение относится к области металлургии и касается конструкции ковшей для модифицирования и разливки чугуна. Цель изобретения - снижение расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощение обслуживания. Ковш для модифицирования и разливки чугуна включает футерованную металлическую обечайку 1 с цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, которая расположена к оси цапф 2 под углом β 35 - 55°. Угол α между торцовыми плоскостями 6 и 7 перегородки 4 равен 10-45°. По одну из сторон огнеупорной перегородки 4 засыпают модифицирующую смесь 5, заливку расплава производят по другую сторону перегородки. Поступающий в ковш металл взаимодействует с модифицирующей смесью вначале у стен ковша, а затем в центральной части, при этом смесь растворяется полностью, повышается стабильность свойств отливок, достигается экономия за счет снижения расхода модифицирующей смеси на 10-15%. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„15321

ni 4 В 22 Р 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4316505/23-02 (22) 27.07.87 (46) 30.12.89. Бюл. № 48 (71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) Ю.С. Лернер, Я.В. Булаевский, l0.È. Сенкевич, А.И. Доброжанов, А. Е. Спасский, 3. Х. Тухни и А.Л. Изъюров (53) 621.746.32 (088 .8) (56) Справочник по чугунному литью/

Под ред. Н.Г. Гиршовича, Л.: Иашиностроение, 19 78, лч 484.

Захарченко 3.В. и др. Отливки из чугуна с п аровидным и вермикулярным графитом. Киев: Наукова думка, 1986, с. 70. (54) КОВШ ДЛЯ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ И РА3ЛИВКИ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии и касается конструкции ковшей для модифицирования и разливки чугуна. Цель изобретентия — снижение

2 расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощение обслуживания. Ковш для модифицирования и разливки чугуна включает футерованную металлическую обечайку 1 с с цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, которая расположена к оси цапф 2 под углом

Р 35-55 . Угол между торцовыми плоскостями 6 и 7 перегородки 4 равен 1О45 . По одну из сторон огнеупорной перегородки, 4 засыпают модифицированную смесь 5, заливку расплава производят по другую сторону перегородки. Поступающий в ковш металл взаимодействует с модифицирующей смесью вначале у стен ковша, а затем — в центральной части, при этом смесьрастворяется полностью, повышается стабильность свойств отливок, достигается экономия за счет снижения расхода модифицирующей смеси на 10157. 3 ил.

1532199

Изобретение относится к металлургий и касается конструкций ковшей для модифицнрования и разливки чугу; на, в частности высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ), 5

Цель изобретения — снижение расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощение обслуживания.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг ° 2в то же, вид сверху; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2 °

Ковш для модифицирования и разливки чугуна включает футерованныЕ металлическую обечайку 1 с цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, по одну из сторон которой размещена модифицирующая смесь 5. Торцовая поверхность перегородки 4 выполнена в ниде двух плоскостей 6 и 7, пересекакицихся на оси ковша, каждая из которых расположена под острым углом М к 25 плоскости донной части ковша 3. Угол о между каждой торцовой плоскостью

6 и 7 и донной частью ковша 3 выполнен равным углу естественного откоса модифицирующей смеси и составляет

10-45 . Огнеупорная перегородка 4 в донной части ковша выполнена под углом P = 35-55 к оси цапф. Модифицирующая смесь 5 при необходимости (н зависимости от конкретного состава смеси и ее реакционной способности) прикрыта слоем покронного материала 8, в качестве которого может быть использонана мелкая сталь10

40 ная высечка, чугунная стружка.

Модифицирование в предлагаемом ковше осуществляется следующим образом.

По одну из сторон огнеупорной перегородки 4 при помощи воронки за- 45 сыпают моди»лидирующую смесь 5. При необходимости сверху засыпают покровный материал 8 также при помощи воронки, поскольку толщина покровного слоя невелика, угол естественного откоса,"меси остается практически неизменным. Заливку расплава из печи производят так, чтобы струя падала в донную часть 3 ковша по другую сторону перегородки, Поскольку торцовая поверхность перегородки 4 выполнена н виде двух плоскостей 6 и 7, каждая из которых образует острый угол Ы с плоскостью донной части 3, поступающий н ковш металл взаимодействует с модифицирующей смесью 5 нначале у стен ковша 1 а . затем — в центральной части, при этом модифицирующая смесь растноряется полностью. После окончания модифицирования и снятия шпака из ковша заливают формы. Благодаря выполнению огнеупорной перегородки 4 под углом J = 35-55 к оси цапф .2 мео талла шлак полностью вытекает из ковша. После этого ггикл и -вторяется, а модификатор укладывают в другую полость, меняя таким образом место размещения модификатора. Влияние количественных признаков на расход модификатора, сложность обслужи - вания ковшей и безопасность условий труда оценивают экспериментально.

Порядок проведения экспериментов следующий.

Исходный чугун химического состава, мас. 1: 3, 5-3,7 С; 1,0-1,2 Si;

0,4-0,6 Мп; 0,02-0,03 5; до 0,1 Р, выплавляли в индукционной печи ИЧТ

2,5.

Обработку чугуна вели в 1,5-тонном ковше с перегородкой н донной части. На дно укладывали модификатор состава, мас. 7,: 50 ЖКМг2 (8Х Mg);.

4 графит; 1,75 криолит искусственный технический, ферросилиций остальное. Модификатор вводили в количестве

3,57 от массы расплава, сверху прикрывали чугунной стружкой в количестве 1_#_ от массы расплава. Чугун заливали в ковш при 1450-1470 С, после окончания моцифициронания и снятия шлака отбирали пробу на химический анализ модифицированного чугуна.

Во всех случаях пробу заливали че,рез 6 мин после начала заливки ковша.

Определяли химический состав исходного чугуна до модифицирования.

В экспериментах варьировали углы

» и .

Из проведенных опытон следует, что пргг выполнении угла g менее 10 (ниже нижнего предела), чугун заливаемый в ковш по другую, снободную от модификатора сторону перегородки, практически одно»»ременно покрывает всю понерхность моди»!««»каторз. при этом, поскольку сr »»pod:ть растворения модификатора у or » íîê ковша ниже, чем по цен1ру » .»3 счет повышенного теплоотвод»), у с»е»»ок ковша возникают за г 1г»н. с «с ны с чераст50

5 15 воривяимся, частично ошлаковавшимся модификатором. Это приводит к повышенному расходу модификатора. При заливке форм модифицированным чугуном эа счет наклона ковша нерастворившийся модификатор получает воэможность вновь контактировать с раснлавом, Это приводит к пироэффекту и выплескам металла, что создает опасные условия труда. Кроме того, наличие частично отшлаковавшегося модификатора приводит к образованию в полости у донной части ковша настылей металла и шпака, которые затем нужно удалять ° Это вызывает сложности обслуживания ковша .

При выполнении угла сс, большим 45 степень усвоения магния не снижается, однако это приводит к увеличению размеров перегородки, что вызывает повышенный расход огнеупорных материалов и усложняет обслуживание ковша, Кроме того, при разливке последних порций чугуна из ковша, возникает разбрызгивание струи, что приводит к выплескам металла и делает небезопасными условия труда.

Выполнение угла с в пределах 1045, т,е. равным углу естественного откоса модифицирующей смеси, обеспечивает поступление заливаемого чугуна в начале к слоям модификатора, которые расположены у стенки ковша, а затем — в центральную часть ° Это обеспечивает условия для полного растворения модификатора, исключает опасность возникновения пироэффекта при заливке, повышает стабильность моди.фицирозания, Кроме того, это позволяет свести операцию укладки моди-, фицирующей смеси к засыпке ее по одну из сторон перегородки и исключить. операцию ее разравнивания.Поверхность модифицирующей смеси повторяет про филь торца перегородки, что позволяет упростить обслуживание ковша.

Выполнение угла р меньшим 35 приводит к тому, что после модифицирования металл из ковша (как и при использовании ковша по прототипу), сливается. неполностью. В полости для размещения модификатора (по одну из сторон перегородки в донной части ковша) происходит образование настылей металла и шлака. Это вызывает ,необходимость очистки, что усложняет обслуживание ковша, Снижается полезный объем полости для модификатора

12199 6 (за счет наличия»астьис >3), что приводит к повышению уровня мс дификатора над перегородкой, члсть его нересы5 паетс я во вторую»олость. При этс>м процесс модиф» >сиропа пня е тановс>тся неуправляеMhlM взаимодействие расплава с модификатором начинается ранее, чем необходимо. Воз>с»кает п»роэффект, что также существенно ухудшает условия труда и снижает степень усвоения маг>п>я и соответственно увеличивает расход модификатора. Кроме того, прн сливе последних порций металла из ковша имеют место выплески чугуна, что не F e э опа с llo.

Выполнение угла р большим 55 затрудняет попадание расплава из печи в необходимую полость в донной 0 части ковша (свободную от модификатора). Это приводит к усложнению обслуживания. Кроме того, это приводит к тому, что часть расплава все же попадает на поверхность модифика 5 тора, вызывая пирсэффект и»з>плееки чугуна из ковша. Это приводит как к увеличению расхода модификатора (поскольку имеет место горение и непроизводительные потери), так и к

30 ухудшению ус>>авий труда, которые становятся небезопасными.

Вь»>олнение огнеупорной перегород-! ки в донной части ковша под углом 35-55 к ос» цапф позволяет при

35 разливке расплаву свободно и полностью вытекать и освобождать йолости, образованные дном ковша и перегородкой: при этом исключается разбрызгивание струи пр>с разливке пос= ледних порций чугуна, повышается стабильность модифицирования, снижа ется расход модификатора.

Таким образом, при использовании предлагаемого ковша модифицирующая

45 смесь растворяется расплавом полностью, в результате повьш>ается стабильность свойств отливок и достигается экономия за счет сниже>п>я расхода модифицирующей смеси на 10-157..

Кроме того, улучшаются условия труда и упрощается обслуживание ковшей. формула изобретения

Ковш для модифицирования и разливки чугуна, включающий металлическую футерованную обечайку с цапфами и донной частью, на которой расположена огнеупорная перегородка, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижеФ

153 2199

Ви1 4

Составитель Л. Буканова

Техред Л.Олийнык Корректор В. Кабаций

Редактор М. Келемеш

Заказ 7993/17 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ния расхода модификатора, создания безопасных условий труда и упрощения обслуживания, торцовая поверхность перегородки выполнена в виде двух пересекающихся на оси ковша . плоскостей, каждая из которых расположена к плоскости донной части ковша под углом 10-45, при этом огне5 упорная перегородка расположена под углом 35-55о к оси цапф.