Способ изготовления чугуномагниевого блока

 

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к способам изготовления магний-содержащих реагентов. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления чугуномагниевого блока с плотностью более 7,0 г/см³ при полном усвоении магния блоком. Жидкий предельный (белый) чугун заливается в металлическую литейную форму (в кокиль), в которую предварительно установлен защищенный заряд твердого металлического магния. После заливки формы жидким чугуном он охлаждается и затвердевает с полностью сохранившимся внутри блока (отливки) зарядом магния. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к способу изготовления магний-содержащих реагентов для внепечной десульфурации жидкого чугуна и для модифицированного чугуна при получении магниевого чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления чугуномагниевого блока с плотностью более 7,0 г/см³ при полном усвоении магния блоком. Для получения чугуномагниевого блока с требуемой средней плотностью используются материалы с различной истинной плотностью в соответствующих соотношениях. Так, основная часть массы блока падает на долю белого нелегированного (предельного) чугуна, имеющего истинную плотность в твердом виде 7,40-7,75 г/см³. За счет этого компенсируется низкая истинная плотность магния, равная в среднем 1,74 г/см³. Содержание магния в блоке не должно превышать 2,3% при истинной плотности белого чугуна 7,55 г/см³ и 3,0% при плотности белого чугуна 7,75 г/см³. Отношение массы магния блока к общей массе блока для приведенных выше примеров будут соответственно равны 1:43,5 и 1:33,3. Следовательно, при одинаковой средней плотности готового блока, но более высокой истинной плотности белого чугуна блока процентное содержание магния в блоке будет возрастать. При данном способе получения чугуномагниевых блоков может использоваться белый (передельный) нелегированный и легированный чугун. Однако при этом способе легирующий компонент может вводиться в каждый отдельный блок вместе с зарядом магния. Кроме того, предлагаемый способ позволяет изготавливать блоки в литейном цехе любого металлургического и машиностроительного завода с различной массой применительно к условиям их использования. Полное усвоение заряда магния при этом способе достигается за счет того, что установленный в кокиль заряд магния, защищенный листовой сталью, не нагревается до температуры кипения магния в процессе заливки жидкого чугуна в кокиль и после заливки. Следовательно, данным способом могут быть получены чугуномагниевые блоки с содержанием магния равным 3,0% Нижний предел содержания магния не должен быть менее 1,0% При содержании магния в блоке более 3% средняя плотность блока становится менее 7,0 г/см³, что может приводить к всплыванию блоков в обрабатываемом жидком чугуне. При содержании магния менее 1% для введения в жидкий чугун необходимого количества магния возрастает масса вводимых в обрабатываемый жидкий чугун блоков, что потребует более высокой температуры обрабатываемого жидкого чугуна. Затраты времени на выполнение дополнительных операций, связанных с осуществлением предлагаемого способа, в том числе на подготовку заряда магния, не вызывает задержки жидкого чугуна, предназначаемого для заливки кокилей. Геометрическая фирма блоков, изготовляемых предлагаемым способом, может быть самой различной. Предлагается шаровидная форма блока, так как в этом случае блок имеет наибольшее отношение массы к его поверхности. Кроме того, шаровидная форма блока более технологична с литейной точки зрения. Последовательность выполнения технологических операций при изготовлении чугуномагниевого блока предложенным способом показана на чертеже. С помощью знаковых частей нижней половины кокиля 1 в полость его устанавливается заряд твердого металлического магния 2, покрытого по всей поверхности листовой сталью или огнеупорной оболочкой 3. На заряд магния устанавливается стальной отражатель 4 в виде толстостенной стальной пластины или уголка по оси стояка 5. После этого на нижнюю половину кокиля 1 устанавливается верхняя половина кокиля 6, а на нее литниковая воронка 7. Собранный кокиль заливается жидким чугуном. После охлаждения и затвердевания жидкого чугуна в кокиле отливка блока выбивается и он готов для использования. В процессе заливки кокиля жидким чугуном он непосредственно не контактирует с твердым зарядом магния, который защищен стальной оболочкой. Кроме того, струя жидкого чугуна при заливке падает на отражатель, а не на оболочку заряда магния. Все это в сочетании с большой скоростью охлаждения и затвердевания чугуна в кокиле исключает возможность нагрева заряда магния до температуры его кипения. При высокой температуре заливаемого в кокиль чугуна в полость кокиля могут быть помещены твердые кусочки отходов чугуна или стали, которые будут способствовать ускорению охлаждения и затвердевания жидкого чугуна, залитого в кокиль. Для заряда магния используется чушковый магний марок МГ 96, МГ 95, МГ 90 по ГОСТ 804-72. Примеры изменения средней плотности чугуномагниевого блока, процентного содержания магния в нем и отношений массы блока к общей массе, блока в зависимости от истинной плотности белого чугуна блока, приведены в таблице. Предлагаемый способ для получения чугуномагниевых блоков обеспечивает по сравнению с прототипом полное (100%-ное) использование магния в процессе изготовления тяжелого магнийсодержащего реагента; получение тяжелого магнийсодержащего реагента с содержанием магния до 3,0% технологическую возможность осуществления процесса десульфурации и модифицирования жидкого чугуна с помощью получения предложенным способом блоков без использования каких-либо устройств и защитных сооружений.

Формула изобретения

Способ изготовления чугуномагниевого блока, включающий заливку жидкого чугуна, в том числе передельного (белого) или легированного, ввод заряда твердого металлического магния, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления чугуномагниевого блока с плотностью более 7,0 г/см³ при полном усвоении магния блоком, жидкий чугун заливают в металлическую литейную форму (кокиль), в которую предварительно устанавливают заряд твердого металлического магния, защищенный стальной оболочкой и составляющей от общей массы блока 1 3%

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2