Способ получения высокопрочного чугуна

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к разработке способов получения чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Цель изобретения - сокращение расхода модификатора и снижение стоимости чугуна . Для этого плавление осуществляют под слоем флюса, в качестве которого используются шлаки системы СаР2-СаО-А1г03 в количестве 0,5-5% с температурой плавления 1200 - 1400°С, в качестве собственного возврата используют модифицированный чугун с остаточным содержанием сфероид изирующего элемента на 0,005 - 0,02 мас.% меньше, чем его содержание в базовом расплаве, модифицированный чугун вводят порциями с расходом в каждой порции 5-30% от массы плавки, а температуру расплава перед вводом каждой порции поддерживают равной 1300-1430°С, при этом общий расход чугуна равен 30-70% от массы плавки. Использование технологии позволяет снизить расход модифика- , тора на 0,15-0,35/ снизить себестоимость жидкого чугуна на 4,5-10,5 руб. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. а с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 21 С 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4482102/02 (22) 29.07.38 (46) 30.03.91. Бюл. У 12 (71) 11осковское производственное объединение "Станколит" (72) А.Е.Спасский, Э.Б.Тен, В.И.Воронцов, Э.Х.Тухни и А.Л.Иэъюров (53) 669.131.622 (088.8) (56) Литейное производство, 1979, N 12, с.7, Литейное производство, 1977, Ф 3, с. 30. (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСО КОПР ОЧНО ГО

ЧУ ГУНА (57) Изобретение относится к метал— лургии, в частности к разработке способов получения чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Цель изобретения — сокращение расхода модификатора и снижение стоимости чуИзобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов получения чугуна с llIBpoBHpHbIM u вермикулярным графитом, Цель изобретения — сокращение расхода модификатора и снижение стоимости чугуна.

Выбор граничных пределов технологических параметров предложенного способа получения высокопрочного чугуна обусловлен следующим, Количество расплава, заливаемого в ванну печи, определяется в эависи— мости от выхода годного литья. При снижении количества расплава ниже

„„SU„„1638173 А1

2 гуна. Для этого плавление осуществляют под слоем флюса, в качестве которого используют ся шлаки системы

CaF<-Сао-А1 0> в количестве 0,5-5Х с температурой плавления 200

1400 С, в качестве собственного возврата используют модифицированный чугун с остаточным содержанием сфе" роидиэирующего элемента на 0,005—

0,02 мас.Е меньше, чем его содержание в баэовом расплаве, модифициро-. ванный чугун вводят порциями с расходом в каждой порции 5-307. от массы плавки, а температуру расплава перед вводом каждой порции поддерживают равной !300-1430 С, при этом общий расход чугуна равен 30-70Х от массы плавки. Использование технологии позволяет сниэить расход модификатора на 0,15-0,35/и снизить себестои-. С мость жидкого чугуна на 4,5-10,5 руб.

2 з.п. ф-лы, 2 табл.

307 резко снижается производитель- ность плавки и, соответственно, повьппается стоимость жидкого металла, При превьппении этой величины более

70Х мало используется возврата собственного производства ВЧ и снижение стоимости жидкого металла незначительное. Величина порции возврата, вводимой в расплав, определяется количеством расплава, а также. температурой подогрева вводимого возврата.

Подогрев возврата до 500 С позволяо ет вводить в ванну печи до 307 возврата. Введение в расплав порции возврата, превьнпающей 307, приводит

1638173 к ухудше нию е г о р ас тв ор ения в р аспл аве и к повышенному угару сфероидизи рующего элемента. Введение в расплав возврата порциями менее 5Х приводит к снижению производительности и повышению стоимости жидкого металла, Скорость растворения вводимых порций возврата зависит от температуры расплава. При температуре расплава менее 13000С скорость растворения очень низка и плавка продолжается длительное время, что приводит к повышенному расходу электроэнергии и удорожанию металла. При температуре расплава более 1430 С наблюдается повышенный угар сфероидизирующих элементов.

При плавке часть сфероидизирующих элементов выгорает и при разности в их содержании между расплавом и.возвратом менее 0,005 мас.Х наблюдает-. ся ухудшение механических свойств.

При разности, превышающей 0,02X,ðàñход модификатора увеличивается и дос- 25 тигает уровня известного способа.

Синтетический флюс предохраняет расплав от выгорания сфероидизирующих элементов. Введение флюса менее

0,5Х недостаточно для предохранения зеркала металла от контакта с атмосферой, и угар увеличивается. Большое количество флюса также нежелательно и при введении в количестве, превышающем 5Х вводимые порции возврата покрываются большим количеством шла35 ка и плохо растворяются в расплаве, что приводит к увеличению продолжительности плавки, перерасходу электроэнергии и удорожанию металла.

Температура плавления флюса также оказывает влияние на эффективность

его защитного действия. Тугоплавкий флюс с температурой плавления более

1400 С лежит на зеркале металла в 45 виде рыхлой полужидкой массы и неполностью покрывает его жидкой пленкой, что приводит к повышенному угару сфероидизирующих элементов.

Пример. Плавку проводят в

50 электропечи ИСТ-0,06 с магнезитовой футеровкой. Расплав, содержащий, :

С 3,5; Si 2,2; Ип 0,4; $ 0,03, — обрабатывают в печи путем введения в него лигатуры СИИТМнш-1 до получения

55 в нем остаточного содержания Р3М

0,1Х, Количество расплава 30 кг, что составляет 50Х емкости тигля печи. о

Расплав перегревают до 1380 С и наводят шлак, содержащий, : СаО 20;

Al О 9 10; CaF 70 (т.пл. 1300 С), в количестве 1,0 от массы всей плавки, т.е. 0,6 кг. Возврат собственного производства ВЧ содержащий

0,09 Р3М, вводят в ванну печи порциями, предварительно подогрев до

500 С. После введения первой порции в количестве 6 кг (10X от массы всей плавки) и его расплавления металл в печи подогревают до 1380 С и вводят о вторую порцию, аналогичную первой.

Затем металл перегревают до 1400 С и вводят третью порцию возврата в количестве 18 кг (ЗОХ от массы всей плавки) . После расплавления возврата металл перегревают до 1430 С и выливают в ковш, в который вводят 0,5 ферросилиция ФС75. Полученным металлом заливают стандартные пробы для контроля и оценки микроструктуры и механических свойств, а также экспериментальные отливки.

Технологические параметры проведения экспериментальных плавок приведены в табл.1, достигнутые результаты — в табл.2. В качестве сфероидизирующего элемента, кроме РЗ!1,может использоваться магний.

Как следует из табл.! и 2, применение предлагаемого способа позволяет снизить расход модификатора на

0,15 — 0,35 . и уменьшить стоимость жидкого чугуна на 4,5-10,5 руб/т.

Формула изобретения

1. Способ получения высокопрочного чугуна, включающий загрузку шихты, выплавку базового расплава, ввод возврата собственного производства, перегрев расплава, выпуск в ковш и графитизирующее модифицирование, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода модификатора и снижения стоимости чугуна, после выплавки базового расплава в печь дополнительно вводят синтетический флюс в количестве 0,5 — 5 . от массы плавки, а в качестве возврата собственного производства используют модифицированный чугун с остаточным содержанием сфероидизирующего элемента на 0,005 — 0,02 мас. .

1 меньше, чем его содержание в базоФ вом расплаве, модифицированный чугун з аг руж ают по сл е в в ода синт е тич еско ro

16381 73

6 ки системы СаО - A1 0> — Савв с температурой плавления 1200-l 400оС.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем,что флюс содержит компоненты при следующем соотношении, мас.Х: флюса порциями с расходом в каждой порции 5 — 30 7 от массы плавки,при этом температуру расплава перед вводом каждой порции поддерживают

1300 — 1430 С, а общий расход модифицированного чугуна 30-70 7. от массы плавки.

2. Способ по.п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве синтетического флюса используют шлаА1е0 у

СаО

CaF>

5-50

I0-40

Остальное т ° бава ° I o,s

»,о

s,o

1 IO

0 15

О,3 . 0.35 о.ге

О,3

° I о,s

1430 1200

1400 I 300

1300

»40O в

143О . 14ОО

1 300

° В

1430

0.О»

О,о»

О,О»

0,005

0,02

30. 30 о,os о,os

0,09 о.оо о,os

О,03

»О

3О

10 эо

50 о

100

О,1

О,I

О,»

0,005

О.»1 в

N

Ф

Вовврвт ввоввтсв ° состав тво»аав,ватм. таблица 2

Себестоимость жидкого ВЧ, руб

Свойства чугуна в образцах

Способ получения высокопрочного чугуна 0 т кг/мм е

Составитель Н.Косторной

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шевкун

Заказ 902 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгородт. ул. Гагарина, 101

Овввлововав

° бвмбкт

2 э

S

Иввс@

Предложенный варианты

2

4

6

Известный

56,1

59,7

60,2

57,8

59,4

56,1

60,8

5,0

5,5

7,8

4,6

° 6,1

5,0

7,6

l 56, 5

161,0

162,5

160,4

16 1,0

l61,0

167,0