Устройство для обработки чугуна

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для металлургической обработки чугуна. Целью изобретения является увеличение степени усвоения добавок. Сущность изобретения заключается в том, что реакционная камера с металлургическими добавками снабжена пружинными упорами, радиально расположенными и закрепленными одним концом на боковых стенках камеры, а другим концом опирающимися на внутреннюю стенку ковша, причем упоры выполнены выпуклыми в сторону дна ковша, а камера расположена в ковше с зазором между дном колокола и дном ковша. Изобретение обеспечивает повышение степени усвоения модификатора до 85-90%. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 С 21 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797164/02 (22) 27,02.90 (46) 15,01,92. Бюл. М 2 (71) Пензенский политехнический институт (72) ЕМ.Кирин и П,А. Емельянов (53) 669.046,548.553(088.8) (56) Грачев В.А., Черный A.À. Современные методы плавки чугуна. — Саратов: Приволжское кн. иэд-во, 1973, Авторское свидетельство СССР

М 722979, кл. С 22 С 35/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для металлургиИзобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для металлургической обработки чугуна различными модифицирующими, рафинирующими, раскисляющими, сфероидиэирующими, науглероживающими и другими добавками.

Цель изобретения .- повышение степе, ни усвоения металлургических добавок, На чертеже представлено устройство, продольный вертикальный разрез, Устройство состоит из футерованной емкости, например литейного ковша 1, Внутри ковша 1 смонтирована реакционная камера 2, выполненная иэ тонколистовой стали. В стенках камеры выполнены отверстия 3. Полость камеры заполнена добавками 4, в качестве которых используются магний, ферросилиций, силикокальций, кокс, электродный бой, электродная стружка и т.д, Реакционная камера снабжена неЯ2» 1705348 Al ческой обработки чугуна. Целью изобретения является увеличение степени усвоения добавок. Сущность изобретения заключается в том, что реакционная камера с металлургическими добавками снабжена пружинными упорами, радиально расположенными и закрепленными одним концом на боковых стенках камеры, а другим концом опирающимися на внутреннюю стенку ковша, причем упоры выполнены выпуклыми в сторону дна ковша, а камера расположена в ковше с зазором между дном колокола и дном ковша. Изобретение обеспечивает повышение степени усвоения модификатора до 85-90;(,. 1 ил. сколькими радиально расположенными, закрепленными на боковой стенке(с помощью обода) пружинными упорами 5. Упоры выполнены выпуклыми в сторону дна емкости, Камера смонтирована в ковше с зазором между дном колокола и дном емкости. Наиболее целесообразно располагать камеру примерно по середине столба металла в ковше.

Устройство работает следующим образом.

Сначала в ковше перед заливкой жидкого металла монтируют реакционную камеру.

Перед этим расчетную порцию добавок загружают в камеру, закрывают ее крышкой обода, закрепляют на камере пружинные упоры. Затем вставляют камеру в ковш сверху и, надавливая на камеру каким-либо рычагом или другим приспособлением, вдвигают камеру вместе с упорами внутрь

1705348

50 ковша примерно до середины его высоты.

При этом пружинные упоры взаимодействуют со стенками ковша, сгибаются и после установки камеры надежно его фиксируют в подвешенном состоянии за счет контакта со стенками ковша.

Заливку жидкого чугуна в ковш осуществляют, направляя струю металла мимо камеры и упоров, В момент наполнения ковша металлом происходит нагрев камеры и добавок (до 800-1000 С) теплом жидкого металла эа счет радиации. Затем по мере наполнения ковша и поднятия уровня металла жидкий металл вступает во взаимодействие с добавками и происходит металлургическая обработка его эа счет растворения добавок в металле, Когда вся камера оказывается погруженной в металл, процесс обработки чугуна продолжается. При этом всплывание камеры и добавок исключено, тэк как пружинные упоры фиксируют ее в подвешенном состоянии (возможно лишь частичное опускание камеры вниз в связи с потерей пружинных свойств упоров от воздействия температуры, но зто не влияет на эффективность процесса).

В конце процесса обработки возможно растворение пружинных упоров в жидком чугуне, но это происходит уже после растворения добавок и камеры. Если упоры не расплавились, то их остатки удаляют иэ ковша после слива металла.

При использовании изобретения повышается степень усвоения добавок снижается их расход и уменьшается себестоимость чугуна. Во-первых, при установке камеры в ковше с зазором между ее дном и дном ковша происходит предварительный нагрев камеры и модификатора за счет тепла жидкого металла, находящегося в нижней части ковша. Нагрев модификатора до 800-1000 С способствует интенсификации реакций растворения добавок в металле, причем реакции идут с более полным усвоением и использованием добавок, Во-вторых, наличие зазора между камерой и дном ковша обеспечивает более плавное протекание реакций со всем объемом металла без испарения модификатора и выброса металла. При закреплении камеры на дне ковша холодный модификатор вступает в реакцию с первой же порцией металла, часть модификатора (до 10-15 ) испаряется, наблюдает5

Л5 ся выброс металла иэ ковша. К моменту полного заполнения ковша модификатор, как правило, полностью расходуется и часть металла остается необработанной, что приводит к снижению степени усвоения добавок, Предлагаемое устройство позволяет. обеспечить условия для плавчого, спокойно о протекания реакций с устранением бесполезного испарения модификатора, выбросов металла при высокой степени усвоения добавок (до 85-90 IL).

Проводили сравнительные испытания известного и предлагаемого устройств. Обрабатывали чугун металлическим магнием

Mr-1 в кусках размером в поперечнике 10-15 мм. Масса металла 100 кг. Температура чугуна 1380 С, Состав чугуна до обработки 7ь;

С 3,15-3,20; Sl 1,7-1,9; Мп 0,4-0,5; S 0,07-0,09;

Р 0,17, При одинаковом расходе модификатора (0,5 кг) получен высокопрочный чугун со следующими механическими свойствами: известное устройство (камера закреплена на дне ковша) î = 46 кг/мм, д - 87,, HB - 179, предлагаемое устройство (камера закреплена (с зазором между ней и дном ковша 0 = 55 кг/мм, д = 5,5, НВ - 207.

Следовательно, механические свойства чугуна, обработанного с использованием предлагаемого устройства, выше, чем чугуна. обработанного в известном устройстве, что объясняется более полной обработкой чугуна и более высокой степенью усвоения модификатора (в известном устройстве около 81,6, в предложенном 877,), Формула изобретения

Устройство для обработки чугуна, включающее раэливочный ковш с размещенной в его полости реакционной камерой с перфорированными стенками, заполненной металлургическими добавками, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени усвоения металлургических добавок, реакционная камера выполнена с пружинными упорами, радиально расположенными и закрепленными одним концом на боковых ее стенках, а другим опирающимся на внутреннюю стенку ковша, причем упоры выполнены выпуклыми в сторону дна ковша, а реакционная камера расположена в ковше с зазором между дном камеры и дном ковша.

1705348

Составитель Н.Косторной

Редактор Л,Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Ìàêñèìèøèíeö

Заказ 171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гос а т ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина 101