Фильтрующий элемент

 

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к фильтрационному рафинированию расплавов металлов , преимущественно высокопрочного чугуна. Цель изобретения - улучшение качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплением неметаллических включений в виде черных пятен. Толщина внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионноактивной добавки используют легкоплавкие фториды металлов. Указанное выполнение внешнего слоя позволяет обеспечить высокую рафинирующую способность фильтрующих элементов за счет того, что фториды металлов выполняют роль флюса, повышают эффективность улавливания из расплава чугуна продуктов взаимодейстивия сфероидизирующих модификаторов с кислородом и серой. Вследствие этого пораженность отливок черными пятнами снижается в 10-20 раз. Кроме того, уменьшается содержание серы в зонах, свободных от черных пятен. Применение изобретения позволяет улучшить качество отливок из высокопрочного чугуна рафинированием его от продуктов взаимодействия сфероидизирующих модификатором с кислородом и серой. 1 ил.. 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К -АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814782/02 (22) 27.02,90 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (71) Московский завод "Станколит" и Московский институт стали и сплавов (72) Э.Б.Тен, А.Е.Спасский, В.И.Воронцов, А.Л.Изъюров, Э,Х.Тухин, M.À.Âîåâîäèíà, Р.В,.Сафин и А.Л.Залманов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1097692, кл. В 22 С 9/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1556117, кл. В 22 С 9/08, 1987. (54).ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к фильтрационному рафинированию расплавов металлов, преимущественно высокопрочного чугуна. Цель изобретения — улучшение качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплением неметаллических включений в виде черных пятен. Толщина

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к фильтрационному рафинированию расплавов металлов; преимущественно высокопрочного чугуна.

Известен фильтрующий элемент в виде двухслойного окатыша с ядром из огнеупорного наполнителя и внешним слоем иэ смеси огнеупорного наполнителя и алюминиевого порошка, толщина которого составляет 0,075-0,2 диаметра окатыша.

Достоинством двухслойного фильтрующего элемента является то, 4Т0 адгезионноактивная добавка (алюминиевый порошок) расходуется только на получение внешнего слоя; (я)з В 22 С 9/08, С 22 В 9/02 внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионноактивной добавки используют легкоплавкие фториды металлов. Указанное выполнение внешнего слоя позволяет обеспечить высокую рафинирующую способность фильтрующих элементов эа счет того, что фториды металлов выполняют роль флюса, повышают эффективность улавливания из расплава чугуна поодуктов взаимодейстивия сфероидиэирующих модификаторов с кислородом и серой. Вследствие этого пораженность отливок черными пятнами снижается в 10-20 раэ. Кроме того, уменьшается содержание серы в зонах, свободных от черных пятен.

Применение изобретения позволяет улучшить качество отливок иэ высокопрочного чугуна рафинированием его от продуктов взаимодействия сфероидизирующих модификатором с кислородом и серой. 1 ил., 1 табл, Недостатком указанного фильтрующего элемента является низкая рафинирующая способность при очистке расплава высокопрочного чугуна, так как присутствие алюминиевого порошка во внешнем слое не оказывает положительного воздействия на степень очистки от черных пятен — продуктов взаимодействия магния с кислородом и серой.

Цель изобретения — улучшение качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплениями неметаллических включений в виде черных пятен.

Указанная цель достигается тем, что в фильтрующем элементе для рафинирования расплавов металлов, преимущественно вы1752487 сокопрочного чугуна, выполненном в виде двухслойного окатыша с ядром из огнеупорного наполнителя и внешним слоем из материала, содержащего адгезионно-активную добавку, толщина 5 внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионно-активной добавки используют легкоплавкие фториды металлов.

Выполнение внешнего слоя из легко- 10 плавких фторидов металлов позволяет обеспечить высокую рафинирующую способность фильтрующих элементов за счет того, что фильтры, выполняя функцию флюса, повышают эффективность улавлива- 15 ния из расплава чугуна продуктов взаимодействия сфероидизирующих модификаторов с кислородом и серой.

Регламентация толщины внешнего слоя в пределах 0,03-0,07 диаметра ядра окаты- 20 ша обусловлена необходимостью обеспечения оптимального расхода фторидов металлов. !

На чертеже приведен фильтрующий элемент, сечение. 25

Фильтрующий элемент включает ядро 1 из огнеупорного наполнителя и внешний слой 2 из адгезионно-активной добавки.

Элемент работает следующим образом.

В качестве исходных материалов при 30 изготовлении фильтрующих элементов используют порошкообразные магнезит, алюминиевый порошок (Ст,СЭВ 3624-82), криолит, фтарид кальция и жидкое стекло.

Фильтрующие элементы изготавливают в 35 два этапа. На переэм этапе иэ огнеупорного наполнителя — магнезитового порошка размером частиц менее 1 мм, увлажненного водным растворам жидкого стекла плотностью 1 2-1,3 r/см на грануляторе получают 40

3 окатыши диаметром 10-15 мм. На втором этапе окатыши окунают в суспенэию из водного раствора жидкого стекла и фторида кальция или криолита. Полученные окатыши сушат пои 150-200 C в течение 1 ч.. 45

Чугун с исходным содержанием серы

0,07, .выплавляют в вагранке. Затем его модифицируют в ковше 4 никель-магниевой лигатурой. Полученный расплав при

1400 С разливают в формы через слой фильтрующих элементов, размещенных в литниковой воронке, Из отливок изготавливают темплеты. На серных отпечатках темплетов выявляют дефекты в виде черных пятен и оценивают относительную площадь. занятую ими. Из зон, свободных от черных пятен, отбирают стружку для анализа серы.

Варианты фильтрующих элементов и результаты их испытаний приведены в таблице.

При выполнении внешнего слоя фильтрующего элемента из легкоплавких фторидов металлов существенно понижается пораженность отливок дефектами в виде черных пятен. Наиболее высокая эффективность достигается при толщине внешнего слоя не менее 0,03 диаметра ядра окатыша, а увеличение указанного соотношения свыше 0,07 не обеспечивает эквивалентного повышения эффективности рафинирования. При использовании криолита в качестве адгезионно-активной добавки также достигается снижение на 15 — 207 содержания серы в зонах, свободных от черных пятен.

Применение изобретения при изготовлении отливок из высокопрочного чугуна или чугуна с вермикулярной формой графита позволяет улучшить качество отливок за счет уменьшения в них дефектов в виде черных пятен в 10 — 20 раз, Формула изобретения

Фильтрующий элемент для рафинирования расплавов металлов, преимущественно высокопрочного чугуна, выполненный в виде двухслойного окатыша с ядром из огнеупорного наполнителя и внешним слоем из материала, содержащего адгезионно-активную добавку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплениями неметаллических включений в виде черных пятен, толщина внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионно-активной добавки используют легкоплавкие фториды металлоз.

1752487

Параметры фильтрующего элемента

Параметры качества отливок

Характеристика фильтруащего элемента

Фильтрующий элемент

Толщина Диаметр внешне- ядра го слоя d

Материал внешне- МатериГО Слоя ал ядра

8/d

Магнезит

° I

Составитель Э. Тен

Редактор H. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 2720 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2

4

Криолит н

Фторид кальция

ФФ

0,45

0,75

1,05

0,50

0,90

1,10

1-5

0,03

0,05

:0.07

0,03

0,06

0,07

Относительная площадь, занятая черными пятнами

0,12

0,18

0,06

0,21

0,12

0,08

СодержаНИЕ ВЗОнах, свободных от черных пятен

0,024

0,022

0,22

0,03

0,028

0,028