Экзотермическая флюсообразующая смесь для центробежного литья чугунных заготовок

 

е

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительиое к авт. свид-ву (51)М. Кл.г

В 22 D 27/06

В 22 D, 13/00 (22) Звявлено 0507i76(21) 2379434 /22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делан изобретений н открытий (53) УДК

669,142 621.746. ,586(08 .8) Опубликовано 251079. Бюллетень Мо 39

Дата опубликования описания 25,1079

A .И.Шевченко, A.È.Ñåìåíåíêî, В.И.Савченко, В.Ф.Злоби (72) Авторы

И3ОбрЕТЕНИя В,Е.яковчук, A.Б.Менакер, М,Ф.Кривунь и Б.В.Гаркушен о (71) Заявитель

Институт проблем литья AH Украинской ССР. се .- » (5 4 ) ЭКЗОТЕ РМИЧЕСКАЯ ФЛЮСООБРАЗУЮЩАЯ СМЕ СЬ

ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ЗАГОТОВОК 6„:7), -..,."( (1

Изобретение относится к литейном производству, а именно к составам экзотермических флюсообразующих смесей для центробежного литья чугунных заготовок.

Известна экэотермическая флюсообраэующая смесь, применяемая.при разливке конструкционных и низколегированных сталей, содержащая алюминий, силикокальций, натриевую селитру, марганцевую руду, силикатную глыбу и плавиковый шпат (1) °

Эта смесь характеризуется высокой себестоимостью из-эа трудоемкости приготовления окислителей, например, марганцевой руды, что связано с ее прокаливанием, измельчением до требуемой фракции и просеиванием через специальное сито.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экзотермическая флюсообразующая смесь для центробежного литья чугунных заготовок, содержащая алюминиевый порошок, силикокальций, натриевую селитру, силикатную глыбу, плавиковый

ыпат и железную окалину (2) .

Для данной смеси характерны высокая себестоимость, недостаточная скорость горения и, соответственно, низкая рафинирующая способность. Высокая себестоимость ее обусловлена повышенной трудоемкостью приготовления окалины — прокаливанием, размолом и просеиванием. Низкая рафинирующая способность вызвана непостоянньм гранулометрическим составом окалины, который колеблется в пределах 0,010,2 мм и зависит от ее химического состава, а также от условий нзмель15

Цель изобретения — повышение рафинирующей способности флюса от неметаллических включений и снижение себестоимости смеси;

Для достижения поставленной цели экэотермическая флюсообразующая смесь для центробежного литья чугунных заготовок, включающая восстановители, а именно порошок алюминия и силико- . кальций, окислители, а именно железную окалину и натриевую селитру, катализатор термохимической реакции, а именно плавиковый шпат, наполнитель, а именно силикатную глыбу, дополни- . ,тельно содержит немагнитную фракцию

692683

12-14 стального порошка при следующем соотношении ингредиентов, вес, ъ:

Порошок алюминия 12-14

Силикокальций 6-8

Натриевая селитра

Железная окалина 1 "2Силикатная глыб а 20-22

Немагнитная фракция стального порошка 18-20

Плавиконый шпат Остальное

Немагнитная фракция стального по рошка является отходом производства на заводах порошковой металлургии и не требует сушки, измельчения и про- . сева. По валовому химсоставу îíà содержит 75-80% железа; 20-22% кисло-. рода,и до 5% примесей (окислы кремния, марганца и других элементов) .

Ее насыпной вес 2,09-2,20 г/см>, преобладающая фракция — 0,2-0,3 мм.

Немагнитная фракция стального порошка успешно заменяет окалину, при-. меняемую в качестве окислителя в составе экзотермических флюсообраэующих смесей, в состав смесей необходимо вводить лишь 1-2% окалины крупной фракции (до 0,5 мм) для понижения температуры воспламенения смеси, Установлено, что высокую рафинирующую способность при центробежном литье заготовок гильз цилиндров обеспечивают зкзотермические флюсообразующие смеси, имеющие температуру воспламенения 400-450 С и скорость горения 5 см/сек. Этими технологическими свойствами обладают экзотермические флюсообразующие смеси, содержащие 18-20Ъ немагнитной фракции.

Поэтому оптимальное количество ее в смеси колеблется в пределах 18-203.

При увеличении немагнитной фракции свыше 20% температура воспламенения смеси увеличивается до 500 С, а скорость ее горения снижается до 3-4 см/сек, в результате чего увеличи вается время флюсообразования и, как следствие, снижается рафинирующая способность флюса. При содержании количества немагнитной фракции в смеси менее 18% в чугуне запутываются алюминиевый порошок и силикокальций, в результате чего снижаются механические свойства металла и соответственно повышается брак литья. Известная смесь имеет температуру воспла. менения 480 С и скорость горения

2,5 см/сек, что не обеспечивает тре буемую рафинирующую способность флю1 са.

Количество дорогостоящей окалины

1 ,р предлагаемых смесях сокращается в

7-10 раз за счет ввода в их состав немагнитной фракции стального металлического порошка.

Составляющие смеси - силикокальций, селитра и плавиковый шпат — предварительно подвергаются сушке при температуре 120-150 С затем измельчаются в шаровой мельнице.

l !

Содержание ингредиентов в смеси, вес. Ъ

Ингредиенты

1 2 3(извест-! ) ) ная) 55

Алюминиевый порошок 12 13

8 7

Силикокальций

Натриевая селитра

13 14

Силикатная глыба

21 20

65

Смешивание всех ингредиентбв осуществляют в отдельном смесителе.

Оптимальное количество вводимой

so вращающуюся форму смеси отработано экспериментально и составляет 1,51,7Ъ от веса заливаемого чугуна. Такое количество смеси обеспечивает

15 переход крупных сульфидных и,шлаковых включений из металла в жидкий флюс и равномерное распределение мелких включений в. отливке.

При расходе смеси менее 1)5Ъ не

gp обеспечивается требуемая раф нирующая способность. Если вводить бол1ее 1,7%смеси, наблюдается запутывание неко- торых составляющих смеси в отливке.

Пример. При центробежйом литье заготовок гильз цилиндрЬв предлагаемая экзотермическая смесь специальным дозирующим устройством подавалась на струю металла при заливке его во вращающуюся ферму. Температура заливки чугуна марки СЧ 21-40 составляла 1330-1350 С, скорость вращения формы при производстве заготовок гильз тракторных и комбайновых двигателей (вес отливки 13 кг) была

1200 об/мин, цикл получения отливки (время от начала заливки металла до ее выбивки) 6,5-7,5 мин.

Было отлито, обработано и исследовано 3 партии опытньх заготовок гильз цилиндров под флюсом (по 20

4О штук каждая) с вводом 1,5% экзотермических флюсообразующих смесей во вращающуюся форму: 2 партии под флюсом из предлагаемых.экзотермических смесей и 1 партия под флюсом из из45 вестной смеси °

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица

692683

Формула изобретения.Продолжение таблицы

Железная окалина

2 1

30

Брак отливок по сернистым .и шлаковым включениям, шт. на 20 шт. в партии

1 1

Как видно из таблицы, минимальный брак отливок обеспечивают смеси с содержанием немагнитной фракции 18 и

20%. При отливке партий заготовок в

100 штук с применением предлагаемой смеси получен брак литья 43, что иа

50% ниже, чем с применением смеси без немагнитной фракции. Это свидетельствует о повышенной рафинирующей способности предложенной флюсообразую-. щей смеси.

Иэ сопоставления цен за 1 т не- магнитной фракции стального порошка и железной окалины с учетом трудоемкости сушки, измельчения и просева последней (состветственно 5 и 30 руб.) следует, что предложенная смесь обладает меньшей себестоимостью.

1-2

18-20

Составитель С. Тепляков

Техред Л,Алферова Корректор В.Синицкая

Редактор Л.Алексеенко тираж 945 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6040/2

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул .Проектная,4

Ллавиковый шпат 26 35

Немагнитная фракция стального порошка 18 20

Экзотермическая Алюсообразующая смесь для центробежного литья чугунных заготовок, включающая восстановители,а именно порошок алюминия и силикокальций, окислители, а имецно железную окалину и натриевую селитру, катализатор термохимической реакции, а именно плавиковый шпат, наполнитель, а именно силикатную глыбу, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения рафинирующей способности флюса от неметаллических включений и снижения себестоимости смеси, она дополнительно содержит немагнитную фракцию стального порошка при следующем количественном соотношении ингредиентов, вес. Ф:

Порошок алюминия 12-14

Силикокальций . 6-8

Натриевая селитра 12-14

Железная .окалина

Силикатная глыба 20-22

Немагнитная фракция стального порошка Плавиковый шпат Остальное .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, М., Металлургия 1971, Р 8, с.67-70.

2. Сб. Металлургическая горнорудная промыаленность, Киев, ИТИ, 1965, 34, Р 4, с.74-76.