Смесь для комплексной обработки жидкого чугуна
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ВПЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических.Республик
<>749902 (61) Дополнительное к авт; свид-ву 51) „.,(„з (22) Заявлено . 040778 (23) 2639181/22-02 с присоедииением заявки йо
С 21 В 1/00
С 21 В 5/54
Госуяаретаенный моиитет
СССР ао яаеам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 230780 Бюллетень Мо 27 (53) УДК 669. 046 ° .581.2(088.8) Дата опубликования описания 2807.80 (72) Авторы изобретения
Ю.A. Каплуновский и В.И. Цветков (7! ) Заявитель
Всесоюзный проектно-технологический институт литейного производства (54) СМЕСЬ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ
ЖИДКОГО ЧУГУНА
Изобретение относится к области литейного производства, в частности к рафинированию, модифицированию и раскислению жидкого чугуна, т.е. к комплексной обработке чугуйа, и может быть применено при обработке жидкого металла как в ковше, так и непосредственно в печи перед разливкой. щ
Известны различные смеси для рафинирования и модифицирования чугуна.
В значительной мере распространены смеси на основе силикокальция и карбида кальция с различными добавками, При обработке чугуна этими смесями происходит частичное раскисление металла кальцием, однако оно недостаточно полно и эффективно, так как значительная часть кальция вступает во взаимодействие с серой, и, следовательно, не принимает участие в процессах раскисления.
В составе силикокальция имеется и другой сильный раскислитель — алю- 25 миний, но его содержание незначительно (до 2,0%). Недостаток раскйс-: ляющих элементов в целом является одной из причин повышенного расхода смеси при обработке расплава. 30
Наиболее близкой по составу является смесь 11) для комплексной обработки чугуна, которая содержит, вес.%:
Силинокальций 30-40
Карбид кальция 40-60
Графит . 5-10
Криолит 5-10
При вводе этой смеси в жидкий металл происходит десульфурация, науглероживайие и модифицирование и частичное раскисление чугуна.
Однако расход этой и других аналогичных смесей, как уже -указывалось, достаточно велик (до 1,7% от массы металла) и не обеспечивает глубокого раскислейия метаЛла. В частности, содержание кислорода в чугуне, обработанной этой смесью, 5-6 смв/100 (см. табл. М 2).
Целью изобретения является комПлексная обработка жидкого чугуна, при которой наряду с процессами десульфураций, науглероживания и модифицирования происходит дополнительное раскисление расплава, усиление эффекта модифицирования и, как следствие, сокрав ение расхода смеси, уменьшение склонности чугуна к отбелу и749902
I гуна описываемой смесью, Ь результате взаимодействия химически активных кальция и алюминия с серой и кислородом, s расплаве возникают дополнительные центры кристаллизации, представляющие собой диснерсные неметаллические включения (сульфиды, оксиды, оксисульфиды и др.). В этих условиях значительно увеличивается рост числа центров кристаллизации графита, уменьшается переохлаждение расплава, что приводит к образованию мелкодисперсной структуры, повышает мрхани-. ческйе свойства и уменьшает отбеливаемость чугуна.
При этом на 20-30% сокращается расход смеси.
Для обработки чугуна были использованы следующие смеси с различным содержанием составляющих (табл. 1).
Таблица 1
5
8 . 10
34
4
8
40 4
В табл. 2 приведены сравнительные данные по составу (содержание углерода; кремния, серы, кислорода) и свойствам чугуна до и после обработки 40
Чугун до обработки
1,5 . 0,12 8,2 30
Чугун после обработки известной смесью
25, 0 230
3,0
Известная
1,78 0,008
Чугун после обработки
1,78 0,008
1 80 0,007
1,80 0,008
1,79 0,008
1,79 0,008
1,7 3,20
1,2
200-220
200-220
200-220
200-220
190-210
3,20
3,22
3,25
3,23
3,24
1,2
1,2
3.
1,2
1,2
"увеличение прочйостных свойств металла.
Для достижения указанной цели в
"„ известную акзотермическую смесь до полйительно введен алюминий в коли честве 2-6% от массы смеси, при следующем соотношении компонентов, вес.В: .Силикокальций 30-40
Ррафит . 5-10
Криолит . . 5-1.0
Алюминий 2-6
Карбид кальция Остальное
Алюминий, который вводится в состав смеси, обладает большим сродстsoM к кислороду, растворенному в жидicoM чугуне. Поэтому при вводе в рас" плав смеси, содержащей алюмиййй, происходит дополнительное раскисление расплава эа счет взаимодействия алюминия с кислородом. При обработке чу. смесью различного состава. Как видно из таблицы, добавка алюминия в смесь обеспечивает дополнительное раскисление расплава.
Т а б л и ц а 2
6,1 3-4 28-30 200-220 предлагаемой смесью
5,8 3-4 28-30
4,0 2-3 29-32
3,35 0-2 30-32
3,15 0-2 32-34
3,05 0-2 30-32
749902 6
ФОриула Иэобретения
Составитель В. Толстова
Редактор Л. Лашкова Техред Ж. Кастелевич Корректор С. Шекмар
Тираж 608 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 4557/19
Филиал ППП "Патент",.г. ужгород, yë. Проектная, 4
Содержание кислорода в чугуне, обработанном смесями 2-5 меньше приф мерно в 1,5-2 раэ по сравнению с чугуном, обработанном известной смесъю.
При этом уменьшается склонность чугуна к отбелу, увеличиваются его прочностные свойства, а твердость остается без изменения. уменьшение отбеливаемости и увеличение прочнос. ти чугуна обусловлено усилением эффекта модифицирования смеси эа счет дополнительного раскисляющего и гра« фитизирующего действия алюминия.
Добавка алюминия, обеспечивая дополнительное раскисление расплава, повышает эффективность воздействия смеси и сокращает общий расход сме- си до 1,2Ф вместо 1,7% у известной.
Предлагаемая смесь для комплексной обработки жидкого чугуна оказывает наиболее эффективное действие при температуре 1400-1450 С; . 20
Наилучшие результаты по качеству чугуна получены при обработке смесью 4.
При дальнейшем увеличении количества алюминия в смеси (болъшЕ 6,0%)М механические свойства чугуна начинают уменьшаться вследствие сильного графитиэирующего эффекта (смесь 5).
При содержании в смеси алюминия мень- .ше 2,0% реакционная способность (в 30 т.ч. раскисляющая) находится на уровне известной смеси и не дает заметных преимуществ.
Предлагаемая смесь для комплексной обработки жидкого чугуна может у
1 найти широкое применение в литейном .производстве страны нри изготовлении высококачественных тонкостенных, склонных к отбелу отливок, из серого чугуна высокйх марок С4 24-44, С432-52, а также в тех случаях, когда необходимо предупредить повъыенную склонность чугуна к отбелу (при использовании в шихте ваграночной плавки повышенных количеств передельных чугунов и сталъного лома, при выплавке в индукционных печах синтетических чугунов и т.д.).
Смесь для комплексной обработки жидкого чугуна, включающая силико- калъций, карбид кальция, графит, криолит, о т n и ч а ю щ а я с я тем, .что, с целью одновременного науглероживанкя, модифицирования, десульфурации и.раскксления, а также уменьшения расхода смеси, она допол- нительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ|
Силикокалъций 30-40
Графит . 5-10
Криолит 5-10
Алюминий 2-6
Карбид кальция Остальное
Источники информацйи, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 616295, кл. С 21 С 7/00, 1976.
