Смесь для обработки чугуна

 

Союз Советских

Социалнстических

Республик

oii836132 А@Т©ИЖОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260279 (21) 2729616/22-02 (51) М. Кл.З с присоединением заявки Йо

С 21 С 1/00

Государствеииый комитет с:с-с р ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.81. Бюллетень М 21 (53) УДК 669.182..71(088.8) Дата опубликования описания 070681

М. В. Волощенко, В.Д. Краля, В. В. Сум

И. Б. Бондарев, Л.В. Куз ьмичев, А.M

А.И.Моисеенко, И.И.Дышлевич и Л.M (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. Институт проблем литья AH Украин (54) СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА

ИзОбретение относится к черной металлургии, в частности к смесям для рафинирования и модифицирования чугуна.

Известна рафинирующе- модифицирующая смесь, содержащая, вес. %:

Силикокальций 20,0-90,0

Хлорид натрия и (или ) Редкоземельных металлов 2,0-60,0

Один или несколько компонентов нэ группы:

Хлорнд магния или,бария,. фторид магния, углекислый барий, окислы, фториды, карбонаты редкоземельных металлов 2,0-40 0(13 .

Недостатком, смеси является низкая рафинирующая и модифицирующая способ ность по отношению к сере и газам при обработке чугуна.

Наиб,злее близкой по составу и целевому назначению является рафинирующе-модифицирующая смесь, применяемая при обработке жидкого чугуна. Смесь состоит из одного или нескольких восстанавливаемых компонентов- галоидов, окислов или др. соединений щелочных, щелочно-земельных металлов, магния в количестве 70-95% и восстановителя в количестве 5-30% в качестве которого применяют карбид кальция, один или в смеси с силицидом кальция. Для удаления серы от 0,04% до 0,006% обработку проводят 2-3 раза с расходом смеси при каждой обработке около 1% (2) .

Недостаток смеси состоит в,.том, что она имеет относительно низкую рафинирующую способность от серы, в результате чего расходуют повыаенное количество смеси. При начальном со держании серы в чугуне 0,12% расход

2О смеси достигает 3-4%. Кроме того, в смеси используются дорогостоящие компоненты — фториды, хлориды, окислы.

Цель изобретения состоит в цовыаении модифицирующей способности смеси и увеличении прочностных свойств обработанного чугуна.

Цель достигается тем, что смесь, .содержащая карбид кальция, окислы и галонды магния и щелочных металлов, металлы-восстановители, дополнительно

836112

Содержание компонентов, Степень вес. %: десульфу-- рации графит карбид магниевый чугуна,Ъ кальция) шлак

Условный номер смеси

Временные сопротивления чугуна кгс/мм

10,0

10,0

80,0

71,0

50,0

0,05 10,0

89,95

80,0

60,0. 83,0

64,0

65,0

46,0

5,0

0 5

94,5

0,5 4,0

95,5

85,0

12,0

11,0

80,0

0,05

0,03

99,92

67,0

42,0 содержит углерод, а окислы и галоиды магния и щелочных металлов и металлывосстановители введены магниевым шлаком при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:

Углерод 0,05-10,0

Карбид кальция 0,5-10.,0

Магниевый шлак 80,0-95,5

При этом магниевый шлак применяют следующего состава, вес.%:

Окись магния 0,2-30,0

Хлористый магний 0,5-20,0

Хлористый натрий 1,0-5,0

Хлористый калий 0:,5-20

Фтористый кальций 3,0-10.,0

Магний 5,0-50,0

Алюминий Ов05 3 0

Марганец 0,01-2,0

Наличие в составе смеси магниевого шлака-отхода производства магниевых сплавов в количестве 80-95,5Ъ, содержащего такой активный металл-модификатор как магний, рафинирующие элементы в виде хлоридов и фторидов и микролегирующие элементы алюминий и марганец, позволяет глубоко обессер.|вать н модифицировать металл, по» лучая чугун с вермикулярной или шаровидной Формой графита.

При содержании в смеси магниевого шлака манее 80% образование шаровидного графита замедляется, и механические свойства чугунов снижаются.

При содержании магниевого шлака более 95,5% в с руктуре чугуна образуются прочные карбиды. Это приводит к получению отливок с отбелом, возникает необходимость длительной высокотемпературной термической обработки его.

Карбид кальция повышает рафинирующую способность смеси. Присутствие в 40 смеси менее 0,5% карбида кальция де лает ее менее активной по отношению к сере, а при содержании СаС более

10% образующийся шлак становится тугоплавкИм и нереакционноспособным.

Углерод в смеси в сочетании с карбидом кальция способствует созданию восстановительной среды, образованию активных центров кристаллизации граФита, измельчению графита, устранению отбела и уменьшению усадки.

При содержании углерода менее

0,05% эародышеобразование графита происходит малоэффективно. Ввод графита в смесь в количестве более 103 приводит к образованию спели. В присутствии карбида кальция графитизирую щий эффект увеличивается.

Технология приготовления смеси следующая. Раздробленные до фракции

5 мм магниевый шлак и карбид кальция перемешивают с графитом в указанных соотношениях. Приготовленную смесь расфасовывают порциями по 1-20 кг в бумажные или полиэтиленовые мешки и используют для обработки чугуна, например, под колоколом.

Пример . Чугун, содержащий, вес. 3, углерода 3, 8; кремния 2, 65; марганца 0,6; хрома 0,07; фосфора

О, 06; серы 0,04-0., 12, выплавляют в индукционной печи емкостью 30 кг. После расплавления чугуна и нагрева его до 1450 С проводят обработку металла смесями в количестве 2%, которые вводят устройством колокольного типа. После окончания пироэффекта чугун перемешивают, счищают с поверхности металла образовавшийся шлак и заливают пробы для химического и металлографического анализов чугуна.

Составы смесей приведены в таблице. Кроме того, осуществлена сравнительная обработка чугуна смесями, состав которых отклоняется по соотношению компонентов от предлагаемой (смеси 5 н 6) .

83б112

Составитель В.Бреус

Редактор Ж.Рожкова Техред Э. Фанта Корректор C.Øåêìàð

Заказ 2835/1 1 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уд. Проектная, 4

Как видно иэ таблицы, применение смесей 1-4 позволяет осуществлять эффективную .десульфурацию чугуна и существенно повысить его прочностные свойства.

Формула изобретения

1. Смесь для обработки чугуна,содержащая карбид кальция, окислы и галоиды магния и щелочных металлов, металл-восстановитель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения модифицирующей способности смеси и увеличения прочностных свойств обработанного чугуна, она дополнительно содержит углерод, а окислы и галоиды магния и щелочных металлов и металлы-востановители введены магниевым шлаком при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:

Углерод 0,05-10

Карбид кальция 0 5-10

Магниевый шлак 80-95,5

2. Смесь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что магниевый шлак имеет следующий состав, вес. В:

Окись магния О, 2" 30,0

Хпористый магний 0,5-20,0

Хлористый натрий 1,0-5 0

Хлористый калий 0 5-20,0

Фтористый кальций 3,0-10,0

Магний 5 0-50 0

Алюминий 0,05-3,0

Марганец 0,01-2,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 51-12443, кл. 10 J 155.1, 1976.

2. Патент Великобритании 9 1498959, кл. С 7 D, 1978.