Способ получения чугуна с шаровидным графитом
ОП ИСАНИЕ
И 306РЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсккк
Соцкапксткческки
Республкк
С 21 С 1/10 3Ъеудеротееииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий Опубликовано 15.11.82, Бюллетень №42 Дата опубликования описания 15.11.82 (53) УД К621.745.3 (088.8) (72) Авторы изобретения В И. Жукаев, Л. С. Рудницкий, М. Л, Руди а Н. А. Будагьянц, В. А. Рямов, И. Н. Зигало А. А. Послятур, А. А. Черновол и К. Ф. Жи l г f г Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургщефий институт и Березниковский филиал Всесоюзного. нау исследоватетп/ского и проектного института титана ров, заченко, (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ! Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок из чутуна с шаровидным графитом. Известен способ получения чугуна с шаровидным графитом, заключающийся в пере5 греве расплава, модифицировании силикокальцием 0,3 — 1,0% и алюминием 0,03 — 0,12% от веса металла в ковше, введении углеродсодержащего материала 0,1 — 0,6% и окончательным модифицированием магнийсодержащей добавкой 0,01; 0,08% по магнию (1). Недостатком этого способа является низкое качество полученного чугуна в отливках, Содержащего неметаллические включения, являющиеся продуктом раскисления чугуна модификаторами. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения gp чугуна раскислителями с РЗМ и модифицирование магнийсодержашими компонентами. В состав рафинирующей добавки входит силикокальций (30 — 60%), карбид кремния (20 — 40%), ферросилиций с цирконием, графит, редсоземельные металлы и плавиковый шпаг (2). Недостатком этого способа является слабое рафинирование чугуна ввиду того, что компоненты, входящие в состав рафинирующей добавки при взаимодействии с жидким чутуном, образуют тугоплавкие неметаллические включения. Эти включения трудно удаляются из металла, вследствие низкой способности к их растворению плавиковым шпатом. Кроме того, после рафинирования чугуна шлак не скачивают и под этот шлак вводят магний. Рафинированный шлак содержит сульфиды, сера из которых переходит обратно в металл, что увеличит расход магния на йроцесс дополнительной десульфурации. Продукты модифицирования чугуна магнием в виде неметаллических включений (черные пятна) остаются в чугуне. Это снижает его механические . свойства. Цель изобретения — повышение степени рафинирования, эффективности модифициров щ я и ултчшение качества чугуна. 97362 1 ства. Производят опробование способа получения чугуна с шаровидным графитом по. известному способу и предлагаемому. Применяют чугун состава, мас.%: С 3,22; - Si 1,47; Мп 0,52; P 0,12; S 0,08; Cr 0,43; Ni 1,18. Выплавку чугуна производят в индукционной печи ИСТ04 с кислой футеровкой. Масса плавки 350 кг, Металл одинаковыми порциями по 50 кг выпускают в ковши при 1580 С. На дно ковшей перед выпуском в них металла помещают присадки, предусмотренные известным и предлагаемым способом. По данному способу силикокальций и редко.И земельные металлы вводят в смеси с синтетическим шлаком. Для установления оптимального количества синтетического шлака иэменя3 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения чугуна с шаровидным графитом, включающему рафиниро1 ванне чугуна раскислителями и Р3М, моди|фицирование магнийсодержащими компонентами, при рафинировании в расплав совместно с раскислителями и РЗМ вводят синтетический шлак в количестве 0,5 — 2,0 от веса металла, затем скачивают шлак и в расплав вместе с модификатором дополнительно вводят синтетический шлак в том же количестве.. Введение при рафинировании в жидкий чугун комплексной добавки, состоящей из синтетического шлака, раскислителя и редкоземельных металлов, позволяет наиболее пол. 1 но удалить из металла газы, серу, а также вредные металлы как Pb, Bi, Sb, As, Sn, являющиеся i демодификаторами. Ввиду того, что синтетический шлак находится непосредственно в зоне реакций, то и продукты реак- 0 ций раскисления и модифицирования растворяются шлаком с образованием комплексных легкоплавких соединений и вместе со шлаком всплывают на зеркало металла. Скачивание шлака после рафинирования чу- д гуна предотвращает обратный переход серы иэ шлака в металл. Ввод синтетического шлака вместе с модификатором создает защитную среду в зоне взаимодействия магния и жидкого чугуНа, а всплывающий шлак защищает зеркало металла от охлаждения и окисления кислородом воздуха, Эти операции обеспечивают наиболее благоприятные условия для рафинирования чугуна и повышают усвоение магния чугуном. Повышается эффективность модифицирования, что позволяет уменьшить количество вводимого в чугун магния. Литье из модифицированного чугуна, полученного этим способом, меньше . содержит неметаллических включений и тем самым более высокие механические свойют его количество 0,2; 0,5; 1,25; 2,0; 2,5% от веса металла или для веса чугуна 50 кг —, 0,1; 0,2; 0,6; 1,0; 1,25 кг. Синтетический шлак, входящий в состав рафинирующей добавки, содержит 74% фтористого кальция и 26% окиси натрия. После выпуска в ковш (50 кг) во всех опытах металл выдерживают в течение 3 мин. В первымй ковш по технологии известного способа вводят металлический магний в железном колокольчике в количестве, указанном в табл. 1. В остальных ковшах удаляют шлак и после этого в железном колокольчике вводят металлический магний с размером частиц 3— 5 мм в смеси с синтетическим шлаком с размером частиц 0,1 — 3 мм, в количестве, приведенном в табл. 1. Синтетический шлак, вводимый вмест". с магнием, имеет следующий состав, мас.%. Фтористый кальций 40 Борный ангидрид 8 Окись натрия 20 Окись кальция 20 Двуокись кремния 12 Ввод магния в первый ковш без синтетического шлака по технологии известного способа сопровождается яркой вспышкой и вьщелением большого количества дыма. Когда магний вводят в смеси вместе с синтетическим шлаком во второй ковш вспышка намного меньше. Определяют содержание серы и кислорода в исходном чугуне после рафинирования и после модифицирования магнием, остаточное содержание магния в чугуне. Результаты анализов, металлографических исследований и механических испытаний чугунов по двум технологиям, приведены в табл. 2, Как видно из табл. 2, по предлагаемому способу в процессе рафинирования уменьшается содержание серы и кислорода в чугуне по сравнению с исходным чугуном и имеет меньвеличину, чем в известном. Наблюдаетя и более полное усвоение магния чугуном— 20% по сравнению с 16% по известному. Механические свойства также возрастают, а включения графита имеют более округлую форму. Оптимальное содержание шлака в смеси, как при рафинировании так и при модифицировании его магнием является 0,5 — 2,0% на тонну металла. При содержании шлака менее 0,5%.плохо удаляется сера и кислород из металла, понижаются механические свойства, ухудшается модифицирование. При содержании шлака более 2,0% (2,5%) температура чугуна снижается и шлак запу5 973622 d тывается в металле, что приводит к сниже- и загрязнения окружающей среды при мо нию механических свойств чугуна. дифицировании. Кроме того, улучшается каПрименение предлагаемого способа для полу- честно и механические свойства чутуна. чения чугуна с шаровидным графитом обеспечивает повышение эффективности модифици- 5 Экономический эффект, получаемый тольрования, что позволяет снизить расход моди- ко за .счет экономии магния, составляет около фикатора на 4%, уменьшение пироэффекта .75,5 тыс. руб. в год. 973á22 1. о N у о о о о ° М Я 11, (СФ ь о о (Ч С 4 о о с !, Ц о ì O сч сч ч о о о е - о о Л о о о, I ! I ! I I I I I ! I 973622, в I! ФЧ ее в в a0I It ° е Д е м 0 ФО ф "Ъ "2 о о î о rt о Ф е Ф Ф= Ф = Ф 1 е,е . е an 1 f О an 4 Ф е 0 О О О а 4 < 4 ni е е е о о о о о о о е W1 о 8 о 8 о о о о С 00 00 00 с 8 8 8 о о о о Ч о о 8 3 8 о о о о О 0 0 Ф Ф е an е е О о о о О 3 о ГЧ an о 00 о о Ф I о в Ф \ уе Э Э I еч е в С ° ф 8 о I 1 Я I о Составитель Д. Кондратьев Техред Б.Харитончик . Корректор У. Пономаренко Редактор И. Митровка Тираж 587 ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий 1l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 8618/29 Подписное Филиал ППП "Патент™, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 973622 12 Формула изобретенйя дят синтетический шлак в количестве 0,5— 20% от веса металла, затем скачивают шлак Способ получения чугуна с шаровидным и в расплав; вместе с модификатором дографитом, заключающийся в рафинировании полнительно вводят синтетический шлак в чугуна раскислителями и Р3М, и модифи. а том же количестве. цировании магнийсодержащими компонентами, Источники информации, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью принятые во внимание при экспертизе повышения степени рафинирования и эффектнв 1. Авторское свидетельство СССР N 522237, ности модифицирования, а также улучшения кл; С 21 С 1/00, 1975. качества чугуна, при рафинировании в рас- 10 2. Патент Англии Й 1537232, кл. С 7 0, плав совместно с раскислителями и Р3М вво опублик. 1978.
