Способ получения чугуна с шаровидным графитом

340706 ОПИСАНИЕ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваМ. Кл. С 21 с 5/56 аявлено 20,Ч 1.1970 ( 1472613/22 присоединением заявкиКомитет п изобретений при СоветеССС ио итет деламоткрытий 621.365,3 (О Опубликовано 05.Ч 1.1972. Бюллетень18 нистро опубликования описания 27.И отеМЬ ЖЬ Авторы изобретения Ф. Гарцунов, А. И. Любич, П, М. Несвит,й, К, Д. Косенко и П, С. Сиротинскийследовательский технологический институтпрессорного и арматурного машиностроения Н, М, Сытник, 1 О. В. Н, Радзиевск Всесоюзный научно-и химического, насосно-коЗаявитель 1 УГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ ОСОБ ПОЛУЧЕ Изобретение относится к спецэлектрометаллургии.Известен способ получения чугуна с шаровидной формой графита, сущность которогозаключается в обработке расплавленного чугуна модификаторами. В качестве модификаторов используют элементы-сфероидизаторыМд, Са, Се, Ч и другие в твердом, жидкомили газообразном состоянии, комплеконые модификаторы или лигатуры на основе Мд, Са 1и редкоземельных металлов, Хорошие результаты дает обработка расплава лигатурами наоснове кальция, обеспечивающая возможностьбольшого перегрева расплава, отсутствие пироэффекта и черных пятеи,в отлизках, Обработку расплава ведут в ковшах, плавильных агрегатах, в проходящем потомаке металла,причем обрабатывают или весь объем металла сразу, или довольно большой объем расплава. Во всех случаях стремятся перегреть 2расплав чугуна для увеличения степени усвоения модификатора и для технологичностиполучения отливок,Недостатками такого способа являютсяраздельные процессы,плавления и перегревов с 2обработкой чугуна и обработка большогообъема расплава, снижающая эффект модифицирования. Для получения чугуна по известному способу требуется специальный плавильный агрегат, сложенный по конструкции. 3 Цель изобретения - ускорение процесса модифицирования, более равномерное,распределение модификатора по всему объему расплава.Поставленная цель достигается путем переплава в,кристаллизаторе материалов за счет тепла электрической дуги или шлаковой ванны. Капли расплавленного металла собираются в коотильник, представляющий собой графитовый или медный водоохлаждаемый кристаллизатор. Во всех случаях происходит одновременные процессы плавления, перегрев и обработка расплава. Процесс капельного 1 переплава осуществляется с применением промышленных установок для электродугового переплова плавящюься электродом или электрошлаковых сварочных аппаратов для сварки плавящимся электродом с мощными источниками дуги. В качестве исходных материалов может использоваться порошковый электрод, состоящий из любых марок чугунов, легирующих добавок и модификатора и порошковые электроды или проволока из стали с наполнителями - графит, модификатор и легирующие добавки.При электродуговом переплаве на,конце электрода образуется капля расплавленного металла с температурой около 1800 С. При такой температуре наибольший эффект модифицировация достигается с,применением340706 Предмет изобретения Составитель Р. Зельцер Техред Л. Богданова Редактор Т, Баранова Корректор Е. Миронова Заказ 1939/8 Изд,831 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 модификаторов на основе кальция, так как температура кипения кальция вьгше, чем Мо, Се, Ъ и другггх элементов - :сфероидизаторов. Температура плавления модификаторов на основе кальция близка к температуре плавления чугунов. Поэтому при температуре капли одновремен 1 но плавятся чугун и модификатор, последний равномерно распределен по объему капли, тем самым создаются благоггриятные условия для полной ее обработки. При такой температуре реакции обессеривания и раскисления металла протекают в десятки раз быстрее, чем при температурах расплава, свойственных известным способам получения чугуна,с шаровидным графитом. За гвремя прохождения капли через дуговой промежуток эти реакции почти протекают до конца и окончащгьг 4 о ",йчиваются с расплаве, Повгерх 1 ностр Ыа гектродного металла защйщена от окисления. за счет образования-большого объема йуокйси углерода, образованной при сгорании последнего и частичного раокисления металла. Кроме того, в капле легко образуется карбид кальция и ггри условии переохлаждения расплава имеет первую модификацию, через которую идет образование шаровидного графита. Таким образом, в капле расплавленного металла создаются условия для зарождения графита с шаровидной формой, а капля максимально модифицирована элементом-сфероидизатором.Попадая в копильник,капли образуют расплав чугуна с температурой, близкой к тем,пературе капель и поддерживаемой на поверхности теплом дуги. Здесь заканчиваются реакции рафинирования расплава, а большой герегрев сбеспечивает жидкотекучесть его.При электродуговом переплаве под слоем шлака сущность способа остается та же самая, что и при электродуговом переплаве, только ванна расплава дополнительно защищена шлаком, что предотвращает интенсивное испарение модификатора с зеркала ванны.Для наведения шлаковой ванины используются флюсы на основе Са и Я, Этот спо 5 соб позволяет дополнительно обработать расплав модификатором за счет перехода его изшлака, произвести дегазацию расплава и переплавлять чугуны с повьгшенным содержанием серы,10 При электрошлаковом переплаве температура капель электрода, плавящегося за счеттепла шлаковой ванны, зависит от длительности протекания тока через систему элактродшлаковая ванна-металл. Таким образом, про 15 цесс модифицирования капель становится управляемым за счет изменения температурышлаковой ванны, Капля, проходя шлаковуюванну, глубоко рафинируется, дополнительнообрабатывается модификатором за счет шла 20 ка и дегазируепся. Такой же обработке подвергается расплав металла.Необходимым условием для образованияграфита с шаровидной формой является переохлаждение расплава. Переохлаждение25 расплава во всех трех случаях осуществляются за счет изменения скорости охлажденияего в кристаллизаторе или за счет введенияв состав модификатора элементов, опособствугощих этому,30 Способ получения чугуна с шаровидным 35 графитом, заключающийся в обработчике расплава,модификатором, обеапечывающим эффект сфероидизации графита, отличающийся тем, что, с целью увеличения равномерности обработки расплава и увеличения степени 40 модифициро 1 вания, обработку расплава ведутв процессе одновременного капельного переплава чугуна и модификаторов,