Способ получения синтетического модифицированного чугуна в индукционной печи промышленной частоты

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК 19 (111)5 С 21 С 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТ ОТНРЫТИ ОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСТВ еталлургнчеся Великого Ок ов, В.П,Болмсонов,кая, АН.Дроство ССС О, 1979. во СССР 2, 1982.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН 11 Я СИНТЕТИЧЕСКОГОИОДИФИЦИРОВАННОГО ЧУГУНА В ИНДУКПИОНОЙ ПЕЧИ ПРОИЬПШ 1 ГННОЙ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использованов расовше. шпеннои Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве при выплавке синтетического чугуна.Цель изобретения - повышение качества чугуна путем улучшения прочност" ных характеристик, термостойкости и снижение расхода электроэнергии за счет сокращения времени плавки.Способ выплавки синтетического модифицированного чугуна заключается в следующем. с цлавл вают в состава, ковш при 250 яют в н до на весьпроизвопутеМ сме ого содержанчя м расплава, по модифицировани. Р 688520, кл. С 21 С 1/Авторское свидетельстФ 971888, кл. С 21 С 1/ литейном производстве при выплавкесинтетического чугуна, Цель - повышение качества чугуна путем улучшенияпрочностных характеристик, термостойкости и снижение расхода электроэнергии за счет сокращения времени плавки, Способ выплавки синтетическогомодифицированного чугуна в индукционной печи промышленной частоты заключается в загрузке и расплавлении шихты, науглероживании расплава до 82957 от конечного состава, после чего40-70 Х объема расплава сливают в ковшпри 1310-1350 С и охлажцают до 12501270 С. Оставшийся в печи расплав науглероживают при 1495-1520 С до заданного содержания углерода на весьобъем расплава и производят модифицирование чугуна путем смешиванияплавов, находящихся в печи и в1 табл. В индукционную лечь промьчастоты загружают шихту и раее. Затем расплав науглерожипечи до 82-952 от конечного40-707 его объема сливают в1310-1350 С и охлаждают до1270 С. Оставшийся в печи ра, углерожнвают при 1495-1520данн углеродаобъе сле чегодят е чугунашивания расплавов находящихся в печи и в ковше.П р и м е р. В индукционной печи промышленной частоты ИЧТМ выплавляют чугун для отливки поддонов сталеразливочных изложниц. В печь загружают Металлошихту, расплавляют, делают термовременную обработку. Во время термовременной обработки при перегреве расплав науглероживают до 88 от конечного состава, затем 5,5 т (55%) от его объема сливают в ковш при 1330 С и охлаждают в ковше до 1260 С, а оставшийся в печи расплав, дополнительно науглероживают при 1510 С до содержания углерода 4,2 , после чего охлажденный металл из ковша сливают в печь, При такой технологии плавки стойкость поддонов сталеразливочных изложниц составляет 120 наливов, степень усвоения углерода 95%, процент удаления азота от исходного составляет 31 , предел прочности чугуна 16- 18 кгс/мм, расход электроэнергии 538 кВт ч.С целью установления эффективности способа получения чугуна проводят ряд плавок при различньи параметрах. Результаты плавок представлены в таблице.Анализ проведенных плавок показывает, что наиболее рациональной является температура перегрева при науглероживании расплава 1495-1520 С. При этой температуре осуществляется эффективное раскисление и науглероживание металла, повьппается степень усвоения углерода до 93-963, получается однородная структура чугуна без грубых включений графита (длина включений 80-180 мк, структура основы чугуна РП 92-96), что позволяет повысить прочностные свойства чугуна на 1 2 кгс/мм, а следовательно, и стойкость сталеразливочного оборудования. Повышенная дегазация расплава достигается тем, что в пузыри СО, образуюшиеся в результате раскисления углеродом металла и замещенного в нем шлака, диффундируют газы, чем интенсифицируется их удаление из расплава.Снижение расхода электроэнергии за счет сокращения времени плавки достигается рациональным выбором остатка массы металла.в печи, это позволяет с высокой скоростью науглероживать расплав за счет интенсивного электромагнитного персмешивания и более пол ного растворения карбюризатора, в результате чего улучшается качество чугуна, а следовательно, достигается повьппение стойкости сталеразливочного оборудования.При науглероживании расплава менее 82% от конечного состава качество О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чугуна ухудшается, а именно понижается его термостойкость и прочность (13-15 кгс/мм) из-за низкой степени усвоения углерода (80%) и дегазации (процент удаления азота от исходного 11 ), а расход электроэнергии повышается, что экономически нецелесообразно. При науглероживанин расплава выше 95 понижается эффект жидкого модифицирования, так как смешиваются близкие по химическому составу расплавы. При этом значительно повышается температура заливки чугуна в форму, что отрицательно сказывается на качестве отливок (наличие трещин, газовых усадочных раковин и т.д.).Слив расплава в ковш меньше 40 его объема приводит к резкому падению температуры металла в ковше, вследствие этого - закозоение ковша. При сливе расплава в ковш более 70 его объема ухудшаются механические свойства чугуна (предел прочности на разрыв 13-15 кгс/мм), снижаются стойкость сталеразливочного оборудования до 80 наливов, в том числе из-за появления дефектов, возникших из-за высокой температуры заливки.При сливе металла в ковш с температурой ниже 1310 С и охлаждении его в ковше ниже 1250 С происходитзакозление ковша, что ведет к понижению механических свойств чугуна и к понижению эксплуатационных свойств отливок. При сливе металла в ковш с температурой выше 1350 С и охлаждении его в ковше выше 1270 С повлпается температура заливки чугуна, которая отрицательно влияет на его механические свойства и способствует образованию различных дефектов в отливках.Дополнительное науглероживанне металла в печи при температуре ниже 1495 С значительно снижает (до 80%) стейень усвоения углерода, вследствие чего резко ухудшаются механические свойства чугуна из-за, наличия нерастворившегося коксика и грубых включении в структуре графита. Удаление газов из расплава затруднено (удаление азота от исходного состава 112), чтоСпособ получения синтетического модифицированного чугуна в индукционной печи промышленной частоты, вклюПпраметры мпавки уровень Пэвесгиыйвиве способверхнего Инаиий Оптнитнуровень Уровень пикснимиего Пояснение нсхолного чугунапо солервяиин углерола отконечного по, 7, 8 О 82 92 7 ОО Солсряанис остатка металлав печи, 7 О 2 О 50 зо ЬО45 Сопералнис металла в ков 50 55 70 40 зо Температура науглерояивлиия, С 1420 1495 540 15205 О 1480 Температурметалла и печи перел сливом в копн, ог 1 ЗОО 1310 1 370 1350 13 О Солсркание углероья посленауглсровэвлния, Х (в печи) 4,(Зт 4,1 4,4 3,5-3,6 1290 1300 4,2 Температура металла а эяхолояениоч коппс, С 1260 1270 1230 1250 Температура нетячпи в исчи яоспе снсиивания лиух частсл, ОС 1354 3 ЬО 1 380 1 300 1315 1335 Прелел прочности чугуна,кгс/ин 7-9 13-16 16-8 17-19 13-15 15-17 31 Процент удаления азота отисхолно:о, 2 11 29 32,5 13 90 82 37 95 Степень усвоения углерода,о 80 96 560 548 расход электроэнергии,к 8 т.ч 550 530 538 100 Стопкость поллоиоя в наливках 65 110 80 105 20 Составитель П.11 атвеевРедактор Н.Яцола Техред Л.Олийнык Корректор М,Самборская Заказ 797 Тираж 393 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1.13035, Иосквав Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 163644 отрицательно влияет на качество отливок (стойкость 65 наливов). Дополнительное науглероживание расплава в печи при температуре выше 1520 С ведето к увеличению времени плавки, и к пе 5 рерасходу электроэнергии при опти" мальном остатке металла в печи. Кроме того, при такой температуре структура чугуна (перлит с междендридным графитом) отрицательно сказывается на его механических свойствах и стойкости сталеразливочного оборудования.Использование предлагаемого способа позволяет повысить качество выплавляемого синтетического чугуна и повысить эксплуатационные свойства отливокформула изобретения 20 8 6чающий расплавление в печи шихтовыхматериалов, частичное науглерожчваннерасплава в печи, слив части расплавав ковш и его охлаждениев перегрев инауглерожнвание остатка расплава впечи до заданного содержания углеродана весь объем расплава и модифицнрование чугуна путем смешивания расплавов, находящихся в печи и в ковше,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения качества чугуна путемулучшения прочностных характеристик,термостойкости и снижения расходаэлектроэнергии за счет сокращениявремени плавки, частичное науглероживание расплава в печи проводят до" 82957. от конечного состава, сливают 40"707, объема расплава в ковш по достижении температуры расплава в печи1310-1351 С и охлаждают его в ковшедо 1250-1270 Сэ а науглероящвание остатка расплава в печи осуществляютпри 1495-1520 С,