Способ модифицирования чугуна

(51)5 С 21 С 1/ ЕНИЯ ИЗОБ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ПЯТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автома- тизации литейного производства (72) Н.И.Кобелев, А.В.Козлов, И,А.Дибров и А.А.Романович (53) 669. 15-198 (088. 8)(56) Патент ГДР Р 251577, кл. С 21 С 1/08, опублик. 18.11.87.Кобелев Н.И., Дибров И.А Романович А.А. Повышение качества чугунных отливок модифицированием. Обзор. - М.: НИИмаш, 1982, с. 21.(54) С 1 ЮСОБ ЮДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть исИзобретение опроизводству, амодифициров анияв металлическийлированного илимодификатора.Цель изобретения - сокращение ра хода модификатора за счет снижения его непроизводительных потерь,Согласно способу модифицирования чугуна преимущественно при заливке литейных форм посредством автоматических заливочных установок, заключающвмуся в подаче порошкообразного модификатора газопорошковой струей в струю жидкого металла, газопорош" тносится к литеиномименно к способамчугуна путем вдуванрасплав мелкогранумелкораздробленного пользовано в чугунолитейных цехах при заливке литейных форм посредством автоматических заливоччых установок на базе индукционных печей, Цель изобретения - сокращение расхода модификатора за счет снижения его непроизводительных потерь. Способ включает подачу порошкообразного модификатора газопорошковой струей в струю жидкого металла, при этом газопорошковую струю направляют под углом 20-О ко оси струи жидкого металла с линейной скоростью 3-15 м/с. Ввод газопорошковой струи в струю металла с указанными параметрами обеспечивает сок" ращение расхода модификатора на 16,7- 30,5%, уменьшение отбела клиновой пробы на 16,7-36,7% за счет изменения формы газонорошковой струи и условий ее контакта с металлом. 1 табл. ковую струю направляют под углом 20-.70 к оси струи жидкого металлаос линейной скоростью 3-15 м/с.П р и м е р. Чугун с углеродным эквивалентом СЕ = 3,70-3,757. (3,10- 3,15% С; 1,90-1,95% Б 1; 0,65- 0,70% Ип) и температурой 1400 С за-. .лйвают в формы технологических клйно вых проб (металлоемкостью 10 кг) через заливочный желоб, имеющий калиброванный сливной канал диаметром 16 мм с массовой скоростью 2,5 кг/с. Одновременно и синхронно с заливкой жидкого металла в струю на высоте 10-20 мм от места входы в заливочную воронку формы посредством газоструйЯ сФ. газа7ск 1 Р 20 где - коэффициент, учитывающий потери скорости,связанные с конструктйвными парзме трами 25струйного устройства,равен 0,5;Я -аа - расход сжатого воздуха, определяемый порасходомеру, м /с;3Р - площадь сечения рабоСчего сопла, мРасход модификатора (массовая скорость подачи модификатора, г/с) задается и определяется соответствующейнастройкой дозатора, подающего порошкообразный модификатор в камеру смешения устройства, и может быть изменяться в цостаточно широких пределахв зависимости от массовой скоростизаливки жидкого металла в форму(кг/с) и принятой по технологии дозы(процент от массы жидкого металла).В качестве газа-носителя используют осушенный сжатый воздух.Результаты испытаний предлагаемого и известного способов модифици"рования чугуна при различных режимах обработки приведены в таблице.Наилучшие результаты модифицирования чугуна предлагаемым способомдостигнуты при подаче газопорошковой струи под углом 20-70 к оси жид-,окого металла с линейной скоростью.3-15 м/с (опыты 1-5),При уменьшении угла подачи газо 55порошковой струи к оси струи жидкогометалла менее 20 (опыт 6) понижаетсямодифицирующий эффект, выражающий 40 3 16401.ного аппарата (применяемого для очистки отливок песком или дробью) подаютпорошкообразный.модификатор (Ферро-.силиций с барием зернистостью 0 32 Э1,0 мм.Об эффективности предлагаемого иизвестного способов модифицированиячугуна судят по средней величине отбела четырех клиновых проб размером100 х 50 х 20 мм, одновременно заливаемых в форму с металлической плитой,и расходу модификатора,Скорость газопорошковой струи неизмеряется (такой опыт имеется - с5помощью скоростной. киносъемки), а определяется расчетным путем по эмпирической Формуле ся в новьппении величины отбела по клиновой пробе вследствие увеличения непроизводительных потерь модификатора, обусловленных скользящим соударением струй, невнедрением некоторого количества частиц модификатора вструю металла и попаданием их в заливочную воронку на зеркало металла, окислением и ошлакованием.При увеличении угла подачи газопорошковой струи к оси струи жидкого металла более 70 (опыт 7) понижается модифицирующий эффект, выражающийся в повьппении величины отбела клиновой пробы вследствие увеличения непроизводительных потерь модификатора, обусловленных более "жестким" соударением струй, отскоком некоторого количества частиц модификатора и их окислением.При уменьшении линейной скорости газопорошковой струи менее 3 м/с (опыт 8) снижается модифицирующий эффект, выражающийся в повышении величины отбела клиновой пробы из-за увеличения непроизводительных потерь модификатора, обусловленных невнедрением некоторого количества частиц в струю жидкого металла из-за малой их кинетической энергии, их окислением, ошлакованием и возгонкой тепловыми потоками.Увеличение линейной скорости подачи газопорошковой струи более 15 м/с (опыт 9) хотя и обеспечивает =окращение непроизводительных потерь модификатора, нерационально и экономиче ски нецеле сообразно, так как оно ведет к повышению расхода газа-энергоносителя и к понижению качества отливок вследствие частичного разрушения струи жидкого металла возрастающей кинетической энергией газопорошковой струи, окисления и заметного снижения температуры расплав а.Таким образом, из приведенных в таблице данных следует, что .предлагаемый способ модифицирования чугуна по сравнению с известным обеспечивает повышение модифицирующего эффекта, выражающегося в снижении величины отбела клиновой пробы на 16,7- 36,7%и сокращении расхода модификатора на 16,7"30,5%.Предлагаемый способ модифицирования чугуна может быть использо.ван при производстве отливок из чу5 1640174гуна с пластинчатым и шаровидным форм посредством автоматических заграфитом на линиях с механизирован- ливочных установок, включакщий поданой и автоматической заливкой форм. чу. порошкообразно го модификатора гаКроме того, целесообразно использо- зопорошковой струей в струю жидкого вать предлагаемый способ модйфици металла, о т л и ч а ю щ и й с я рования чугуна при заливке литейных, тем, что, с целью сокращения расхода форм посредством автоматических зали- модификатора за счет снижения его не" вочных установок на базе индукцион-производительных потерь, газопорощных печей, ковую струю направляют под углом 20- фо рмула изо бре тения 70 фк осиструижидкогометалласли"Способ модифицирования чугуна пре-,нейной скоростью 3-15 м/с. имущественно при заливке литейных Расход модификатора,от массы жидкого ме- талла Линейная скоеличинатбела, мм Спо со 6 Угол подачигазопорошко- .вой струи коси струйжидкого металла, град рость газопорошковой струи,м/с 0,2 Параболическоеистечение струиТо жеИ 0,240,288 53,8 11 12 Составитель А. Бармыков Редактор И,Дербак Техред Л,Олийнык Корректор И. ДемчикЗаказ 997 Тираж 392 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Предлагаемый1 2 3 4 5 6 7 8 9 Известный10 20 20 45 70 70 15 75 45 45 315931599218 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 5 4 4 4,5 3,8 6,5 6,2 6 4,7