Присадка для обработки металла магнием и магниевыми сплавами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯН ПА 7 ЕН 1 У Сооэ Советснии Социалцстинесиии Республик( 14 (11 А осударстеенныи комитетСовете й(ннистроо СССРпо делаа иэооретенийи открытий 3) Опубликовано 15.10.7(72) Авторы изобретения рдж фоурс 1 ер (США) носи ранцы аирадж Эасваран (Индия Иностранная фирма(54) ПРИСАДКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА МАГНИЕМ И МАГНИЕВЫМИ СПЛАВАМИИзобретение относитсяожет быть использовано черноц металлургии 1 и обработке распла ческого магния1 ций металл п 1 Однц цз сносе зонинчается в четким кнц пнемночн ых сл в авленны ре 1 ули и желе зосодержа Оуемых сисгемах.бурноц реакцииых зел мета;ши.иннцгцх митиномеле ао соле ржанцш 25 в раси строгбов по ижею скрала и агру;ккц) о но звол яе 1 и погаситьмсац ння. Остальное оцень использованияпропит нн вцс,орисг енни нцн еннган ж 1 а он лн в ленных железосодержашцх метатшов, например чу. туна и стали, с целью уменьшения содержания в них серы, а при необходимости, с целью получения чугуна с шаровидным графи гом.Пля уменьшения содержания серы в конечцьгх металлических продуктах в металлургической промьшгленности необходимо обрабатывать металл на основе железа в расплавленном состоянии с помощью десульфурирующего реагента. (ильцым рас. кислителем и десульфуратором является металли. ческий магний, Однако металлический магний ки. пит при низкой температуре и, следовательно, не. ожидацное увеличение обьема, получающееся при добавлении к расплавленному чугуну металлического магния, может привести к бурным реакциям.Для уменьшения резкой активности используют различные способы медленного введения металли. металл. 11 ри этих усло:,ропитанный магнием мезалл освооождается с достаточно слабой скоростью, вследствие чего бурное течение реакции сводится до минимума. В качестве пористых тел применяют норнсый кокс, уголь, графит, керамические тела, например, негашеную известь, ку ковон известняк, доломит, губчатое железо 111.Недостатком известных пористых присадок явля. ется то. чго нассивировацный указанным способом ма ццй цедоста 1 очно реакционно-способен нз за малои скоросги ео высвобождения из пор. Кроме того, пропитанные магнием материалы обладают значи. тельно меньпгей плотностью, чем металлические расцлавы и, следоваельцо, введение их в металл затруднено.Прецлагаемая присадка отличается от извест. ных тем, что в качестве пористого материала ис. пользуюг спрессованную механическую смесь сталь. ного скрана и стружки при следуюшем соотцоше. ниц компонентов, вес.;Ма ннй 18 5 яСмесь спального50 55 60 Берут пористую спрессованную структуруяз железосодержащего металла, пригодную дляпропитки раплавленным магнием и содержащуюмассу частей скрапа железосодержащего металла,сжатых вместе в произвольном направлении и обра.эующих взаимно соединенную сетку, при этоммасса имеет плотность 1,2 - 4,0 г/см, лорис 3тость 50 - 85% и предел прочности на поперечноерастяжение, по крайней мере, 0,14 кг/см, предпоч.тительнопо крайней мере, 0,176 кг/см,0Пористая сетчатая масса из железистого металласодержит лабиринт промежутков между спрессован.ными, взаимо сцепленными частями скрала. Этнпромежутки заполняются расплавленным металлическим магнием путем погружения такой сетки из 16железистого металла в расплавленный металли.ческий магний и затвердевания расплавленного ме.талла, заполняющего все промежутки пористой сетчатой массы, Количество магния, которое можно- импрегнировать в указанную массу иэ железистого 20металла, составляет 18 - 55% по весу пропитанноготела. Этот продукт применяют для обработки желе.зистых расплавов с целью их десульфурации, атакже с целью получения чугуна с шаровиднымграфитом, Обычно для десульфурацни 1 т расплавленного чугуна используют около 340 - 680 г металлического магния. Для получения 1 т шаровидногографита расходуют 1361 - 2268 г магния.Пористую спрессованную структуру из железистого металла получают путем выбора металличес. З 0ких частей скрала, в частности токарных стружек,следующих размеров, мм:Длина 45,72 - 228,6Ширина 40,656 - 25,40Толщина 0,254 - 25,40 35Части металлического скрала в пределах ука.занных величин обычно имеют объемную плотность,0,1 - 1,0 г/смз.Далее металлические части прессуют при давле.нии 0,078 - 1,238 т/см 1 с целью формоваиия железосо. 40держащей металлической сетки, имеющей плотность1,2 - 4,0 г/см . Пористость такой сетки 50 85%; предел прочности на растяжение в лопе.речном направлении 0,1406 кг/смф. С целью задол.иения промежутков укаэанную желеэосодержащую 45металлическую сетку погружают затем в расплавленный металлический магний и выдерживают тамв течение нескольких минут. Пропитанное телоудаляют из расплавленного магния и подвергаютохлаждению с целью затвердевания расплавленногомагиия, предпочтительно в отсутствии окисляющейатмосферы, Одним иэ способов охлаждения прони.танного спрессованного металлического тела являет.ся его погружение в масляную ванну.Конечный продукт имеет пористую структуру,содержащую спрессованную металлическую сетку,пропитанную металлическим магнием, Эта композиция содержит, чо крайней мере, 18% металличес.кого магния по весу от общего веса пропитанногометаллического тела. Описываемая пористая железосодержащая металлическая сетчатая структура при пропитке еемагнием по своим качествам превосходит пористыетела известного технического уровня. Предлагаемоепористое тело не только обеспечивает и сохраняетмагний в количестве более 18% от общего весапористого тела, но при использовании его для десульфурации чугуна указанное пропитанное пористое телоосвобождает металлический магний в течение короткого промежутка времени, не вызывая бурнойреакции, Это пористое тело имеет такую проч.ностную структуру, которая сохраняется тогда,когда освобождается магний. Кроме того, пористоетело можно делать из легко доступных сырыхматериалов.Если плотность спрессованной железосодержа.щей металлической сетки ниже 1,2 г/см, количест.во магния, пропитываюшего спрессованное металлическое тело, выше 55% по весу, При этом наибольшем весовом пределе объем магния занимает 85%общего объема пропитанного -спрессованного метал.лического тела,При наличии большего количества магния впропитанном теле (при десульфурации чугуна) ме.таллнческое тело оказывается очень слабым вструктурном отношении, так как магний растворяется в расплавленном чугуне, а реакция проте.кает очень бурно,Если же плотность спрессованного железосодержащего металлического тела выше 4,0 г/см,токоличество магния, заполняющее спрессованное те.ло, ниже 18% по весу. При указанном содержаниимагния количество магния на весовую единицуметаллического скрала слишком низкое, что приво.дит к неэкономической операции, Если к расплав.ленному чугуну добавить избыточное количествометаллического скрала с магнием, то зто можетпривести к чрезмерному охлаждению расплавлен.ного металла.Если металлический скрап будет слишкомплотным, то при низком давлении брикеты неудерживаются вместе. Если при изготовлении при.меняется высокое давление, то брикеты не имеютдостаточной пористости для заполнения необходи.мым количеством магния.1 Части металлического скрапа включают чугун сшаровидным графитом и т,п., наиболее предпочтительна сталь. Если части металлического скраласлишком короткие, слишком толстые, слишкомширокие или очень плоские, то для получениянеобходимой структурной прочности следует при.менять значительно более высокие давления и,следовательно, спрессованное тело будет чрезмерноплотным, что приводит к низкому проценту ин.фильтрации магния,Наиболее желательными видами металлического скрапа являются те виды, которые имеют весим.метричнув форму и различные диапазоны размеров,находящиеся в пределах определенных типоразмеров,76970 Формула изобретения сО Составитель Л, Веревкина Теаред Н. Анлрейчук Корректор А. Власенко Тираж 693 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по целам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набц.4/5Редактор Н, Корченко Заказ 2961/704 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Наиболее желательные виды скрала - тонкая токарнастружка, короткие обрезки и т.п.Описываемые спрессованные металлические ло.ристые тела можно пропитывать также сплавами;наиболее желательными сплавами для пропиткиявляются магниевые сплавы, содержащие щелочно.земельные металлы, магний, кремний, и редкозе.мельные металлы (церий, лантан) или редкоземельные сплавы ("мишметалл") и смеси этих металлов.Под термином "магний" подразумевается металлический магний или сплавы металлического магния.Как правило, металлический скрап имеет мас.ляное покрытие, При необходимости это покрытиеможно удалить перед пропиткой, Один из способовобезжиривания заключается в нагревании скрапа свыжиганием масла. Нагревание можно проводитьдо и после прессования, Однако экономическицелесообразным является прессование металличес.кого скрапа с последующим нагреванием спрессован.ного металла с целью удаления масла и одт 1 овременного предварительного нагрева металла перед еговведением в расплавленный магний для пропитки,Если спрессованный металл подвергается предварительному нагреву перед введением в расплавленный магний, чеобходимо исключить чрезмерноеокисление металлического скрала. Имеющийсяокисел может вступить в реакцию с металлическиммагнием, способствовать бурной реакции во времяпоследующей обработки железосодержащих расплавов и вызвать значительное потребление магния, чтоснижает эффективность,Установлено, что в период стадии предваритель.ного нагрева весовое содержание металлическогоскрапа, спрессованншо в виде сетки, вследствиеокисления не должно превышать приблизительно3 Я, предпочтительно не более приблизительно 1%,Величина окисления удерживается в определен. ньтх пределах, если температура предварительного нагрева в воздухе 260 . 538 С, Можно применять температуру порядка 649 С, если продолжительность предварительного нагрева не больше одного часа. При осуществлении предварительного нагрева в неокислительной атмосфере диапазоны темпера. тур предварительного нагрева не имеют решающего значения.Во избежание реакц.и магния с влагой необхо. димо обеспечить правильное хранение пропитанных магнием тел путем герметизации пропитанных тел в соответствующем резервуаре или путем снабжения инфильтрованных тел осушающим реагентом в металлическом сосуде с плотно пригнанной крышкой 1. Присадка для обработки металла магнием и магниевыми сплавами, содержащая пропи.танные магнием пористые материалы, о т л и ч а ю .щаяся тем, что, с целью повышения степенииспользования магния, в качестве пористого материала использована спрессованная. механическаясмесь стального скрала н стружки при следующемсоотношении компоне, тов, вес,%:Магний 18 - 55Смесь стальногоскрала и стружки Остальное2. Присадка по п, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что в качестве магнийсодержащего реагента исполь.зованы магниевые сплавь 1.ФИсточники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1,0 ц МопО Т. С, " 1 гоо Ау , 1973, 211, а 1 е 24,с, 75-77,