Способ модифицирования чугуна

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ Союз Советских Социалистичесмиз Реепублнкп 11779391 К АВЙФСКОМУ Сви ЕЯЛЬСТВУ(22) Заявлено 140878 (21) 2 б 5 бб 644/22-02 (51) М с присоединением заявки Ио С 21 С 1/00 Государственный комитет" СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 15,11,80 Бюллетень йо 42 Дата опубликования описания 151180(72) Авторы изобретения Донецкий научно-исследовательский институт . черной металлургии(54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА 1Изобретение относится к литейномупроизводству,.в частности к способам"модифицирования жидкого чугуна в ковше.магнийсодержащимк лигатурами,Известен способ модкфицировайия . 3чугуна в ковше лигатурой, заключающийся в загрузке лигатуры на днопорожнего ковша и последующим запол-нением ковша Жидким металлом 11 .Однако в этом способе при эапол 16ненни ковша металлом лигатура, свободно лежащая на дне ковша и имеющаяплотность значительно меньшую,.чем.плотность жидкого металла, всплываетна поверхность к обволакивается слоем 1 сшлака, в результате чего замедляетсяпроцесс усвоения лигатуры чугуном иухудаается распределение ее в объеме,металла, так как после заполненияковша конвективное перемешивание 2 Ометалла в ковше незначительно. В результате контакта лигатуры с кисло- .родом воздуха, имеет место пироэффект и повьа 1 ецный угар лигатуры.Наиболее близким к предложенному 25по технической сущности и достигаемому результату является способ модифицкрования чугуна в ковше лкгатуроЦ,т,"оДеРжаЩей сфеРоиДизиРУюЩУю ДобавкУт,,который направлен на интенсификацию ЗО,процесса усвоения лигатуры,чугуном, При этом способе лигатуру загружают на дно ковша в отдельную. открытую сверху камеру, образованную стенкой ковша и перегородкой, возводимой на дне ковша, покрывают защитным материалом - карбидом кальция и заполняют ковш жидким чугуном. При заливке чугуном карбид кальция образует защитную корку и препятствует реакции чугуна с модификатором. После полного заполнения ковша корку пробивают стальным ломиком, через образовавшееся отверстие чугун,взаимодействует с лигатурой и происходит процесс модифнцнрования ("Тг 99 ег" - процесс) 2 .Недостатками этого способа является то, что после пробивки защитной корйи контакт чугуна с лигату рой осуществляется лишь на небольшой площади, в связи с чем процесс протекает медленно, а модкфицирующие элементы. лигатуры плохо распределяются в объеме всего металла. Для создания значительной, поверхности контак-. та.чугуна с лигатурой необходиьи многократные прокалывания защитной корки ломиком, что ведет к увеличению времени модифицкрованкя, требуетзначительных затрат ручного труда"и малоэффективнойриобработке больших масс чуГуна, Для достиженияудовлетворительного распределениялигатуры в чугуне требуется дополнительная выдержка или перемешива-ние чугуна. Кроме того, для растворений защитной корки и самой лигатуры, засыпанной в камеру, необходим физически и химически горячийчугуй. При модифицйровании чугунов с температурой ( 1350 оС этотспособ малоэффективен либо вообщенеприменим, так как приводит к быстрому "закозлению" рабочего пространства камеры, где засыпана лигату"ра, вследствие недостаточности тепла для растворения защитной корки илигатуры и повышенной вязкости такого чугуна.Целью изобретения является увели- чение степени использования лигатуры и качества высокопрочного чугуна"эа счет интенсификации процессаусвоения лигатурй и улучшения рас-,пределения ее в объеме обрабатываемого металла.Цель достигается тем, что в способе модифицирования чугуна в ковшемагнийсодержащей лигатурой, включаю- щемзагрузку лигатуры на дно ковшав отдельную открытую сверху"камеру,покрытие лигатуры защитным материалом и последующую заливку . чугуна в ковш, перед загрузкой лигатуры.затем загружают лигатуру, а послезаполнения ковша металлбм штангувместе с поддоном и лигатурой поднимают, выводят из камеры и удерживают. в металле до прекращения реакции лигатуры с чугуном.На Фиг.1 показан ковш перед поднятием поддона с лигатурой, разрез,- йа Фиг. 2 - то же, при подниманииподдона с лигатурой.Способ может быть реализован следующиМобразом,"Ковш 1 в донной части имеет перегородку 2, которая со стенкой ковшаобразует.две смежные открытые сверхукамеры,3 и 4, в одну из которых загружается лигатура, в другую поступаетжидкий металл при заполнении ковша.Перед загрузкой лигатуры в камеру наве дно устанавливают поддон 5, закрепленный на штанге б, Футерованной огнеупорными трубками 7 и Имеющий проушину 8 для захвата ее крюком9 грузоподъемного устройства (непоказано). На поддон загружают лигатуру 10. й покрывают ее защитным материалом 11, в качестве которого могут быть использованы карбид кальция,крйолит или листовое железо толщиной 2-3 мм. Выпуск чугуна производится в камеру 4. Постепенно, заполнив камеру, металл переливается через перегородку 2 в камеру 3. Защитный материал 11 предохраняет лигатуру от прямого воздействия с металломи кислородом воздуха, что обеспечивает спокойное протекание реакции впосЛедующий период. После заполненияковша 1 металлом с помощью крюка 9грузоподъемного устройства штангуб вместе с поддоном 5 и загруженнойна нем лигатурой 10 постепенноподнимают, выводят из камерыи удерживают в металле до прекращения барботажа в ковше, образующегося при взаимодействии магния с чугуном При движенииподдона вверх слои металла перемещаются в ковше, ссыпающаяся с Яоддона лигатура перемешивается с более горячими и новыми порциями металла и хорошо рассредотачивается во всемобъеме металла, , Это способствует 2 О интенсивному и полному усвоению лигатуры чугуном, .Так как камера 3наиболее полно освобождается от лигатуры, то отсутствует возможностьзамерзания лигатуры в камереи последняя всегда готова к последующему процессу модифицирования.Закрепленный на штанге поддонможет быть выполнен в виде горизонтального или с наклоном 2-5 о в одйом направлении листа, размеры которого в горизонтальной плоскостисоответствуют размерам камеры втой Же плоскости (Фиг.1,2), Поддонтакже может быть выполнен из металлического листа, размеры которого З 5 в горизонтальной плоскости по егопериметру меньше размеров камерына 5-10 см, что упростит реализациюспособа. На йоддон устанавливаютстальные. листы толщиной 2,0-4,0 мм,которые опираются на стенки камеры,образуя борта, При перемещении поддона вертикально вверх борта разводятся в стороны, опускаются и послевывода поддона иэ камеры лигатурассыпается с поддона эа пределы камеры, равномерно распределяясь в массе металла и взаимодействуя с ним.Способ позволит снизить расходдорогостоящей лигатуры в среднемна 0,5 при производстве 1 т высо копрочного чугуна. кроме того,дан-ный способ ускоряет процесс модифицирования и расширяет его возможности, позволяя обрабатывать чугуныс температурой ниже 1350 С, обеспе чивая при этом равномерное распреде"-йение модификатора в объеме металла, что также обеспечит дополнительный экономический эффект.Формула изобретенияСпособ модифицирования чугунав ковше магнийсодержащей лигатурой, включающий загрузку лигатуры на дно65779391 г,2 г. тьевКорректор А. Гриценко Составитель А. КондТехред С,МигуноваТираж 608И Государственногоделам изобретений иМосква, Ж-З 5, Раушс ор Т,Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5 7965/36 ВНИИ по 113035, филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная,4 ковша в открытую сверху, камеру,покрытие лигатуры защитным материалом и последующую заливку. чугунав ковш, о т л и ч а юи й с я тем,что, с Жлью повышения степени использования и ийтеисификации процесса усвоениялигатуры чугуном путем.увеличения .поверхности контакта ее сметаллом, перед загрузкой лигатурына дно камеры устанавливают поддон,на который загружают лигатуру, а после заполнения ковша металлом, йоддон овместе с лигатурой перемещают в камере вертикально вврех выводят из камеры в ковш и удерживают в таком положении до прекращения реакции лигатуры с чугуном.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ващенко К.И, и Софрони Л. Магниевый,чугунМ., Машгиз, 1960.,с. 146.. 2. Бораз М.В. и Огородник В.А.Методы производствачугуна с шаровидным графитом за рубежом. - "Литейное производство", 1971, М 11.