Способ изготовления охладительныхплит металлургических агрегатов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ Союз Сфаетскнк Социалмстическик Республик(61) Дополимтельиов к авт. саид-ау 22) Заявлено 060979 (21) 2814886/22-02 (51) М. КЛ. с присоединением заявки 14 о В 22 0 19/02 Государственный комитет СССР но дедам изобретений н .открытий(088. 8) 72) Авторы изобретен Н.Н.Александ Е.В.Ковалевич, И.Куликов, В.Т М.Е.Рябчий и В В.Ф.АбрамовскА;Г.КаменскийЯ.П.Куликов,Р.А.Местецкий Р М и дского:.оборудо вания,71) Заявите пропетровский завод алл 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОХЛ ПЛИТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ИТЕЛЬНЫХ РЕГАТОВ Наиболее эффективным и распространенным из них является нанесение покрытия на основе маршалита.Эти способы предотвращают сваривание чугуна и стали, однако имеют существенные недостатки, заключающиеся в том, что отсутствует надежная технология нанесения равномерного по толщине слоя и контроль толщины по всей поверхности, под действием расплава чугуна и вследствие термического расширения труб покрытие локально отслаивается и смывается с поверхности (в этих местах становится возможно сваривание чугуна и стали), кроме того, слой краски является тепловым сопротивлением, снижающим теплопередачу к теплоносителю. Из отал ен 10реНаиболее близок к пре способ изготовления охл плит металлургических а чающий очистку и пассив ной арматуры, укрепление ной форме и заливку ее ч нудительным охлаждением период заполнения формы кристаллизации и полного ния отливки. При этом по лота кристаллизации чугу обретение относится к металлу гии и литейному производству, вча ности к изготовлению армированных ливок типа доменных холодильниковПри свариванни чугуна и стали в чугунных отливках, армированных ст ными вставками, трещины, ооразующи ся в чугуне, распространяются на стальные вставки. Вследствие этого некоторые типы таких отливок, напр мер доменные холодильники, преждев менно выходят из строя при экспула аии. Свариванию чугуна и стали способ ствует науглероживание поверхностных слоев арматуры в расплаве.чугуна, ведущее к оплавлению этих слоев и совместному затвердеванию чугуна и оплавившейся стали с образованием меж- .20 ду ними кристаллического единства.Известны способы изготовления охладительных плит металлургических агрегатов, включающие очистку и пассивирование стальной арматуры, укреп ление ее в литейной формеи заливку ее чугуном. Для предотвращения на.углероживания и исключения сваривания арматуры заливаемым чугуном прит меняют различйые покрытия 1 30 дложенномуадительныхрегатов, вклюрование стальее в.литейугуйом с приарматуры в металлом доээтвердеванижается тепна в зонах,прилегающих к трубам, и свариваниепредотвращается 2 .Недостатками этого способа явля.ются низкая эффективность процессаизготовления доменных холодильников,обусловленная низкой эксплуатационнойстойкостью и долговечностью, так какв случае продувки труб воздухом происходит образование окалины на внут-.ренней поверхности труб, ухудшающееусловия. теплообмена при эксплуатации.При интенсивном охлаждении трубок 1 Оводой в процессе заливки предотвращается сваривание чугуна и стали, однако это приводит к ухудшению структуры отливки, способствующему отбелучугуна и снижению его механическихсвойств в районах, прилегающих к трубам,Кроме того, технология интенсивного охлажденчя создает опасные условия обслуживающему персоналу. 26Цель изобретения - повышение эф. Фективности изготовления охладительных плит путем исключения трещин встальной арматуре при эксплуатации,связанных со свариванием стальнойарматуры и тела отливки, повышениеэксплуатационной стойкости и срокаслужбы охладительных плит.Поставленная цель достигается тем,что чугун перед заливкой в литейнуюФорму модифицируют магнийсодержащим Зцмодификатором в количестве 45-55 кг/тжидкого чугуна, а при заливке Формобрабатывают в литниковой системе1,0-1,2 кг/т черного веса отливкицерийсодержащим модификатором. 35Предложенный способ может бытьреализован следующим образом.Стальные армирующие вставки подвергают очистке от гидроокислов железа,после чего травят в течение 5-10мин при 20-25 С в 20-м растворе соляной кислоты, промывают и пассивируют в 25-м растворе нитрида натрияпри 20-25 С в течение 3-5 мин. Послесушки стальные вставки укрепляют влитейной Форме, Форму собирают подз аливк l,Чугун для заливки форм выплавляютв вагранке или электросталеплавильной печи, причем содержание серы должно находиться в пределах до 0,03. 0При более высоком содержании серы(например, при выплаве в вагранке)чугун дополнительно обессеривают3-5 кг/т кальцинированной соды.Выплавленный чугун должен иметь 55следующий химический состав; С 3,23,8; 51,0-1,4," Ип Об-О, ; Р - до0,15;5 0,03-0,1 при выплаве в вагранке.ЬОПеред выпуском из плавильного агрегата на дно ковша укладывают железокремниймагниевую лигатуру ЖКМв количестве 45-55 кг/т жидкого чугуна. 65 Заливку литейных Форм производят через специальную литниковую систему, в углублении литниковой чаши которой уложен мелкодробленный цериевый модификатор МЦв количестве 1,0-1,2 кг/т черного веса отливкиПри такой обработке чугуна теплота его кристаллизации понижается и сваривания чугуна со стальной армату,рой не происходит. Оптимальность выбранных параметров технологии подтверждается тем,что при опробовании введение магниевого модификатора в количестве менее45 кг/т и заливке литейных Форм безобработки в литниковой системе церийсодержащим модификатором или с обработкой церийсодержащим модификаторомв количестве менее 1,0 кг/т черноговеса отливки эффект предотвращениясваривания не наблюдался или наблюдался частично на небольших участкахзон контакта, несмотря на получениеструктуры чугуна с шаровидным графитом, т,е. цели, преследуемой обычнопри модифицировании магний- и церийсодержащими модификаторами.Введение магниевого модификатораболее 55 кг/т жидкого чугуна и цериевого модификатора более 1,2 кг/тчерного веса отливки приводят кухудшению качества отливки в целом,появлению отбела, затруднением призаливке Форм и неоправданному перерасходу дорогостоящих .модификаторов.Введение только цериевого модификатора в литниковую систему также непредотвращает сваривания,П р и м е р 1. Стальные змеевикидоменных холодильников очищают от гидроокислов железа в пескоструйнойкамере, травят в 20-м растворе соляной кислоты в течение 7 мин при20 С, промывают и пассивируют в 25-мрастворе нитрида натрия в течение5 мин при 20 С. Прсле сушки змеевикиукрепляют в литейной форме.Чугун, выплавленный в индукционнойпечи (хймический состав, : С 3,42,5 у 1,25 ф йп О,бЗ, Р 0,09, 5 0,022),модифицируют при выпуске 45 кг/тжидкого чугуна модификатором ЖКМ-З.Заливку производят при 1240 фС поплатиноплатинородиевой термопарепогружения через литниковую систему,в углублении .чаши которой укладывают1 кг/т черного веса отливки мелкодробленного цериевого модификатора МЦ.Исследование зон контакта чугунаотливки со сталью труб змеевиков показывает стабильное отсутствие сваривания чугуна и стали,П р и м е р 2. Стальные змеевикиготовят так же, как и в примере 1.Чугун (химический состав: С 3,65;5 1,35, Мп 0,72; Р 0,12, 5 0,028)модифицируют при выпуске в ковш 55850300 Формула изобретения Составитель Т.КоролеваРедактор Н.БУшаева Техред М.Коштура Корректор Н. Вабинец Заказ 6194/14 Тираж 869 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 кг/т жидкого чугуна модификатором жки-з.В литниковой системе при заливке формы чугун обрабатывают 1,2 кг/т цериевого модификатора. Исследование зон контакта чугуна отливки со сталью труб змеевиков так же, как и в примере 1, показывает стабильное отсутствие сваривания чугуна и стали или сваривание наблюдается частично на небольших участках зон контакта,ООтсутствие сваривания армированных вставок с телом отливки обеспечивает повышение стойкости и долго-.вечности доменных холодильников на60-100 (опытные данные получены на 15Днепропетровском заводе металлургического оборудования), так как прирастрескивании тела отливки в процессе эксплуатации не разрушаются,охлаждающие змеевики и холодильник ;Ямогут еще очень долго эксплуатировать-.ся,В настоящее время кампания домЬнной печи полезным объектом 1750 м составляет в среднем по стране 42 мес. При повышении стойкости холодильников на 60-100 кампания печи продлится до 84 мес. Способ изготовления охладительныхплит металлургических агрегатов,включающий очистку и пассивированиестальной арматуры, укрепление ее влитейной форме и заливку в нее расплавленного чугуна, о т л и ч а ю - ,щ ий с я тем, что, с целью уменьшения сплавления стальной арматурыс заливаемым металлом и увеличениясрока службы охладительных плит, чугун перед заливкой в литейную формумодифицируют магнийсодержащим модифи-.катором в количестве 45-55 кг/т жидкого чугуна и при заливке в литниковой сисТеме обрабатывают церийсодержащим модификатором в количестве 1,01,2 кг/т чернового веса отливки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 222412, кл. В 22 0 19/02, 1967.2. Отчет ЦНИИТМАШ В 72-61/12,М., 1962, с. 55.