Способ внепечной обработки жидкого чугуна магнием

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕНИЯК АЗТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскимиСоциалистическихРеспубнии и 9 8316(23) Приоритет ао делам изобретений и открытий) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ЧУГУН МАГНИЕМИзобретение и литейном ти к внепеч ующи ывае магнием тносится к металлурпроизводству, в частй обработке чугунауляционном вакуумироким по технической вании.Наиболее близсущности и достигаемой цели к изобретению является способ обработки жид" ких металлов реагентами в циркуляционной установке, заключающийся в том, что в подводящую трубу вводят порошкообразный реагент в струе газа, а в нижнюю часть отводящей трубы под давлением подают видкид деагент 1 1.Недостатком известного способа является сравнительно невысокая степень усвоения жидкого реагента, пода-.ваемого в нижнюю часть отводящей тру" бы. В процессе ввода порошкообразного реагента в струе газа в подводящую трубу достигают интенсивной циркуляции металла из ковша в вакуум-камеру и обратно в ковш по сливной тру- бе. При этом подаваемый в сливную В.И. Московка, И,И. Быков трубу в противотоке с циркулир м металлом жидкий реагент выбрас тся сливаемым расплавом обратно в ковш, и лишь небольшая часть его возможно всплывает в вакуумную камеру, преодолевая гидродинамическое сопротивление столба движущегося встречного жидкого металла. Выброшенный струей в расплав ковша жидкий реагент, как ; более легкий, мгновенно всплывает на зеркало металла, и эффект модифицирования на этом прекращается. Таким образом, интенсивность процесса обработки снижается и металл остается недомодифицированным. Известный способ позволяет повысить Физико-механические свойства чугуна на одну-две марки, однако получить высокопрочный чугун с шаровидным грашитом, не применяя дополнительных технологических приемов, данным способом не представляется возможным. Кроме того, в случае применения в качестве иидкого реагента магния выброс его в ковш со9183 16 4ная, что приводит к уменьшению меха" нических свойств чугуна, а превышение количества магния больше 0,05 о приводит к образованию отбела в тонкостенных отливках.В качестве вещества, способствующего циркуляции металла и вдуванию в него паров магния, выбран природный газ.Внепечная обработка серого чугуна марки СЧ 18-36.В индукционной печи МГП выплав лено 150 т чугуна следующего состава, вес.:,: углерод 3,6; кремний 2,3; марганец 0,8; сера 0,03, фосфор 0,05. Затем переливают в ковш выплавленный металл и под зеркало металла в ковше на глубину 400 мм погружают всасывающий 3 и сливной 4 патрубки циркуляционной вакуум-камеры 2. Заданную дозу магния 5 нагревают до температуры испарения в смесителе и одновременно вводят в объем смесителя осушенный природный газ под давлением 1,5-.2,5 атм, При создании разрежения 20 мм рт.ст, в циркуляционной камере расплав поднимается по патрубкам в донную часть камеры. Затем в подъемный патрубок на расстоянии 100 мм от поверхности металла ковша в восходящий патрубок вакуум-камеры засасыва- . ют природным газом из испарительной камеры с магнием его пары, создавая общее давление паров магния с природным газом 1,5-2,5 атм. Пузыри газа и магния, поднимаясь, инжектируют в/камеру новые порции расплава иэ ков ша. Избыток металла из камеры по слив- ному патрубку стекает обратно в ковш. Так создают непрерывное движение металла из ковша в вакуум-камеру и об" -ратно, обеспечивая и одновременное модифицирование расплава парами магния. провождается значительным пироэффектом, ухудшающим санитарно" гигиенические условия труда.Целью изобретения является повышение физико-механических свойств чугуна и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу внепечной обработки жидкого чугуна магнием в цирку ляционной установке с вводом реагента в струе газа, вдувают во всасывающий патрубок пары магния в смеси с природным газом, подаваемым под давлением 1,5-2,5 атм, инжектируя порции з расплава в вакуум-камеру до получения остаточного содержания магния в вакуумированном чугуне 0,03-0,05/.Схема реализации способа представлена на чертеже. 20Расход магния в испарителе составляет 0,1 от веса обрабатываемого металла. Чугун приведенного состава при вакуумировании циркулируют для сопоставления эффекта известным способом, т.е. с вводом со струей газа порошкообразного реагента в подводящую трубу вакуум-камеры и подачей жидкого магния в ее отводящую трубу. По известному способу удалось получить чугун марки СЧ 32"52, а по предлагаемому - высокопрочный чугун марки ВЧ 50"2о Ф,своиства которого представлены в таблице.ф Жидкий металл 1 в разливочном ковше при 1380-1440 С вакуумируют перед разливной с помощью циркуляционной ус. тановки 2, погруженной всасывающим 3 .и сливным 4 патрубками под зеркало2 расплава на глубину 300-500 мм. Смеси- тель с необходимой для модифицирования дозой магния 5 соединен шлангами со всасывающим патрубком и с источни-ком природного газа под рабочим давлением, равным или более 1,5 атм. Вакуум в камере циркуляционной установки поддерживают на заданном уровне порядка 12-40 мм рт.ст. для всасывания расплава в вакуум-камеру, причем обес ф печение интенсивной циркуляции достигают путем инжектирования новых пор" ций металла пузырьками газовой смеси 6, вдуваемой во всасывающий патрубок. Подача паров магния с природным ф 0 газом под давлением 1,5-2,5 атм обеспечивает их надежное прохождение в восходящую ветвь вакуум-камеры. При давлении меньше 1,5 затрудняется подача паров магния в обрабатываемый фф расплав. При давлении больше 2,5 атм скорость циркуляции резко возрастает и пары магния не успевают полностью усвоиться расплавомо что снижает степень усвоения магния, 50Содержание магния в конечном расплаве в пределах 0,03-0,054 обуслов-.лено ууовиями получения высокопрочного чугуна с высокими Физико-механическими свойствами, Ори содержаниимагния в чугуне меньше 0,03 в структуре металла получается смешанная форма графита ( пластинчатая и шаровид918316 Формула изобретения Пределпрочности прирастяжении,е50 1,5 1,75 69 70 50,5 2,5 лЗаказ 2057/1 Тираж 587 Подписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул тная, 4. Проек По предварительному расчету эконо" 15 мический эФФект от применения способа внепечной обработки чугуна составляет 11-13 руб при производстве 1 т вьсокоОрочного чугуна за счет повышения физико-механических свойств чугу на в 1,6 раза и увеличения степени усвоения реагента на 503. Способ внепечной обработки жидкого чугуна магнием в циркуляционной установке с вводом реагента в струе газа, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повышения Физико-механических свойств чугуна и улучшения санитарно- гигиенических условий труда, вдувают во всасывающий патрубок пары магния в смеси с природным газом, подаваемым, под давлением 1,5-2,5 атм, инжектируя порции расплава в вакуум-камеру до получения остаточного содержания магния в вакууиированном чугуне 0,03- 0,05. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 337411, кл. С 2 1 С 7/10, 1970