Способ получения чугуна с междендритным графитом

(19) (1) СЮС 2 0 0 ЕН анян,ая,Н Украталлиэа- отлив 1966,СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК УДАРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪИ АНИЕ ИЗО(71) Институт проблем литьинской ССР(,56) 1. Гиршович, Н. Г, Криция и свойства чугунаках. М., фМашиностроениес 195 ЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА СМ, включающийектического соститаном, пере 460-1480 фс и заовш, отличто, с целью упчения чугуна,овша перед спись кальцинирой стружки в ко- обрабатываемоенин соды и(54)(57) СПОСОБ ПО МЕЖЦЕНДРИТНЫМ ГРАФИТО выплавку чугуна доэвт тава, легирование его грев до температуры 1 ливку в разливочный к ч а ю щ и й с я тем, рощения процесса полу на дно разливочного к вом чугуна вводят сме ванной соды и чугунно личестве 2-5 Ъ от веса го чугуна при соотнош стружки 1:(10-30).Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к производству чугуна для изготовления стеклоформ.При использовании чугуна в качест"ве конструкционного материала получение междвндритного графита нежелательно, так как такой чугун обладает низкими механическими свойствами.Однако имеются области, где чугунс междендритным графитом находит применение, в частности для изготовления стеклоформ.,При применении для стеклоформ нетребуются высокие механические свой"ства,чугуна, а определяющими для выбора материала для стеклоформ явля"ются также такие свойства его, как .хорошая обрабатываемость, мелкоэернистость, высокая теплопроводностьи высокая температура прилипания к. стеклу. Именно такими свойствами обладает чугун с междендритным графитом.Наиболее близким к.предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту являетсяспособ получения2чугуна с междендритным графитом, вклю"чающий выплавку чугуна доэвтектического состава, легирование его титаном, перегрев до 1460-1480 оС, продув"ку углекислым газом и заливку в разливочный ковш 1Недостатка щ указанного способаявляются наличие специального сбору"дования для продувки расплава чугунауглекислым газом и связанная с этим З 5необходимость постоянной обеспеченности сжиженным углекислым газом,Цель изобретения - упрощениепроцесса получения чугуна.Поставленная цель достигается сог ласно способу получения чугуна с междендритным графитом, включающему вы-плавку чугуна доэвтектического состава, легирование его титаном, перегревдо 1460-1480 С и заливку в Раэливоч" 45ный ковш, на дно разливочного ковшаперед сливом чугуна вводят смеськальцинированнойсоды и чугуннойстружки в количестве 2-5 от веса обрабатываемого чугуна при соотношениисоды и стружки 1:(10-30),При количестве смеси со стружкойболее 5 эффективность обработки углекислым газом (определяемая по протяженности эоны с междендритным граФитом) почти не повышается, а температура чугуна снижается ниже требуемого уровня, поэтому обработка смесьюв количестве более 5 нецелесообразна,П р и м е р 1. Чугун плавят в индукционной печи ЛПЗс кислой Футеровкой тигля (емкость тигля 60 кг),В качестве шихтовых материалов дляполучения комплекснолегированного чугуна используют литейный чугун ЛК 2,Ферросплавы - феррохром ФХ 60, ферро-.титан ТИ 2, Ферросилиций ФС 75, медь,никель, а также стальной и чугунныйлом Соотношение их в шихте обеспечивает получение чугуна следующего хи"мического состава, вес,: С 3,3) Я2,2; Мп 0,6; И 0,5; Сг 0,3) Си 0,12;Тз. 0,50Все шихтовые материалы вводят взавалку, кроме Ферросилиция и Ферротитана. Ферротитан, измельченный до Кальцинированная сода разлагается под действием высокой температуры с вьделением углекислого газа, который барботирует через слой металла в ков" 55 ше. Упрощение процесса получения чугуна состоит в том, что углекислый гаэ, необходимый для продувки жидкого чугуна, получается при разложении соды, э связи с чем исключается необходимость в обеспечении участка сжи" женным углекислым газом и в оборудовании для продувки.Сода добавляется в смеси с чугунной стружкой для уменьшения скорости 65 разложения ее и создания лучших условий для обработки расплава углекислым газом, образукщимся при разложении соды,Кроме того, добавление стружкиспособствует снижению температуры чу-гуна, перегретого при выплавке до1460-1480 С, до необходимого уровня(разливка чугуна производится при1350-1320 С).Смесь соды и стружки берется в отношении 1:(10-30), т.естружки значительно больше с тем, чтобы обеспечить медленное разложение соды и постепенную барботацию образующегося уг"лекислого газа через расплав.При количестве соды по отношениюк стружке меньшем 1:30 реакция разложения соды замедляется, продолжительность плавки увеличивается и обработка углекислым газом становится малоэффективной.При соотношении соды к стружкебольшем, чем 1:10 реакция разложения соды происходит слишком бурно,что не обеспечивает необходимой сте"пени обработки углекислым газом (гаэочень быстро проходит через расплав)и опасно с точки зрения техники безопасности, так как возможны выбросЫрасплавленного металла из ковша.Количество смеси соды со стружкойдолжно составлять 2-5 от веса обрабатываемого чугуна. Обработка чугунасмесью в количестве менее 2 необеспечивает получения того количест"ва углекислого газа, которое необходимо для обработки расплава с целью1014908 Количествосмеси,.вес.Ъ Протяженность зоны с междендритным графитом, мм 35 Известиый способ 40 20-25 Предлагаемый 2,0 35-40 35-48 48-50 3,5 4,2 52-56 5,0 50 5,6 54 56 ю 3кусков не более 10 йм, вводят в тигель печи за 2-3 мин до заливки чугуна в разливочный ковш после раскисления чугуна в тигле Ферросилицием ФС 75.Чугун перегревают до 1480 С, Пере ливают в раэливочный ковш при 1440 С. На дно разливочного ковша помещают смесь чугунной стружки и кальцинированной соды в количестве 2,5 от веса чугуна (1,5 кг на ковш 60 кг) при 10 соотношении соды и стружки в смеси 1315.Температура разливки чугуна в Формы составляет 1330 С. Отливают заготовки для черновой формы бутылки с использованием холодильника, (олодильник в виде чугунной плиты устанавливают в той части, где Формируется рабочая поверхность Формы, Толщина стенки заготовки 120 мм.Чугун обрабатывают в разливочном ковше смесью соды и стружки в количествах от 2,0 до 5,6, Затем в отливке замеряют протяженность зоны с междендритным графитом по толщине отливки от холодильника.Результаты измерения представлены в таблице.Приведены также данные о протяжен ости зоны с междендритным графитом в отливке исходного титанистого чугуна,не обработанного углекислым газом.Как.следует из полученных данных в чугуне, полученном по предлагаемо му способу, протяженность зоны с междендритным графитом значительно больше, чем в исходном (известном) необработанном чугуне при одинаковом содержании титана. Это доказывает при1 емлемость способа для изготовлениястеклоформ,.П р и м е р 2. Чугун плавят в индукционной печи ЛПЗ, емкость тигля 30 кг. Состав чугуна, вес,В С 3,2 у81 2,41 Мп 0,5; НХ 0,4; Сг 0,3; Си0,10 у Т 1 0,5.Технология плавки такая же,как и в.первом примере. Чугун нагревают до1480 ОС, выдерживают 2 мин и переливают в нагретый раэлнвочный ковш.Температура чугуна в тигле печи перед переливом в разливочный ковш составляет 1410 С.На дно разливочного ковша помещают смесь чугунной стружки и кальцинированной соды в количестве 2,2 В отвеса чугуна .(0,7 кг) .при соотношениисоды н стружки 1:10, При укаэанномсоотношении соды и стружки происхо"дит равномерное разложение соды испокойная барботация углекислого газа через расплав.Температура чугуна после обработки 1360 ОС, температура разливки чугуна в формы 1330 С, В отливках обес"печивается получение междендриКногографита, протяженность зоны с междендритным графитом составляет 3540 мм.П р и м е р 3. Чугун плавят в Индукционной печи МГПс емкостьютигля 150 кг. Технология плавки исостав выплавленного чугуна такие:же, как и в примере 2.После расплавления исходных шихтовых материалов и введения ферротитана чугун нагревают до 1480 С, выдерживают 2-3 мин и переливают впредварительно нагретый разливочныйковш (емкость 150 кг). Температурачугуна в тигле печи перед переливомв раэливочнкй ковш составляет 1430 С.На дно разливочного ковша помещают смесь чугунной стружки и кальцини".рованной соды в количестве 4,2 отвеса чугуна при соотношении соды истружки 1:30,Процесс разложения соды поисходитравномерно и спокойно, наблюдаетсяумеренная барбатация образующегосяуглекислого газа через расплав, что.гарантирует получение в отливке меж-.дендритного графита. Протяженностьэоны с междендритным графитом в от".ливках достигает 50-52 мм, а в отливке иэ исходного титанистого чугуна,не обработанного углекислым газом,до 25 мм, Температура чугуна послеобработки смесью соды н стружки составляет 1350 С, температура разливкичугуна в формы 1340 ОС. Использование предлагаемого способа получения чугуна с междендритным графитом обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: не требуются приспособления и устрой1014908 Корректор И,Шулла Заказ 3135/22 Тираж 568 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 ства для продувки углекислвщ газом,наличие сжиженного углекислого газа.,Способ легко осуществим в литейныхцехах, которые изготавливают отекло" Редактор С.Юско Техред М. Коштура форвард, материалы для его осуществления - сода и чугунная стружкавсегда