Шихта для получения модифицирующего шлака

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 24742 19) 111 11 4 С 21 С 5/ ЕНИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13Ц 1 идт 5 КА(54) (57 ЦИРУЮЩЕ и плави щ а я с ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕО ПШАКА, включающовый шлат, о т ля тем, что, с целу модифицирующихия его десульфуриона дополнительнремния и базальт пношении компоненто нический ин я шла Ки ующеи споо содержит ри следую- в, мас,Е: - 15 ел в,собносткарбидщем соо о СС 1982 СССР 1973 звестьПлавиковыйшлатарбид кремниазальт 5-1 0 5-10Остальн СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИИзобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к составам шихт для получения шлаковиспользуемых при плавке и обработкежелезоуглеродистых расплавов,Целью изобретения является придание шлаку модифицирующих свойств,увеличение его десульфурирующей способности,Предложенная шихта для получениямодифицирующего шлака включает известь, плавиковый карбид кремния ибазальт при следующем соотношениикомпонентов, мас,7:Известь 10-15Плавиковыйшпат 5-10Карбид кремния 5-10Вазальт ОстальноеНаличие в составе шихты указанного количества компонентов способствует созданию шлака, позволяющего при обработке чугуна одновременно его модифицировать и рафинировать.Введение в состав шихты карбида кремния обеспечивает эффективное протекание реакций раскисления окислов железа, кремния и марганца, входящих в состав шлака. Причем если раскислительная способность кремния до 1400 С превышает таковую для углерода, то в интервале температур выше 1400 С активность углерода значительно превышает активность кремния, что обеспечивает выполнение задачи интенгивного протекания реакции раскисления в широком интервале температур расплава. Использование углерода и кремния в виде отходов абра-. зивной промьппленности позволяет компенсировать их недостатки как раскислителей в непрерывно изменяющихся условиях.Содержание в составе шихты карбида кремния менее 57 не обеспечивает условий для раскисления. Увеличение содержания карбида кремния более 10 мас.7 нецелесообразно, так как приводит к удорожанию смеси и сокращает содержание в шлаке остальных компонентов, необходимых для комплексного выполнения поставленной цели.Использование в составе шихты базальта, содержащего мас,й: РеО 10-15; 51.0 42-52; МдО 5-20; А 1 0 10-20; Т 1.0 1-3, обусловлено наличием в нем окислов кремния и магния, позволяющих модифицировать чугун, а также его невысокой стоимостью. Изменение содержания базальта, выше иниже принятых пределов значительновлияет на процесс модифицирования, 5 что подтверждено практическими исследованиями, и указанные пределы считаются оптимальными.Введение в состав шихты извести иплавикового шпата обеспечивает активное протекание процесса десульфурации, а также способствует расжижению шлака и улучшает кинетику рас -кисления металла.Содержание плавикового шпата вшихте менее 57. и извести менее 107 Оне обеспечивает достаточной степениразжижения шлака и ухудшает кинетикураскисления, повышение же выше верхних пределов приводит к удорожаниюсмеси и сокращает в шлаке содержаниемодифицирующих элементов.В табл,1 приведены данные по свойствам шлака, полученного из предложенных компонентов шихты, отражающие , степень влияния на них различных со,цержаний компонентов шихты.Как видно из табл.1, шлак имеетдостаточно высокую температуру плавления и вязкость, что обеспечивает ве дение процесса электрошлаковой обработки расплава чугуна при 16501700 С. Эти показатели обеспечиваютнаходящиеся в составе базальта окислы кремния, железа и алюминия (за д 5 счет высоких своих температур плавления и высоких вязкостей), а такжеприсутствующий в составе шихты карбид кремния. Введение в состав смеси плавикового шпата и извести в ком плексе с остальными компонентами обеспечивает шлаку необходимые свойства.В табл.2 приведены варианты составов испытанных шихт для получениямодифицирующих шлаков, при этом варианты шихт 1-3 относятся к известной шихтовой смеси. Испытание шлаков, выплавленных изизвестной и предложенной шихт, производили следующим образом,Предварительно перемешанную шихту для получения модифицирующего шлака переплавляли в дуговой электропечи после чего работу печи переводили в бездуговой электрошлаковыйрежим снижая величину напряжения,и в печь осуществляли закалку металлической шихты следующего расчетного состава,7: С 3,2-3,3; Я 1 1,91247422 Содержание компонентов, мас.Ж Шихта Свойства ст Плавиковый Карбид крем- Базаль шпат ния язкостьри 1320 С.пл. О,ОстальноТо же 2 10 0 50 2,250 О,10 53 0,5 2,0; Мп 0,7-0,8; Я 0,11-0,12;Р до 0,14; Плавки проводили в полупромьппленной однофазной электрошлаковой печи с нерасходуемым графитовым электродом. Печь питалась от печного трансформатора ТПО 250/40 ПК, Порция шихты расплавлялась и расплав подвергался обработке в течение 15 мин после достижения им темпеоратуры 1500 С. Температура шлака поддерживалась в пределах 1650+20 С. Исследовалось влияние обработки полученным шлаком на изменение химического состава и механических свойств переплавляемого чугуна.Химический состав и механические свойства чугуна, выплавленного с использованием шлака, приготовленного из предложенной шихты в сравнении с применяемой для этой цели известной шихты (опыты проведены при одинаковых условиях), приведены в табл.З.Чугун, выплавленный и обработанный шлаком, полученным из предложенной шихты, имеет более высокие ме, ханические свойства, в сравнении с обработкой шлаком из известной смеси, что объясняется значительной десульфурацией, превьппающей 907 а также модифицирующим действием шлака,содержащего высококремнеземистыерасплавы, содержашие Я в виде сложных компонентов.Модифицирующий эффект подтверждается и тем, что отбел полученного чугуна значительно меньше. Из табл.З видно также, что выплавленный чугун имеет более высокое содержание С, 31 и Мп, тогдакак при использовании известной шихты содержание этих элементов снижается, Кроме того, положительноедействие карбида кремния, который,имея высокую температуру плавленияи близкую к шлакам плотность О (3,2 г/см ), находится в слое шлака вгетерогенном состоянии, сохраняябольшую реакционную способность.Следует отметить и высокую стоимостькарбида кремния к окислительной ат мосфере, что уменьшает скорость егоокисления и делает его эффективнымдиффузионным раскислителем. Раскислительные способности шлака, получен-,ного из предложенной шихты, подтвер ждает и цвет шлака после его использования, который был зеленовато-оливковым. Таким образом, применение предло женкой шихты для получения модифицирующего шлака позволяет выплавлять модифицированный чугун с повьппенными свойствами без использования для этого дорогостоящих ферросплавов.Технико-экономический эффект отиспользования изобретения заключается в повьппении срока службы отливок из чугуна, модифицированного без применения специальных дорогостоящих феросплавов с одновременным его раскислением и десульфурацией.Таблица 11247422 Таблица 2 Шихта Содержание компонентов, мас. Е авиковый Алюминиевыйшлат порошок Базаль онцен трат тавролито звесть Карбидкремния О 8 32 То же 0 4 2 тальное 10 о 6 2 5 0 17,5 Таблица Механические свойства ихта ески состав иас. 11 МО 75 0177 93 3 вобработки риме са литель - значения бработки. енате НИИПИ Заказ 40 Тираж,5 одписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгороде ул. Проектна эз3,25 э 3 3 а 3,27