Рафинирующая смесь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПЛ ЛИН А 1 июЯОао 1 С 1 02 фтДОМИТЕТ ССС ТЕНИЙ И ОТКРЫТГОСУД АРСТВЕНН РО ДЕЛАМ ИЗОБ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВ АВТОРСКОМУ(71) Целиноградский инженерностроительный институт(54)(57) 1. РАФИНИРУК 5 ЦАЯ СМЕСЬ,содержащая карбид кальция и обожженную извеСть, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения РаФини-рующей способности смеси и механических свойств чугуна, она дополнительно содержит содовый шпаквнедоменной обработки чугуна, алюминий, фториды редкоземельных металлов и углерод при следующем содержании компонентов, мас.Х:Карбид кальция 5-25Содовый шлак внедоменной обработки чугуна 5Апюминий 0,5Фториды редкоземельных металлов 0,1-5Углерод 0,5-10Обожженная известь Остальное2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что содовый шлак внедоменной обработки чугуна содержит следующие компоненты, мас.Х:Окись натрия 25-35 еОкись марганца 18-12Окись кальция 4-7Окись кремния 20-30Окись магния 1-3Окись апюминия25 Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в литейном производстве для рафинирования чугуна.Целью изобретения является повышение рафинирующей способности смеси и механических свойств чугуна.Рафинирующая смесь содержит карбид кальция, обожженную известь, содовый шлак внедоменной обработки чугуна, алюминий, углерод и фториды редкоземельныхметаллов при следующем соотношении компонентов,мас. Е:Карбид кальция 5-25Содовый шлак внедоменной обработкичугуна 5-50Алюминий 0,5-15фториды редкоземельных металлов 0,1-5Углерод О, 5-10Обожженная известь ОстальноеПри этом состав содового шлака внедоменной обработки чугуна следующий, мас.Ж:Окись натрия 25-35Окись кремния 20-30Окись кальция 3-7Окись марганца 8-12Окись алюминия1-2Окись магния 1-3Ощсь железа ОстапьноеВведение в состав рафинирующей смеси дополнительно содового шлака, апюминия, фторидов РЗМ и углерода приводит к резкому изменению физико-химических процессов, происходящих в жидком чугуне, вызывает его эффективное рафинирование.Окислы, входящие в состав содового шлака, обладают высокой активностью и, как следствие, большой реакционной способностью. При вводе их в чугун они активно взаимодействуют с серой, образуя сульфиды, которые отличаются своей термодинамической стабильностью, малой плотностью и легко удаляются из расплава, снижая при этом вязкость образующихся шлаков, особенно в области низких температур.При содержании в смеси содового шлака менее 5 Х образуется иегомоген-, ный и вязкимишпак. Это приводит к снижению рафииирующей активности компонентов смеси.При содержании содового шлака в смеси более 50 Х резко повышается 1 О 15 20 30 35 40 45 50 реакционная способность образующихся шлаков, что приводит к интенсивному разъединению футеровки ковша.Алюминий, введенный в составсмеси, наряду с сильным раскисляющим воздействием на металл, ведетк восстановлению сульфидообразую-щих металлов из окислов, повышаятем самым активность протеканияреакций десульФурации чугуна.Нижний предел содержания алюминияв составе смеси (0,5 Е) необходимдля обеспечения протекания реакцийвосстановления сульфидообразующихметаллов из окислов смеси; при содержании его более 153 происходитпроцесс насыщения чугуна алюминием иснижение прочностных характеристикметалла,Наличие в составе смеси карбидакальция совместно с обожженной известью способствует более активному удалению серы из чугуна. Привводе в чугун кальция, входящий всостав СеС и СаО, активно вступает в реакцию с серой, образуятугоплавкие соединения СаЯ.Особенно эффективно обессеривание чугуна карбидом кальция, известью, содовым шлаком протекаетпри наличии в смеси фторидов редкоземельных металлов. Наличие этихкомпонентов вызывает резкое понижение температуры плавления рафинирующей смеси (до 1100-1150 С), повышение ее жидкоподвижности и реак-.ционной способности по отношениюк сере чугуна. Кроме того, при взаи"модействии фторидов с чугуном происходит восстановление из них редко,земельных металлов, которые являютсясильными элементами-модификаторами,способствующими как рафинированиючугуна, так и его модифицированию,что приводит к значительному повышению его механических свойств.При содержании этих компонентовменее 0,1 Е понижается жидкоподвижность шлака и несколько снижаютсямеханические свойства чугуна. Повышение их содержания (более 57) де",лает шлак агрессивным по отношениюк футеровке ковша.Углерод в смеси способствует обраэованию дополнительных центров, кристаллизации графита, устранению отбеР ла и уменьшению усадки.При содержании ,углерода менее 0,5 Х зародышеобразо3 1258 вание графита происходит малоэффек- тивно. Ввод углерода в смесь в количестве более 103 приводит к выделению спели в чугуне.Рафинирующую смесь. готовят следую щим образом: исходные компоненты измельчают до фр. (Э,мм (кроме порошкового алюминия и фторидов РЗМ. кото рые используют в состоянии поставки) смешивали в барабане в течение 30 мин.10 Б -Б- 1 ООЗ Би где Би содержание серы в исходномчугуне;содержание серы в чугуне,обработанном рафинирующимисмесями Бк Компонентный состав испытанныхрафинирующих смесей приведен втабл. 1.Смеси 1-4 соответствуют составу предлагаемой рафинирующей смеси, смеси 5 и 6 взяты для сравнения(более высокое и более низкое содержание элементов), смесь 7 соответствует известному составу рафинирующей смеси, 20Сравнительные испытания смесейпроводят влитейном цехе. Чугунвыплавляют в вагранке производительностью 3 т(ч, отливают клиновидныепробы и детали насосов. В качестве 25шихты используют литейные чугуйымарки ЛК и ЛКЗ, .чугунный лом и отходы собственного производства. . Температура металла на желобе вагран" ки 1360-1380 С. Обработку чугуна осуществляют в чаниковом ковше емкостью 0,6 т. Расход рафинирующей Ост альное 10 36 0,10,5 115 50,4 0,0516 6 23 0,5 10 40 52 0,6"В составе 7 дополчительно содержатся фторидыщелочноэемельных металлов в виде СаР,в количестве 2 ,1 52 203 124 255:46 28 833 4смеси составил 17 от веса жидкогометалла.Степень обессеривания чугуна 1определяют по формуле Результаты десульфирующей способности смесей и механические свойства чугунов приведены в табл, 2, 1 Обработка чугуна рафинирующими смесями предлагаемого состава позволяет получить более высокие степень обессеривания и механические свойства чугуна, чем смесями известных составовОжидаемый экономический эффект от применения предлагаемого состава рафинирующей смеси составляет 10-15 руб. при обработке 1 т чугуна за счет повышения ее рафинирующей способности в 1,3-1,6 раза и -повышения механических свойств чугуна: предела прочности при растяжении на 60-100 МПаотносительного удлинения на 15-177.Таблиц а 1370 380 380 360 310 300 280 Относительноеудлинение 8 , Х 2,Я 1,8 2,0 1,6 0,4 0,5 0,3 Составитель К. СорокинРедактор Н. Егорова Техред М.Ходанич Корректор Т, Колб Заказ,5086/25 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 45 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4