Ковш для модифицирования и разливки чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК(5) 4 В 22 Р 41/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ю.И А Е ВАНИЯ И РАЗ(54) КОВШ ДЛЯ МОДИФИЛИВКИ ЧУГУНА(57) Изобретение отнлургии и касается кошей для модифицировачугуна. Цель изобрет ится к метал нструкции ковния и разливкиения - снижение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья(56) Справочник по чугунному литью/Под ред. Н.Г. Гиршовича, Л,: Машиностроение, 19 78, лч 484,Захарченко Э.В. и др. Отливки изчугуна с шаровидным и вермикулярнымграфитом. Киев: Наукова думка, 1986с 70 расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощениеобслуживания, Ковш для модифицирования и разливки чугуна включает футерованную металлическую обечайку 1 сс цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, котораярасположена к оси цапф 2 под углом35-55 . Угол с между торцовыми плоскостями 6 и 7 перегородки 4 равен 1 О 45 . По одну из сторон огнеупорнойперегородки, 4 засыпают модифицированную смесь 5, заливку расплавапроизводят по другую сторону перегородки. Поступающий в ковш металл взаимодействует с модифицирующей смесьювначале у стен ковша, а затем - вцентральной части, при этом смесь.растворяется полностью, повышаетсястабильность свойств отливок, достигается экономия за счет снижениярасхода модифицируюыей смеси на 10157. 3 ил.Изобретение относится к металлургий и касается конструкций ковшей для модифицнрования и разливки чуу у; на, в частности высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ),5Цель изобретения - снижение расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощение обслуживания.На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг2 в то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2Ковш для модифицирования и разлив ки чугуна включает футерованныЕ металлическую обечайку 1 с цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, по одну изсторон которой размещена модифицирующая смесь 5. Торцовая поверхность перегородки 4 выполнена в ниде двух плоскостей 6 и 7, пересекакщихся на оси ковша, каждая из которых расположена под острым углом М к 25 плоскости донной части ковша 3. Угол Ы между каждой торцовой плоскостью 6 и 7 и донной частью ковша 3 выполнен равным углу естественного откоса модифицирующей смеси и составляет 10-45 . Огнеупорная перегородка 4 в донной части ковша выполнена под углом у = 35-55 к оси цапф, Модифицирующая смесь 5 при необходимости (н зависимости от конкретногосостава смеси и ее реакционной способности) прикрыта слоем покронного материала 8, в качестве которого может быть использована мелкая сталь 1 О 30 40 ная высечка, чугунная стружка.Модифицирование в предлагаемом ковше осуществляется следующим образом.По одну из сторон огнеупорной перегородки 4 при помощи воронки за сыпают модилидирующую смесь 5. При необходимости сверху засыпают покровный материал 8 также при помощи воронки, поскольку толщина покров- ного слоя невелика, угол естественного откоса смеси остается практически неизменным. Заливку расплава из печи производят так, чтобы струя падала в донную часть 3 ковша по другую сторону перегородки, Поскольку торцовая поверхность перегородки 4 выполнена н виде двух плоскостей 6 и 7, каждая из которых образует острый угол Ы с плоскостью донной части 3, поступающий н ковш металлвзаимодействует с модифицирующейсмесью 5 нначале у стен ковша 1 азатем - в центральной части, приэтом модифицирующая смесь растноряется полностью. После окончания модифицирования и снятия шпака из ковша заливают формы. Благодаря выполнению огнеупорной перегородки 4 подуглом р = 35-55 к оси цапф .2 меоталла шлак полностью вытекает изковша, После этого гргкл повторяется, а модификатор укладывают в другую полость, меняя таким образомместо размещения модификатора, Влияние количественных признаков на расход модификатора, сложность обслужи -вания ковшей и безопасность условийтруда оценивают экспериментально,Порядок проведения экспериментов следующий.Исходный чугун химического состава, мас. Х: 3, 5-3,7 С; 1,0-1,2 81;0,4-0,6 Мп; 0,02-0,03 Б; до 0,1 Р, выплавляли в индукционной печи ИЧТ 2,5.Обработку чугуна вели в 1,5-тонном ковше с перегородкой в донной части. На дно укладывали модификатор состава, мас. 7,: 50 ЖКМг 2 (8 Х Мд);.4 графит; 1,75 криолит искусственный технический, ферросилиций остальноеМодификатор вводили в количестве 3,57 от массы расплава, сверху прикрывали чугунной стружкой в количестве 1 Е от массы расплава. Чугун заливали в ковш при 1450-1470 С, после окончания модифициронания и снятия шпака отбирали пробу на химический анализ модифицированного чугуна. Во всех случаях пробу заливали че,рез 6 мин после начала заливки ковша, Определяли химический состав исходного чугуна до модифицирования.В экспериментах варьировали углыи.Из проведенных опытон следует, что прц выполнении угламенее 10 (ниже нижнего предела), чугун заливаемый в ковш по другую, снободную от модификатора сторону перегородки, практически одновременно покрывает всю понерхность олпп каторз. при этом, поскольку скоро:ть растворения модификатора у сгенок ковша ниже, чем по цеп 1 ру . счет повышенного теплооттод ), у счепок ковша возникают за г 1 гпкс с ны с чераст50 55 5 15ворившимся, частично ошлаковавпвмсямодификатором. Это приводит к повышенному расходу модификатора. Призаливке форм модиФицированным чугуном эа счет наклона ковша церастворцвшийся модификатор получает воэможность вновь контактировать с раснлавом, Это приводит к пцроэффекту ивыплескам металла, что создает опасные условия труда. Кроме того, наличие частично отшлаковавшегося модификатора приводит к образованию вполости у донной части ковша настылейметалла и шлака, которые затем нужноудалятьЭто вызывает сложности обслуживания ковша,При выполнении угла сс, большим 45степень усвоения магния не снижается, однако это приводит к увеличениюразмеров перегородки, что вызываетповышенный расход огнеупорных материалов и усложняет обслуживание ковша, Кроме того, при разливке последних порций чугуна из ковша, возццкает разбрызгивание струи, что приводит к выплескам металла и делает небезопасными условия труда.Выполнение угла с в пределах 1045 п, т,е. равным углу естественногооткоса модифицирующей смеси, обеспечивает поступление заливаемого чугунав начале к слоям модификатора, которые расположены у стенки ковша, азатем - в центральную частьЭто обеспечивает условия для полного растворения модификатора, исключает опасность возникновения пироэффекта призаливке, повышает стабильность модифицирозания, Кроме того, это позволяет свести операцию укладки моди-,фицирующей смеси к засыпке ее по однуиз сторон перегородки и исключить,операцию ее ра зравнивания, Поверхностьмодифицирующей смеси повторяет профиль торца перегородки, что позволяет упростить обслуживание ковша.Выполнение угла р меньшим 35 п приводит к тому, что после модифицирования металл из ковша (как и при использовании ковша по прототипу), сливается. неполностью. В полости для размещения модификатора (по одну изсторон перегородки в донной частиковша) происходит образование настылей металла и шлака, Это вызывает,необходимость очистки, что усложняетобслуживание ковша, Снижается полезный объем полости для модификатора 1219 Ч 6(за счет наличия цастьис.й), что приводит к повьпненцю уровня модификаторацад перегородкой, часть его цересы 5пается во вторую полость. При этомпроцесс модцфцСиронацця становитсянеуправляемым, взаимодействие расплава с модификатором начинается ранее, чем необходимо. Возникает пцроэсЯект, что также существенно ухудшает условия труда и снижает степеньусвоения магния ц соответственно увеличивает расход модификатора, Крометого, прн сливе последних порссий металла цз ковша имеют место выплескичугуна, что небеэопас.цо,Выполнение угла у большим 55 за-,трудняет попадание расплава из печи в необходимую полость в доннойу 0 части ковша (свободную от модификатора). Это приводит к усложнениюобслуживания, Кроме того, это приводит к тому, что часть расплава всеже попадает на поверхность модцфцка 35 тора, вызывая пирсэффект и проплескичугуна цз ковспа. Это приводит какк увеличению расхода модификатора(поскольку имеет место горение ц непроизводительные потери), так ц кухудшению условий труда, которые становятся небезопасными.Выполнепсе огнеупорной перегородки в донной части ковша под углом35-55 О к осц цапф позволяет при35разливке расплаву свободно и полностью вытекать и освобождать йолости, образованные дном ковша ц перегородкой: лрц этом исключается разбрызгивание струи при разливке пос-ледних порций чугуна, повышаетсястабильность модцфиццрованця, снижа- ется расход модификатора.Таким образом, при использованиипредлагаемого ковша модифицирующая45 смесь растворяется расплавом полностью, в результате повьшается стабильность свойств отливок и достигается экономия за счет снижения расхода модифицирующей смеси на 10-152.Кроме того, улучшаются условия трудаи упрощается обслуживание ковшей. формула изобретенияКовш для модифицирования и разливки чугуна, включающий металлическую футерованную обечайку с цапфами ц донной частью, на которой расположена огнеупорная перегородка, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью сццжеФ153 2199 ставитель Л. Букановахред Л,олийнык Корректор В. Кабаци Реда Келемеш Заказ 7993/17 Тираж 711ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб Подписноекрытиям при ГКНТ СССРд. 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 ния расхода модификатора, создания безопасных условий труда и упрощения обслуживания, торцовая поверхность перегородки выполнена в виде двух пересекающихся на оси ковша плоскостей, каждая из которых расположена к плоскости донной части ковша под углом 10-45 ф, при этом огне упорная перегородка расположена под углом 35-55 ф к оси цапф,