Брикет для модифицирования чугуна

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено 141281. (21) 3364134/22-02с присоединением заявки М(23) Прноритет -Опубликовано 07,0383. Бюллетень Но 9Дата опубликования описания 07.0383 И) М. Кл.з С 21 С 1/08 Гоеударствеиный комитет СССа по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения. Б.Соболев, С.А.Морозов, Б.А.Столповск П.Климов, В.Э.Бредис, А.П.Усачев, А.Ии А.В.Новодворский политехзавод ческий институт и Лободный Сокол" и Ю) Заявители(54) БРИКЕ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ дробь чугун Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, в частности к производству модифицированных чугунов для ответственных отливок.Известны брикеты для введения в чугун легирующих элементов, состоящие иэ ферросплава в гранулированном или дробленом виде и связующего - цемента, извести, глины или их смеси 11.Содержание связующих в брикете 15-25 мас После введения в расплав связующее расплавляется и переходит в шлак, а легирующие элементы освобождаются. Недостатком данных брикетов является увеличение количества шлака за счет связующего необходимость расходования дополнительного тепла на расплавление минерального связующего, низкое усвоение легирующих компонентов.Наиболее близким к изобретению является брикет для графитизирующего модифицирования чугуна, содержащий 95 ферросилиция ФСс присадками 1,0-10 2, 1,0-15 Ва или 0,5- 1,0 ст( от массы ферросилиция), раздробленного на зерна размером 1,5- 3 мм, и 5,0 жидкого стекла в качестве связующего. Барий введен в видсиликобария 2. Эти брикеты имеют малый удельнщй вес, плохо смачиваются чугуном и неполностью разрушаются в расплаве.Вследствие этого брикеты быстро всплывают на поверхность чугуна и ошлаковываются, что приводит к низкому усвоению модифицирующих элементов и повышенному расходу модификаторов.Кроме того, применение минеральных связующих обуславливает увеличение количества шлака и расхода тепла.Целью изобретения. является повы- . шение усвояемости й графитиэирующей способности модификаторов.Цель достигается тем, что брикет для модифицирования чугуна включающий 75-ный ферросилиций, силикобарий, стРонций и связующее, дополнительно содержит стальную дробь, а в качестве связующего содержит литейный чугун при следующем соотношении компонентов, вес.:75 -ный ферросилиций 17-28 Силикобарий 10-25 Стронций 0,5-1,5 Стальная 30-50 Литейный 15,5-22,575-ферросилиций применяют фракцией 1,5-3 мм, силикобарий - с содержанием бария 20,5 и фракцией 1,5-3 мм, стальную дробь диаметром 2-3 ммВведение стальной дроби и чугуна в состав брикета приводит к увеличе нию его плотности до 5,9-6,5 кг/смчто резкоснижает скорость всплытия брикета в расплавленном чугуне. Кроме того, применение чугуна в качестве связующего приводит к полному 0 разрушению брикета в расплаве и не увеличивает количество шлака, что также способствует максимальному усвоению модифицирующих элементов.Брикеты изготавливают следующим 35 образом.В индукционной тигельной печи плавят ферросилиций ФС 75, в который затем вводят стронций Стйв количестве 2,0-5,3 от расплава. После затвердевания и охлаждения в изложни. цах стронциевый ферросилиций дробят на зерна размером 1,5-3 мм. Зерна прочих размеров отсевают, Таким же образом дробится ирассеивается силикобарий, содержащий. Ъ Ва 20.5.5 55,2 ф железо остальное. Нужныедозы стронциевого ферросилиция, силикобария и стальной дроби помещаютв металлические изложницы, рабочиеполости которых выполнены в видецилиндров диаметром 60 и высотой40 мм. Затем изложницы заливают литейным чугуном при 1300-1330 С После затвердевания и.охлаждения брикеты извлекают из изложниц и используют для модифицирования. Для приготовления брикетов известного состава раздробленный ферроси лиций, содержащий стронций и силякобарий, перемешивают с жидким стеклом, Полученную смесь эаформовывают в изложницы и отверждают путем нагрева до 200-300 фс.Иодифицированию подвергают чугун следующего химического состава, Ф; С 3,5-3,7; 5%2,1 г 23, ИЬ 0,5-0,6; В 005-0,06, Р 0,10-0,15.й М ф 4 с0 а ю всЧ оа оВсаф 4 фЪ ф фФ в г 1 11с вхож осв ю о Ч сФ ф%щ в с 1 43 нэ е ооо ко Йж 3 РЪфса с- Ю 3 Ъ Ч Ь с а ю3 Ъ с аа в сЧ Ч 1 1 1 1 1 а 3 1 Ьо 1 3 е 1 Х1 1,1 111 1 Ы1 ЦФФ 1 1 жоно33 оЦ 111 ж1 111 1 1 1 1 1 3 1 1 11А Аокосюнжаожцо161121 х Ч1 О"ахи1 Фнжн1 Н 1 О 31 Фь 3Фж 1 ж Йа 1 ц ао жоа1 1.О 34 О о Ч ф е о ,сф Ф . Фб Щ Сф СЧ Ч Ч ЧЧ 3. Ь. Ч фсс с с- 3 3 Ч Ч а11оо а жо не ВФ еой -о О Ч Ф сч сч чФ ч 1Ьч ч Фч Ф дю ч фч ч 1 Р о1 ЦННЮ ое ж 1 хж ь о ж б йЮ л йдожь хн 1 2 1 И 1 Оа е ДбЕ неа ж оо1 1 ч 1 Х 1 1зО 11 ж 11 аллоа 3 х д ь х3ж оц 6 а 1,ьЗожоиЫхЯн ж 1е 1 ю 1 111 О Ц Оело 11 йаа 1 ожц--- -1 1 1 Н 1 ж ч1 е 1 о 1 Х 1 аВЯ 1 нжна 1 Ф 1 ж, Жю 11 ц 11 а . ОВ 11 1 1 1 1 1, 1 О 1 1191 1 11Ю1" ОФсч ч м О ф ф Мщ ОЮ ЮЬа юа ъ ц й Ф Ь с Ь,-; - О 1 1 1 1 1 1 1 1 11002362 формула изобретения ВНИИПИ Заказ 1730/10 .Тираж 566 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 Как видно из приведенных в таблице результатов испытаний, брикеты предлагаемого состава при одинаковом расходе модификаторовферросилиций, силикобарий, стронций ) по сравнению с известным (опыт 1) имеют графитизирующую способность, характеризуемую величиной отбела в 2-3 раза выше(опыты 2-5)Это позволяет снизить расход модиФикаторов на 20-30 (опыты 6,7) при 10 одновременном достижении более высо-, кой степени графитизации, чем при использовании известных брикетов. При равной величине графитизации (опыт 6) достигается снижение расхода модиФикаторов на 34. Это обусловлено хорошим смачиванием предлагаемых брикетов чУгуном, полным их растворением и высокой плотностью (в 1,6-2,0 раза выше, чем у известных).Оптимальное содержание стальной :дроби.в брикетах составляет 30-50 массы. При содержании стальной дроби свыше 50,из-.за повышения плотности и теплоаккумулирующей способности сме 25 си ухудшаются условия Фильтрации чу,гуна Я брикете при его изготовлении, Вследствие этого нижняя часть 6 рикета сначала становится рыхлой (опыты 9,10),а при дальнейшем повышении содержания дроби рассыпается (опыт 11). При содержании стальной дроби менее 30 (опыт 12) существенно умень шается плотность брикетов и снижается усвоение модификаторов, При заме" не части стальной дроби избыточным количеством чугуна (опыт 13 ) происходит окисление части модификаторов при изготовлении брикетов, что связано с перегревом смеси.Оптимальное содержание Ферросили ция в брикете 17-28 мас., а силикобария 10-25 мас Соотношение этих компонентов, обеспечиваемое при изменении их количеств в брикете в указанных пределах,позволяет полу чить наивысшую степень графитизации чугуна.при максимальном усвоении модификаторов опыты 2-5, 14.При содержании ФСниже 17 мас. (опыт 15 ) и содержании силикобария 5 О ниже 10 мас. опыт 16) снижается степень графитизании чугуна, а также его механические свойства. Повышение содержания ФСв брикете свыше 28 мас. (опыты 17,18), и силикобария свыше 25 мас. (опыты 12 19) приводит к снижению плотности брикетов и усвояемости модификаторов, .что проявляется в снижении степени графитизации чугуна и его прочности.60 Оптимальное содержание стронция в брикете составляет 0,5-1,5 мас При этом достигается наивысшая граФитизация чугуна н максимальные прочностные свойства (опыты 5,20,21) Прй содержании 5 с 0,5 мас. (опыты 22,23) существенно снижается графитизирующая способность модификаторов вследствие снижения активности кремния. Увеличение содержания эг 7 1,5 мас. (опыт 24) не приводит к существенному повышению степени графитизации и прочностных свойств чугуна и, следовательно, нецечесообразно.Содержание чугуна в брикетах 15,5- 22,5 мас. обеспечивает оптимальное содержание прочих компонентов. Кроме того, при содержании чугуна менее 15,5 мас(опыт 17) снижается прочность брикетов и происходит его осыпание при извлечении из изложницы из-за нехватки чугуна для полной пропитки наполнителей.Использование брикетов для модифицирования чугуна дает возможность по сравнению с известным значительно снизить расход модификаторов, повысить степень графитиэации.чугуна и его прочностные свойства. Брикеты рекомендуется применять для ковшовой обработки серого и высокопрсч-ного чугуна.Возможен также ввод брикетов на желоб плавильного агрегата. Экономический эффект от применения брикетов составляет 1,5 руб на 1 т литья. Брикет для модифицирования чугуна, включающий 75-ный Ферросилицийьсилнкобарий, стронций и связующее,отличающийся тем, что.с целью повышения усвояемости и гра.фитиэирующей способности модификаторов, он дополнительно содержит сталь.ную дробь, а в качестве свяэующеголитейный чугун при следующем соотношении компонентов, вес.:75-ный ферросилиций 17-28Силикобарий 10-25С.тронций 0.5-1.5Стальная дробь 30-50Литейный чугун15,5-22,5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 2852380,кл. С 21 С 1/08, опублик. 1980,2Патент франции 9 224266,кл. С 21 С 1/08, опублик. 1975,