Способ получения высокопрочного чугуна

-0 Бкл. изво маши чугунному литью.ва, Л.ф Машиностро(54ЧУГУ ОГ ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОК Изобретениможет быт гииполуч енин высокизобретени ни усвоени ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ о дственное объединностроенияеев, Н.Н, Александров,у ти , Н.Г. Кульбачко,А,Н, Капилевич и В.Г. Дмитренко(56) Справочник поПод ред. Н.Г. Гиршоение, 1978, с. 250.Попов В.М, и др. Технологическиеособенности модифицирования чугунацериево-иттриевым силикомишметаллом.Литейное 1 производство, 1974, У 10,с. 4-.7. относится к металлур использовано при прочного чугуна.- увеличение степеоидизирующих элементов, снижение расхода модификаторапри сохранении уровня свойств чугуна, Предложенный способ включает выплавку чугуна исходного состава втигле индукционной печи, переключение печи, отбор жидкого чугуна вковш в количестве 0,2-0,5 номинальной емкости тигля, присадку в оставшийся расплав сфероидизирующей присадки,. включение печи на 1-5 мин приподводимой мощности к индуктору печи,равной 0,7-0,95 от номинальной мощности трансформатора, возврат в тигель печи ранее отлитого расплава чугуна и выдержку жидкого металла2-20 мин при выключенной печи, Растворение сфероидизирующей присадкипри заполнении тигля печи на 0,5-0,8его,номинальной емкости, подвод кпечи в этот момент мощности 0,7-0,95 Сот номинальной мощности трансформатора обеспечивают повышение степениусвоения сфероидизирующего элементав 2-2,8 раза, а также сокращение расхода модификатора на 20-403. 1 з,п.ф-лы, 2 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов получения высокопрочного чугуна(ЧШ 1" и ЧВГ)Цель изобретения - увеличение степени усвоения сфероидиэирующих элементов, снижение расхода модификатора при сохранении уровня свойств модифицированного чугуна, 10Изобретение иллюстрируетея примерами конкретного выполнения,Выбор режимов и параметров операций в предлагаемом способе заключается в следующем, 15Неполное заполнение тигля печи(при предварительном отборе 20-503расплава) при указанной мощности индуктора позволяет резко интенсифицировать движение имеющегося жидкого 20металла на зеркале ванны за счет изменения характера движения расплаваи значительного увеличения высотымениска, образующегося от воздействияэлектромагнитных сил, в результате25чего резко ускоряется (в 3-10 раз)растворение присадки и обеспечиваетсянеобходимая полнота усвоения элементов сфероидизаторов из нее и заданнаяФорма графита в чугуне, ЗОЗаполнение тигля до нужной величины обеспечивается предварительным отбором части исходного расплава, которая затем возвращается снова в печьпосле полного растворения сфероидизирующей присадки, или соазу выплавкойнеобходимого количества металла изшихты, что, с точки зрения экономикиплавки, не всегда рационально иэ-забольших потерь электроэнергии при 4 Оплавке в неполной печи. Количествоприсадки дается с учетом общей массыполучаемого чугуна,Минимальный отбор металла 0,2 объема тигля или верхний предел степенинаполнения тигля обусловлен началомрезкого увеличения скорости движенияметалла на зеркале ванны за счет изменения его уровня по отношению киндуктору, Заполнение тигля более 0,8номинального объема приводит к ослаблению интенсивности перемешиванияверхних слоев металла и, следовательно, к низкому усвоению сфероидизирующих элементов иэ лигатур.Максимальный отбор металла (0,5 объема) или нижний предел наполнения тигля ограничен необходимым минимальнымобъемом металла, способным растворить всю присадку с минимальными потерямина угар элементов и при смешении сисходным чугуном (в случае предварительного отбора части металла), обеспечить получение заданной (вермикулярной или шаровидной) Формы графита,а также условиями эксплуатации электрической части печи и сохранностифутеровки тигля,Мощность электрического тока, подводимого к индуктору, равная 0,700,95 от номинальной мощности трансформатора электропечи, обеспечивает интенсивное движение металла на зеркале ванны и соответственно быстрое1растворение присадки, что, предотвращает:угар РЗМ и магния и обеспечивает стабильное получение графита заданной Формы.Нижний предел (0,70) подводимоймощности при обработке расплава присадкой обусловлен минимально необходимым уровнем, обеспечивающим интен-.сивное движение металла на зеркалеванны. 11 ри подводе меньшей мощностидвижение металла резко замедляетсяи не обеспечивает быстрого растворения присадки.Верхний предел (0,95) подводимоймощности ограничен электрическимихарактеристиками промышленных печейи использовать большую мощность, какправило, просто невозможно,Выдевжка расплава в течение2-20 мин после растворения сфероидизирующей присадки пои выключенноминдукторе способствует более полномуудалению из него неметаллических(шлаковых) включений, являющихсяпродуктами рафинирования металла врезультате взаимодействия сфероидизирующей присадки с расплавом.Минимальное время этой гомогенизирующей выдержки (2 мин) выбраноиз условий полноты протекания процесса коагуляции и всплывания на поверхность ванны большей части шлаковыхчастиц с образованием слоя шлака.Зто время достаточно для обоих вариантов обработки, т,е, как с добавлением части предварительно отлитогоисходного расплава, так и, естественно, без такой доливки.Верхний предел длительности выдержки ограничен началом интенсификациипропесса окисления элементов-сфероидизаторов из расплава эа счет взаимодействия с Футеровкой и кислородом воз 139934920 духа с зеркала ванцы благодаря естественному конвективцому движению металла в тигле,Предлагаемый способ позволяет по 5лучать высокопрочный чугун как с вермикулярным, так и с шаровидным графитом, что достигается применением соответствующих присадок: РЗМ или магнийсодержащих лигатур. 10Исходная температура чугуна выбирается такой, чтобы обеспечить требуемую температуру заливки чугуна в литейные формы с учетом догрева прирастворении присадки и потерь при выдержке в печи, переливе в разливочныйковш и выдержки в нем, связанной спроведением необходимых операций передзаливкой металла в форму.Исходный чугун плавили в 8- и25-тонных тигельных печах ЬУЭиЪР 2-25 на шихте, состоящей из чушковых чугунов, чугунного лома и ферросплавов. Для получения высокопрочногочугуна с веомикулярным гоафитом применяли РЗМ-.содержащую лигатуру маркиФСЗОРЗМЗО (ТУ 14-5-136-81) в количестве 08-1,07,Шаровидную форму графита (при обработке в 8-тонных печах) получали с помощью лигатуры ЖКМК(ТУ 14-5-39-80), расход которой составил 2,5-33 от массы получаемогочугуна.Лигатуры в виде кусков 30-150 ммвводили на зеркало металла в тигель35печи при различном количестве предварительно отобранного жидкого чугуна или различной степени наполнениятигля. Перед вводом лигатуры чугундоводили до нужной температуры (длячугуна.с вермикулярным графитом 13001320 С, для чугуна.с шаровидным графитом 1360-1380 С) печь выключалии часть чугуна отливали в разливочный ковш. Затем загружали лигатуруи включали печь, подавая на индуктор мощность, равную 0,70-0,95 от номинальной.мощности трансформатора(например, 6-9 ступень тпансфовматора 8-тонной печи). После полного50растворения лигатуры печь выключали,доливали предварительно отлитым чугуцом и выдерживали в течение 2-20 миц (магниевый чугун с шаровидцым графитом 2-10 миц) дпя удаления в шпак продуктов взаимодействия лигатуры с жидким чугуном, Затем скачивали образовавшийся шлак, и чугун сливали в раэливочцый ковш, на дно которого давали дроблецый 753-ный ферросилиций в количестве 0,4-0,6 Е,Параметры обработки, химический состав и механические свойства полученных чугунов приведены в табл,1 и 2Как видно иэ данных табл, 1, обработка расплава в полном соответствии с предлагаемым способом обеспечивает увеличение степени усвоения в расплаве элемента сфероидизатора в 2-2,8 раза, а также снижение расхода модификаторов на 20-40 Е.Формула изобретения1. Способ получения высокопрочного чугуна, включающий выплавку чугуна исходного состава в тигле индукционной печи, присадку сфероидизаторов на зеркало расплава, выпуск расплава чугуна в ковш с предварительно введенными на его дно графитиэирующи - ми присадками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени усвоения сфероидизирующих элементов, снижения расхода модификатора при сохранении уровня свойств модифицированного. чугуна, перед обработкон сферосидизирующими присадками печь отключают, отбирают жидкий чугун в количестве 0,2-0,5 от номинальной емкости тигля, а в оставшийся в тигле печи металл вводят сфероидизируюшие присадки, включают печь на 1-5 мин при подводимой мощности к индуктору. равной 0,7-0,95 отноминальной мощности трансформатора, затем в тигель возвращают ранее отлитый расплав чугуна и осуществляют выдержку жидкого чугуна 2-20 мин при выключенной печи.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при использовании в качестве сфероидиэатора магнийсодержащсй лигатуры выдержку расплава перед выпуском проводят 2-10 мин.1399349Я ф3 Яи е и 451 ВВВ ео ф ойЮ ФМ еем м сф а.р О о о ое фч