Способ получения смесевых модификаторов

. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК 93109 А 9)) 22 С 35 0 НИЯ О СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИ ТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕВЫХМОДИФИКАТОРОВ(57) Изобретение относится к металлургии,в частности к литейному производству, Цельизобретения. - улучшение санитарно-гигиенических условий труда при приготовлении Изобретение относится к металлургии, в частности к литейному производству, и может применяться при производстве углеродосодержащих смесевцх модификаторов для обработки расплава чугуна,Целью изобретения является улучшение санитарно-гигиенических условий труда при производстве и использовании модификаторов и повышение их модифицирующего эффекта,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения смесевых модификаторов для чугуна, заключающемся в дозировании и смешивании порошкообразных компонентов, включающих углеродные материалы, преимущественно в виде порошка графита или угля, в смесителе до однородной массы, г(редва рител ь но перед смешиванием на порошок графита или угля и использовании модификаторов, а также повышение их модифицирующего эффекта. Способ получения смесевых модификаторов заключается в дозировании и смешивании порошкообразных компонентов, преимущественно в виде порошка графита или угля, причем предварительно на порошок графита или угля наносят. оболочки из металла, например из меди, никеля и олова или их сплавов, Применение металлической оболочки на дисперсных высокоуглеродных материалах позволяет уменьшить концентрацию пыли при приготовлении модификатора в 33 раза, а при его использовании - в 15 раз, снижает в 1,4 раза отбел чугуна, повышает однородность механических свойств по сечению разностенных отливок, 1 з,п. ф-лы,наносят оболочку из металла, например из меди, никеля и олова или их сплавов.Нанесение смесевых модификаторов для чугуна, включающих высокоуглеродные. материалы, предварительно перед смешиванием на порошок графита или угля оболочки из металла, например, меди, никеля или олова или их сплавов, способствует улучшению санитарно-гигиенических условий труда при производстве и использовании смесевых модификаторов за счет устранения выделения пыли углерода и повышению модифицирующего эффекта изготовляемых по нему модификаторов, устранения непроизводительных потерь частиц углерода и более полного и лучшего их усвоения расплавом чугуна, а также благодаря наличию меди, никеля и олова или их сплавов, которые улучшают в модифицируе 1693109нтроль концентрации пыли в воздухрабочей зоны осуществляют путем отбора проб воздуха посредством аспирационного устройства на аналитические бумажные фивьтры при выгрузке готового модификатора из смесителя в соответствующую тару 55 и при вводе модификатора в расплав чугуна, выдаваемоего из плавильной печи в ковш, в количестве 0,30 ь от массы жидкого металла,Концентрацию йыли в воздухе рабочей зоны определяют по массе частиц, содержамом чугуне структуру графита и металлической основы.По предлагаемому и известному способам получают несколько составов смесевых модификаторов для чугуна, включающих порошок графита или угля, приведенные в табл.1,Для осуществления способа получения смфсевых модификаторов для чугуна, включающих порошок графита или угля, материалы используются в следующем виде: ферросилиций марки ФС 75 частицами размером 0,315 - 2,0 мм; силикокальций марок СК 15 и СКЗО частицами размером 0,315 - 2,0 мм, силикомишметалл марки ФСЗОРЗМЗО частицами размером 0,315-2,0 мм; графит тигельный.марки П 2 или электродный частицами размером 0,16 - 0,63 мм; обычный (бе металлической оболочки) и с оболочкой из Меди, никеля и олова, медно-оловянного и медно-никелевого сплавов; кокс литейный марки КЛчастицами размером 0,16 - 0,63 мм; обычный (без металлической оболочки) и с оболочкой иэ меди, никеля, олова,медно-оловянного и медно-никелевого сплавов.Предварительное перед смешиванием смсевых модификаторов нанесение на поверхность частиц порошка графита или угля/ оболочки иэ металла, например из меди, никеля и олова или их сплавов, осуществляютизвестными гальванотехническими методами в водных растворах солей соответствующих металлов и сплавов.Смесевые модификаторы для чугуна, включающие порошок графита или угля, приготавливаются отвешиванием расчетны доз компонентов в соответствии с количе твенным соотношением и последующим см шиванием в смесителе в течение 1 ч до по, учения однородного состава смеси (мас- сы).Санитарно-гигиенические условия труда при производстве и использовании смесевых модиФикаторов для чугуна, вкЛючающих углеродные материалы, преимущественно в виде порошка графита или угля, оценивают по концентрации пыли в воздухе рабочей зоны. 5 10 15 20 25 30 35 40 щихся в 1 м воздуха, приведенном к норзмальным условиям по формуле:: аС=где С - концентрация пыли в воздухе рабочей зоны, мг/м;а - количество пыли, найденное в анализируемой пробе воздуха, мг;Чст - объем воздуха, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям, м,Объем воздуха, отобранный для измеренияконцентрации пыли, замеряют расходомером.установленным после аспирационного устройства, а количество пыли в анализируемой пробевоздуха определяют путем взвешивания фильт-,ров до и после отбора на аналитических весах.Нанесение металлического покрытия напорошкообразные высокоуглеродистые материалы (графит и кокс) выполняют в лабораторных условиях двумя методами -злектрохимической металлизацией и хими-ческим осаждением.В лабораторную лопастную краскомешалку наливают водный раствор соответствующих металлов и сплавов, напримерсульфата меди. Затем в него погружают порошкообразный графит (кокс) с размеромчасти 0,16 - 0,63 мм, непрерывно перемешивая в течение 1,5 ч.После этого содержимое из мешалкипроцеживают через сито с ячейкой 0,16 мми оставшийся на сите металлизованныймедью порошок помещают в электрическийсушильный шкаф, где выдерживают 2,0 чпри 170 - 180 С, Из прокаленного в сушильном шкафу порошка с металлической ободочкой отвешивают расчетные дозы длясоставления шихты смесевых модификаторов,8 промышленных условиях нанесение металлических покрытий на порошкообразные высокоуглеродистые материалы (графит, кокс и т,п,) можно осуществлять любым известным гальваническим методом, при этом при необходимости интенсификации процесса получают оболочки электрохимическим методом с применением реверсирования тока и ультразвука,Действие смесевых модификаторов выявляют на чугуне с СЕ=3,35 - 3,450, выплавленным в индукционной печи и нагретым до 1490+10"С, а затем охлажденным до 1430+10 С. Модифицирование проводят в ковше при сливе расплава чугуна иэ печи присадкой модификатора в количестве 0,3 от массы жидкого металла, Модифицирующий эффект смесевых модификаторов оценивают по величине отбела на клиновой пробе размером 100 х 50 х 20 мм, заливаемой в стержневую форму с металлической пли-1 693109 той и по показателям твердости НВ на пробах толщиной 10,20,40 и 60 мм.Результаты испытаний предлагаемого и , известного способов получения смесевых модификаторов для чугуна, включающих уг леродные материалы, преимущественно, в виде порошка графита или угля и получаемых по ним модификаторов, приведены в табл.2.Иэ приведенных в табл.2 данных следу ет, что предлагаемый способ получения смесевых модификаторов для чугуна, содержащих литейный кокс (опыты 1-3) по сравнению с известным (опыт 12) уменьшает концентрацию пыли при приготовлении 15 модификатора в 33 раза, а при его использовании в 15 раэ, уменьшает склонность к отбелу в 1,4 раза и повышает однородность механических свойств по сечению разно- стенных отливок, в частности, за счет умень шения максимальной величины разброса твердости с 34 до 16 - 20 Н В.При использовании графита в модификаторе в зависимости от его содержания концентрация пыли по предлагаемому спо собу (опыты 4-11) по сравнению с извест- . ным (опыты 13 и 14) при приготовлении модификатора уменьшается в 45-80 раз, а ,при использовании в 23 - 40 раз, склонность Таблица 1 Содержание компонентов в модификаторе, мэс. Опыт СиликоГрафит ГраФит с обо- лочкой Графитс оболочкой Литейный Литейный Литейный Литейный кокс с оболочкой из кокс соболочкой из мишметаллФС 30 РЗИ 30ф кокс соболочкой из кокс из оло из меди никеля ва олова меди По 20 80 .80 80 20 40 40 60 предлэгаемомуспособу124567891011 к отбелу уменьшается в 1,2-1,5 раза, величина максимального разброса твердости по сечению разностенных отливок составляет 15 - 28 НВ, по известному 38 - 50 НВ.Применение предлагаемого способа позволит получить экономический эффект эа счет уменьшения брака отливок в результате повышения модифицирующего эффекта лриготовленных модификаторов и снижения затрат на оборудование ввиду улучшения санитарно-гигиенических условий труда.Формула изобретения 1. Способ получения смесевых модификаторов путем дозирования и смешивания порошкообрэзных компонентов, содержащих высокоуглеродные материалы преимущественно в виде порошка, графита или угля, в смесителе до однородной массы, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда при производстве и использовании модификаторов, а также повышения их модифицирующего эффекта, на порошок графита или угля перед смешиванием наносят металлическую оболочку.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наносят металлическую оболочку из меди, никеля, олова или их сплавов,8 Продолжение табл, 1 1693109 ивтаеи еие тщ Ф Содержание компонентов в модификаторе, мас.6Опыт Литейный Литейныйкокс соболочкой иэолова Литейныйкокс соболочкой иэникеля Графит кокс 80 т4060 Продолжение табл. 1 Содержание элементов, масА СиликокальциСК 30 Графит соболочкойиз мерноникелевог илико альци Ферросилиций рафит сболочкойз медноловянсплава голава 40 б 8 8 2 извес омупосо 18 18 3 4.По известному способу 12 20 13 14 Попредлагаемомуспособ Литейныйкокс соболочкой иэмеди 25 22 22 о 222 СиликомишметаллфСЗОРЗМ30 Графитс оболочкойиэ меди Графит с оболочкой иэ оло ва1693109 Таблица 2 Твердость НВ в стенках отливок толщиной, мм Величинаотбела, мм Концентрация пыли ввоздухе рабочей зоны,мг/мз Опыт 40 60 20 1 О при выгрузке при вводеиз смесителя в кова 11,58,75,5 242 232 231 219 214 200 М М 261 251 230 266 257 250 2,4 3,0 4,0 66 72 80Ю Составитель, А.БармыковТехред М.Моргентал Корректор С,Черни Редактор Н.Рогулич Заказ 4054 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 По предлагаемому способу 1234567891011По известному способу 121314 2,0 2,0 2,0 1,6 1,6 1,6 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,16 0,16 0,10 0,13 0,13 0,13 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 8,4 260 8,2 261 8,5 260 6,1 25058 250 6,2 249 4,4 245 4,2 246 45 246 4,3 245 44 246 255 257 255 244 245 243 2 Э 2 237 234 2 Э 5 233 248 252 248 239 240 2 Э 7 224 231 225 229 225 240 245 240 23 235 230 217 227 218 224 218