Устройство для ковшевого модифицирования чугуна

( 9) 21 С 1/О ГО СУДА Р СТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВ Л(71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им, В.И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССРЛЬ 1715855, кл. С 21 С 1/00, 20.12.90,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОВШЕВОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА(57) Изобретение может быть использованодля внепечного рафинирования и модифицирования чугуна, а также черных и цветных Изобретение относится к м и может быть использовано для д ф ц рова ния чугуна.Известно устройство для модифицирования чугуна лигатурами, представляющее собой колокольчик-испаритель, жестко соединенный с тяжелой крышкой ковша, в результате чего колокольчик находится только на дне ковша. Однако вышеуказанное устройство характеризуется относительно невысокой степенью усвоения модифицирующего компонента,Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и назначению является устройство для ковшевого модифицирования чугуна, включающее металлический конвейер с модификатором, который размещают от дна ковша на расстометаллов, Устройство представляет собой стальной контейнер с отверстиями, расположенными в боковой и донной частях, внутри которой размещают модификатор, Контейнер снабжен крышкой из огнеупорного материала, удельный вес которого со. ставляет 0,3-0,6 от удельного веса расплава, В процессе модифицирования чугуна в ковше контейнер с модификатором всплывает, обеспечивая одновременно с модифицированием перемешивание расплава. Использование устройства позволяет повысить стабильность механических свойств чугуна и равномерность распределения модификаторэ в расплаве. 1 табл 3 ил. янии 0,05-0,15 высоты его внутренней полости.Недостатком этого устройства является неравномерное распределение в расплаве модифицирующего компонента, концентрация которого будет выше в нижних слоях чугуна, чем в верхних, из-за того, чТо контейнер расположен на дне ковша, что ведет к неста- ,С бильным механическим свойствам чугуна и в ОЭ конечном счете сказывается накачестве гота-: СЬ вой продукции. Для получения модифициро-ь. ванного чугуна с заданным процейтным содержанием модифицирующего компонента, распределенного равномерно в объеме расплава, необходимо вводить дополнительно операцию по-перемешиванию расплава в ковше, которая не является безопасной.Цель изобретения - повышение ста бильности механических свойств чугуна зв счет перемешивания расплава, 1786086Указанная цель достигается тем, что устройство для ковшевого модифицирования чугуна,выполненное в виде стального контейнера с отверстиями, расположенными в боковой и донной частях, согласно изобретению дополнительно содержит крышку из огнеупорного материала, удельный вес которой составляет 0,3-0,6 от удельного веса расплава чугуна,Наличие стального контейнера для модификатора под крышкой исключает возможность полного всплытия устройства на зеркало расплава. Крышка из огнеупорного материала, удельный вес которой меньше удельного веса расплава в 2-3 раза, всплывает на границу раздела шлак-металл, поднимая за собой стальной контейнер, который будет находиться в оасплаве, так как удельный вес стали больше удельного веса расплава чугуна, При этом модифици- ующие компонентыпостояннонаходятся в расплаве, взаимодействуют "с ййм, улучшая его качество путем преобразования структуры расплава. Устройство, перемещаясь в расплаве за счет равнодействующей центробежных сил, получающихся в результате выброса паров модификатора при взаимодействии его с"чугуном черезотверстия"в контейнере, перемешивает расплав, обеспечивая при этом равномерное распределение модификатора в объеме расплава.На фиг.1 изображено устройство для ковшевого модифицирования; на фиг,2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - размещение устройства в ковше до заполнения его жидким металлом,Устройство для ковшевого модифицирования состоит из крышки 1, изготовленной из огнеупорного материала, например огнеупорного кирпича, диаметр которой меньше внутреннего диаметра ковша 2, стального контейнера 3 для модификатора с отверстиями 4, расположенными в боковой и донной частях его, и соединенного с крышкой 1 посредством штыря 5 и гайкой 6 с шайбой 7, В контейнер устройства для ковшевого модифицирования 8 насыпают модификатор 9,Устройство работает следующим образом.Модифицирование проводят в разливочном ковше 2. На дно ковша 2 перед заливкой металла помещают устройство для ковшевого модифицирования 8, наполненное модификатором 9. Ковш 2 заполняют жидким металлом, при этом находящийся в25 .литейные и механические свойства распла 5101520 30 35 40 45 50 55 контейнере 3 модификатор 9 нагревается и взаимодействует с расплавом чугуна, Образующиеся пары модификатора 9 выбрасываются через отверстия 4 в контейнер 3 в расплав. Крышка 1 будучи легче чугуна в 2-3 раза всплывает, поднимая за собой контейнер 3, хаотически перемещаясь в расплаве за счет равнодействующей центробежных сил, получающихся в результате выброса паров модификатора 9 через отверстия 4 в контейнере 3, перемешивая при этом расплав. По мере подъема уровня металла в ковше 2 происходит взаимодействие модификатора 9 с расплавом чугуна с каждым последующим слоем расплава, поступающего в ковш 2. Крышка 1 будет находиться в процессе работы устройства 8 на зеркале расплава, а контейнер 3 с модификатором 9 будет погружен в расплав, так как он тяжелее его, обеспечивая послойное насыщение расплава модифицирующим реагентом. По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает равномерное насыщение расплава реагентами, улучшает ва чугуна.В таблице приведена сравнительная характеристика предлагаемого варианта модифицирования чугуна с прототипом.Модифицирование проводили в ковше емкостью 500 кг лигатурой ЖКМ. Заливали отливки массой 400 кг, Вырезали из каждой Отлйвки по две заготовки и определяли по ним содержание магния и механические свойства,Результаты испытаний подтверждают, что заявляемое устройство для ковшевого модифицирования обеспечивает равномерное распределение модификатора в объеме расплава чугуна и стабильные механические свойства готовой продукции,Формула изобретения Устройство для ковшевого модифицирования чугуна, включающее стальной контейнер с отверстиями, расположенными в боковой и донной частях, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения стабильности механических свойств чугуна и однородности распределения модификатора в расплаве за счет обеспечения его перемешивания в процессе модифицирования оно дополнительно снабжено крышкой из огнеупорного материала, удельный вес которого составляет 0,3-0,6 от удельного веса расплава чугуна,1786086 оставитель В,Ерженкоехред М,Моргентал вЛ, Волкова. Корректор О.Гус е Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 10 каз 228 ТиражВНИИПИ Гос а ственнПодписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5