Способ получения чугуна

, 17 РЕСПУБЛИ 51)5 С 21 С 1/00 ОБРЕТЕН ЬСТВУ илюкоев,т магниемьфурации,ь металла.длагаемомудостигаемоособ проулярным у чугуна уск расп о пред- содержа 0,5-0,73 е модифи Ферроси озволяетна. Кроме ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЛАНТ СССР ОЛИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Магнитогорский горно-металлурги"ческий институт им. Г.И. Носоваи Магнитогорский металлургическийкомбинат им, В,И, Ленина(56) Авторское свидетельство СССРй 1296588, кл, с 21 с 1/оо, 1987.Высококацественные чугуны для отливок/Под ред. Н.Н. Александрова, М,:Машиностроение, 1982, с, 203-204. Изобретение относится к литейномупроизводству и может быть использовано при изготовлении отливок металлургического оборудования из чугуна сразличной формой графита.Известен способ обработки чугунадля толстостенных отливок, согласнокоторому для повышения термостойкос.",ти чугун обрабатывают в ковше ферросиликобариевой лигатурой и редкоземельными элементами, Применение дорогостоящих модификаторов не позволяет снизить себестоимость чугуна, по- ,лучаемого по этому .способу,Известен также способ получениялитейного чугуна с червеобразнымграфитом, согласно которому до введе"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА(57) Изобретение относитсяк литейному производству. Чугун из электропечи (ЭП) выпускают в ковш (К), на днокоторого уложена лигатура, содержащая редкоземельные элементы. Цель изобретения - снижение себестоимости .чугуна при сохранении уровня его механицеских свойств. Заполняют К чугуном из ЭП на 50-753 емкости К, после чего доливают передельный доменный чугун (ПДЧ) до 100 мас,1. Химический состав ПДЧ,.мас.: С 4,2-4,6; 810,41,4 р и 0,1-о,3; Р0,08 р яо,о 3; Ре остальное. В результате смешения , удается сохранить уровень механических свойств цугуна, одновременно снизив его себестоимость на 3,76- , 7,04 руб/т. 1 з.п. Ф-лы, 3 табл. ния РЗМ чугун обрабатываю для предварительной десул что повышает себестоимостНаиболее близким к пре по технической сущности и му результату является сп изводства чугуна с вермик графитом, включающий плав в дуговой электропечи, вып ва в ковш,. на дно которог варительно укладывают РЗМ- щую лигатуру в колицестве от массы чугуна, Вторично цирование металла проводят лицием ФС 75 (1,0-1,2 Ж).Однако этот способ не и снизить себестоимость цугутого, для графитиэирующей обработки чугуна ФС 75 необходимо скачивать шлак с зеркала металла и принудительно вводить в чугун ферросилиций, что усложняет и удорожает процесс.Цель изобретения - снижение себестоимости чугуна при сохранении уровня его механических Свойств.Поставленная цель достигается 10 тем, что согласно способу получения чугуна, включающему выплавку чугуна в электропечи, выпуск расплава чугуна в ковш, на дно которого предварительно вводят лигатуру, содержащую 15 редкоземельные элементы, ковш заполняют на 50-75 мас.й емкости чугуном из электропечи, а затем доливают до 100 мас. передельным доменным цугуном.20 Электропечной чугун имеет следующий химический состав, мас,:2,90-3,42Бх 2,48-3,5225Цп 0180-1,14Р0,064,с 0,034Ре ОстальноеВ качестве передельного доменного30 чугуна применяют чугун такого химического состава, мас.1:4,20-4,60Б 1 0,40-1,40Ив Оф 30Р (0,0835Б (0,03Ге ОстальноеЕсли ковш заполнять менее чем на 50 электропечным чугуном, то можно снизить себестоимость чугуна, так как на долю более дешевого доменного чугуна приходится более 50:ь. Однако низкая прочность доменного чугуна (б с 100 МПа) приводит к снижению45 уровня механических свойств чугуна после смешения. Кроме того, если добавлять много доменного чугуна, то в электропечном чугуне необходимо увеличить концентрацию кремния и марганца. Это нетехнологично, так как требуются больший перегрев чугуна в электропечи, а также время дляусреднения его химического состава.Если ковш заполнять более чем на 7 Я электропечным чугуном, то не происходит существенного анижения се 1бестоимости, так как на долю доменно-го чугуна приходится менее 253. Бо 270 После скачивания шлака проводятзаливку литейной формы кокиля, затемзаливают клиновую пробу, из которойсогласно ГОСТ 7293-85 изготавливаютобразцы для определения механическихсвойств. Получены следующие свойства лее того, передельный доменный чугун является хорошим графитизатором для электропечного чугуна, склонного к отбелу, а снижение доли доменного чугуна меньше 253 приводит к появле" нию отбела. В этом случае появляются дополнительные затраты на графитизирующую обработку чугуна ферросилицием ФС 75. Это также удорожает предлагаемый способ получения чугуна,П р и м е р 1 Чугун для изготовления кокиля массой 15 т с толщиной стенки 210 мм выплавляют в. индукционной тигельной печи ИЧТМ 2, В печь последовательно заливают передельный доменный чугун, поставляемый из доменного цеха, затем загружают магнитной шайбой стальную обреэь, доводя содержание углерода в электропечном чугуне до заданного, вводят ферросилиций ФС 45 и ферромарганец ФМн 75, Расход шихтовых материалов, кг/т литья:Передельныйдоменныйчугун 909Стальнаяобрезь (ломстальной)ферросилиций ФС 45 50ферромарганецФМн 75 11После нагрева и расплавления ших" ты чугун перегревают до 1450 С и выпускают в 10-тонный ковш, на дно которого уложена РЗМ-содержащая лигатура Сцемиш 1 (РСЗО РЗМЗО) следующего химического состава, мас.Ф:2 РЗМ 36,7Б 1 44,3А 1 5Ре ОстальноеРасход лигатуры составляет 6 кг/т чугуна. Ковш заполняют на 75 емкости чугуном из электропечи (7,5 т), потом доливают передельным доменным чугуном до 10 т. Температура доменного чугуна 1300 С.Химический состав электропечного и доменного чугунов приведен в табл.1,= 420 МПа, НВ 185, о = 1,14. Мик- ковш с РЗМ-содержащей лигатурой,роструктура чугуна (по ГОСТ.3443-87): расход которого составляет б кг/тВГФЗ - ВГр 2 - ВГ 92 - Ф 55чугуна. Химический состав лигатурыСтойкость кокиля до выхода из 5 с РЗМ указан в примере 1, Ковш застроя по трещинам составляет 122 на полняют на 100 мас.Ф емкости цугулива. ном из электропечи, передельный доП р и м е р 2. Технология выплав" менный чугун не доливают, Механичес, ки и модифицирования чугуна соответ кие свойства, химический состав полу ствует примеру 1. Расход шихтовых ма- .ченного чугуна по способу-прототипутериалов составляет кг/т годногоприведены в табл.1,2 и 3,Микроструктура чугуна в примерахПередельный 12-1 0: В ГФ 3, В ГФ 2-В Гр 1, В Гр 2- В Г 85,доменный ВГ 92-Ф 55. В примерах 7,8 в структуречугун 942 чугуна имеется структурно-свободныйСтальная Иементит - Ц 2.обрезь (лом При получении кокилей из чугунастальной) 233 ; пластинчатым графитом (ЧПГ) в приФерросилиций 20 ерах 1-10 используют электропечнойФСЧ 5 . 53 и передельный доменный чугуны того жеферромарганец химического состава, что и при полуфМн 75 12 , чении кокилей из ЧВГ, Расход лигатуКовш заполняют чугуном из электро.- ры с РЗМ 2 кг/т чугуна, Остаточноепечи на 70 мас.Й емкости (7 т), за" 25 содержание РЗМ в чугуне 0,03-0,043.тем доливают до 100 мас.4 передель- Структура ЧПГ: ПГФ 1-ПГд 180-750 ным доменным чугуном (3 т). Химичес- Пт 1 - П 45, П 70-Пд 0,5, Пд 1,4.кий состав чугунов, механическиесвойства чугуна после смещения приведены в табл.1,2 и 3,30П р и м е р ы 3-8. Технология 1, Способ получения чугуна, включавыплавки и модифицирования соответ- ющий выплавку чугуна в электропечи,ствует примеру 1, выпуск расплава чугуна в ковш, на дноДанные сведены в табл.1,2 и 3. которого предварительно вводят лигатуП р и м е р 9 и 10 (прототип). З 5 ру, содержащую редкоземельные элеменДля изготовления кокиля массой 15 т ты, о т л и ч а ю щ и й с я тем,чугун выплавляют в двух печах ИЧТ- )что, с целью снижения себестоимости10 М 2, В каждую из них последователь- чугуна при сохранении уровня его механо загружают жидкий передельный до- нических свойств, выпуск расплаваменный чугун, стальную обрезь и Фер чугуна в ковш осуществляют путем росплавы. заполнения его на 50-75 мас.4 емкос Расход шихтовых материалов, кг/т ти, а затем до 100 мас.Ф доливают пегодного литья: редельным доменным чугуном.Передельный 2. Способ по и,1, о т л и ч а юдоменный 45 щ и й с я тем, что, в качестве перечугун дельного доменного чугуна применяютСтальная чугун следующего химического состава,обрезь (лом мас.3:стальной) 195СФерросили 83.ций ФС 45 42 МаФерромарганец РФМн 75 7 БЗатем проводят нагрев и расплав- Реление шихты, а при температуреЛ ОЪ ЪО ф э т лэ 1 Ю о оъ СЧо оо о ф о Ю ф Ю а ОЪ ф о о ео о о о с о осч в в о оьь о о о оа о а сч ч сЭО 1 ьО ЧФеа о о ю ъо ЪО СЭ М ОО ЭО ЪОеь о о в оъ сч мм м М ьО сч сч о оо о 4 ОЪ ч) а о ао о м ф о о о в о о а ьь ЭЧ ЭЧ ъо Фс е м мО Ю о о Вс.2Д о к с х 5 Ф 1 о 5 т тх л сч м сч сч а счВ ЭЧ ЪО Ф СЧ Ч ьо Ев м м сч в м в в м сч ф с Оъ то " о а Р -тЭЧ ЪО )э СЧМ Эе 1 Ло ов м м О ОЪ в асч м 1Ф1ОФФ1 1111Ф 11 СЭь11 311Л 1Э -- Э1 11 1ьЭ1 И 111 Ф1 111 11 О ф 1 ьс о ао о м оъ СЧо оо о СО ь сч а а аЮ ЮсчмсЮ а с о В. оо ЭЕ 1 ф -. Ооа ъо .й чФсо о о а ф ЪО Ю ОЪ СО фО В Лс о о о е -э тэе Ц к СЕ О е 1. Х 3- Х 1Ц В)е ОоО. В) 1 О О Э О СВ т1 1 1 1 1о В.а ъо л Оъв в а вО ю О а юаеьо Ю а а о м в а ъо сч о сч сч м сч м м в а аэч ч сч сч сч Фч о,е оъ сч - в сч м ЭО ЪО ЪО ЪО С,ЪС) Л Ча ьь сМ СЪ М М М М М М СЧ ЭЧ СЧ С., ЧФъо в ьо )о вю о а о юасо о о с) о л -О эо вОЪ - Ос ььЮ е- е- СЭ ОЪ м а ВаЭЕьО О О О О Ов а а ю о о а о сч о в л ьо сч а а с а О .О т с а аО .еа Е в о в о вСЧ СеЪ ФЪ т в о в о а о в оЛ С ьо ЭО В В ф СЧ МЮ В О Лф 1 1 1 1 3 1 1 11 Ф 1 1 3 1 1111 3 Ф1 1 11 1 1 3 1 1 1 1 1 11 1 11 1 11 11 Ф 1 1 11 . 11 1 1 11 31Ф 11 1 1 11 11 1 1 1 1 Э 1 1 111 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Ф 1 Ф 1 1 1 1 1 я 5Ы Ютарэово т3 сО ЯЮВ) В2э ФтсВх эо тФ 3э оС СВкех юе2тэт СВоЮ(ч л а со со со 1 1 11 11 (3111 Е3 11 Е1ае11 а О ОЪ (Ъ (Ч-мО ць Ф сЪ -Ф О Л о в 4 43 о в сч - а вО ааа а о сч Ъаа о сч (3 СФ С Со м о о 11Е 31 Сб31 О. 33 11.1 111 11111 13311В11111 СЧ ь ОО ЪО м 1 13 Х(Х( ео ее аСЭ 1 с(Х ССЕ Ч% Химический состав чугуна после смешения и модифицирования,мас.3Пример Расход чугуна при смешении,мас.Ф ттттет етттт элект- доменропеч" ного ного С Я 1. Мп РЗИ 0,12 0,11 0,12 0,11 6 6 6 0,62 0,67 0,61 50 15 60 0,11 50 85 40 0,12 0,12 Прототип 0,63 0,12 0,68 0,11 9 100 10 100 3,62 3,72 2,25 2,29 Содержание других элементов, мас.Ж: Р 0,045 т 0,057;8 0,016-0,020 Ре остальное Составитель Г, ДудинТехред М.Дидык Редактор Л. Пчолинская Корректор А. Обручар Заказ 580 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ., 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 к те е т тт тПроизводственнотиздательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 2 3 4 5 75 70 65 60 55 25 30 35 40 45 Предлагаемый 3,60 2,22 3,64 2,23 3,69 2,25 3,62 2,30 3,71 2,26 3,65 2,32 3,72 2,30 3,63 2,27 0,65 О, 7.0 0,68 0,65 0,72 РасходРЗИ-сотдержащей лигатуры,кг/т 6 6 6 6 6