Способ получения чугуна с шаровидным графитом

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскккСоцкапксткческкиРеспублкк пи 973622ф,(61) Дополнительное к авт. свкд-ву -ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени В. И. Жукаев, Л. С, Рудницкий, МН. А. Будагьянц, В, А, Рямов, И. НА. А. Послятур, А. А. Черновол и К ров,заченко,гал металлургичес 1 сниисследовательскогосф щ.,Красного Знаменисесоюзного. даумнонститута титана Днепропетровский ордена Трудовог институт и Березниковский филиали проектного(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С Ш Изобретение относится к черной м еталлур.тейном и может быть изводстве при пользовано в л зготовлении отлм графитом.получения чугунзаключающийся ок и о. шаро переикокал2% от дифицированин сил алюминием 0,03 - О,ше, введении угл 0,1 - 0,6% и оконча магнийсодержаще магнию 1 .родсодерельным добавНедостатком этого способа является низкое качество полученного чугуна в отливках, Содержащего неметаллические включения, являющиеся продуктом раскисления чугуна мо. дификаторами.Наиболее близким к изобретению по тех.нической сущности является способ получения эочугуна раскислителями с РЗМ и модифицирование магнийсодержащими компонентами. В состав рафинирующей добавки входит силикокальций (30 - 60%), карбид кремния (20 - 40%),чутуна с шаровидньИзвестен способвидным графитом,греве расплава, моцием 0,3 - 1,0% ивеса металла в ковжащего материаламодифицированиемкой 0,01; 0,08% по ферросилиции с цирконием, графит, редсоземельные металлы и плавиковый шпаг 21,Недостатком этого способа является слабое рафинирование чугуна ввиду того, что комп ненты, входящие в состав рафинирующей добавки при взаимодействии с жидким чугу ном, образуют тугоплавкие неметаллические включения. Эти включения трудно удаляются из металла, вследствие низкой способности к их растворению плавиковым шпатом. Кроме того, после рафинирования чугунашлак не скачивают и под этот шлак вводятмагний. Рафинированный шлак содержит суль.фиды, сера из которых переходит обратнов металл, что увеличит расход магния на йроцесс дополнительной десульфурацни. Продуктымодифицирования чугуна магнием в виде неме.таллических включений (черные пятна) остаются в чугуне. Это снижает его механическиесвойства,Цель изобретения - повышение степенирафинирования, эффективности модифицироващя и улучшение качества чугуна,973 б 21 ства.Производят опробование способа получения чугуна с шаровидным графитом по. известно. му способу и предлагаемому. Применяют чу 45 гун состава, мас.%: С 3,22; . 8 1,47; Мп 0,52; Р 0,12; Я 0,08; Сг 0,43; И 1,18. Выплавку чугуна производят в индукционной печи ИСТ с кислой футеровкой. Масса плавки 350 кг, Металл одинаковыми порциями по 50 кг 50 выпускают в ковши при 1580 С, На дно ковшей перед выпуском в них металла ломе. шают присадки, предусмотренные известным и предлагаемым способом.По данному способу силикокальций и редко 55 земельные металлы вводят в смеси с синтетическим шлаком. Для установления оптималь. ного количества синтетического шлака изменя. 3Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу получения чугуна с шаровидным графитом, включающему рафинированне чугуна раскислителями и РЗМ, модифицирование магнийсодержащими компонентами, при рафинировании в расплав совместнос раскислителями и РЗМ вводят синтетичес.кий шлак в количестве 0,5 - 2,0 от веса металла, затем скачивают шлак и в расплаввместе с модификатором дополнительно вво.дят синтетический шлак в том же количествеВведение при рафинировании в жидкийчугун комплексной добавки, состоящей изсинтетического шлака, раскислителя и редкоземельных металлов, позволяет наиболее пол 15но удалить из металла газы, серу, а такжевредные металлы как РЬ, В, ЗЬ, Аа, Зп,являющиесядемодификаторами. Ввиду того,что синтетический шлак находится непосредственно в зоне реакций, то и продукты реакций раскисления и модифицирования раство.ряются шлаком с образованием комплексныхлегкоплавких соединений и вместе со шлакомвсплывают на зеркало металла.Скачивание шлака после рафинирования чу у 5гуна предотвращает обратный переход серыиэ шлака в металл,Ввод синтетического шлака вместе с мо.дификатором создает защитную среду в зо.не взаимодействия магния и ющкого чугуна а всплывающий шлак защищает зеркало металла от охлаждения и окисления кис.лородом воздуха,Эти операции обеспечивают наиболее благо.приятные условия для рафинирования чугуна и повышают усвоение магния чугуном.Повышается эффективность модифицирования,что позволяет уменьшить количество вводимогов чугун магния. Литье из модифицированногочугуна, полученного этим способом, меньше .содержит неметаллических включений и темсамым более высокие механические свойют его количество 0,2; 0,5;1,25; 2,0; 2,5%от веса металла или для веса чугуна 50 кг - ,0,1; 0,2; 0,6; 1,0; 1,25 кг.Синтетический шлак, входящий в составрафинирующей добавки, содержит 74% фтористого кальция и 26% окиси натрия. Послевыпуска в ковш (50 кг) во всех опытахметалл выдерживают в течение 3 мин.В первымй ковш по технологии известного способа вводят металлический магний вжелезном колокольчике в количестве, указанном в табл. 1.В остальных ковшах удаляют шлак и по.еле этого в железном колокольчике вводятметаллический магний с размером частиц 3 -5 мм в смеси с синтетическим шлаком с размером частиц 0,1 - 3 мм, в количестве, приведенном в табл. 1.Синтетический шлак, вводимый вмест". смагнием имеет следующий состав, мас.%.Фтористыйкальций 40Борный ангидрид 8Окись натрия 20Окись кальция 20Двуокись кремния 12Ввод магния в первый ковш без синтетического шлака по технологии известного способа сопровождается яркой вспышкой и вьщелением большого количества дыма. Когдамагний вводят в смеси вместе с синтетическим шлаком во второй ковш вспышка намного меньше.Определяют содержание серы и кислородав исходном чугуне после рафинирования ипосле модифицирования магнием, остаточное содержание магния в чугуне,Результаты анализов, металлографическихисследований и механических испытаний чугунов по двум технологиям, приведены втабл, 2,Как видно из табл. 2, по предлагаемому способу в процессе рафинирования уменьшается содержание серы и кислорода в чугуне по сравнению с исходным чугуном и имеет меньвеличину, чем в известном. Наблюдаетя и более полное усвоение магния чугуном - 20% по сравнению с 16% по известному, Механические свойства также возрастают, а включения графита имеют более округлую форму.Оптимальное содержание шлака в смеси, как при рафинировании так и при модифицировании его магнием является 0,5 - 2,0% на тонну металла, Присодержании шлака менее 0,5%.плохо удаляется сера и кислород из металла, понижаются механические свой. ства, ухудшается модифицирование.При содержании шлака более 2,0% (2,5%) температура чугуна снижается и шлак запу5 973622 4тывается в металле, что приводит к сниже. и загрязнения окружающей среды при монию механических свойств чугуна. дифицировании. Кроме того, улучшается ка.Применение предлагаемого способа для полу- честно и механические свойства чутуна,чения чугуна с шаровидным графитом обеспечивает повышение эффективности модифици э Экономический эффект, получаемый тольрования, что позволяет снизить расход моди. ко за .счет экономии магния, составляет околофикатора на 4%, уменьшение пироэффекта 75,5 тыс. руб. в год,Составитель Д, КондратьевТехред Б.Харитончик Корректор У. Пономаренко Редактор И. Митровка Тираж 587 ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 8 б 18/29 Подписное Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 973622 12формула изобретенйя дят синтетический шлак в количестве 0,5 -2,0%от веса металла, затем скачивают шлакСпособ получения чугуна с шаровидными в расплав вместе с модификатором дографитом, заключающийся в рафинировании полнительно вводят синтетический шлак в чугуна раскислителями и РЗМ, и модифи а том же количестве. цировании магнийсодержащими компонентами, Источники информации, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью принятые во внимание при экспертизе повышения степени рафинирования и эффектнв 1. Авторское свидетельство СССР Р 522237, ности модифицирования, а также улучшения кл; С 21 С 1/00, 1975. качества чугуна, при рафинировании в рас. 1 О 2, Патент Англии 91537232, кл, С 7 О, плав совместно с раскислителями и РЗМ вво опублик, 1978.