Брикет для модифицирования чугуна

Брикет для модифицирования чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз Советских

Социалистических

Республик (« 3 002362 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 141281. (21) 3364134/22-02 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликоваио 07,0383. Бюллетень Но 9

Дата опубликования описания 070383 (И) М. Кл.з

С 21 С 1/08

Государственный комитет ссср по делам изобретений и открытий (%3) УДК 669. 046. . 581 (088. 8) (72) Авторы изобретения.

В.Б.Соболев. С.A.Ìîðoçoâ . Б.A.Ñòoëïîâñêè

Б.П. Климов, В.Э.Бредис, A.Ï.Óñà÷åâ, A.È. и А.В.Новодворский

Липецкий политехнический институт и Липе завод "Свободный Сокол" (71) Заявители (54) БРИКЕТ ДЛЯ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА

Изобретение относится к черной ме.таллургии и литейному производству, в частности к производству модифицированных чугунов для ответственных отливок.

Известны брикеты для введения в чугун легирующих элементов, состоящие иэ ферросплава в гранулированном или дробленом виде и связующего — цемента, извести, глины или их смеси 1).

Содержание связующих в брикете

15-25 мас.Ъ. После введения в расплав связующее расплавляется и переходит в шлак, а легирующие элементы освобождаются. Недостатком данных брикетов является увеличение количества шлака за счет связующего необходимость расходования дополнительного тепла на расплавление минерального связующего, низкое усвоение легирующих компонентов.

Наиболее близким к изобретению является брикет для графитизирующего модифицирования чугуна, содержащий 25

95Ъ ферросилиция ФС-75 с присадками 1,0-10Ъ Zv, 1,0-15Ъ Ва или 0,51,0Ъс т (от массы ферросилиция), раздробленного на зерна размером 1,53 мм, и 5,0Ъ жидкого стекла в качест- 30 ве связующего. Барий введен в виде силикобария 2 .

Эти брикеты имеют малый удельнщй вес, плохо смачиваются чугуном и неполностью разрушаются в расплаве.

Вследствие этого брикеты быстро всплывают на поверхность чугуна и ошлаковываются, что приводит к низкому усвоению модифицирующих элементов и повышенному расходу модификаторов.

Кроме того, применение минеральных связующих обуславливает увеличение количества шлака и расхода тепла.

Целью изобретения. является повы- . шение усвояемости и графитиэирующей способности модификаторов.

Цель достигается тем, что брикет для модифицирования чугуна включающий 75Ъ-ный ферросилиций, силикобарий, стронций и связующее, дополнительно содержит стальную дробь, а в качестве связующего содержит литейный чугун при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

75 -ный ферросилиций 17-28

Силикобарий 10-25

Стронций 0,5-1,5

Стальная дробь 30-50

Литейный чугун 15,5-22,5

1002362

75%-ферросилиций применяют фракцией 1,5-3 мм, силикобарий — с содержанием бария 20,5% и фракцией 1,5-3 мм, стальную дробь диаметром 2-3 мм.. Введение стальной дроби и чугуна в состав брикета приводит к увеличе- 5 нию его плотности до 5,9-6,5 кг/см

% что резко снижает скорость всплытия. брикета в расплавленном чугуне. Кроме того, применение чугуна в качестве связующего приводит к полному 0 разрушению брикета в расплаве и не увеличивает количество шлака, что также способствует максимальному усвоению модифицирующих элементов.

Брикеты изготавливают следующим образом.

В индукционной тигельной печи плавят ферросилиций ФС 75, в который затем вводят стронций СтИ-2 в количестве 2,0-5,3% от расплава. После затвердевания и охлаждения в изложницах стронциевый ферросилиций дробят на зерна размером 1,5-3 мм. Зерна прочих размеров отсевают. Таким же образом дробится и рассеивается силикобарий, содержащий. Ъ e Sa 20. 5.

Я 55,2; железо остальное. Яужные дозы стронциевого ферросилиция, силикобария и стальной дроби помещают в металлические изложницы. рабочие полости которых выполнены в виде цилиндров диаметром 60 и высотой

40 мм. Затем изложницы заливают литейным чугуном при 1300-1330 С! После затвердевания и.охлаждения брикеты извлекают из изложниц и исполь» зуют для модифицирования.

Дл приготовления брикетов известного состава раздробленный ферроси лиций, содержащий стронций и силякобарий, перемешивают с жидким стеклом.

Полученную смесь эаформовывают в изложницы и отверждают путем нагрева до 200-300 С.

Иодифицированию подвергают чугун следующего химического состава, Ф:

С 3,5-3,7; 6 2,1-. 2,3, ИЬ 0,5-0,6;

В 0,05-0,06, P 0,10-0,15.

1002362

l6 н

Ф

34 и

A е!

I

l

1

I

l0 н о

46 Ig

6 Q н

l6 Ф

I6 Ф

I

an o

Ю

4О 4

СЧ СЧ

4 4 е-! 44Ъ а в %

М 4 Ъ

4Ч CV 4Ч

О 4Сб

РЪ СЧ

Сч С 4

CO

ФЪ

СЧ

° 4

Ъ о

СЧ а

СЧ СЧ . СЧ

I 46M

Olla

A a6 O 46 W C а И 34 443 6 34 мо

Ф м&ан ! нома а

u IC e.1 I Ф 4Ф Ф в. ° . a

СЧ. СЧ "СЧ.

° Ф ч3

СЧ СЧ Ф сР

4Ч С 4

Ol 4

Ф М

%4 Фб

I 63

I 0 !. Ц Н Н 46

I

I

1 .

an 4СЪ

CO 4 СЧ с . ь - с

44Ъ Ф Ф

ОФ ж

3434 ч

О6, 46 а 46 бь f

434Е L Р 34 о

О\

С Ъ aD CO

L ° Ь

\О аА Ю

Ъ

СЧ са

Ъ а о

° .4 .

an с

СЧ Cl

Ф а

° Ф 44Ъ

1

1 б

I

I! ахом о с Ъ

44Ъ 4О о сч

Ф Ъ аО

aO co

Ф

an an

% 4 аА с

1 Ааа нне

oov ко

L6:4

РЪ

CO аА г4 aD

ОЪ СЧ

3Ь а

an ю саа

Сб с"4

4О!

Ch

Ъ

4СЪ аА СЧ

an чв

Ф Ъ

Ю аО о Ф CO

Ф с

ССЪ an

ОЪ ОЪ

\ с мЪ аА

I 3

1 . I!

I 1 46 1

44Ъ

CO

% 4 аА Ю

Ъ

СЧ . ЦЪ

4Ч а"4

Ю

Ф

CV

СЧ

I Ф

1 I 6 1446

I " > Я

44Ъ

4Ч

М

Oa

СЧ о о Ф 4

an o

%4 TE о

4СЪ о

44Ъ О

% о и

ССЪ с

C) о

° 4 о о о

Ъ с с ю.б м 4 Г 4 о

% 4 о о

М Ю

C) % 4 аА

Ъ

Ю

СЧ 4 о

О\ ь

an

СЧ

4Л

% !

° 4

aA aA

М а С » 4 .4 аА а

4СЪ Г

СЧ е.б аА

С

@ 4

1 ВI — - — -I

I f6 l an I

5л 1 б

O ..1 ! olo ! U I 9 I

1 1 аА с

Ф 4Ч.СЧ СЧ

aA aA Ь Ф

СЧ Сч

4Ч СЧ

1

1

1У1

14>

1 Се

I ° Х

1

I

1, J

I I 1

1 1 Ы

1 44ФФ !

МОНО

II 3c o g

I 1! A А! 5@о сФ!Н46а ° ожц

I o

I a6 I 1 йбх

IO"I

-! аббы

1431НХН

l3 I V5V

1 Ф

34 I 1 . 46

I М 1 М Й! абб;I а

3.Î! МОФ

I- O-I4 Е

1

I !

l

1

1

1

3

1

О Сч а 6 О ъ. ъ Ь ° с

00 «Ф . 4"Ъ РЪ С \

СЧ СЧ СЧ СЧ 4Ч

4О. Ь. СЧ СО 4О с ° ъ \ % с

4n rs сч сч

4 СЪ I 1 I I 1 1 1

5 оо

A мо н

63 Ю

К5

ФО.

1002362

Ю

1 е

1 и а

I

I

I

I

1

I

I

1 .1

I

1

I

1 g

v о

1

I а о с

« «Ъ «"Ъ

«Ч 4Ч

«{ъ а {ч с

)».«Ч {Ч и ) о

E Ф

ID {Ч Ф

СЧ СЧ {Ч

° ф «)! Ч)« ! ° В Ф

{Ч «Ч {Ч «)! « )! Ф с ° СЧ

«Ч «Ч Ч!

«Ч

I Р\ о °

) цн н ю

)ОЕ X

) хх«

I VX

«б Q «)) !> й

I {IIOXWX а \{) ф ф ф ф ) а

° ) В «{Ъ ))Ъ ««Ъ «{Ъ

Г Ъ

Ъ «)!

1 1

1 о

Ф °

«Ъ {Ч 1 1

1 1

{«Ъ IA о в

Ь Ь

CI «{Ъ

1 М 1

4 «Ъ«Н

)xone ! {))же

) су

I.Ъ

) л н н я

1OVV

) {; о.

i I

I I Х

I I

I 1 1

I{I L{! с

IA ««Ъ ф

Ф !«4 ° %.4 о г ) nl

M «1!Ъ о

« Ъ

° э «) о о î {ч

«{Ъ Ill IA ъ с г н ) )

{Ч «"Ъ

)Ч )Ч {Ч

««Ъ IA с

Ф ф 1

«Ч ) Ill

«{Ъ о «ч

«Ъ «Ч

«Г) МЪ IA

{Ч «Ч

«Ч {Ч {Ч

) н

1 М

1 И

) oa р а о

) ««Ч е х ) x

j ) ««) е

Н 1

I Х а

М .) о ) о е« ! И

)а

1 4

1 ).)

1 )С

««3 ъ

vI ) Ы

)аллое .")

«!) а z ){ x v x

° о Ц & g 1«с Я O X O ««) 1

I VМ ХНН) Х) 1 е 1

dp1 1

1 ° I «{) «I)

)ol ) О

I «I) ) e a O

) E I 9 «)) а

) оец

1 1 — — — -1

«1I I I

«Ч е)о

I х) аФк 1

I X1 НМН

46

I Ф I g: Ж 1

) ю 1)ц)1 а.

I.V 1 {Ъ I

) ) 1

1 1 1 1

1 . I V 1

1 1 (1

I

I.

I а а I)l «{) У

Ф ° °

{Ч {Ч )«Ъ

«р CO Ф «1«Ъ

In а а о

°, °

){) ))Ъ «)Ъ а,«Ъ ««Ъ

° \ с

Ь ° °,ч о

I

1

1

1 о 1

° Ф

I.I!

1

I.!

I

I

1

I. 1

1002362

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1730/10 .Тираж 566 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4

Как видно из приведенных в таблице результатов испытаний, брикеты предлагаемого состава при одинаковом расходе модификаторов < ферросилиций, силикобарий, стронций ) по сравнению с известным (опыт 1) имеют графитизирующую способность, характеризуемую величиной отбела в

2-3 раза выше (опыты 2-5) °

Это позволяет снизить расход модификаторов на 20-30% (опыты 6,7) при 10 одновременном достижении более высо-, кой степени графитизации, чем при использовании известных брикетов. При равной величине графитизации (опыт 6) достигается снижение расхода моди- 15 фикаторов на 34%. Это обусловлено хорошим смачиванием предлагаемых брикетов чУгуном, полным их растворением и высокой плотностью (в 1,6-2,0 раза выше, чем у известных).

Оптимальное содержание стальной :дроби.в брикетах составляет 30-50% массы. При содержании стальной дроби свыше 50% .из-.за повышения плотности и теплоаккумулирующей способности сме25 си ухудшаются условия фильтрации чу,гуна В брикете при его изготовлении. Вследствие этого нижняя часть 6рикета сначала становится рыхлой (опыты 9,10> а при дальнейшем повышении содержания дроби рассыпается (опыт

11). При содержании стальной дроби менее 30% (опыт 12) существенно умень. шается плотность брикетов и снижается усвоение модификаторов. При заме" не части стальной дроби избыточным количеством чугуна (опыт 13 ) происходит окисление части модификаторов при изготовлении брикетов, что связано с перегревом смеси.

Оптимальное содержание ферросили- 40 ция в брикете 17-28 мас.%, а силикобария 10-25 мас.%. Соотношение этих компонентов, обеспечиваемое при изменении их количеств в брикете в указанных пределах, позволяет полу- 45 чить наивысшую степень графитизации чугуна.при максимальном усвоении модификаторов опыты 2-5, 14).

При содержании CC-75 ниже 17 мас .% (опыт 15 ) и содержании силикобария 5() ниже 10 мас.% (опыт 16) снижается степень графитизаиии чугуна, а также

его механические свойства. Повышение содержания ФС-75 в брикете свыше 28 мас.% (опыты 17,18), и силикобария свыше 25 мас.% (опыты 12,19) приводит к снижению плотности брикетов и усвояемости модификаторов, .что проявляется в снижении степени графитизации чугуна и его прочности.

Оптимальное содержание стронция в брикете составляет 0,5-1,5 мас.%.

При этом достигается наивысшая графитизация чугуна и. максимальные прочностные свойства (опыты 5,20,21) Прй содержании 5t < 00,5 мас.% (опыты 22,23) существенно снижается графитизирующая способность модификаторов вследствие снижения. активности кремния. Увеличение содержания зг) 1,5 мас.% (опыт 24) не приводит к существенному повыаению степени графитизации и прочностных свойств чугуна и, следовательно, нецелесообразно.

Содержание чугуна в брикетах 15,522,5 мас.% обеспечивает оптимальное содержание прочих компонентов. Кроме того, при содержании чугуна менее 15,5 мас ° % (опыт 17) снижается прочность брикетов и происходит его осыпание при извлечении из изложницы иэ-за нехватки чугуна для полной пропитки наполнителей.

Использование брикетов для модифицирования чугуна дает возможность по сравнению с известным значительно снизить расход модификаторов, повысить степень графитиэации.чугуна и его прочностные свойства. Брикеты рекомендуется применять для ковшовой обработки серого и высокопрсч- ного чугуна.

Возможен также ввод брикетов на желоб плавильного агрегата. Экономический эффект от применения брикетов зоставляет 1,5 руб на 1 т литья.

Брикет для модифицирования чугуна, включающий 75%-ный ферросилицийь силикобарий, стронций и связующее, отличающийся тем, что, с целью повышения усвояемости и гра.» фитизирующей способности модификаторов, он дополнительно содержит стальную дробь, а в качестве свяэующеголитейный чугун при следующем соотношении компонентов, вес.%: 75%-ный ферросилиций 17-28

Силикобарий 10-25

Стронций. 0.5-1.5

Стальная дробь 30-50

Литейный чугун 15,5-22,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2852380, кл. С 21 С 1/08, опублик. 1980.

2 ° Патент Франции 9 224266, кл. С 21 С 1/08, опублик. 1975.