Способ обработки чугуна

Способ обработки чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА при непрерывном литье заготовок, вклю;чакщий ввод в расплав смеси сурькы и алюминия в соотношении 1:2-1:3 с расходом сурьмы 0,3-1,2 кг на 1 т. чугуна, отличающийся тем, что, с целью, повышения качества заготовок за счет з еныпения зоны междендритноГо графита в поверхностных слоях заготовки и продления времени действия эффекта модифицирования, в смесь вводят порошок графита фракции 0,2-1,0 №1 при массовом соотношении сурькол, алюминия и графита 1:2:1-1:3:1, причем 30-50% смеси . вводят под металла при выпуске из печи в ковш при 1380-1420 С, а остальное - под струю металла в процессе перелива из ковша в металлоприемник установки непрерывной разливки при 1330-1360°С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК

205 A

09) (И) 3(5D С 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ " .:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

fiO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3612721/22-02 (22) 30. 06. 83 . (46) 07.11.84. Бюл. В 41 (72) И.В. Жельнис, В.С. Шумихин, И.Г. Раздобарин, Ю.T. Соколюк, В.Н. Бабич, В.И. Иосковка, П.В. Землявичюс и А.С.Добровольскис (71) Каунасский литейный завод

"Центролит" (53) 669.054(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 394435, кл, С 21 C 1/08, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 505685, кл. С 21 С 1/00, 1977, 3. Авторское свидетельство СССР

В 988875, кл. С 21 С 1/00, 1983, (54:)(57) СНОСОВ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА при непрерывном литье заготовок, BKJgo чающий ввод в расплав смеси сурьмы и алюминия в соотношении 1:2 — 1:3 с расходом сурыжю 0,3-1,2 кг на 1 T. чугуна, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовок за счет уменьшения зоны мешдендритного графита в поверхностных слоях заготовки и продления времени действия:зффекта моднфицирования, в смесь вводят порошок графита фракции 0,2-1,0 мм при массовом соотношении сурьмы, алюминия и графита

1:2:1-1:3:1, причем 30-50Х смеси вводят под струю металла при выпуске из печи в ковш при 1380-1420 С, а о остальное --под струю металла в процессе перелива из ковша в металлоприемник установки непрерывной разливки при 1330-1360 С.

t 1 1227

Изобретение относится к металлургии черных металлов, конкретнее к обработке жидкого чугуна при литье непрерывных заготовок.

Известен способ обработки чугуна алюминием, по которому его вводят на дно вагранки перед плавкой чугуна.

Способ позволяет получить чугун с. хорошими литейными свойствами (1) .

Однако получаемый при данном спо- 10 собе чугун имеет невысокие механические свойства, угар алюминия достигает 50Х.

Известен.способ обработки чугуна, по которому в чугун для .Уменьшения 15 угара алюминия и повышения качества металла вводят алюминий в смеси с литием (2). .Однако при этом способе в непрерывно-литых заготовках не удается 20

"получить однородности структуры и свойств по сечению заготовки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому результату является способ обработки чугуна смесью сурьмы и алюминия в соотношении 1:2-1:3 с расходом сурьмы 0,3-1,2 кг на 1 т чугуна, ее

1 содержание в указанных пределах определяют из соотношения 30 = 0,186 10 R„ ° Т Су, пр где 1 — приведенная толщина отливврки см

У

Т вЂ” температура заливки расплава, К, С вЂ” углеродный эквивалент расплава,, 0, 186 10- коэффициент пропорциональности.

Согласно этому способу положительный эффект получают за счет повышения однородности свойств и структуры по сечению заготовки, а также 45 за счет повышения количества перлита в металлической матрице материала отливки P).

Однако при известном способе s поверхностных слоях по периметру ие- 50 прерывно"литых заготовок, контактирующих с охлаждаемым графитовым вкладьппем кристаллизатора на глубину 4-6 мм от поверхности,. образуется так называемая дефектная зона 55 междендритного графита с размерами

15-30 мкм. Это вызвано особенностя-. ми протекания теплофйзического про05 2 цесса непрерывного литья и отрицательным влиянием сурьмы на процесс эвтектической графитизации. Сурьма, являясь антиграфитизатором, препятствует при больших скоростях охлаждения росту графита, что способствует образованию в поверхностных слоях заготовок зоны междендритного графита. Кроме того, действие эффекта модифицирования при применении известного способа сохраняется в течение

15 мин, в то время как при установившемся процессе. непрерывного литья на действующих заготовках интервал между последующими доливами металла в металлоприемник 20-25 мин. В резуль" тате прекращения действия эффекта моднфицирования снижается качество непрерывно-литых иэделий.

Целью изобретения является повышение качества заготовок за счет уменьшения зоны междендритного графита в поверхностных слоях заготовки и продления времени действия эффекта модифицирования.

Поставленная цель достигается тем, что при способе обработки чугуна при непрерывном литье заготовок, включающем ввод в расплав смеси сурь-, 1мы и алюминия в соотношении 1:2-1:3

1с расходом сурьмы 0,3-1,2 кг на 1 т чугуна, в смесь вводят порошок графита фракции 0,2-1 мм при массовом соотношении сурьмы, алюминия и графита 1:2:1-1:3:1, причем 30-50Х смеси вводят под струю металла при о выпуске из печи в ковш при 1380-1420С

Р а остальное - под струю металла в процессе перелива из ковша в металлоприемник установки непрерывной разливки при 1330-1360 С.

Благодаря новой технологии обработки чугуна достигают увеличения времени действия эффекта модификации до 25 мин, уменьшения зоны межден дритного графита в поверхностном слое по периметру непрерывно-литой заготовки с 4-5 до 2-2,5 мм.

Выбор соотношений компонентов сме» си и технологических параметров обработки чугуна комплексными присадками обусловлен технологическими особенностями одновременного протекания процессов раскнсления, рафинирования и модифицирования, вызывающих значительный расход вводимых активных реагентов, необходимых для стабильного ведения процесса.

05. 4 сурьмы. Отклонения от этого требования приводят к тому, что эффект модифицирования не сохраняется в течение 25 мин, кроме того, при превышении расхода порошка графита огрубляется форма графитовых включений в структуре заготовки.

При опытной проверке эффективности использования предлагаемого способа обработки чугуна по сравнению с известным расплавленный в печи ИЧТ-6 исходный чугун состава, мас.Х:

С 3,4; б 2,2; Mr) 0,6, 5 0,03, Р 0,04, при 1400 С переливают из печи в раздаточный ковш, на дно которого помещают смесь.,сурьмы, алюминия и порошка графита фракции 0,5 мм.

Общее количество смеси, r: 5b 400, А1 800, графит 400 из расчета на 1 т жидкого чугуна. 40Х этой смеси вводят в ковш, т.е. 160 г 9b, 320 г А1 и 160 г порошка графита на 1 т чугу на. Заполнив ковш металлом, счищают шлак и при 1340 С переливают в меФ таллоприемник, после чего проводят. протяжку заготовки с размером сечения 160х120 мм.. Из заготовки вырезают темплеты через каждые 3 мин, для оценки величины зоны со структурой междендри ного графита и времени действия эффекта модифицирования.

Согласно известному способу жидкий чугун того.же состава обрабатывают в металлоприемнике смесью сурьмы и алюминия.

Результаты проведенных испытаний представлены в таблице. ч

Способ обработки чугуна

ДлительОсть эффекта моифицироваия, мин

Известный

2,5 25

Таким образом, предложенный спо- соб позволяет уменьшить в поверхностных слоях непрерывно-литой чугунной заготовки зону междендритного графиКоличество вводимого в комплексную смесь порошка графита должно со-; ответствовать количеству вводимой фицирующего эффекта, что упрощает технологические операции при непрерывном литье чугуна.

3 11227

Первичный ввод механической смеси в количестве 30-50Х от их общего расхода .обеспечивает глубокое раскисление н рафинирование чугуна, а также ускорение графитизации в жид- 5 кой фазе.

Использование менее ЗОЖ общего расхода смеси малоэффективно в связи с недостаточным рафинированием расплава, а использование более 1п

50Х приводит к ослаблению эффекта модифицирования и сокращению времени его действия. Указанное количество смеси приносит положительный эффект при температуре расплава не менее 1380 С и при размерах фракций порошка графита 0,2-1 мм. Размер фракций порошка графита и температура чугуна определяют степень усвое- . ния графита расплавом. Использование 20. фракции порошка графита менее 0,2 мм затруднено, так как под действием

% восходящего потока теплого воздуха такую фракцию выдувает из смеси и ввод ее в металл крайне затруднен а при фракции более 1 мм и темФ о пературе ниже 1380 С растворение графита в чугуне замедляется. При температуре чугуна выше 1420 С поО вышается угар сурьмы.

Последующий ввод смеси под струю металла при переливе его из раздаточного ковша в металлоприемник при

1330-1380 С способствует продлению времени действия. модифицирующего. эффекта до 25 мин. Это связано с ,тем, что обрабатываемый материал пос>ле первого ввода смеси имеет гораздо

;меньше вредных примесей и:включени, Зона меж: т.е..создаются благоприятные условия дендритно- н для модифицирования и формирования го графиграфита пластинчатой формы, благода- та от по- д ря чему в поверхностных слоях заготов- верхности н ки уменьшается зона междендритноГо заготовки, графита. мм

Температура металла при этой обработке должна быть в пределах 5 15

1330-1350 С. При более высоких о температурах снижается производи- Предлагае тельность процесса так как увеличиЭ

50 вается-время для снятия перегрева металла в. кристаллизаторе. Снижение температуры ниже 1330 С ие обеспе0 чивает стабильного растворения порошка графита в чугуне.

$5 та и продлить время действия моди