Способ модифицирования чугуна

Способ модифицирования чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в чугунолитейных цехах при заливке литейных форм посредством автоматических заливочных установок на базе индукционных печей. Цель изобретения - сокращение расхода модификатора за счет снижения его непроизводительных потерь. Способ включает подачу Порошкообразного модификатора газопорошковой струей в струю жидкого металла, при этом газопорошковую струю направляют под углом 20-70° к оси струи жидкого металла с линейной скоростью 3-15 м/с. Ввод газопорошковой струи в струю металла с указанными параметрами обеспечивает сокращение расхода модификатора на 16,7- 30,5%, уменьшение отбела клиновой пробы на 16,7-36,7% за счет изменения формы газопорошковой струи и условий ее контакта с металлом. 1 табл.

C0OS СОВЕТСНИХ

ВЗ

РЕСПУБЛИН (5-1)5 С 21 С 1/00

0+GAHNE NSO5PETEHNR

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ПЮТ СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4628410/02 (2 ) 29. 12. 88 (46) 07. 04. 91. Вюл. У 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автома- тизации литейного производства (72) Н. И. Кобелев, А.В. Козлов, И,А.Дибров и А.А.Романович (53) 669. 15-198 (088. 8) (56) Патент ГДР 9 25 t577 кл. С 21 С 1/08, опублик. 18.11.87.

Кобелев Н.И., Дибров И.А., Романович А.А. Повышение качества чугунных отливок модифицированием. Обзор. — N.: НИИмаш, 1982, с. 21. (54) С1ЮСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть исИзобретение относится к литейному производству, а именно к способам модифицирования чугуна путем вдувания в металлический расплав мелкогранулированного или мелкораздробленного модифик ато ра.

Цель изобретения — сокращение расхода модификатора эа счет снижения его непроизводительных потерь.

Согласно способу модифицирования чугуна преимущественно при заливке литейных форм посредством автоматических заливочных установок, заключающвмуся в подаче порошкообразного модификато ра газ о по рошков ой струей в струю жидкого металла, газопорош".,SUÄÄ 1648174 А 1

2 пользовано в чугунолитейных цехах при заливке литейных форм посредством автоматических заливоччых установок на базе индукционных печей. Цель изобретения — сокращение расхода модификатора за счет снижения его непроизводительных потерь. Способ включает подачу порошкообразного модификатора газопорошковой струей в струю жидкого металла, при этом газопорошковую струю направляют под углом 20-?О к о оси струи жидкого металла с линейной скоростью 3-15 м/с. Ввод газопорошковой струи в струю металла с указанными параметрами обеспечивает сокращение расхода модификатора на 16,730,5%, уменьшение отбела клиновой пробы на 16,7-36,?X за счет изменения формы газо орошковой струи и условий ее контакта с металлом. 1 табл. ковую струю направляют под углом

20-.70 к оси струи жидкого металла

0 с линейной скоростью 3-15 м/с.

Пример. Чугун с углеродным эквивалентом СЕ = 3,70-3,757. (3,103,157. С; 1,90-1,95X Si; 0,650,70X Nn} и температурой 1400 С за- лйвают в формы технологических клйновых проб (металлоемкостью 10 кг) через заливочный желоб, имеющий калиброванный сливной канал диаметром

16 мм с массовой скоростью 2,5 кг/с.

Одновременно и синхронно с заливкой жидкого металла в струю на высоте

10-20 мм от места входы в заливочную воронку формы посредством газоструйЯ сФ.го а

Ск 1 F

20 где — коэффициент, учитывающий потери скорости, связанные с конструктивными параметрами 25 струйного устройства, „равен 0,5;

Я „, д, о — расход сжатого воздуха, определяемый по расходомеру и /c; 30

Р— площадь сечения рабоС чего сопла, м

Расход модификатора (массовая скорость подачи модификатора, г/с) задается и определяется соответствующей настройкой дозатора, подающего порош- 35 кообразный модификатор в камеру смешения устройства, и может быть изменяться в цостаточно широких пределах в зависимости от массовой скорости заливки жидкого металла в форму (кг/с) и принятой по технологии дозы (процент от массы жидкого металла).

В качестве газа-носителя используют осушенный сжатый воздух.

Результаты испытаний предлагаемого и известного способов модифицирования чугуна при различных режимах обработки приведены в таблице.

Наилучшие результаты моди4ицирования чугуна предлагаемым способом достигнуты при подаче газопорошковой струи под углом 20- 70 к оси жид- . о кого металла с линейной скоростью .3-15 м/с (опыты 1-5).

При уменьшении угла подачи газо55 порошковой струи к оси струи жидкого металла менее 20 (опыт 6) понижается модифицирующий эффект, выражающий40

3 16401 .ного аппарата (применяемого для очистки отливок песком или дробью) подают порошкообразный. модификатор (4ерро-. силиций с барием зернистостью 0 32Э

1,0 мм.

Об эффективности предлагаемого и известного способов модифицирования чугуна судят по средней величине отбела четырех клиновых проб размером

100х50х20 мм, одновременно заливаемых в форму с металлической плитой, и расходу моди4икатора.

Скорость газопорошковой струи не измеряется (такой опыт имеется — с

5 помощью скоростной. киносъемки), à определяется расчетным путем по эмпирической 4ормуле ся в овьппении величины отбела по клиновой пробе вследствие увеличения непроизводительных потерь модификатора, обусловленных скользящим соударением струй, невнедрением некоторого количества частиц модификатора в ! струю металла и попаданием их в за ливочную воронку на зеркало металла, .окислением и ошлакованием.

При увеличении угла подачи газопо рошковой струи к оси струи жидкого металла более 70 (опыт 7) понижается модифицирующий эффект, выражающийся в повьппении величины отбела клиновой пробы вследствие увеличения непроизводительных потерь модификатора, обусловленных более "жестким" соударением струй, отскоком некоторого количества частиц модификатора и их окислением.

При уменьшении линейной скорости газопорошковой струи менее 3 м/с (опыт 8) снижается модифицирующий эффект, выражающийся в повышении величины отбела клиновой пробы из-за увеличения непроизводительных потерь модификатора, обусловленных невнедрением некоторого количества частиц в струю жидкого металла из-за малой их кинетической энергии, их окислением, ошлакованием и возгонкой тепловыми потоками.

Увеличение линейной скорости подачи газопорошковой струи более

15 м/с (опыт 9) -хотя и обеспечивает

=окращение непроизводительных потерь модификатора, нерационально и эканомиче ски нецеле сообразно, так как оно ведет к повьппению расхода газа-энергоносителя и к понижению качества отливок вследствие частичного разрушения струи жидкого металла возрастающей кинетической энергией газопорошковой струи, окисления и заметного снижения температуры расплав а.

Таким образом, из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемый способ модифицирования чугуна по сравнению с известным обеспечивает повышение модифицирующего эффекта, выражающегося в снижении величины отбела клиновой пробы на 16,7 36,7_#_ и сокращении расхода модификатора на 16,7"30,5%.

Предлагаемый способ модифицирования чугуна может быть иснользован при производстве отливок из чу5 f 640174 6 гуна с пластинчатым и шаровидным форм посредством автоматических заграфитом на линиях с механизирован- ливочных установок, включакщий поданой и автоматической заливкой форм. чу- порошкообразного модификатора гаКроме того, целесообразно использо- зопорошковой струей в струю жидкого вать предлагаемый способ модйфици- металла, отличающийся рования чугуна при заливке литейных, тем, что, с целью сокращения расхода . форм посредством автоматических зали- модификатора за счет снижения его невочных установок на базе индукцион- : производительных потерь, газопорошных печей, 10 ковую струю направляют под углом 20Ф о Р м У л а и з о б Р е т е н и z 700 к оси струи жщ кого металла с ли"

Способ модифицирования чугуна пре-. нейной скоростью 3-15 м/с. имущественно при заливке литейных

Расход модифик атора, М от массы жидкого металла

Линейная скоеличина тбела, мм

Спо со 6

Угол подачи газопорошко-вой струи к оси струй жидкого металла, град рость газопорошковой струи, м/с

0,2

Параболическое истечение струи

То же

1) 0,24

0,288

3,8

11

Составитель А. Бармыков

Редактор И,Дербак Техред Л.Олийнык Корректор И. Демчик

Заказ 997 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Предлагаемый

4

- 8

Известный

3

3

9

18

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

4

4,5

3,8

6 5

6,2

4,7