Шлакообразующая смесь для обработкичугуна

Шлакообразующая смесь для обработкичугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ н,327551

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Зая ален о 16.07.79 (21) 2800021/22 08

1 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)N. Кд.

С 21 С 1/00

Ьаударатааииы)(комитет

СССР ио делам иаааретеиий и аткрнтий

Опубликовано 07.05.81 ° Бюллетень М 17 (53) УДК 669.16. .144 (088.8) Дата опубликования описания 07.05.81

Н. С. Филипченко, В. А. Воронина, Д. В. Кириченко, Н. А. Будагьянц, Э. С. Церковский, Н. С. Козаченко и П. Е. Бугаев (72) Авторы изобретения

Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно— исследовательский институт металлов "УКРНИИМЕТ" (7I) Заявитель (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ЧУГУНА

М .г

) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к смесям для обработки чугуна.

Известен синтетический шлак (1) для разливки металлов и сплавов, содержащий, вес.%:

Силикатная глыба 65-80

Ворат кальция 20 — 35

Шлак имеет высокую температуру плавления и беэ предварительного сплавления компонентов при обработке чугуна мало эффективен.

Известен синтетический шлак (2) для обра1а ботки чугуна, содержащий, вес.%:

Датолитовый концентрат 40-60

Плавиковый шлат 30-50

Хлористый натрий 5 — 15

Недостатком шлака является высокая темпе-, ратура плавления (950 ). При обработке жидкого чугуна в ковше он не успевает сформироваться во время выпуска чутуна из печи.

Наиболее близким к изобретению является синтетический шлак (3), который содержит, : вес.%:

Датолитовый концентрат 20-30

Криолит 40 — 50

Кальцинированная сода 8 — 15

Окись марганца 10 — 15

Недостатком синтетического шлака является относительно высокая температура плавления смеси и недостаточная рафинирующая способ. ность по отноШению к сере, фосфору и неметаллическим включениям.

Усвоение элементов — модификаторов-бора, кальция, натрия и других чугунов низкое, в результате чего для обеспечения требуемых механических свойств в чугун вводят повышенное количество легирующих элементов.

Целью изобретения является снижение температуры плавления смеси, повышение ее рафино рующей способности по отношению к сере, фосфору и неметаллическим включениям, повышение механических свойств металла и снижение расхода легирующих элементов.

Цель достигается тем, что в смесь вводят борат кальция и окись железа при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Борат кальция 35-45

Криолит 25 — 35

827551

Та блица 1 (3 1 4 (Компоненты

1 2

Борат кальция

Криолит

35,Кальцинирон анния сода

18 13 10

12 17

15 20

15

Окись железа

Датолнтовый концентрат

Окись марганца

15

Кальцинированная сода 10-20

Окись железа 10-20

Борат кальция применяют технический, содержащий, вес.%: 3 0 40 — 45; СаО 32 — 37; случайные компоненты и примеси — сицпное, температура плавления его 1050 — 1065 С.

Наличие в смеси бората кальция уменьшает температуру плавления смеси и ускоряется шнакообразование, усвоение расплавом бора, каль-ция и других злементов улучшается, рафиннрующая и модифицирующая способность увеличиваются.

Борат кальция диссоцинрует на ионы Са и

В, которые вступают в реакцию с вредными:, примесями — серой и фосфором- в металле с образованием соединений, удаляющихся в шлак.

Кроме того, бор и кальций обеспечивают измель; чение пластинчатого графита и образование графита компактной формы, что приводит к snaчительному повышению прочности чугуна.

Кальциннрованная сода в количестве 10 — 20 o. повышает жццкоподвижность шлака, способствует

Физические свойства и рафинирующее дейст вне синтетического шлака, а также механические

4 десульфурации, благоприятствует дефосфорации и улучшению механических свойств металла.

Окислы железа снижают вязкость шлака, способ. ствуют более интенсивному удалению примесей из металла.

Крнолит способствует повышению жидкоподвнжностн шлака н его рафинирующей способности, улучшает удаление неметаллических включений из расплава.

10 Граничные параметры составляющих шлака определены опытным путем.

Сухие компоненты составов 1-5 (табл. 1) перемешали н засыпали на дно разливочного ковша, в который затем выпустили из пламен15 ной печи жидкий чугун с температурой 1300—

1400 С. После охлаждения чугуна до температуры 1310 — 1320 С им залили валки.

Смесь расплавлялась в ковше за 0,5 — 1,0 мин после заполнения 1/3 части разливочного ковша.

20 Шлак имел температуру плавления 780 — 825 С.

Количество вводимой смеси составляло 0,3 — 0,5% на 1 т жидкого расплава

40 43 45 37,0

30 27,0 25 33 50 свойства обработанного им металла приведены в табл. 2 н 3. ф 8 о о"

СО о о О Ч ь"

00 (3 о о

Т о о

7 Ф ю ь о

7 о о о о

Т („ > о

° Ч

CV o

8

Ф

° «

9

1О О о T О о о"

Ch о"

1 о

° «Т а

: - 6

s ( в3 T (8 ф

2 о о

О ч о ь" О 7 о

Ь о

7. фм о о Я о

Ch

1О о

9 о е

7 о

827551

Т о о о" о

4

8 о о о"

Ф

Ю

8 о

8 о!

827551

Т а б л и ц а 3

11омер смеси

Механические свойства валкового чугуна

Прототип! 2

Предел прочности при разрыве, кг/мм

23-24 25,5-26,1 предел прочности при ющб., /ммэ

34 — 34,6 . 36,8;37,6

Предел прочности

sa сжатие, кг/ммэ

169-174 181-188

Твердость по

Бринелю НВ

А 438

430

456

484

452

489

473

477 в отбеленном слое на расстоянии от поверхности бочки валка, НВ

А — 20 мм

 — 40 мм

Таблица 4

Химический состав, %

Обраба

С1кесъюпрототнпом

3,5-3,6 0,55-0,6 0,5-0,55 0,26-0,31 0,085 — 0,09 0;85-0,9 1,85 — 1,95

Описываемой смесью

3,5-3,55 0,5-0,55 0,48-0,51 0,14-0,25 0,057-0,076 075 0,8 1,5 — 1,55

Промышленное опробование этих составов 25 показало положительные результаты. Как видно

as табл. 2 и 3, после обработки смесью механические свойства чугуна улучшаются, наибольшее улучшение их происходит при обработке соста- вом и 3: предел прочности при разрыве ловы- 3О шается на 35%, предел прочности при изгибе— на 31%, предел прочности при сжатии на 37%, твердость на 10%. Лля смесей N N 2 и 3 повышение прочности составляет,%: при разрыве 23 и 29, при изгибе 17 и 22, при сжатии 15,5 и M

21,0, твердости 4 и 5,5 соответственно.

Установлено, чго в структуре металла, обработанного описываемой смесью, наряду с незначительным количеством пластинчатого rpaТаким образом, в результате обработки валковых расплавов описываемой смесью содержа ние серы в чугуне снижается на 0015%, фосфор рв на 0,08%, неметаллнческих вклююний на 1020%, механические свойства чугуна повьппаются

3 4 5 6

27,9 — 28,7 26,7-27,4 24 — 24,8 20,5 — 21,5

41,5-42,5 38,4 — 39,2 35,3 — 36,3 31 — 32,5

205 †2 190 †1 175 †1 157 †1 фита, имеется большое количество включений графита компактной формы,что свидетельствует о более сильном модифицирующем воздействии предлагаемой смеси и большей ее рафинирующей способности по отношению к сере и фосфору и неметаллическим включениУвеличение свойств чугуна позволило уменьшить степень его легированности и снизить расход легирующих элементов хрома и никеля на

12%.

Требуемый уровень механических свойств валкового чугуна СПХН вЂ” 62 при обработке смесью — прототипом и описываемой обеспечивался при следующих составах.

Йредел прочности на изгиб 17-3!%, предел проч. ности на разрыв иа 23-35%, предел прочности на сжатие на 15-37%, при увеличении твердости на 4-.10%, что позволяет снизить расход хрома на 1 кг/т, никеля на 3,8 кг/т.

Формула изобретения

Составитель В. Бреус

Редактор Е. Братчикова Техред А.Савка Корректор О. Билак

Заказ 4608/19 Тираж 618

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам-изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

827551

Борат кальция 35 — 45

Криолит 25-35

Шлакообразующая смесь для обработки чугу- Кальциннрованная на, содержащая криолит и кальцинированнную сода 10-20 соду, отличающаяся тем, что, с

Окись железа 10-20 целью снижения температуры плавления смеси, Источники информации, повышения ее рафинирующей способности по от- .принятые во внимайе прн зкспертизе ношению к сере, фосфору и неметаллнческим 1. Авторское свидетельство СССР Щ 539078 включениям, повышения механических свойств кл. С 21 С 5/54, 1976. чугуна и снижения расхода легирующих элемен- 1о 2. Авторское свидетельство СССР Х 502041, тов, она.дополнительно содержит борат кель- . кл. С 21 С 5/54, 1976. .цня и окись железа при следующем соотношении 3. Авторское свидетельство СССР У 495365, компонентов, вес.%: кл. С 21 С 5/54, 1974.