Способ внепечной обработки жидкого чугуна магнием

Способ внепечной обработки жидкого чугуна магнием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АЗТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетеивви

Социалистических

Рес убнии (l>)9 l 83 l 6 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 06.06.80 (21) 2938103/22-02 с присоелинением заявки М (51) М. Кл.

С 21 С 7/10 еосуйарстееииый квинтет (23) Приоритет ао делен изобретений и открытий

Опубликовано 07. 04. 82. Бюллетень М 13

Дата опубликования описания Og 04, 82 (5З) УД К 621. 745.

° 3 (088. 8) (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ЧУГУНА

МАГНИЕМ

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к внепечной обработке чугуна магнием при циркуляционном вакуумировании.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемой цели к изобретени ю я вляет ся способ об работ ки жид" ких металлов реагентами- в циркуляционной установке, заключающийся в том, что в подводящую трубу вводят порошкообразный реагент в струе газа, а в нижнюю часть отводящей трубы под давлением подают видкид деагент (1).

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая степень усвоения жидкого реагента, пода-. ваемого в нижнюю часть отводящей трубы. В процессе ввода порошкообразного реагента в струе газа в подводящую трубу достигают интенсивной циркуляции металла из ковша в вакуум-камеру и обратно в ковш по сливной тру- бе. При этом подаваемый в сливную

В.И. Московка, И.И. Быков т рубу в прот и вотоке с ци ркули рующи м металлом жидкий реагент выбрасывается сливаемым расплавом обратно в ковш, и лишь небольшая часть его возможно всплывает в вакуумную камеру, преодолевая гидродинамическое сопротивление столба движущегося встречного жидкого металла. Выброшенный струей в расплав ковша жидкий реагент, как

; более легкий, мгновенно всплывает на зеркало металла, и эффект модифицирования на этом прекращается. Таким образом, интенсивность процесса обработки снижается и металл остается недомодифицированным. Известный спо15 соб позволяет повысить физико-механические свойства чугуна на одну-две марки, однако получить высокопрочный чугун с шаровидным графитом, не при20 меняя дополнительных технологических приемов, данным способом не представляется возможным. Кроме того, в случае применения в качестве жидкого реагента магния выброс его в ковш со9183

16 ф ная/, что приводит к уменьшению меха" нических свойств чугуна, а превышение количества магния больше 0,05 ; приводит к образованию отбела в тонкостенных отливках.

В качестве вещества, способствующего циркуляции металла и вдуванию в него паров магния, выбран природный газ.

Внепечная обработка серого чугуна марки СЧ 18-36.

В индукционной печи МГП- 102 выплавлено 150 т чугуна следующего состава, вес.:, : углерод 3,6; кремний 2,3; марганец 0,8; сера 0,03, фосфор 0,05.

Затем переливают в ковш выплавленный металл и под зеркало металла в ковше на глубину 400.мм погружают всасывающий 3 и сливной 4 патрубки циркуляци" онной вакуум-камеры 2. Заданную дозу, магния 5 нагревают до температуры ис- парения в смесителе и одновременно вводят в объем смесителя осушенный природный газ под давлением .1,5-.

2,5 атм. При создании разрежения

20 мм рт.ст. в циркуляционной камере расплав поднимается по патрубкам в донную часть камеры. Затем в подъемный патрубок на расстоянии 100 мм от поверхности металла ковша в восходящий патрубок вакуум-камеры засасыва-ют природным газом из испарительной камеры с магнием его пары, создавая общее давление паров магния с природным газом 1,5-2,5 атм. Пузыри газа и магния, поднимаясь, инжектируют в

/ камеру новые порции расплава иэ ков ша. Избыток металла из камеры по сливному патрубку стекает обратно в ковш.

Так создают непрерывное движение металла из ковша в вакуум-камеру и об" .

-ратно, обеспечивая и одновременное модифицирование расплава парами магния. провождается значительным пироэффектом, ухудшающим санитарно" гигиенические условия труда.

Целью изобретения является повышениее фи зи ко-механи ческих свойст в чугуна и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу внепечной обработки жидкого чугуна магнием в цирку- 10 ляционной установке с вводом реагента в струе газа, вдувают во всасыва.ющий патрубок пары магния в смеси с,, t природным газом, подаваемым под да влением 1,5-2,5 атм, инжектируя порции расплава в вакуум-камеру до получения остаточного содержания магния в вакуумированном чугуне 0,03-0,05/.

Схема реализации способа представлена на чертеже. 20

Расход магния в испарителе составляет 0,13 от веса обрабатываемого металла. Чугун приведенного состава при вакуумировании циркулируют для сопоставления эффекта известным способом, т.е. с вводом со струей газа порошкообразного реагента в подводящую тру6у вакуум-камеры и подачей жидкого магния в ее отводящую трубу. По известному способу удалось получить чугун марки СЧ 32-52, а по -предлагаемому - высокопрочный чугун марки ВЧ 50"2 о Ф. своиства которого представлены в таблице.

Жидкий металл 1 в разливочном ковше при 1380-1440 С вакуумируют йеред разливной с помощью циркуляционной установки 2, погруженной всасывающим 3 .и сливным 4 патрубками под зеркало

2$ расплава на глубину 300-500 мм. Смеситель с необходимой для модифицирования дозой магния 5 соединен шлангами со всасывающим патрубком и с источни- ком природного газа под рабочим давлением, равным или более 1,5 атм. Вакуум в камере циркуляционной установки поддерживают на заданном уровне порядка 12-40 мм рт.ст. для всасывания расплава в вакуум-камеру, причем oGec >> печение интенсивной циркуляции достигают путем инжектирования новых порций металла пузырьками газовой смеси 6, вдуваемой во всасывающий патрубок. Подача паров магния с природным газом под давлением 1,5-2,5 атм обеспечивает их надежное прохождение в восходящую ветвь вакуум-камеры. -При давлении меньше 1,5 затрудняется подача паров магния в обрабатываемый расплав. При давлении больше 2,5 атм скорость циркуляции резко возрастает и пары магния не успевают полностью усвоиться расплавом что снижает степень усвоения магния. 50

Содержание магния в конечном расплаве в пределах 0,03-0,054 обуслов-. лено условиями получения высокопрочного чугуна с высокими физико-механическими свойствами . Ори содержании магния в чугуне меньше 0,03> в структуре металла получается смешанная форма графита (пластинчатая и шаровид918316

Формула изобретения

Предел прочности при растя- 5 жении б кгс/м м

Степень усвоения магния,3

Величина давления, атм.

49, е

1,5

1 75

70

50,5

2,5

ВНИИПИ Заказ 2057/1 Тираж 587 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

По предварительному расчету эконо- 1 мический эффект от применения способа внепечной обработки чугуна составляет 11-13 руб при производстве 1 т вьюокопрочного чугуна за счет повышения физико-механических свойств чугу- 20 на в 1,6 раза и увеличения степени усвоения реагента на 503.

Способ внепечной обработки жидкого чугуна магнием в циркуляционной установке с вводом реагента в струе газа, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств чугуна и улучшения санитарногигиенических условий труда, вдувают во всасывающий патрубок пары магния в смеси с природным газом, подаваемым, под давлением 1,5-2,5 атм, инжектируя порции расплава в вакуум-камеру до получения остаточного содержания магния в вакууиированном чугуне 0,030,053.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 337411, кл. С 21 С 7/10, 1970 (прототип) .