Шлакообразующая смесь

Шлакообразующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А.И. Храмченков, А. С.Ляхов, Л.А. Ви)сокурова, ll.M. Бэчко, те и А.Д.Галкин

1

Научно-и сследо ватель ский и конструкторско"- . - -":.: технологический институт литейного производ Yea-- 4 автомобильной промышленности (НИИЛИТавтопром) (72) Автора изобретения (71) Заявитель (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к смесям для обработки чугуна.

При обработке жидких чугуна и стали применяют шлакообразующие смеси для защиты жидкого металла от насыщения газами при выдержке и разливке, для рафинирования от кислорода, серы, удаления неметаллических включений.

Известно применение перлита для обработки расплавленного чугуна (1).

Недостаток перлита состоит в том, что он не дает положительных результатов по очистке расплава от неметаллических включений и его рафинированию из-эа высокой вязкости наведенных шлаков при температурах разливки чугуна, равных 1300- 1450ОС. 8 печах и разливочных ковшах образуются настыли, затрудняющие разливку металла.

Иэ известных шлакообраэующих материалов наиболее близкой по назначению и достигаемому эффекту к предлагаемой является шлакообразующая смесь, содержащая, вес.3:

Перлит 60-90

Раэжижители 10-40

В качестве разжижителей используются окислы кальция или натрия, плавиковый шпат, криолит (2j.

Недостатком смеси является то, что формирующийся шлак не обладает

1О хорошей жидкоподвижностью и адсорбционной способностью по отношению к неметаллическим и шлаковым включениям жидкого чугуна при температурах его разливки 1300-1450 С. Это обусловлео

1 но тем, что окись кальция, входящая в состав смеси, не обладает достаточными поверхностно-акти рными свойствами, и, следовательно, не может обеспечить захват отдельных шлаковых о и неметаллических включений и удержание их в объеме шлака.

Кель .изобретения — повышение адсорбционной способности смесей llO отношению к неметаллическим включениям.

939563

65-75

10-15

Цель достигается тем, что шлакообразующая смесь, содержащая перлит и фториды, в качестве фторидов она содержит фториды магния и стронция и дополнительно-карбонаты магния и стронция при следующем соотношении компонентов, вес./:

Перлит 70-90

Фториды магния и строн. ция 15-5

Карбонаты маг ния и стронция 15-5

Перлит введен в смесь в качестве осйовы. Он представляет собой минерал вулканического происхождения и содержит, вес. 3:

Кремнезем

Глинозем

Окислы щелочных металлов 4-9

Лету чие компоненты (СО, Н 10 и т.д.) 0 5-1,2

Окислы кальция, магния, железа, титана Остальное

Недостаток перлита, как шлакообразующего материала, обусловлен нестабильностью по содержанию окислов щелочных металлов, колебания ксбгорых существенно изменяет вязкость шлаков.

Фториды магния и стронция при введении в перлит в количестве 5-153 существенно снижают вязкость шлаков при температуре 1330-1400 С и перекрывают влияние окислов щелочных металлов з перлите. Карбонаты магния и стронция, введенные в состав смеси на основе перпита, при прогреве разлагаются с выделением углекислого газа, а образовавшиеся окислы магния и стронция, наряду с фторидами, придают шлаковой смеси повышенную адсорбционную способность по отношению к неметаллическим включениям, образующимся в жидком чугуне, поглощают их, связывая в легкоудаляемые сегрегации. При этом выделяющиеся газообразные компоненты облегчают удаление шлака с поверхности расплава.

Использование солей магния и стронция в шлакообраэующей смеси на основе перлита позволяет повысить эф фективность очистки металла от неметаллических включений, так как фториды магния и стронция в большей степени снижают вязкость наведенных шлаков, чем плавиковый шпат. Образовав5

Зо

55 ю

45 шиеся окислы магния и стронция обладают повышенными поверхностно-активными свойствами, и, следовательно, придают наведенному шлаку высокую адсорбционную способность по отношению к неметаллическим и шлаковым включениям. Карбонаты магния и стронция разлагаются с выделением углекислого газа, который дополнительно экранирует расплав от кислорода.

Наилучшие результаты получаются при использовании фторидов магния и стронция, а также карбонатов магния и стронция в равных количествах.

Смесь готовят на основе измельченного (до зернистости 0,2-1,0 мм) перлита, фторидов магния и стронция и карбонатов магния и стронция путем их смешивания в бегунах или шнековом смесителе.

Для наводки шлака смесь присаживают на зеркало жидкого металла непосредственно в печь или ковш в количестве 30-60 г на 1 дм обрабатываемой поверхности.

Предельные соотношения компонентов смеси выбираются исходя из температуры разливки чугуна. При меньшей температуре расплава чугуна в смесь для получения шлака с оптимальными физико-химическими свойствами требуется ввести большее количество солей магния и стронция.

Чем ниже температура обрабатываемого чугуна, тем большее количество солей магния и стронция вводят в смесь.

Например, при температуре чугуна

1300 С рекомендуется смесь с содеро жанием фторидов и карбонатов по 15l, а при температуре 1450 С количество о

Фторидов и карбонатов может быть уменьшено до 5i.

В зависимости от степени загрязнения металла и требуемой степени очистки чугуна смесь может наноситься однократно или многократно. Образование настылей в пе lax и раэливочных ковшах исключается;

Пример . Перемешиванием дозированных количеств перлита, фторидов магния и стронция, карбонатов магния и стронция получают смеси 1-3, а также смесь-прототип 4 (см.табл.) Смеси используют для обработки чугуна.

Чугун плавят в высокочастотной индукционной печи иэ шихты на основе чу гуна, стального лома и Ферросплавов.

939563

Шлакообраэующую смесь наносят на зеркало металла в печи и ковше и выдерживают в течение 4-5 мин. Температура заливки металла составляет

1350о 110о С

Для определения неметалли че ских шлаковых включений заливают специальные пробы, которые затем разрезают и шлифуют. Количество неметаллических включений оценивают отношением пло- lO щади шлаковых включений ко всей площади шлифованной поверхности в процентах.

Как видно из приведенных в табли це данных, повышенные адсорбционные свой ст ва по отношению к немет алли че ским включениям предлагаемой смеси обу словли вают лучшую степен ь о чист ки жидко го ра спла ва и, как следст вие, меньшую степень пораженности отливок шлаковыми включениями. При этом смесь при введении на зеркало расплава активно связывает отдельные включения шлака, а образующиеся при этом вязкотвердые сегрегации легко удаляются при помощи металлической счищалки, обеспечивая высокую чистоту зеркала металла, что способствует снижению брака литья по шлаковым раковинам.

Кроме того, смесь обладает обессеривающей способностью.

939563

1

lg (>I Я

Ъ! 66 о а о с(Ь л е о о

Q 1 л- Р Ъ (g л Л о о. с с((8 о с„ л

% X с(( ц (I X

Z Z

I л о

Y (о

Ю

lg а (Г( л л m о î о о о о

0»

С> о л а

>(2 о ;,д л

Ф (Z

:)> а (»

Y

Iс (л о о о

CV л о

К

CL

I(g т

1 1 !

1 1 Л о

lg а

О >Х

I- Б

1 & I1 t I

)X

=г

1 Ю о

1 х о

10 л (К

Y др о

Ф

6(1 1 I

Ш (.Г\ л л а сч

К

Z

lg

LA LA л (съ сч

I 1

1 а с(t (» е

Х о а.

Iо ю (Г\ л л а с()

=г

З

It I

v! а

1 I(e

tg

tA LA л л а сч

Б

I>

l

I !

I — !

I I1 X (-. а ! (tI с о о о

СО ОЪ

) !

0 о (g

Z сэ

Э

Z

tg

CL

Э сЕ о (3 о

2 о

C о

М!

1 о о

1 Y о

1 I1 tg

1 Z о

1 (Q

1 а

1 fg

1 I

1 tg а

1 Щ

I (О о

Э с о о

fg

CL (О о о с

К

Z о

CL (» о

1

1

1

I I сч м

Формула изобретения

° 939563

70 90

Составитель 0. Бреус

Редактор И.Ковальчук Техред И.Гайду

Ф

Корректор Ю.МакаРенко

Заказ 4602/41 Тираж 587 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Шлакообразующая смесь для обработки чугуна, включающая перлит и фториды, отличающаяся тем, что, с,целью повышения адсорбционной способности по отношению к неметаллическим включениям, она дополнительно содержит карбонаты магния и стронция, а в качестве фторидов - фтори- 10 ды магния и стронция при следующем соотношении компонентов,,вес.Ф:

Перлит

Фториды ма гния и стронция 5-15

Карбонаты магния и стронция . 5-15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 48-27046, кл. 10 J 154, 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

562575, кл. C 21 C 5/54 з 197 1 °