CS198380B1 - Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state - Google Patents

Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state Download PDF

Info

Publication number
CS198380B1
CS198380B1 CS678275A CS678275A CS198380B1 CS 198380 B1 CS198380 B1 CS 198380B1 CS 678275 A CS678275 A CS 678275A CS 678275 A CS678275 A CS 678275A CS 198380 B1 CS198380 B1 CS 198380B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
melt
iron
cast
preparing
Prior art date
Application number
CS678275A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Pavel Sykora
Pavel Hornsteiner
Original Assignee
Pavel Sykora
Pavel Hornsteiner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pavel Sykora, Pavel Hornsteiner filed Critical Pavel Sykora
Priority to CS678275A priority Critical patent/CS198380B1/en
Publication of CS198380B1 publication Critical patent/CS198380B1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby taveniny v elektrické obloukové peci, jako výchozího materiálu k výrobě tvárné litiny s tažností nad 7 %, a to již ve stavu po odlití, bez dalšího tepelného zpracování. Tato tvárná litina vyžaduje vytvoření zrnitého (kulovitého) tvaru grafitu a odpovídající množství feritu ve struktuře. Proto se dosud hotové odlitky z tvárné litiny dodatečně feritizačně žíhaly. To však vedlo k zvýšení nákladů za žíhání, k nebezpečí tvarových deformací odlitků, k jejich povrchovému okysličování (zokujení) apod.The invention relates to a process for producing a melt in an electric arc furnace as a starting material for the production of ductile cast iron with an elongation of more than 7%, even after casting, without further heat treatment. This ductile iron requires the formation of a grained (spherical) shape of graphite and a corresponding amount of ferrite in the structure. Therefore, the finished castings made of ductile cast iron were annealed additionally by ferritization. However, this led to an increase in annealing costs, to the risk of shape deformation of the castings, to their surface oxidation (scaling), etc.

Až dosud se výchozí tavenina k výrobě tvárné litiny s tažností nad 7 % připravuje například v elektrické obloukové peci, jejíž základní vsázku tvoří vybrané jakostní druhy surového železa vysoké chemické čistoty a jakostní ocelový odpad.Until now, the starting melt for producing ductile cast iron with an elongation above 7% has been prepared, for example, in an electric arc furnace, the basic charge of which is selected high-grade pig iron of high chemical grade and high-quality steel waste.

Dosud známé způsoby výroby taveniny v elektrických obloukových pecích, které jsou převážně syntetické nebo polosyntetické, neumožňují při dosud známém způsobu oxidace výrobu jakostních tvárných litin s tažností nad 7 % v litém stavu s dostatečnou provozní bezpečností, a pťbtp je nutné takto vyrobené odlitky tepelně zpracbvávat. Poú-J / žití jakostních surových želez bývá doprovázeno nebezpečím naplynění taveniny v obloukové peci, a tím vznikem slévárenských vad.The prior art methods of melt production in electric arc furnaces, which are predominantly synthetic or semi-synthetic, do not allow the production of high quality ductile cast iron with ductility above 7% in the casting state with sufficient operational safety in the prior art oxidation process. The use of high-quality pig iron tends to be accompanied by the risk of melt gasification in the arc furnace and thereby the formation of foundry defects.

Úkolem vynálezu je vyřešit způsob přípravy taveniny pro výrobu jakostní tvárné litiny s tažností nad 7 % v litém stavu a připravit v elektrické obloukové peci podmínky ke snížení obsahu nežádoucích a základních prvků, jako manganu, síry, fosforu, křemíku, plynů apod. tak, aby odlitky z tvárné litiny měly již v odlitém stavu odpovídající množství feritu ve struktuře. Základ kovové vsázky tvoří jednak 30 až 70 % hmot. surového železa s obsahem křemíku maximálně 1,5 % hmot., manganu maximálně 1,2 % hmot., fosforu maximálně 0,1..% hmot., síry maximálně 0,1 % hmot. a dalších nežádoucích prvků, jako například mědi, chrómu, cínu, titanu, arsenu, vizmutu v množství, které nenarušuje strukturu tvárné litiny s tažností nad 7 % v litém stavu a dále 30 až 70 % jakostního a netříděného odpadu, z čehož netříděného odpadu je maximálně 15 % hmot. celkové vsázky.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for preparing a melt for producing ductile iron of 7% ductility in an cast state and to prepare conditions in an electric arc furnace to reduce undesirable and essential elements such as manganese, sulfur, phosphorus, silicon, gases and the like. castings from ductile cast iron had already in the cast state a corresponding amount of ferrite in the structure. The basis of the metal charge is 30 to 70% by weight. pig iron with a maximum silicon content of not more than 1.5% by weight, a maximum of 0.1% by weight of manganese, a maximum of 0.1% by weight of phosphorus, a maximum of 0.1% by weight of phosphorus, and other undesirable elements such as copper, chromium, tin, titanium, arsenic, bismuth in an amount that does not disrupt the structure of ductile cast iron with an elongation above 7% in the cast state and 30 to 70% of quality and unsorted waste, of which unsorted 15 wt. total charge.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že se do kovové vsázky před natavováním, popřípadě během jejího natavování, přidá železná ruda jako oxidační přísada a vápno jako struskotvomá přísada v množství, potřebném k oxidaci nežádoucích prvků a provede se oxidace pod teplotou uhlíkového varu, po jejím provedení se stáhne struska a přidají se další oxidační a strúskotvomé přísady v množství potřebném k oxidaci taveniny, mající obsah uhlíku 2 až 3 % hmot., načež se provede oxidace nad teplotou uhlíkového varu, která se ukončí po snížení obsahu uhlíku v tavenině minimálně o 0,2 % hmot. a obsahu křemíku pod 0,2 % hmot., potom se stáhne struska a provede se douhličení, odsíření a úprava taveniny feroslitinami na požadované složení.SUMMARY OF THE INVENTION The iron ore as an oxidizing additive and lime as a slag-forming additive are added to the metal charge before or during the smelting process in an amount necessary to oxidize the undesirable elements and oxidation is carried out below the carbon boiling point. the slag is stripped off and additional oxidation and granulated additives are added in an amount necessary for the melt oxidation having a carbon content of 2 to 3% by weight, after which oxidation is carried out above a carbon boiling point which is terminated after the carbon content of the melt is reduced 2 wt. and a silicon content below 0.2% by weight, then the slag is stripped off and carbonization, desulphurisation and melt treatment with ferro-alloys are carried out to the desired composition.

Takto vyrobená tavenina je vhodnou výchozí surovinou k výrobě jakostních tvárných litin s tažností v litém stavu nad 7 %.The melt produced in this way is a suitable starting material for the production of high-quality ductile cast iron with a ductility in the cast state of more than 7%.

Popsaný technologický postup umožňuje v elektrické obloukové peci přípravu Výchozí taveniny s přesně kontrolovatelným chemickým složením před odpichem. Přitom lze využít i surových želez, která se nedají přímo použít k výrobě tvárných litin s tažností nad 7 %, například pro vysoký obsah křemíku, manganu, fosforu. Navržený postup dále zkracuje čas potřebný k nauhličování litiny až o 50 %, snižuje množství nauhličovacích prostředků až na polovinu. Zcela odpadne žíhání, a tím deformace odlitků, zhotovených z tvárné litiny, jakož i jedno tryskání odlitků, čímž se jejich výrobní cyklus zkrátí a sníží se výrobní náklady. Tento postup dále bezpečně snižuje obsah nežádoucích prvků v litině, umožňuje kontrolu jejich množství, a tím zvýšení grafitizační schopnosti litiny, což je zajištěno uhlíkovým varem taveniny s obsahem uhlíku 2 až 3 %.The described technological process enables the preparation of the starting melt with precisely controlled chemical composition before tapping in the electric arc furnace. It is also possible to use pig iron which cannot be used directly for the production of ductile cast iron with an elongation above 7%, for example for a high content of silicon, manganese, phosphorus. The proposed procedure further reduces the time required for carburizing cast iron by up to 50%, reducing the amount of carburizing agents up to half. The annealing and thus the deformation of the castings made of ductile cast iron as well as the single shot blasting of the castings are completely eliminated, thereby shortening their production cycle and reducing the production costs. This process further safely reduces the amount of undesirable elements in the cast iron, allows for control of their amount and thus increases the graphitizing ability of the cast iron, which is ensured by the carbon boiling of the melt with a carbon content of 2 to 3%.

Dále jsou popsány dva příklady použití způsobu výroby podle vynálezu pro výrobu odlitků upínacích sklíčidel soustruhů a odlitků kokil, určených pro výrobu ocelových ingotů.Two examples of the use of the production method according to the invention for the production of lathe chuck and chill castings for the production of steel ingots are described below.

Příklad 1Example 1

Vsázku do elektrické obloukové pece tvoří:The electric arc furnace charge consists of:

surové železo...... 3500 kg, tj. asi 54% ocelový šrot tříděný. . . 2500 kg. tj. asi 39 % ocelový šrot netříděný. . 500 kg, tj. asi 7 %pig iron ...... 3500 kg, ie about 54% sorted steel scrap. . . 2500 kg. ie about 39% of steel scrap unsorted. . 500 kg, ie about 7%

Vsázka celkem ..... 6500 kg, tj. 100 %Total charge ..... 6500 kg, ie 100%

Specifikace vsázkových surovin:Specification of feedstock:

surové železo slévárenského typu o složení: C 4,12 %, Mn 0,47 %; Si 1,05 %; P 0,073 %; S 0,050 %; Cr 0,05 %;Foundry pig iron of composition: C 4,12%, Mn 0,47%; Si 1.05%; P 0.073%; S 0.050%; Cr 0.05%;

ocelový odpad tříděný: paketovaný odpad hlubokotažnýeh plechů;sorted steel waste: baled waste of deep-drawing sheets;

ocelový odpad netříděný: obchodní jakost pod označením šrot kupolní.unsorted steel waste: commercial grade under the designation cupola scrap.

Vedení tavby:Melting line:

Pod vsázku nahozeno 150 kg struskotvornýeh přísad a 150 kg železné rudy.150 kg of slag-forming additives and 150 kg of iron ore were charged under the charge.

Zkouška chemického složení po natavení:Chemical composition test after melting:

C 2,29 %; Mn 0,55 %; P 0,040 %.C 2.29%; Mn 0.55%; P 0.040%.

Následuje oxidace při nízké teplotě.Oxidation at low temperature follows.

Po provedení tohoto prvého stupně oxidační periody stažena struska a nahozena nová dávka 150 kg oxidaění a 150 kg struskotvomé přísady. Po zvýšení teploty proběhla druhá fáze, tj. uhlíkový var. Po ukončení oxidace odebrána zkouška na chemické složení - trvání oxidační periody 40 min. C 2,05 %; Mn 0,12 %; Si 0,12 %; P 0,025 %.After this first stage of the oxidation period, the slag was withdrawn and a new batch of 150 kg of oxidation and 150 kg of slag-forming additive was charged. After the temperature was raised, the second phase, carbon boiling, took place. After the oxidation was finished, the chemical composition test was taken - duration of the oxidation period 40 min. C 2.05%; Mn 0.12%; Si 0.12%; P 0.025%.

Po stažení strusky následovalo douhličení taveniny 130 kg smolného koksu. Po douhličení za 25 min. následovala úprava chemického složení feroslitinami, odsíření pomocí odsiřovací karbidické strusky (vápno + kazivec a smolný koks) a zpracování připravené taveniny hořčíkovou předslitinou na tvárnou litinu.After the slag was pulled off, 130 kg of pitch coke was emitted. After finishing in 25 min. followed by treatment of the chemical composition with ferro-alloys, desulphurisation with desulphurization carbide slag (lime + fluorspar and pitch coke) and processing of the prepared melt by magnesium master alloy into ductile cast iron.

Dosažené konečné chemické složení vyrobené tvárné litiny:Final chemical composition of ductile iron produced:

C 3,43 %; Mn 0,26 %; Si 2,59 %; P 0,032 %; S 0,009 %; Cr 0,02 %; Ni 0,01 %; Cu 0,05 %; Sn 0,005 %; Mg 0,062 %.C 3.43%; Mn 0.26%; Si 2.59%; P 0.032%; S 0.009%; Cr 0.02%; Ni 0.01%; Cu 0.05%; Sn 0.005%; Mg 0.062%.

Metalografická struktura z bloku Y 2 (podle ČSN) v litém stavu:Metallographic structure from block Y 2 (according to ČSN) in cast state:

tvar grafitu plně zrnitý, obsah feritu v základní hmotě 45 až 50 %.fully grained graphite, ferrite content 45 to 50%.

Dosažené mechanické hodnoty vyrobené tvárné litiny v bloku Y 2 v litém stavu:Achieved mechanical values of produced ductile iron in block Y 2 in cast state:

mez průtažnosti - 360 MPa pevnost - 583 MPa tažnost - 13,3 %yield strength - 360 MPa strength - 583 MPa elongation - 13,3%

Vyrobená tvárná litina byla použita pro odlitky kokil o hrubé hmotnosti asi 2,51 a dosáhlo se zvýšení životnosti proti klasickým materiálům.The ductile iron produced was used for casting molds with a gross weight of about 2.51 and an increase in durability over conventional materials was achieved.

Příklad 2Example 2

Vsázku do elektrické obloukové pece tvoří:The electric arc furnace charge consists of:

surové železo. ..... 3500 kg, tj. asi 54 % ocelový šrot tříděný. . . 2000 kg, tj. asi 31 % ocelový šrot netříděný. . 1000 kg, tj. asi 15 %pig iron. ..... 3500 kg, ie about 54% sorted steel scrap. . . 2000 kg, ie about 31% non-sorted steel scrap. . 1000 kg, ie about 15%

Vsázka celkem..... 6500 kg, tj. asi 100 %Total charge ..... 6500 kg, ie about 100%

Specifikace vsázkových surovin:Specification of feedstock:

surové železo slévárenského typu o složení:Foundry pig iron of the following composition:

C 4,38 %; Mn 0,87 %; Si 1,18 %; P 0,045 %; S 0,049 %; Cu 0,04 % ocelový odpad tříděný: paketovaný odpad hlubokotažných plechů ocelový odpad netříděný: obchodní jakost pod označením šrot kupolní.C 4.38%; Mn 0.87%; Si 1.18%; P 0.045%; S 0.049%; Cu 0,04% sorted steel scrap: baled deep-drawn sheet metal waste unsorted steel scrap: commercial grade under the designation cupola scrap.

Vedení tavby :Melting line:

Pod vsázku nahozeno 150 kg struskotvornýeh přísad a 100 kg železné rudy.150 kg of slag-forming additives and 100 kg of iron ore were charged under the charge.

Zkouška chemického složení po natavení:Chemical composition test after melting:

C 2,98 %; Mn 0,62 %; P 0,034 %.C 2.98%; Mn 0.62%; P 0.034%.

Po natavení se prováděla oxidace při nízké teplotě. Po provedení byla stažena struska a nahozena nová dávka 100 kg oxidaění a 170 kg struskotvomé přísady. Po zvýšení teploty proběhla druhá fáze oxidaění periody, tj. uhlíkový var.After melting, oxidation was carried out at low temperature. After this, the slag was withdrawn and a new batch of 100 kg of oxidation and 170 kg of slag-forming additive was introduced. After the temperature increase, the second phase of the oxidation period, ie carbon boiling, took place.

Po ukončení oxidace odebrána zkouška na chemické složení - trvání oxidaění periody 45 min.:After completion of oxidation chemical test was taken - duration of oxidation period 45 min .:

C 2,30 %; Mn 0,21 %; P 0,021 %.C 2.30%; Mn 0.21%; P 0.021%.

Po stažení strusky následovalo douhličení taveniny 120 kg smolného koksu. Po douhličení za 40 min. následovala úprava chemického složení feroslitinami, odsíření pomocí odsiřovací karbidické strusky (vápno + kazivec + smolný koks) a zpracování připravené taveniny hořčíkovou předslitinou na tvárnou litinu.After the slag was withdrawn, 120 kg of pitched coke was melted. After digging in 40 min. followed by treatment of the chemical composition with ferro-alloys, desulphurisation with desulphurization carbide slag (lime + fluorspar + pitch coke) and processing of the prepared melt by magnesium master alloy into ductile cast iron.

Dosažené konečné chemické složení vyrobené tvárné litiny:Final chemical composition of ductile iron produced:

C 3,52 %; Mn 0,66 %; Si 2,64 %; P 0,029 %; S 0,009 %; Cr 0,03 %; Ni 0,02 %; Cu 0,03 %; Sn 0,006 %; Mg 0,059 %.C 3.52%; Mn 0.66%; Si 2.64%; P 0.029%; S 0.009%; Cr 0.03%; Ni 0.02%; Cu 0.03%; Sn 0.006%; Mg 0.059%.

Metalografická struktura z bloku Y 2 (podle ČSN) v litém stavu:Metallographic structure from block Y 2 (according to ČSN) in cast state:

tvar grafitu plně zrnitý, obsah feritu v základní hmotě 45 až 50 %.fully grained graphite, ferrite content 45 to 50%.

Dosažené mechanické hodnoty vyrobené tvárné litiny v bloku Y 2 v litém stavu:Achieved mechanical values of produced ductile iron in block Y 2 in cast state:

mez průtažnosti - 379 MPa pevnost - 606 MPa tažnost - 15,8 %yield strength - 379 MPa strength - 606 MPa elongation - 15,8%

Vyrobená tvárná litina byla použita na odlitky upínacích sklíčidel soustruhů, hrubá hmtonost 17 až 84 kg.The ductile iron produced was used for castings of lathe chucks, gross weight of 17 to 84 kg.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob výroby taveniny v elektrické obloukové peci, jako výchozí suroviny k výrobě tvárné litiny s tažností nad 7 % v litém stavu, u něhož základ kovové vsázky tvoří jednak 30 až 70 % hmotnostních surového železa s obsahem křemíku maximálněProcess for producing a melt in an electric arc furnace as a starting material for the production of ductile cast iron with ductility above 7% in a cast state, in which the base of the metal charge comprises on the one hand 30 to 70% by weight of pig iron with a silicon content 1,5 % hmotnostních, manganu maximálně 1,2 % hmotnostních, fosforu maximálně 0,1 % hmotnostních, síry maximálně 0,1 % hmotnostních a dalších nežádoucích prvků, například mědi, chrómu, cínu, titanu, arsenu, vizmutu v množství, které nenarušuje strukturu tvárné litiny s tažností nad 7 % v litém stavu, a dále 30 až 70 % jakostního a netříděného odpadu, z čehož netříděného odpadu je maximálně 15 % hmotnostních celkové vsázky, vyznačující se tím, že se do kovové vsázky před natavováním, popřípadě během jejího natavování, přidá železná ruda jako oxidační přísada a vápno jako struskotvorná přísada v množství, potřebném k oxidaci nežádoucích prvků a provede se oxidace pod teplotou uhlíkového varu, po jejím provedení se stáhne struska a přidají se další oxidační a struskotvorné přísady v množství potřebném k oxidaci taveniny mající obsah uhlíku 2 až 3 % hmotnostní, načež se provede oxidace nad teplotou uhlíkového varu, která se ukončí po snížení obsahu uhlíku v tavenině minimálně o 0,2 % hmotnostních a obsahu křemíku pod 0,2 % hmotnostních, potom se stáhne struska a provede se douhličení, odsíření a úprava taveniny feroslitinami na požadované složení.1.5% by weight, manganese maximum 1.2% by weight, phosphorus maximum 0.1% by weight, sulfur maximum 0.1% by weight and other undesirable elements such as copper, chromium, tin, titanium, arsenic, bismuth in an amount which it does not disturb the structure of ductile iron with an elongation above 7% in the cast state, and 30 to 70% of quality and unsorted waste, of which unsorted waste is at most 15% by weight of the total charge, the iron ore as an oxidizing additive and lime as a slag-forming additive in the amount required to oxidize the undesirable elements and oxidation is carried out below the carbon boiling point. melt having a carbon content of 2 to 3% by weight, followed by an oxide Above a carbon boiling point which is terminated after the carbon content of the melt has been reduced by at least 0.2% by weight and the silicon content is below 0.2% by weight, the slag is stripped off and the carbonation, desulphurisation and ferroalloys are treated to the desired composition.
CS678275A 1975-10-07 1975-10-07 Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state CS198380B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS678275A CS198380B1 (en) 1975-10-07 1975-10-07 Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS678275A CS198380B1 (en) 1975-10-07 1975-10-07 Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS198380B1 true CS198380B1 (en) 1980-06-30

Family

ID=5415618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS678275A CS198380B1 (en) 1975-10-07 1975-10-07 Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS198380B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4971623A (en) Process for making as-cast ferritic spheroidal graphitic ductile iron
US3853540A (en) Desulfurization of vacuum-induction-furnace-melted alloys
DE3726053C2 (en)
US3885958A (en) Method of producing chromium containing alloys
CS198380B1 (en) Process for preparing melt in electric arc furnace for preparing ductible cast iron in cast state
US3042513A (en) Production of nodular iron
US3607227A (en) Production of spheroidal graphite irons
US1410749A (en) Manufacture of steel
EP0086732B1 (en) Process for increasing the batches of coolants during the refining of steel by the bof process
CN110819767A (en) Refining agent and refining process for scrap iron steelmaking
SU1250582A1 (en) Method of steel melting in multiple-bath electric furnace
US2670283A (en) Refining steel
US2049091A (en) Manufacture of metallic alloys
US1641326A (en) Process of remelting chromium steel scrap
US3262772A (en) Process for the production of alloy steels
US4101316A (en) Conversion of molybdenite concentrate to ferro-molybdenum and simultaneous removal of impurities by direct reduction with sulfide forming reducing agents
SU1742344A1 (en) Method for high-alumina slag production and aluminothermic mixture for its preparation
SU889714A1 (en) Method of producing ferrocarbon alloys
JP3776156B2 (en) Method for producing low phosphorus high manganese steel
SU765386A1 (en) Complex modifier
SU585217A1 (en) Slag-forming mixture
US1326861A (en) Hotted
SU881142A2 (en) Method of producing vanadium alloys
US1969886A (en) Method of manufacturing ferro alloys
SU572504A1 (en) Method for maunfacturing iron and its alloys from iron ore