PL180140B1 - Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego - Google Patents
Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowegoInfo
- Publication number
- PL180140B1 PL180140B1 PL31773596A PL31773596A PL180140B1 PL 180140 B1 PL180140 B1 PL 180140B1 PL 31773596 A PL31773596 A PL 31773596A PL 31773596 A PL31773596 A PL 31773596A PL 180140 B1 PL180140 B1 PL 180140B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cast iron
- liquid metal
- temperature
- steel scrap
- subjected
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 17
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
1· Sposób wytwarzania zeliwa sferoidalnego ze zlomu stalowego, w którym zlom stalowy stapia sie wraz z naweglaczem stalym i poddaje obróbce wysokotemperaturo- wej, znam ienny tym, ze topienie prowadzi sie w piecu indukcyjnym wyposazonym w plazmotron, umieszczony w pokrywie pieca, generujacy plazme argonowa, przy czym jako naweglacz stosuje sie karburyt grafitowy, po czym ciekly metal przegrzewa sie do temperatury 1460 -1500°C i przetrzymuje sie w tej temperaturze przez 10 - 15 m inut, a nastepnie uzupelnia sie zawartosc krzemu w zeliwie do wartosci 1,0 -1,5% i poddaje zabiegowi sferoidyzacji jednym ze znanych sposobów. PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego.
W znanych dotychczas sposobach wytapiania żeliwa sferoidalnego jako materiały wsadowe stosuje się surówkę odlewniczą, złom własny odlewni i złom zewnętrzny, a proces topienia prowadzi się w żeliwiakach lub piecach elektrycznych, indukcyjnych bądź łukowych.
Znany jest również sposób wytwarzania żeliwa ze złomu stalowego, tzw. żeliwa syntetycznego w piecach elektrycznych, polegający na wzbogaceniu złomu stalowego w węgiel i krzem oraz inne pierwiastki. Najistotniejszym procesem w otrzymywaniu żeliwa syntetycznego jest nawęglanie stali do zawartości węgla wymaganej w żeliwie i obróbka wysokotemperaturowa ciekłego metalu w celu zmiany fizykochemicznego stanu ciekłego metalu.
Obecnie stosuje się dwa sposoby nawęglania złomu stalowego w piecu indukcyjnym. Pierwszy polega na roztopieniu złomu wraz z nawęglaczem w postaci stałej, drugi na wdmuchiwaniu sproszkowanego nawęglacza do ciekłego metalu w strumieniu azotu lub powietrza. Efektywność nawęglania obu tych metod waha się w granicach 40-70 %.
Nowa metoda wytwarzania żeliwa sferoidalnego polega na wykorzystaniu korzystnych cech pieca indukcyjno-plazmowego do nawęglania złomu stalowego i rafinacji ciekłego metalu.
Sposób otrzymywania żeliwa według wynalazku polega na stopieniu złomu stalowego wraz z nawęglaczem stałym i poddaniu go obróbce wysokotemperaturowej. Istota wynalazku polega na tym, że proces topienia prowadzi się w piecu indukcyjnym, wyposażonym w plazmotron generujący plazmę argonową, przy czym jako nawęglacz stosuje się karburyt grafitowy. Ciekły metal przegrzewa się do temperatury 1460 -1500°C i przetrzymuje w tej temperaturze przez 10-15 min. Następnie uzupełnia się zawartość krzemu do wartości 1,0 1,2 % i poddaje zabiegowi sferoidyzacji jednym ze znanych sposobów.
Korzystnie jest, gdy po uzupełnieniu składu chemicznego, na powierzchnię ciekłego metalu naprowadza się żużel, a ciekły metal poddaje się dodatkowej obróbce pod żużlem dogrzewanym plazmą.
Zastosowanie pieca indukcyjnego wyposażonego w plazmotron umieszczony w pokrywie pieca, generujący plazmę argonową, daje korzystniejsze warunki z metalurgicznego punktu widzenia, a wykorzystanie jako gazu plazmotwórczego argonu sprzyja desorpcji zanieczyszczeń gazowych z ciekłego metalu, obniża straty pierwiastków stopowych i zapewnia wysoką sprawność nawęglania ciekłego metalu przekraczającą 90%.
180 140
Wysoka temperatura łuku plazmowego pozwala szybko przeprowadzić żużel w stan ciekły i uaktywnić procesy metalurgiczne między żużlem i metalem.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania. Przykład I
Do pieca indukcyjno-plazmowego załadowano złom stalowy i karburyt grafitowy w ilości 4,3% masy wsadu o składzie chemicznym podanym w tabeli 1.
Tabela 1
Skład chemiczny materiałów wsadowych
| Materiał | Skład chemiczny % | ||||
| C | Si | Mn | P | s | |
| Złom stalowy | 0,21 | 0,36 | 0,60 | 0,014 | 0,017 |
| Karburyt grafitowy | 96,88 | - | - | - | 0,14 |
Wsad roztapiano indukcyjnie-plazmowo. Po roztopieniu załadowanej części wsadu przerywano pracę plazmotronu i doładowywano pozostały do wypełnienia pieca złom stalowy. Po roztopieniu złomu stalowego przetrzymywano ciekły metal pod plazmą argonową w temperaturze 1460-1480°C w ciągu 10 min. Następnie zdejmowano żużel topienia, włączano plazmotron i dodawano żelazokrzem Si75 w ilości 1,7% masy ciekłego metalu. Skład chemiczny żeliwa wyjściowego do sferoidyzacji podano w tabeli 2.
Tabela 2
Skład chemiczny żeliwa wyjściowego do sferoidyzacji
| Skład chemiczn, % | ||||
| C | Si | Mn | P | S |
| 3,88 | 1,70 | 0,63 | 0,018 | 0,028 |
Żeliwo poddawano zabiegowi sferoidyzacji za pomocą zaprawy magnezowej typu ELKEM5, a następnie modyfikowano modyfikatorem Si75A12. Uzyskano żeliwo sferoidalne o składzie chemicznym i właściwościach podanych w tabeli 3 oraz ferrytycznoperlitycznąstrukturę osnowy metalowej.
Tabela 3
Skład chemiczny i właściwości syntetycznego żeliwa sferoidalnego
| Skład chemiczny,% | Właściwości żeliwa sferoidalnego | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Mg | r 1 | hb2) | a?) |
| 3,49 | 3,70 | 0,62 | 0,013 | 0,014 | 0,027 | 557MPa | 158 | 19,2% |
l) wytrzymałość na rozciąganie, twardość Brinella, wydłużenie,
Przykład II
Do pieca indukcyjno-plazmowego załadowano złom stalowy i karburyt grafitowy w ilości 4,6% masy wsadu o składzie chemicznym podanym w tabeli 1.
Wsad roztapiano indukcyjnie-plazmowo. Po roztopieniu załadowanej części wsadu przerywano pracę plazmotronu i doładowywano pozostały do wypełnienia pieca złom stalowy. Po roztopieniu złomu stalowego przetrzymywano ciekły metal pod plazmą argonową w temperaturze 1460-1480°C w ciągu 15 min. Następnie zdejmowano żużel topienia,
180 140 włączano plazmotron i dodawano żelazokrzem Si75 w ilości 1,6% masy ciekłego metalu oraz naprowadzono żużel ze stłuczki szklanej. Ciekły metal rafinowano pod żużlem dogrzewanym plazmą argonową przez 10 minut. Skład chemiczny żeliwa wyjściowego do sferoidyzacji podano w tabeli 4.
Tabela 4
Skład chemiczny żeliwa wyjściowego do sferoidyzacji
| Skład chemiczn, % | ||||
| C | Si | Mn | P | S |
| 4,01 | 1,1 | 0,63 | 0,010 | 0,033 |
Żeliwo sferoidyzowano za pomocą zaprawy magnezowej typu ELKEM5, a następnie modyfikowano modyfikatorem 5i75A12. Uzyskano żeliwo szare o składzie chemicznym i właściwościach podanych w tabeli 5, o strukturze perlityczno-ferrytycznej.
Tabela 5
Skład chemiczny i właściwości syntetycznego żeliwa sferoidalnego
| Skład chemiczny,% | Właściwości żeliwa sferoidalnego | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Mg | Rm,” | HB2) | AS3) |
| 3,74 | 3,04 | 0,61 | 0,011 | 0,009 | 0,039 | 600MPa | 7,6 | 220% |
° wytrzymałość na rozciąganie,
2) twardość Brinella,
3) wydłużenie,
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego, w którym złom stalowy stapia się wraz z nawęglaczem stałym i poddaje obróbce wysokotemperaturowej, znamienny tym, że topienie prowadzi się w piecu indukcyjnym wyposażonym w plazmotron, umieszczony w pokrywie pieca, generujący plazmę argonową, przy czym jako nawęglacz stosuje się karburyt grafitowy, po czym ciekły metal przegrzewa się do temperatury 1460 -1500°C i przetrzymuje się w tej temperaturze przez 10 - 15 minut, a następnie uzupełnia się zawartość krzemu w żeliwie do wartości 1,0 -1,5% i poddaje zabiegowi sferoidyzacji jednym ze znanych sposobów.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchnię ciekłego metalu naprowadza się żużel i poddaje ciekły metal dodatkowej obróbce pod żużlem dogrzewanym plazmą.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL31773596A PL180140B1 (pl) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL31773596A PL180140B1 (pl) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL317735A1 PL317735A1 (en) | 1998-07-06 |
| PL180140B1 true PL180140B1 (pl) | 2000-12-29 |
Family
ID=20068920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL31773596A PL180140B1 (pl) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL180140B1 (pl) |
-
1996
- 1996-12-24 PL PL31773596A patent/PL180140B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL317735A1 (en) | 1998-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4971623A (en) | Process for making as-cast ferritic spheroidal graphitic ductile iron | |
| US3695946A (en) | Method of manufacturing oriented grain magnetic steel sheets | |
| US5100612A (en) | Spheroidal graphite cast iron | |
| US2749238A (en) | Method for producing cast ferrous alloy | |
| PL180140B1 (pl) | Sposób wytwarzania żeliwa sferoidalnego ze złomu stalowego | |
| WO2025036458A1 (zh) | 一种高含碳量的铸态高强度高韧性球墨铸铁 | |
| PL180195B1 (pl) | Sposób wytwarzania żeliwa szarego nie modyfikowanego ze złomu stalowego | |
| NO157867B (no) | Snefreser. | |
| US193551A (en) | Improvement in the manufacture of iron and steel | |
| US3042513A (en) | Production of nodular iron | |
| JPS644411A (en) | Spheroidal graphite cast iron | |
| PL180082B1 (pl) | Sposób wytwarzania żeliwa szarego modyfikowanego ze złomu stalowego | |
| RU2139941C1 (ru) | Способ получения серого чугуна | |
| Wenbang et al. | Design and control of chemical compositions for high-performance austempered ductile iron. | |
| CN117004873B (zh) | 一种高含碳量的铸态高强度高韧性球墨铸铁 | |
| US145843A (en) | Improvement in the manufacture of iron and steel | |
| GB756364A (en) | Improvements in or relating to steel shot for use in blast cleaning, peening, polishing and the like | |
| US1066810A (en) | Thermal treatment of metal in electrically-heated furnaces. | |
| RU2228383C2 (ru) | Способ получения углеродистого феррохрома | |
| SU1122706A1 (ru) | Способ выплавки синтетического ферритного чугуна | |
| SU765386A1 (ru) | Комплексный модификатор | |
| JPS6428313A (en) | Production of silicon-contained cast iron | |
| JP3177267B2 (ja) | 鉄ークロム合金の製造方法 | |
| RU2198235C2 (ru) | Способ получения ферромарганца и силикомарганца | |
| Sinel’nikov et al. | Modern steelmaking technologies |