RU2515158C1 - Способ модифицирования чугуна - Google Patents
Способ модифицирования чугуна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2515158C1 RU2515158C1 RU2012156384/02A RU2012156384A RU2515158C1 RU 2515158 C1 RU2515158 C1 RU 2515158C1 RU 2012156384/02 A RU2012156384/02 A RU 2012156384/02A RU 2012156384 A RU2012156384 A RU 2012156384A RU 2515158 C1 RU2515158 C1 RU 2515158C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- modifier
- layer
- ply
- coating material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к способу модифицирования легированного чугуна с шаровидным графитом для изготовления быстроизнашивающихся деталей, например мелющих элементов рудо- и угольных размольных мельниц. В способе сначала зеркало расплава засыпают кусковым алюминием до образования сплошного слоя оксида алюминия толщиной 0,5-1,5 мм, затем слой оксида алюминия засыпают порошком силикокальция до образования второго сплошного слоя шлака толщиной 0,5-2 мм, затем после образования слоя шлака его поверхность засыпают порошком покровного материала до образования третьего сплошного вязкого слоя толщиной 2-3 мм, затем поверхность третьего вязкого слоя засыпают порошком упомянутого покровного материала толщиной до 15 мм до образования верхнего слоя шлака, после чего вводят сфероидизирующий модификатор и засыпают место его введения порошком упомянутого покровного материала, при этом перед введением в расплав модификатор выдерживают в воде. Изобретение позволяет повысить эффективность защитного действия покрова, что позволяет увеличить массу расплава модифицируемого чугуна, ограничить взаимодействие модификатора с жидким чугуном на воздухе, а также уменьшить угар магния и церия. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к способу модифицирования легированного чугуна с шаровидным графитом, который может быть использован для изготовления быстроизнашивающихся деталей, например мелющих элементов рудо- и углеразмольных мельниц.
Известен способ модифицирования жидкого чугуна под сыпучим покровным материалом, включающий выплавку чугуна заданного состава, размещение слоя твердого измельченного модификатора на дне ковша, нанесение на поверхность модификатора слоя покровного материала, заполнение ковша расплавом чугуна и засыпку зеркала жидкого чугуна тем же покровным материалом, который состоит из углеродного пассиватора (измельченный кокс) и теплоизолирующей добавки (вспученный перлит). Усвоение магния при этом процессе достигает 55-65%.
(SU 1077929, С21С 1/10, опубликовано 07.03.1984)
Недостатками данного способа являются низкий процент усвоения магния в расплаве и сложность удаления сыпучего покровного материала с поверхности жидкого чугуна, находящегося в ковше, что увеличивает вероятность засорения частицами покровного материала тела отливок и, соответственно, возникновения брака в литье по неметаллическим включениям.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ модифицирования жидкого чугуна в ковше, включающий засыпку зеркала жидкого чугуна покрывным материалом - порошком флюсперлита «Барьер», выдержку его до образования вязкого сплошного слоя, введение через зазор между футеровкой ковша и покровным материалом в расплав чугуна твердого тяжелого модификатора на основе церия, магния и никеля и засыпку зазора покрывным материалом. При таком процессе усвоение магния и церия достигает 95%.
(RU 2422546, С22С 1/10, опубликовано 27.06.2011)
Недостатком способа являются его неэффективность при модифицировании расплава чугуна массой свыше 150 кг. При большей массе чугуна требуется достаточно большое количество модификатора, что приводит к разрушению вязкого защитного покрова флюсперлита под воздействием паров магния и церия. Это приводит к контакту модификатора и жидкого чугуна на воздухе, протеканию пироэффекта, дымовыделения и повышенному угару магния и церия.
Задачей и техническим результатом изобретения является повышение эффективности защитного действия покрова, что позволяет увеличить массу расплава модифицируемого чугуна, ограничить взаимодействие твердого модификатора с жидким чугуном на воздухе, уменьшить угар магния и церия.
Технический результат достигается тем, что способ модифицирования чугуна включает засыпку зеркала расплава чугуна в ковше порошком покровного материала - флюсперлитом «Барьер» до образования сплошного вязкого слоя, введение в расплав твердого модификатора и засыпку места введения модификатора покровным материалом, при этом сначала зеркало расплава засыпают кусковым алюминием до образования сплошного слоя оксида алюминия толщиной 0,5-1,5 мм, затем слой оксида алюминия засыпают порошком силикокальция до образования сплошного слоя шлака толщиной 0,5-2 мм, затем поверхность шлака засыпают порошком покровного материала до образования сплошного вязкого слоя толщиной 2-3 мм, затем поверхность вязкого слоя засыпают порошком покровного материала толщиной до 15 мм, после чего вводят модификатор и засыпают место введения модификатора порошком покровного материала верхнего слоя, а перед введением в расплав модификатор выдерживают в воде.
Технический результат также достигают тем, что время введения в расплав модификатора составляет менее 5 секунд; модификатор в расплав чугуна вводят между футеровкой ковша и покрывным материалом; а в качестве модификатора используют твердый сфероидизирующий модификатор на основе церия, магния и никеля, который вводят в количестве 0,8 - 1,2% от массы модифицируемого расплава чугуна.
Способ по изобретению можно проиллюстрировать следующим примером.
В электропечи расплавляли железоуголеродистые шихтовые материалы и получали легированный чугун. При температуре 1440°С расплав массой 1500 кг сливали в открытый ковш. После чего на зеркало чугуна вносили засыпкой кусковой алюминий в количестве около 0,4% от массы модифицирующего расплава. После расплавления алюминия и его окисления образуется плотной сплошной слой оксида алюминия толщиной 0,5-1,5 мм, который предохраняет компоненты модификатора, находящиеся в расплаве, от контакта со слоем покровного материала. В противном случае куски модификатора прилипают к покрову и сгорают на зеркале жидкого чугуна, в результате чего графит шаровидной формы образуется только в верхних слоях расплава, а в нижних слоях расплава, находящихся в донной части ковша, графит будет иметь вермикулярную форму.
Затем слой оксида алюминия засыпали порошком силикокальция марки СК15 в количестве около 0,4% от массы обрабатываемого расплава до образования второго сплошного вязкого слоя шлака толщиной 0,5-2 мм, состоящего из оксида кальция и диоксида кремния. При прохождение кусков модификатора через второй слой их поверхность частично покрывается слоем вязкого шлака, благодаря чему взаимодействие модификатора с жидким чугуном происходит с задержкой, т.е. через 5 секунд.
После образования слоя шлака его поверхность засыпают третьим слоем порошка покровного материала в количестве около 0,5% от массы модифицирующего расплава. В качестве покровного материала использовали флюсперлит «Барьер» (ТУ 5717-001-11035757-2006), который представляет собой фракционированную (размеры частиц 0,63-2,5 мм) перлитовую породу, содержащую диоксид кремния, оксид алюминия, оксид железа, оксид кальция, оксид кальция и натрия, глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: диоксид кремния 65-77, оксид алюминия 11-16, оксид железа 0,5-6,0, оксид кальция 0,1-3,5, оксид кальция и натрия 3-11, глина не более 0,5. В процессе взаимодействия с горячим вторым слоем в течение нескольких минут покровный материал коагулирует и образует сплошной вязкий слой-покров толщиной 2-3 мм.
Затем на поверхность вязкого покрова засыпают тем же порошком флюсперлита «Барьер» в количестве около 0,5% от массы обрабатываемого жидкого чугуна толщиной до 15 мм. Четвертый слой также нагревается, но при этом сохраняет свое сыпучее состояние. Если при модифицировании третий защитный покров разрушался, то сыпучий горячий порошок флюсперлита четвертого слоя поступал в этот разрыв третьего слоя и под действием температуры расплава образовывал новый плотный защитный покров, то есть ликвидировал разрыв в третьем слое.
Сразу после этого между футеровкой ковша и покрывным материалом в расплав чугуна вводили известный твердый сфероидизирующий модификатор на основе церия, магния и никеля, присадку в количестве 1,0% от массы обрабатываемого расплава. Модификатор содержал магний, церий, железо и никель при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7,0-9,0; церий 8,0-10,0; железо ≤ 1,5; Ni - остальное.
Перед введением в расплав чугуна модификатор предварительно выдерживали в воде в течение времени (несколько минут), достаточном для пропитки водой и окисления наружной поверхности компонентов. Благодаря этому начало взаимодействия присадки с расплавом чугуна происходило с задержкой, т.е. через 5 секунд после ввода присадки в расплав. За это время место ввода модификатора в расплав засыпали горячим порошком покровного материала четвертого верхнего слоя. Задержка интенсивного взаимодействия присадки и расплава происходило за счет образования вокруг присадки паровой подушки и окисленности ее наружной поверхности. Благодаря этому горение магния и церия на начальной стадии взаимодействия с расплавом не происходило, что уменьшало угар указанных компонентов при модифицировании.
После модифицирования чугун с шаровидным графитом имел следующее содержание элементов, мас.%: углерод 3,5, кремний 1,8, хром 8,0, марганец 1,0, никель 4,5, бор 0,3, ванадий 0,6, медь 0,4, церий 0,03, алюминий 0,2, магний 0,03, кальций 0,3, железо - остальное.
Результаты сравнительного анализа известного и предлагаемого способов модифицирования легированного чугуна приведены в таблице.
Приведенные данные в таблице свидетельствуют о том, что способ по изобретению при модифицировании чугуна массой 1500 кг обеспечил повышение степени усвоения магния и церия с 25-30 до 98%, а также исключил наличие при модифицировании расплава пироэффекта и угара церия и магния. При этом масса обрабатываемого жидкого чугуна увеличилась с 150 до 1500 кг.
Таблица | ||||||
Способ модифици-рования чугуна | Масса обрабатываемо- го расплава, кг |
Число покровных слоев | Материал модификатора, мас.% | Степень усвоения, % | Наличие пиро- эффекта |
|
магния | церия | |||||
Известный | 150 | один | Mg 7,0-9,0 | 95 | 92 | нет |
500 | Се 8,0-10,0 | 60 | 55 | да | ||
1500 | Fe ≤ 1,5 | 30 | 25 | да | ||
По изобретению | 150 | четыре | Ni - остальное | 98 | 98 | нет |
500 | 98 | 98 | нет | |||
1500 | 98 | 98 | нет |
Claims (4)
1. Способ модифицирования легированного чугуна с шаровидным графитом, включающий подачу на зеркало расплава легированного чугуна в ковше порошка покровного материала в виде флюсперлита «Барьер» до образования сплошного вязкого слоя, введение в расплав сфероидизирующего модификатора и засыпку места введения модификатора упомянутым покровным материалом, отличающийся тем, что сначала зеркало расплава засыпают кусковым алюминием до образования сплошного слоя оксида алюминия толщиной 0,5-1,5 мм, затем слой оксида алюминия засыпают порошком силикокальция до образования второго сплошного слоя шлака толщиной 0,5-2 мм, затем после образования слоя шлака его поверхность засыпают порошком упомянутого покровного материала до образования третьего сплошного вязкого слоя толщиной 2-3 мм, затем поверхность упомянутого третьего вязкого слоя засыпают порошком упомянутого покровного материала толщиной до 15 мм до образования верхнего слоя шлака, после чего вводят сфероидизирующий модификатор и засыпают место его введения порошком упомянутого покровного материала, при этом перед введением в расплав модификатор выдерживают в воде.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что время введения в расплав сфероидизирующего модификатора составляет менее 5 секунд.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сфероидизирующий модификатор в расплав чугуна вводят между футеровкой ковша и покрывным материалом.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют сфероидизирующий модификатор на основе церия, магния и никеля, который вводят в количестве 0,8-1,2% от массы модифицируемого расплава чугуна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012156384/02A RU2515158C1 (ru) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Способ модифицирования чугуна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012156384/02A RU2515158C1 (ru) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Способ модифицирования чугуна |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2515158C1 true RU2515158C1 (ru) | 2014-05-10 |
Family
ID=50629713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012156384/02A RU2515158C1 (ru) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Способ модифицирования чугуна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2515158C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1077929A1 (ru) * | 1981-09-07 | 1984-03-07 | Институт проблем литья АН УССР | Способ ввода легкоиспар ющихс модификаторов в жидкий чугун "алазен |
GB2131050A (en) * | 1982-12-01 | 1984-06-13 | Stanton & Staveley Ltd | Production of nodular or modified graphite cast iron |
DE3603277C1 (de) * | 1986-02-04 | 1991-05-08 | Gesellschaft für Metallurgie Hafner und Polte mbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit |
RU2074894C1 (ru) * | 1993-06-21 | 1997-03-10 | Владислав Васильевич Венгер | Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом |
RU2422546C2 (ru) * | 2009-09-24 | 2011-06-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Способ модифицирования чугуна |
-
2012
- 2012-12-25 RU RU2012156384/02A patent/RU2515158C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1077929A1 (ru) * | 1981-09-07 | 1984-03-07 | Институт проблем литья АН УССР | Способ ввода легкоиспар ющихс модификаторов в жидкий чугун "алазен |
GB2131050A (en) * | 1982-12-01 | 1984-06-13 | Stanton & Staveley Ltd | Production of nodular or modified graphite cast iron |
DE3603277C1 (de) * | 1986-02-04 | 1991-05-08 | Gesellschaft für Metallurgie Hafner und Polte mbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit |
RU2074894C1 (ru) * | 1993-06-21 | 1997-03-10 | Владислав Васильевич Венгер | Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом |
RU2422546C2 (ru) * | 2009-09-24 | 2011-06-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Способ модифицирования чугуна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106222526B (zh) | 一种高硅钼球铁材料的合成制备工艺 | |
JP2005514207A (ja) | 鋳鉄の後期接種用の接種物ペレット | |
RU2002123380A (ru) | Способ измельчения зерна стали, сплав для измельчения зерна стали и способ получения сплава для измельчения зерна | |
CN103993246B (zh) | 一种低合金球磨机耐磨衬板及其制备方法 | |
KR20180008612A (ko) | 주철 용탕 처리 방법 | |
RU2422546C2 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
CN104651729B (zh) | 工程机械斗齿用钢及斗齿的制备方法 | |
RU2515158C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
CN113718130A (zh) | 一种铸态高强度锰铝青铜合金及其制备方法 | |
RU2500824C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна с шаровидным графитом | |
Fesenko et al. | In-mould graphitizing, spheroidizing, and carbide stabilizing inoculation of cast iron melt | |
CN114657451A (zh) | 一种过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法 | |
RU2515160C1 (ru) | Способ получения модифицированного чугуна | |
RU2704678C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна и модификатор для осуществления способа | |
RU2376101C1 (ru) | Комплексная экзотермическая смесь | |
KR101493551B1 (ko) | 강의 환원 및 도핑을 위한 합금 "카자흐스탄스키" | |
CN108796360A (zh) | 一种低温抗冲击球墨铸铁材料及其铸造方法 | |
RU2693886C1 (ru) | Способ индукционного переплава ферромарганца | |
JP2015209553A (ja) | フェロニッケルの製造方法 | |
RU2589948C1 (ru) | Способ получения чугуна синтегаль из красного шлама | |
RU2634535C1 (ru) | Способ получения чугунных мелющих тел | |
CN108929979B (zh) | 一种球墨铸铁油缸座及其生产工艺 | |
RU2369463C1 (ru) | Теплоизолирующая смесь | |
Futas | Elimination of chunky graphite in castings with large thermal points | |
Kopyciński et al. | Forming of primary austenite in low-sulphur cast iron |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171226 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20181109 |