RU2525870C2 - Method of ladle spheroidising modification of high-strength cast irons - Google Patents
Method of ladle spheroidising modification of high-strength cast irons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525870C2 RU2525870C2 RU2012120474/02A RU2012120474A RU2525870C2 RU 2525870 C2 RU2525870 C2 RU 2525870C2 RU 2012120474/02 A RU2012120474/02 A RU 2012120474/02A RU 2012120474 A RU2012120474 A RU 2012120474A RU 2525870 C2 RU2525870 C2 RU 2525870C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bucket
- ladle
- iron
- filling
- molten iron
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к способу ковшевого сфероидизирующего модифицирования расплава чугуна для получения высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом.The invention relates to metallurgy, in particular to a method for bucket spheroidizing modification of molten iron to produce high-strength cast iron with spherical and vermicular graphite.
Широко известно, что для получения высокопрочных чугунов с шаровидным и вермикулярным графитом легкими лигатурами (удельный вес меньше удельного веса расплава чугуна) применяют такие способы ковшевого сфероидизирующего модифицирования, как «сэндвич-процесс», «ковш с крышкой» и др. (Knustad, О. Проблемы, возникающие при производстве высокопрочных чугунов. Обзор существующих способов получения ВЧ и используемых модификаторов [Текст] / О. Knustad // Литейщик России. - 2011. - №4. - С.19-26; Косников, Г.А. Основы литейного производства [Текст] / Г.А. Косников. - СПб: СПбГПУ, 2002. - 204 с.; Александров, Н. Н. Высококачественные чугуны для отливок [Текст] / Н.Н. Александров. - М: Машиностроение, 1982. - 222 с.; патент РФ №2074894; авторское свидетельство №1786086).It is widely known that to obtain high-strength cast irons with spherical and vermicular graphite by light alloys (the specific gravity is less than the specific gravity of the molten iron), such bucket spheroidizing modifications are used as the “sandwich process”, “ladle with a lid”, etc. (Knustad, О Problems encountered in the production of high-strength cast irons. Overview of existing methods for producing high-frequency cast iron and modifiers used [Text] / O. Knustad // Foundry worker of Russia. - 2011. - No. 4. - P.19-26; Kosnikov, GA. foundry [Text] / GA Kosnikov. - C St. Petersburg: SPbSPU, 2002. - 204 p .; Alexandrov, N. N. High-quality cast iron for castings [Text] / NN Aleksandrov. - M: Engineering, 1982. - 222 p .; RF patent No. 2074894; copyright certificate No. 1786086).
Однако все существующие способы ковшевого сфероидизирующего модифицирования предполагают использование специальных технологических схем для размещения модификатора, например, таких как реакционный карман для модификатора на днище ковша, и/или дополнительного оборудования для наполнения ковша расплавом чугуна из печи, таких как крышка-резервуар с отверстием для накопления расплава чугуна из печи и дозированной его подачи в ковш, вилочный погрузчик для снятия и одевания крышки на ковш и др.However, all existing methods of bucket spheroidizing modification involve the use of special technological schemes for placing a modifier, for example, such as a reaction pocket for a modifier on the bottom of the bucket, and / or additional equipment for filling the bucket with molten iron from the furnace, such as a tank lid with a storage hole molten iron from the furnace and dosed to the ladle, forklift to remove and put on the lid on the ladle, etc.
Недостатками всех известных способов ковшевого сфероидизирующего модифицирования чугуна являются: повышенная трудоемкость, необходимость применения дополнительного оборудования и техники, снижение производительности труда.The disadvantages of all known methods of bucket spheroidizing modification of cast iron are: increased complexity, the need for additional equipment and machinery, reduced productivity.
Задачей изобретения является снижение трудоемкости, отказ от применения дополнительного оборудования и техники, повышение производительности труда.The objective of the invention is to reduce the complexity, the rejection of the use of additional equipment and technology, increasing productivity.
Технический результат при осуществлении изобретения заключается в создании упрощенного по сравнению с «сэндвич-процессом» способа ковшевого модифицирования высокопрочного чугуна, не требующего использования дополнительного оборудования и техники и позволяющего стабильно получать необходимое качество чугуна в отливках.The technical result in the implementation of the invention is to create a simplified compared to the "sandwich process" method of ladle modification of ductile iron, which does not require the use of additional equipment and technology and allows you to stably obtain the required quality of cast iron in castings.
Из известного уровня техники аналоги не выявлены.No prior art analogues have been identified.
Поставленная задача решается тем, что разработан способ ковшевого сфероидизирующего модифицирования «заливка сверху» (фиг.1), в соответствии с которым в заднюю часть днища ковша (напротив носка) с помощью специальной засыпной воронки (фиг.1а) или путем поворота ковша назад на 45° (по часовой стрелке) (фиг.1б,) помещают сфероидизирующий модификатор («легкая» лигатура типа ФСМг) таким образом, чтобы величина перекрытия им донной части ковша не превышала длину радиуса ее окружности, при этом существенно уменьшается размывание навески модификатора и его угар. После этого за время 30…60 с наполняют ковш расплавом чугуна из печи.The problem is solved in that a method of bucket spheroidizing modification “pouring from above” was developed (Fig. 1), according to which, in the back of the bottom of the bucket (opposite the toe) using a special filling funnel (Fig. 1a) or by turning the bucket back on 45 ° (clockwise) (fig. 1b,) a spheroidizing modifier (“light” alloy type FSMg) is placed so that the overlap of the bottom of the bucket does not exceed the radius of its circumference, while the erosion of the hitch ra and his fumes. After that, over a period of 30 ... 60 s, the bucket is filled with molten iron from the furnace.
При заполнении ковша металлом струю расплава подавать ближе к носку ковша во избежание размывания и преждевременной реакции модификатора с расплавом чугуна. Струю металла из печи ожидания подают непрерывно, а время заполнения ковша жидким чугуном оценивают из выражения:When filling the bucket with metal, the melt stream should be fed closer to the bucket nose to avoid erosion and premature reaction of the modifier with cast iron melt. The metal jet from the waiting furnace is fed continuously, and the time of filling the ladle with molten iron is estimated from the expression:
где tk - время заполнения ковша расплавом чугуна, с; Vк - объем ковша, м3;
При заполнении ковша с засыпкой «легкого» сфероидизатора в соответствии с технологией «заливка сверху» необходимо, чтобы режим движения расплава чугуна из печи ожидания в ковш был неустановившимся, то есть Re≈3000…6000.When filling the ladle with filling of the “light” spheroidizer in accordance with the “top-down” technology, it is necessary that the mode of motion of the molten iron from the waiting furnace into the ladle be unsteady, that is, Re≈3000 ... 6000.
При турбулентном режиме движения расплава чугуна из печи в ковш (при сильной струе Re>6000) из-за быстрого наполнения ковша имеет место выплеск металла и выброс частиц непрореагировавшего модификатора. Все это делает процесс модифицирования нестабильным, ухудшает экологическую ситуацию и накладывает ограничение на работу по данной технологии в открытом ковше.In the turbulent mode of motion of the molten iron from the furnace to the ladle (with a strong jet Re> 6000), due to the fast filling of the ladle, there is a splash of metal and emission of particles of unreacted modifier. All this makes the modification process unstable, worsens the environmental situation and imposes a restriction on the operation of this technology in an open bucket.
При ламинарном режиме движения расплава чугуна из печи в ковш (при слабой струе Re<3000) из-за медленного наполнения ковша большая часть модификатора всплывает на зеркало и реагирует с кислородом воздуха, что ведет к ускоренному угасанию модифицирующего эффекта из-за преждевременного угара магния.In the laminar mode of motion of the molten iron from the furnace to the ladle (with a weak jet Re <3000), due to the slow filling of the ladle, most of the modifier floats on the mirror and reacts with atmospheric oxygen, which leads to an accelerated extinction of the modifying effect due to premature magnesium fumes.
Следовательно, время заполнения ковша обратно пропорционально числу Рейнольдса и должно укладываться в рекомендуемый диапазон. В частности, принимая, что металлоемкость ковша - 0,17 м3, эквивалентный диаметр носка печи - 0,367 м, живое сечение потока принято равным 2/3 от сечения носка печи - 0,0176 м2 и кинематическая вязкость расплава чугуна - 2·10-5 м2/с есть величины известные и постоянные, при подстановке в формулу диапазона чисел Рейнольдса 3000…6000 рассчитывают оптимальный диапазон времени заполнения ковша с наилучшим усвоением магния из модификатора: t=30…60 с.Therefore, the bucket filling time is inversely proportional to the Reynolds number and should fall within the recommended range. In particular, assuming that the metal consumption of the ladle is 0.17 m 3 , the equivalent diameter of the furnace toe is 0.367 m, the living flow cross section is assumed to be 2/3 of the furnace toe section is 0.0176 m 2, and the kinematic viscosity of the molten iron is 2 · 10 -5 m 2 / s there are known and constant values, when substituting the range of Reynolds numbers 3000 ... 6000 into the formula, they calculate the optimal range of bucket filling time with the best absorption of magnesium from the modifier: t = 30 ... 60 s.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ получения высокопрочных чугунов с шаровидной и вермикулярной формой графита ковшевым модифицированием легкими лигатурами неизвестен и явным образом не следует из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».Studies conducted on the sources of patent and scientific and technical information showed that the claimed method for producing high-strength cast iron with spherical and vermicular form of graphite by ladle modification with light alloys is unknown and does not explicitly follow from the studied prior art, that is, meets the criteria of "novelty" and " inventive step ".
Заявляемый способ модифицирования может быть использован в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive method of modification can be used in the conditions of iron production and meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (2)
где tk - время заполнения ковша расплавом чугуна, с; Vк - объем ковша, м3; Dн экв - эквивалентный диаметр носка печи, м; vч - кинематическая вязкость расплава чугуна при температуре заливки, м2/с; Sч - живое сечение потока чугуна, м2; Re=3000…6000 - число Рейнольдса, характеризующее режим движения расплава из печи в ковш. 2. The method according to claim 1, characterized in that the time of filling the bucket with molten iron is determined by the formula:
where t k is the time of filling the bucket with a molten iron, s; V to - the volume of the bucket, m 3 ; D n equiv - equivalent toe diameter of the furnace, m; v h - kinematic viscosity of the molten iron at pouring temperature, m 2 / s; S h - live section of the flow of cast iron, m 2 ; Re = 3000 ... 6000 is the Reynolds number characterizing the mode of motion of the melt from the furnace to the ladle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012120474/02A RU2525870C2 (en) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Method of ladle spheroidising modification of high-strength cast irons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012120474/02A RU2525870C2 (en) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Method of ladle spheroidising modification of high-strength cast irons |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012120474A RU2012120474A (en) | 2013-11-27 |
RU2525870C2 true RU2525870C2 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=49624877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012120474/02A RU2525870C2 (en) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Method of ladle spheroidising modification of high-strength cast irons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525870C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2131050A (en) * | 1982-12-01 | 1984-06-13 | Stanton & Staveley Ltd | Production of nodular or modified graphite cast iron |
DE3603277C1 (en) * | 1986-02-04 | 1991-05-08 | Gesellschaft für Metallurgie Hafner und Polte mbH, 4000 Düsseldorf | Method of producing cast iron using spheroidal graphite |
RU2074894C1 (en) * | 1993-06-21 | 1997-03-10 | Владислав Васильевич Венгер | Method to produce high-strength pig-iron with ball-shaped graphite |
RU2114918C1 (en) * | 1997-04-22 | 1998-07-10 | Василий Иванович Бедарев | Method for production of magnesium-containing unit from iron-carbon alloys |
-
2012
- 2012-05-17 RU RU2012120474/02A patent/RU2525870C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2131050A (en) * | 1982-12-01 | 1984-06-13 | Stanton & Staveley Ltd | Production of nodular or modified graphite cast iron |
DE3603277C1 (en) * | 1986-02-04 | 1991-05-08 | Gesellschaft für Metallurgie Hafner und Polte mbH, 4000 Düsseldorf | Method of producing cast iron using spheroidal graphite |
RU2074894C1 (en) * | 1993-06-21 | 1997-03-10 | Владислав Васильевич Венгер | Method to produce high-strength pig-iron with ball-shaped graphite |
RU2114918C1 (en) * | 1997-04-22 | 1998-07-10 | Василий Иванович Бедарев | Method for production of magnesium-containing unit from iron-carbon alloys |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012120474A (en) | 2013-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang | Nucleation, growth, transport, and entrapment of inclusions during steel casting | |
JP5345647B2 (en) | Magnesium-based alloy having excellent melt fluidity and hot cracking resistance and method for producing the same | |
JP2011206847A (en) | Magnesium alloy for high temperature and method for manufacturing the same | |
RU2525870C2 (en) | Method of ladle spheroidising modification of high-strength cast irons | |
CN104212940B (en) | Prevent the method blocking the mouth of a river containing sulphur Pinion Steel SAE8620H | |
US10675676B2 (en) | Process for preparing molten metals for casting at a low to zero superheat temperature | |
RU2578273C1 (en) | Magnesium-based alloy | |
US9657376B2 (en) | Aluminum alloy and production method thereof | |
Safronov et al. | Aluminum-Alloyed Cast Iron with Compact Graphite Inclusions from Fine Production Wastes | |
US10369619B2 (en) | Method of dressing a forge die in the implementation of parts obtained by two successive operations of foundry casting followed by forging | |
Górny et al. | The effects of the metal temperature and wall thickness on flake graphite layer in ductile iron | |
RU2337973C2 (en) | Control mode of process for manufacturing graphite and high-duty cast iron with globular and vermicular graphite for casting receiving | |
RU2564205C1 (en) | Method of producing especially-low-carbon steel | |
JP2021050368A (en) | Method for removing aluminium phosphide cluster in molten metal of aluminum alloy | |
UA120296C2 (en) | METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE | |
EP2744612B1 (en) | Method for producing investment castings | |
RU2610579C1 (en) | Method for modification of magnesium alloys | |
RU2315814C2 (en) | Method for ladle treatment of cast-iron | |
RU2348719C2 (en) | Method of obtaining of composite material aluminium-carbide silicon (ai-sic) | |
Ahmad et al. | The Effect of Metallic Addition on Mechanical Property of Aluminum (LM6) Alloy | |
Molchanov et al. | Research of Non-metallic Inclusions Removal in Teeming Ladles of Various Design | |
RU2578879C1 (en) | Method for production of titanium-corrosion-resistant steel by electroslag remelting | |
Seydametov et al. | TECHNOLOGY DEVELOPMENT REMOVAL OF NON-METALLIC INCLUSIONS IN OUT-OF-FURNACE STEEL PROCESSING | |
Pezda | Effect of modifying process on mechanical properties of EN AC-43300 silumin cast into sand moulds | |
UA125708U (en) | METHOD OF MODIFICATION OF IRON |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141020 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161020 |