RU2688099C1 - Способ выплавки чугуна в электродуговых печах - Google Patents
Способ выплавки чугуна в электродуговых печах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688099C1 RU2688099C1 RU2018136823A RU2018136823A RU2688099C1 RU 2688099 C1 RU2688099 C1 RU 2688099C1 RU 2018136823 A RU2018136823 A RU 2018136823A RU 2018136823 A RU2018136823 A RU 2018136823A RU 2688099 C1 RU2688099 C1 RU 2688099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- silicon carbide
- silicon
- charge
- cast iron
- Prior art date
Links
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
- C21B11/10—Making pig-iron other than in blast furnaces in electric furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении, автомобиле- и тракторостроении при производстве отливок из чугуна. Чугун заданного химического состава получают в электродуговых печах путем поэтапной загрузки в шихтозавалку углерод- и кремнийсодержащего материала в виде металлургического карбида кремния фракцией 0-10 мм и содержанием SiC 82-95% в количестве 0,57-1%, углеродсодержащего материала в виде графита измельченного в количестве 0,15-0,74%, а также стальной составляющей шихты с дальнейшим ее расплавлением и последующей корректировкой химического состава расплава дополнительным введением графита измельченного, металлургического карбида кремния и ферросплавов. Изобретение позволяет осуществлять поэтапную завалку графита измельченного, металлической части шихты и металлургического карбида кремния без смешивания данных компонентов, обеспечивает стабильное усвоение углерода и кремния из углерод- и кремнийсодержащих материалов и их минимальный угар. 2 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу получения чугуна в электродуговых печах.
Известен способ введения ферросилиция по ГОСТ 1415-93 «Ферросилиций. Технические требования и условия поставки» для повышения содержания кремния в чугуне и его кратковременном модифицировании. По сравнению с чугуном ферросилиций обладает более низкой температурой плавления, поэтому недостатком данного способа является кратковременный модифицирующий эффект. Металлургический карбид кремния имеет более высокую температуру плавления 2600°C, за счет чего не плавится, а усваивается в жидком металле за счет изотермической диффузии, тем самым создавая более длительный эффект модифицирования чугуна.
Из известного уровня техники в качестве наиболее близкого аналога можно принять патент RU №2395589 «Способ выплавки железоуглеродистых сплавов в индукционных печах», приоритет 01.08.2007 г., включающий завалку металлической части шихты, плавление и легирование расплава кремний- и углеродсодержащими материалами, при этом легирование осуществляют комплексной смесью, содержащей кремний и углерод, при соотношении CΣ:Si=(25÷90):(0,5÷65), где Si - содержание кремния в комплексной смеси; CΣ - суммарное содержание углерода в комплексной смеси, причем кремний содержится в составе смеси в виде металлургического карбида кремния и/или его шламов, а углерод - в виде термообработанных углеродсодержащих материалов электродного производства и/или графита.
Недостатками данного способа выплавки являются:
1. В условиях электропечной плавки, характеризующейся более высоким локальным перегревом расплава и растворением исходных центров зарождения графитных включений, раздельное введение сначала карбида кремния, а затем графита измельченного позволяет не только увеличить их содержание, но и в большей степени сохранить его во времени до момента заливки чугуна в литейную форму. При индукционной плавке сохраняется исходное, необходимое для формирования требуемых показателей структуры и свойств чугуна, количество центров зарождения графитных включений, поэтому дополнительный эффект от введения углеродсодержащего материала и металлургического карбида кремния в виде смеси не проявляется.
2. Существенно более высокая стоимость смеси из углеродсодержащего материала и металлургического карбида кремния, по сравнению с их суммой их стоимостей как отдельно взятых материалов, так как в нее помимо стоимостей входящих компонентов включаются производственные трудо- и энергозатраты, амортизация оборудования, площадей и т.д.
Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является выплавка чугуна заданного химического состава, в котором необходимое содержание углерода и кремния достигается как введением в шихтозавалку металлургического карбида кремния и графита измельченного, так и последующей доводкой расплава данными материалами.
Изобретение предназначено для подготовки расплава чугуна с заданным химическим составом, в том числе за счет его доводки по углероду и кремнию металлургическим карбидом кремния, за счет полного исключения в шихте ферросилиция и частично - графита.
Поставленная задача решается путем реализации способа выплавки чугуна в электродуговых печах, включающем завалку металлической части шихты, плавление и легирование расплава кремний- и углеродсодержащими материалами, отличающимся тем, что в шихтозавалку поэтапно загружают в качестве одновременного источника углерода и кремния - металлургический карбид кремния фр. 0-10 мм и содержанием SiC 82-95% в количестве 0,57-1% и в качестве дополнительного источника углерода -графит измельченный в количестве 0,15-0,74%, а также стальную составляющую шихты с дальнейшим ее расплавлением и последующей корректировкой химического состава расплава дополнительным введением графита измельченного, металлургического карбида кремния и ферросплавов.
Способ выплавки чугуна в электродуговых печах, включающий поэтапную завалку графита измельченного, металлической части шихты и металлургического карбида кремния в электродуговую печь производится без смешивания данных компонентов.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ выплавки чугуна в электродуговых печах неизвестен и явным образом не следует из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
В качестве примеров использования изобретения приведены: расчет шихты в электродуговых печах с использованием металлургического карбида кремния для выплавки серого чугуна марки Gh190 «Общий» и расчет шихты для выплавки высокопрочного чугуна марок ВЧ40, ВЧ50 и Gh65-48-05.
1. Серый чугун с пластинчатым графитом, выплавленный в электродуговой печи из следующих шихтовых материалов (см. табл. 1) согласно заявленному способу позволяет достичь требуемых показателей структуры и свойств получаемых из него отливок.
2. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом, выплавленный в электродуговой печи из следующих шихтовых материалов (см. табл. 2) согласно заявленному способу позволяет достичь требуемых показателей структуры и свойств получаемых из него отливок.
Приведенные в таблицах примеры показывают, что заявляемый способ выплавки чугуна может быть использован в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».
Таким образом, заявленный способ получении чугуна в электродуговых печах, позволяет стабильно получать требуемые содержания углерода и кремния за счет применения в шихтозавалке и на доводке графита и металлургического карбида кремния, являющегося гораздо более экономичным источником одновременно двух химических элементов - углерода и кремния, взамен более дорогого источника кремния - ферросилиция.
Claims (1)
- Способ выплавки чугуна в электродуговой печи, включающий завалку металлической части шихты, плавление и легирование расплава кремний- и углеродсодержащими материалами, отличающийся тем, что в шихтозавалку поэтапно загружают в качестве одновременного источника углерода и кремния - металлургический карбид кремния фракцией 0-10 мм и содержанием SiC 82-95% в количестве 0,57-1%, а в качестве дополнительного источника углерода - графит измельченный в количестве 0,15-0,74%, и металлическую часть шихты с дальнейшим ее расплавлением и последующей корректировкой химического состава расплава дополнительным введением графита измельченного, металлургического карбида кремния и ферросплавов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136823A RU2688099C1 (ru) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Способ выплавки чугуна в электродуговых печах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136823A RU2688099C1 (ru) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Способ выплавки чугуна в электродуговых печах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688099C1 true RU2688099C1 (ru) | 2019-05-17 |
Family
ID=66578868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136823A RU2688099C1 (ru) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Способ выплавки чугуна в электродуговых печах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688099C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623210A (en) * | 1979-07-31 | 1981-03-05 | Kawasaki Steel Corp | Adding method of volatile metal or the like into molten iron |
US4545817A (en) * | 1982-03-29 | 1985-10-08 | Elkem Metals Company | Alloy useful for producing ductile and compacted graphite cast irons |
RU2247155C1 (ru) * | 2004-01-19 | 2005-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АМЮС" | Брикет, используемый при производстве чугуна (варианты) |
RU2395589C2 (ru) * | 2007-08-01 | 2010-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НЛАН" | Способ выплавки железоуглеродистых сплавов в индукционных печах |
-
2018
- 2018-10-18 RU RU2018136823A patent/RU2688099C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623210A (en) * | 1979-07-31 | 1981-03-05 | Kawasaki Steel Corp | Adding method of volatile metal or the like into molten iron |
US4545817A (en) * | 1982-03-29 | 1985-10-08 | Elkem Metals Company | Alloy useful for producing ductile and compacted graphite cast irons |
RU2247155C1 (ru) * | 2004-01-19 | 2005-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АМЮС" | Брикет, используемый при производстве чугуна (варианты) |
RU2395589C2 (ru) * | 2007-08-01 | 2010-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НЛАН" | Способ выплавки железоуглеродистых сплавов в индукционных печах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2451090C1 (ru) | Способ выплавки конструкционной стали пониженной и регламентированной прокаливаемости | |
US20240093337A1 (en) | Non-magnesium process to produce compacted graphite iron (cgi) | |
JP5406516B2 (ja) | 高窒素含有ステンレス鋼の製造方法 | |
RU2688099C1 (ru) | Способ выплавки чугуна в электродуговых печах | |
RU2007129387A (ru) | Способ выплавки железоуглеродистых сплавов различного функционального назначения в индукционных печах | |
RU2513363C1 (ru) | Высокопрочный антифрикционный чугун | |
RU2620206C2 (ru) | Способ графитизирующего модифицирования чугуна | |
RU2581542C1 (ru) | Высокопрочный антифрикционный чугун | |
CN105441784A (zh) | 一种超高铬合金耐磨铸铁导板材料及其制备方法 | |
RU2492248C2 (ru) | Способ производства борсодержащей стали | |
RU2363736C2 (ru) | Способ и шихта для производства конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью | |
RU2618294C1 (ru) | Способ выплавки синтетического высокопрочного чугуна в индукционных печах | |
RU2688015C1 (ru) | Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения | |
KR102562688B1 (ko) | 규소계 합금, 이의 생성 방법 및 그러한 합금의 용도 | |
RU2509159C1 (ru) | Способ получения отливок из хладостойкого чугуна | |
RU2402617C2 (ru) | Способ измельчения графитных включений в высокопрочном чугуне | |
RU2715931C1 (ru) | Высокопрочный хладостойкий чугун с шаровидным графитом | |
Aftandiliants et al. | Optimization of production process of structural steel modified with nitrogen and vanadium | |
RU2139941C1 (ru) | Способ получения серого чугуна | |
RU2630101C1 (ru) | Способ выплавки высокохромистых сталей и сплавов в открытых индукционных печах | |
RU1803455C (ru) | Лигатура дл чугуна | |
SU1723176A1 (ru) | Сплав дл легировани чугуна | |
RU2520929C2 (ru) | Способ легирования чугуна ванадием | |
RU2457256C2 (ru) | Модифицирующая смесь | |
RU2534715C2 (ru) | Способ и шихта для производства углеродистой конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью в дуговой сталеплавильной печи |