SU1013488A1 - Method for modifyingcast iron - Google Patents

Method for modifyingcast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1013488A1
SU1013488A1 SU813341058A SU3341058A SU1013488A1 SU 1013488 A1 SU1013488 A1 SU 1013488A1 SU 813341058 A SU813341058 A SU 813341058A SU 3341058 A SU3341058 A SU 3341058A SU 1013488 A1 SU1013488 A1 SU 1013488A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
modifier
cast iron
iron
sulfur
magnesium
Prior art date
Application number
SU813341058A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Ильинский
Николай Филиппович Меньшиков
Сергей Николаевич Шепетов
Валентина Васильевна Боева
Людмила Владимировна Юдина
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6205
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 Предприятие П/Я Р-6205 filed Critical Предприятие П/Я Р-6205
Priority to SU813341058A priority Critical patent/SU1013488A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1013488A1 publication Critical patent/SU1013488A1/en

Links

Landscapes

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

Description

соwith

4four

СХ) 00 1 Изобретение относитс  к литейному производству и может быть применено при производстве отливок из высокопрочного чугуна с пластинчатым или шаробидным графитом. Дл  получени  высококачественного чугуна безавтоклавным процессом используют низкосёрнистый ( с содержанием серы до 0,03 иасД , перегретый до I OO-ISOO C чугун, который модифицируют лигатурами или комплекс ными модификаторами, содержащими до 12% магни . Известен способ модифицировани  низкосернистого перегретого чугуна магний-никелевой, никель-медь-магние вой и другими лигатур1ами, в состав которых иногда дополнительно ввод т РЗМ 1 . В этих.лигатурах медь и выполн ют пассивную вспомогательную роль ут желени  лигатуры, noisbiшени  ее хрупкости дл  удобства размола , снижени  пироэффекта и т.д. Введение таких лигатур в низкосернистый , перегретый до 1ЦОО-1500 С чугун понижает его температуру на t(0-100°C. Широкое использование указанных лигатур сдерживаетс  высоким дефицитом меди. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ модифицировани  чугуна магнийсодерж ими комплексными модификаторами с содержанием кальци  12-20%. Их ввод т в ковш перед заливкой чугуна С2 3. Однако при использовании указанны модификаторов с повышенным содержан ем кальци  при температуре чугуна менее 1380°С модификатор зашлаковываетс , покрываетс  изолирующей окисной пленкой и плохо усваиваетс  Кроме того, введение модификатора в количестве до 3,0-3,5% от веса чуг на приводит к резкому снижению температуры металла, по влению большого количества шлака и, как следствие, к быстрому выходу из стро  заливочного ковШа. Поэтому использование магнийсодержащих модификаторов этого типа эффективно дл  перегретого металла и при обработке малосернистого чугуна, так как, несмотр  на высо кое содержание десульфураторов в модификаторе , быстрое падение температуры жидкого металла и шлака при введении модификатора делает невозмо жным ошлаковывание серы. 8 Сравнительно высокое содержание магни  9-12% в модификаторе и большие добавки модификатора вызывают продолжительный пироэффект и дымовыделение, которые наблюдаютс  даже после опорожнени  заливочного ковша из-за горени  ошлакованных и нерастворившихс  в металле включений модифика- тора. . Цель изобретени  - получени  высокопрочного чугуна из серого, содержащего до 0,15% серы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу модифицировани  чугуна, включающему обработку жидкого металла в ковше магнийкальциевым модификатором с содержанием кальци  13-20%, мoдифиkaтop под покровным флюсом в отдельном агрегате предварительно сплавл ют с 5-10% марганца и при 1050-1150 0 полученный жидкий модификатор в количестве 1,5-2% от веса обрабатываемого чугуна заливают в ковш, после.чего доливают в него до нормы чугун, нагретый до 1320-Й20 С. Жидкий модификатор имеет состав,%: Такое модифицирование позвол ет проводить эффективную десульфурацию чугуна пр мо в ковше за счет высокой активности расплавленных компонентов , прежде всего кальци  и марганца , и без значительного понижени  температуры жидкого чугуна. Кроме того, в процессе заполнени  заливочного ковша до нормы жидким чугуном происходит его интенсивное перемешивание с уже залитым в ковш расплавленным модификатором, что оказывает рафинирующее действие на получаемый чугун. Роль марганца в составе модифицирующего комплекса св зана с его десульфурирующей способностью в интервале затвердевани  чугуна, так как микроликвационное распределение марганца соответствует именно тем, зонам , в которые ликвирует оставша с  не св занной в сульфиды сера. Этим обоснованы и пределы его содержани  в модификаторе. в момент ковшевой обработки жидким модификатором расплава чугуна ос новным десульфуратором  вл етс  каль ций и в меньшей степени марганец и магний, а в момент кристаллизации в форме основной десульфуратор марганец , а кальций и магний - сферо идизирующие добавки. Следствием такого процесса полно ,го св зывани  серы  вл етс  возможность получени  высокопрочного чугуна с шаровидным графитом из обычного ваграночного, содержащего до 0,15% серы. Нижн  iоптимальна  граница нагрев определ етс  минимальной температурой чугуна, допустимой .при изготовлении машиностроительного лить , и может быть столь низкой при получении высокопрочного чугуна толь ко дл  предлагаемого способа. Ни при каком другом способе модифицировани  при данной температуре невозможно получить годного металла. Верхн   граница оптимального пере грева чугуна обусловлена действием двух противоположно вли ющих факторов: дл  эффективного обессеривани  чугуна температура металла должна быть высокой, дл  уменьшени  угара магни  и кальци  температура чугуна должна быть умеренной. Выполненные эксперименты показали что дл  эффективной обработки жид . КИМ модификатором йугуна с высоким содержанием серы достаточной  вл етс  температура . При более высокой температуре сокрацаетс  продол жительность сохранени  эффекта модифицировани . Способ осуществл ет следующим образом . В отдельном плавильном агрегате сначала расплавл ют 10-15% от необходимого количества магнийсодер- жащего модификатора, например ЖКМ, и всю добавку металлического марганца или ферромарганца, навод т покров йый флюс и под слоем флюса Отдельным порци ми ввод т оставшеес  количество магнийсодержащего модификатора. В качестве покровного флюса используют кварцевый песок, смешанный с плавиковым шпатом, или выграночный шлак который наводитс  в количестве от веса жидкого модификатора. Полученный жидкий модификатор вместе с покровным флюсом при 1050-1150°С выливают в разогретый«заливочный ковш. который затем доливают жидким чугуном до нормы. С зеркала металла очищают шлак и производ т заливку форм. Если полученный жидкий модификатор сразу использовать не могут, то при продолжительных выдержках производ т корректирующую угар присадку металлического магни  колокольчиком в один или несколько приемов в зависимости от времени гор чего просто . В лабораторных услови х основным плавильным агрегатом была основна  индукционна  печь ИСТ-016, а дл  плавки модификатора использовалс  плавильный блок лампового генератора ЛПЗ-Б7. На опытном заводе дл  плавки чугуна использовали дуговую электропечь ДС-05, а индукционна  печь ИСТ-016 использовалась дл  расплавлени  модификатора . Обе серии плавок осуществл лись дл  определени  степени модифицирующего эффекта при варьировании всех значимых по описываемому способу переменных. Исходный чугун, подлежащий модифицированию , представл л собой композиций обычного машиностроительного чугу на и мало от/мчалс  по составу в серии лабораторных и производственных плавок. В лабораторных плавках чугун имел следующий состав, eec.fC BftS, Si 2,3t, Mn 0,6, s 0,08, p 0,10, Cr 0,12. Исходный чугун в заводских плавках имел состав, вес.%: С 3,21, Si 1,9, Mn 0,87, S 0,07, P 0,10, Cr 0,20. Дл  магнийсодержащего жидкого модификатора варьировали степень легировани  марганцем (5% начальна  концентраци  и 10%- конечна  )и суммарное количество вводимой в чугун жидкой присадки модификатора (.1,0% и 1,5%). Дл  исходного чугуна в лабораторных и заводских плавках измен ли только температуру в момент модифи- i цировани  (1300-1320 0 и второй интервал 1ifOO-l420°C). Двадцатиградусный разброс температур в пределах каждого интервала соответствовал фактически достигнутой в экспериментах точности. К эитерием качества модифицировани  серого чугуна на высокопрочный с шаровидным графитом служили видCX) 00 1 The invention relates to foundry and can be applied in the production of castings from high-strength cast iron with lamellar or sparic graphite. To produce high-quality cast iron without an autoclave process, low-sulfur (with a sulfur content of up to 0.03 jasD, superheated up to IOO-ISOO C cast iron, which is modified with ligatures or complex modifiers containing up to 12% magnesium, is known. The method of modifying low-sulfur superheated heated iron is used; , nickel-copper-magnesium and other ligatures, in which sometimes rare-earth metals are sometimes added.1. In these ligatures, copper and the passive auxiliary role of ligature of the ligature play a role, noisbating its fragility l ease of grinding, reduction of pyroeffect, etc. Introduction of such ligatures to low-sulfur, overheated to 1COO-1500 C cast iron lowers its temperature by t (0-100 ° C. Wide use of these ligatures is restrained by a high copper deficiency. The closest in technical essence and the achieved effect of the invention is a method of modifying the cast iron with magnesium containing complex modifiers with a calcium content of 12-20%. They are introduced into the ladle before pouring the cast iron C2 3. However, when using these modifiers with a high content of m of calcium when the temperature of the iron is less than 1380 ° C, the modifier is slagged, covered with an insulating oxide film and poorly absorbed. Moreover, the introduction of the modifier in an amount up to 3.0-3.5% of the weight of the chug does not lead to a sharp decrease in metal temperature slag and, as a result, to the rapid failure of the casting bucket. Therefore, the use of magnesium-containing modifiers of this type is effective for superheated metal and in the processing of low-sulfur iron, since, despite the high content of desulfurizing agents in the modifier, the rapid drop in temperature of the liquid metal and slag during the introduction of the modifier makes slagging sulfur impossible. 8 The relatively high magnesium content of 9–12% in the modifier and large modifier additives cause prolonged pyroelectric effect and smoke emission, which are observed even after the casting bucket is emptied due to burning of the modifier inclusions and insoluble in the metal. . The purpose of the invention is to produce high-strength cast iron from gray containing up to 0.15% sulfur. The goal is achieved in that according to the method of modifying cast iron, including the processing of a liquid metal in a ladle with a calcium-calcium modifier with a calcium content of 13-20%, the modifier under the coating flux in a separate unit is pre-fused with 5-10% manganese and at 1050-1150 0 liquid modifier in the amount of 1.5-2% of the weight of the cast iron is poured into the ladle, after which iron cast iron heated to 1320-X20 C is added to the norm. The liquid modifier has the composition,%: Such modification allows for efficient ulfuratsiyu cast directly in the ladle due to the high activity of the melted components, primarily calcium and manganese, and without significantly lowering the temperature of molten iron. In addition, in the process of filling the casting ladle to the norm with liquid iron, it is intensively mixed with the molten modifier already poured into the ladle, which has a refining effect on the resulting cast iron. The role of manganese in the composition of the modifying complex is associated with its desulfurizing ability in the solidification interval of cast iron, since the microvolatile distribution of manganese corresponds to precisely those zones in which the sulfur remaining unbound in sulfides is eliminated. This also justifies the limits of its content in the modifier. at the time of the bucket treatment with the molten iron melt modifier, the main desulphurizer is calcium and to a lesser extent manganese and magnesium, and at the time of crystallization the main desulphurizer is manganese, and calcium and magnesium are spheroidizing additives. The consequence of this complete sulfur bonding process is the possibility of producing high-strength nodular cast iron from conventional cupola, containing up to 0.15% sulfur. The lower-optimal heating limit is determined by the minimum temperature of cast iron that is permissible in the manufacture of machine-building casting, and can be so low when producing high-strength cast iron only for the proposed method. In no other way of modifying at this temperature is it possible to obtain a suitable metal. The upper limit of optimal overheating of the cast iron is due to the action of two oppositely influencing factors: the metal temperature must be high for the iron to be efficiently desulfurized, the temperature of the iron must be moderate to reduce the carbon loss and calcium. Performed experiments have shown that for efficient processing of fluid. A high sulfur sulfur modifying IMG modifier is sufficient temperature. At higher temperatures, the duration of the preservation effect of the modification is shortened. The method proceeds as follows. In a separate smelting unit, 10-15% of the required amount of magnesium-containing modifier is first melted, such as LCD, and the entire addition of metallic manganese or ferromanganese is injected, and the flux under the layer of flux is introduced in separate portions of the remaining magnesium-containing modifier. As a coating flux, quartz sand mixed with fluorspar or cut slag is used, which is induced in an amount based on the weight of the liquid modifier. The resulting liquid modifier, together with the coating flux at 1050-1150 ° C, is poured into the heated “pouring ladle. which is then filled with liquid iron to normal. Slag is cleaned from the metal mirror and the mold is cast. If the obtained liquid modifier cannot be used immediately, then with prolonged exposures a metal magnesium magnesium correction additive is produced by burning a bell in one or several steps, depending on the time, which is hot. Under laboratory conditions, the main melting unit was the main induction furnace IST-016, and the melting unit of the LPZ-B7 generator was used to melt the modifier. At the pilot plant, the electric arc furnace DC-05 was used to smelt iron, and the induction furnace IST-016 was used to melt the modifier. Both series of heats were carried out to determine the degree of the modifying effect by varying all variables significant in the described method. The original cast iron to be modified was the composition of conventional machine iron and little of the composition in a series of laboratory and production heats. In the laboratory swimming trunks, cast iron had the following composition, eec.fC BftS, Si 2.3t, Mn 0.6, s 0.08, p 0.10, Cr 0.12. The original cast iron in the factory trunks had a composition, wt.%: C 3.21, Si 1.9, Mn 0.87, S 0.07, P 0.10, Cr 0.20. For the magnesium-containing liquid modifier, the degree of doping with manganese was varied (5% initial concentration and 10% final) and the total amount of modifier liquid additive introduced into the iron (.1.0% and 1.5%). For the initial cast iron in the laboratory and factory trunks, only the temperature at the time of modification was changed (1300-1320 0 and the second interval was 1ifOO-l420 ° C). The twenty-degree temperature variation within each interval corresponded to the accuracy actually achieved in the experiments. The quality of gray cast iron modification to nodular graphite high grade served

51013 88651013,886

.излома и соЬтношение в структуре сери х плавок не контролировались, шаровидного и пластинчатого графита. Данные лабораторных и заводских плаМеханические свойства чугуна в этих вок приведены в таблице.The fracture and ratio in the structure of the series of heats were not controlled, of spherical and lamellar graphite. The data of laboratory and plant flame mechanical properties of iron in these woks are given in the table.

Примечание. При температуре модифицировани  чугуна 1520 СNote. At a cast iron modification temperature of 1520 ° C

эффект сфероидизации графита сохран етс  менее двух минут.the effect of spheroidizing graphite lasts less than two minutes.

На основании дополнительно проведенных испытаний способа модифицировани  чугуна можно сделать следующие выводы: эффект модифицировани  сохран етс  при любых исследованных степен х перегрева жидкого чугуна от 1300 до однако область оптимальных температур составл ет l320-1ft20 C. При повышении температу ;}ы перегрева продолжительность моди мцирупнего эффекта резко сокращаетс , минимальна  величина добавки жидкого модификатора; обеспечивающа  получение стабильного эффекта сферридиэации графита, составл ет 1,5%« При уменьшении количества жидкого модификатора чугун получаетс  недомодифицированным стабильный эф фект модифицировани  отличалс  при всех трех концентраци х марганца т.е. 5,0, 6,5 и Ю, (по расчету ) в составе жидкого модификатора. Добавка жидкого модификатора в количестве более 2,0 не исследовалась , так как положительный эффект не вызывал сомнений, а задачей  вл лось определение минимально необходимой присадки жидкого ,модификатора дл  получени  высокопрочного чугуна. Ожидаемый экономический эффект составит более 120 тыс. руб. в год.Based on the additionally carried out tests of the method of modifying the cast iron, the following conclusions can be made: the effect of the modification is retained at any degree of superheating of the liquid cast iron studied from 1300 to, however, the optimum temperature region is l320-1ft20 C. With an increase in temperature;} s overheating the duration of the crown effect dramatically reduced, the minimum amount of additive modifier liquid; providing a stable effect of graphite spherdiaction, is 1.5%. By reducing the amount of liquid modifier, cast iron results in an unmodified stable modifying effect that differs at all three manganese concentrations, i.e. 5.0, 6.5, and U, (by calculation) in the composition of the liquid modifier. The addition of a liquid modifier in an amount of more than 2.0 was not investigated, since the positive effect was not in doubt, and the task was to determine the minimum necessary additive of the liquid modifier to obtain high-strength cast iron. The expected economic effect will be more than 120 thousand rubles. in year.

Claims (1)

СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА, включающий обработку жидкого металла в ковше магнийкальцйевым модификатором с содержанием кальция 13-20%, отличающийся тем, что, с целью получения высокопрочного чугуна.из серого, содержащего до 0,15% серы, модификатор под покровным флюсом в отдельном агрегате предварительно сплавляют с 5-10% марганца и при 1050-1150°С полученный жидкий модификатор в количествеMETHOD OF MODIFICATION OF CAST IRON, including treatment of molten metal in a ladle with a magnesium-calcium modifier with a calcium content of 13-20%, characterized in that, in order to obtain high-strength cast iron. From gray, containing up to 0.15% sulfur, the modifier under the coating flux in a separate unit is preliminarily alloyed with 5-10% manganese and at 1050-1150 ° C the resulting liquid modifier in the amount of 1,5-2% от веса обрабатываемого чугуна заливают в ковш, после чёго доливают в него до нормы чугун, нагретый до 1320-1420°С.1.5-2% of the weight of the treated cast iron is poured into the ladle, after which it is refilled to the norm with cast iron heated to 1320-1420 ° C.
SU813341058A 1981-09-10 1981-09-10 Method for modifyingcast iron SU1013488A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813341058A SU1013488A1 (en) 1981-09-10 1981-09-10 Method for modifyingcast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813341058A SU1013488A1 (en) 1981-09-10 1981-09-10 Method for modifyingcast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1013488A1 true SU1013488A1 (en) 1983-04-23

Family

ID=20977873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813341058A SU1013488A1 (en) 1981-09-10 1981-09-10 Method for modifyingcast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1013488A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. РТМ МТ20-2-76, Минстанкиипром. Технологи плавки и внепечной обработки серого ковкого и высокопрочного чугунов. М., 1977 с. 83. 2. BauieHKO К.И., Софрони Л. Магниевый чугун. М., Машиностроение, 1961, с. 128-129. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1013488A1 (en) Method for modifyingcast iron
DE2205206C2 (en) Process for desulfurization of steel
US2595567A (en) Process for producing malleable iron castings
SU1258842A1 (en) Method of producing low-phosphorus ferrochrome
SU836118A1 (en) Method of cast iron modification
RU2690084C1 (en) Method of making forgings from stamp steels of the type 5cnm
SU1678846A1 (en) Method of production cast iron in electric-arc furnaces
SU977107A1 (en) Method of producing cast iron with vermicular graphite
SU1418340A1 (en) Method of treating aluminium cast iron
SU836113A1 (en) Method of high strength cast iron production
SU1271884A1 (en) Method of inoculating cast iron
SU1475929A1 (en) Method of producing high-strength iron with spherical graphite
RU2055907C1 (en) Scrap-process method for steel smelting in martin furnace
SU973622A1 (en) Method for producing spheroidal cast iron
SU1715851A1 (en) Method of producing cast iron
SU765386A1 (en) Complex modifier
SU1479542A1 (en) Method of producing titanium-containing alloying compositions
JPS645082B2 (en)
US1460830A (en) Metallurgical process
SU952967A1 (en) Method for producing cast iron with spheroidal graphite
SU530070A1 (en) Method of refining metals
SU985053A1 (en) Method of producing cast iron with ball-shaped graphite
SU1638173A1 (en) Method of producing high-strength cast iron
SU1650707A1 (en) Method of producing cast iron with vermicular graphite
SU1245596A1 (en) Inoculating mixture