SU1046297A1 - Комплексный модификатор - Google Patents

Abstract

КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИсШКЛТОР дл  пегировашю чугуна, вкпючаю-щий окисгаы капьци , кремни , марганца, ванади  и жепеза, отпичающийс   тем, что, с цепью повышени  износостойкости , он дополнительно содержит окислы хрома, титана и сульфат кальци  при спедук дем соотношении компонен8-15 Окиспы капьци  10-15 Окислы кремни  3-6 Окислы марганца 1,0-3,0 Окислы ванади  1,0-3,0 Окислы хрома 4-7 Окислы титана 1,5-5 Сульфат кальци  (Q Остальное Окислы железа (Л

Description

4i

О)

to

со Изобретение относитс  к черной мета ппурши, конкретнее к составам материалов , примен емых дп  легировани  и улучшени  качества металла, Еыплавп емого в эпектростапеппавипьных агрегатах и доменных печах. Известна экзотермическа  смесь дп  рафинировани  (десупьфурации) стапи, включающа  конвертерный шпак (Со( О 40-55%; SiO2 10-21%; М 0,53 ,5%; О,5-3,0%; МпО 5-9%; Рв2Оз 3-10%; РеО 15-20%; до 5 ;5 ОД-О,2%), плавиковый шпат и порошок алюмини  1 . Однако вследствие отсутстви  в этой смеси окислов хрома, титана и ванади  она на может быть использована дл  выплавки легированного литейного чугуна. Кроме того, эта смесь весьма дорога ( более 100 руб/т) вследствие нспопьзо вани  в ней дефинитных ппавиковохх) шпа та и алюмини  (до 15%) и поэтому ее применение оправдано тпоиь дп  выппавки р да весьма ответственных марок стапе и экономически нецелесообразно дгш полу ченв  чугуна. Йзвестна также шлакообразуюша  смесь дл  выплавки стали по составу,от личающа с  от предыдущей дополнительно введенными марганцем и углеродомС2 Однако известна  смесь не может по той же причине  вл тьс  флюсом дл  получени  легированного литейного чугу на. Известен материал, примен емый дл  легировани  металла и, в частности, чуг нов ванадием Гз, включающий, вес. %: Окислы крем}га 75 Окислы алкллини 4 Окислы ванади 0,75 Окислы железа3,5 Углерод10 Потери при прокаливании Остальное Однако весьма высокое содержание в атом материале окислов кремни , за метно повышающее расход известн ка при использовании этого материала дл  выплавки чугуна, существенно ограничивает возможность его применени  дп  легировани  и повышени  качества метап ла. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату  вл ет комплексный модификатор дл  выплавки легированного чугуна Г4, содержащий, Окислы кальци 35-50 Окислы кремни 5-2О Окислы марганца4-15 1-5 Окислы магни  0,05-5 Окислы ванади  Окислы железа Остальное Недостатками известного комплексного модификатора  вл ютс  низка  износостойкость и отбел чугунов. Кроме того, при использовании указанного материала .в качестве пегируюше-фпюсующей добавки при выплавке чугуна не представл етс  возможным получение высоколегированного металла, так как уровень легировани  чугуна определ етс  в этом случае лишь концентрацией ванади . Недостатком известного материала  вл ютс  также сравнительно небольшие его ресурсы, не позвол ющие вовлечь его в производство в широком промышленном масштаб. Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что комплексный модификатор, вкпючакнший окислы кальии , кремни , марганца. ванади  и железа, дополнительно содержит окислы хрома, титана и сульфат калх ии  при следующем соотношении компонентов , вес.%: Окислы кальци  8-15 Окислы кремни  10-15 Окислы марганца 3-6 Окислы ванади  1,0-3,0 Окислы хрома 1,0-3,0 Окислы титана 4-7 Сульфат кальци  1,5-5 Окислы железа Остальное Предлагаемый комплексный материал может быть использован как легируюшефтпосук да  добавка при выплавке чугуна в электропечах, так и в качестве одного из компонектов шихты при получении чу Гуна доменным процессом. Состав комплексного материала отрабатывалс  экопериментально . При использовании комплексного материала в качестве легирующе-флюсуюшей добавки при выплавке и переплавке чугуна в электропечах вход щие в его состав окислы кальци  и в количестве 8-15% и 10 - 15% соответственно образуют при растворении шлаковую основу, жидкоподвижность коТорой существенно увеличиваетс  от раотворени  в ней окислов марганца и железа . Последние также замен ют окислы железа, получаемые от присадок железорудных добавок, необходимых дл  наводки шлака и частичного окислени  примесей . Окиспы хрома, ванади  н титана в указанных количествах 1-3%, 1-3% и 4-7% соответственно нар ду с пегированием метаппа хромом, ванадием и титаном способствуют стабипизации пенообразовани  при наводке шпака, снижа  .угар жепеза с отход щими газами. Вход щий в состав материала супьфат кальци  в количестве 1,5-5% может также выполн ть в этом случае роль легирующего серой компонента, замен   сравнительно дефицитные материалы (сернистое же пезо, элементарна  сера). Однако концентраци  сульфата серы в этом материале при таком варианте иопользовани  не должна превышать 5,0%, так как при дальнейшем ее увеличении наблюдаетс  уже по вление токсичных выделений серы в атмосферу цеха и сни жаетс  степень усвоени  серы металлом. При применении комплексного материа ла в качестве компонента шихты дл  доменной плавки легированных чугуков вход щие в состав материала окислы кальци  и кремни  в указанном количестве обеспе чивают получение шлака с нужной основностью (CaO/St02 l), не вызыва  до полнительного расхода известн ка и обео печива  содержание серы в необходимых пределах. Наличие окислов марганца в количестве 3-6% способствует повышению скорооти схода шихты за счет образовани  микрообъемов легкоплавких силикатов марганца , благопри тствующих растворению окислов кальци , и более интенсивному взаимодействию последних с окислами железа шихты. В состав материала могут входить также окислы магни , алюмини , фосфора в сумме до 3%, которые  вл ютс  примес ми и попадают с .материалами, при помощи которых ввод тс  основные окио- пы предлагаемого вещества. Указанные окислы в этом колггчестве не оказывают вли ни  на достижение поставленных целей и даже могут способствовать повышению активности легирующих компонентов и,-следовательно, полноты легировани  металла. 10 974 Предлагаемый уровень концентрации сновных компонентов комплексного маериала и, прежде всего, серы позвол ет эффективно вовлечь в промышленное производство дополнительные сырьевые иоточники хрома, ванади , титана, железа и серы, которые в насто щее врем  рактически не используютс , нанос  серьезный ущерб окружающей . Ооновным преимуществом предлагаемого материала  вл етс  повышение сквозного извлечени  хрома ванади  и титана, что заметно повышает эффективность использовани  хром-, ванадий- и титаносодер- жащего сырь  в целом. Причем введенные с материалами окислы указанных компонентов, восстанавлива сь при выплавке чугуна, легируют металл хромом, ванадием, титаном, заметно повыша  уровень механических и эксплуатационных свойств металла. Пример. Предлагаемый материал примен лс  дл  комплексного легировани  чугуна хромом, ванадием, титаном и серой. Плавка велась в 0,5 т индукционной печи. Температура перегрева составл ла 15ОО°С. Величина .добавки материала в шихту равн лась 15% от веса металлозавалки. При этом отливки имели в литом состо нии отбел при тогацине стенки . не менее 15 мм. По сравнению с традиционной технологией, предусматривающей использование сернистого железа , сквозной отбел достигаетс  только в отливках с толщиной стенки не более 10 мм. После последующего графитизирующего отжига при 950°С в течение 3 ч отливки охлаждались на воздухе. В исходном чугуне без ванади  в структуре наблюдались вокруг включений компактного графита скоплени  феррита. В чугуне, выплавленном с применением предлагаемого комплексного материала, матрица полностью перлитна . При этом eg увел гчивалось в 1,2 раза по сравнению с ё g, , полученном по тавестной технологии. Показатели промышленных испытаний предлагаемого материала при выплавке высококачественного легированного чугуна приведены в табл. 1.

« а

ta

t D

at H

Предлагаемый комплексный материал может пршу1еи тьс  и в качестве компоцента шихты дп  выппавки специального высококачественного легированного чугуна . Гфи этом повышение концентрации указанных компонентов приводит {табл.2) к заметному повышению механических и эксплуатационных характеристик изделий КЗ «тих чугувс, причем така  характеристика дл  деталей ответсгвенвого назначени , как износостойкость повышаетс  на 5О-7О%. Псказатепи промышленных испытаний известного и пре лагаемого материалов щ)И выплавке чу. Гуна в домеиных печах приведены в табл. 2.

(N

(Я

  111О Испопьэование изобретени  звачитепьво расишр ег сырьевую базу дп  выплавки питейных пегированных чугувов, способству  поеишению сквозного вэвп 4еви  таких цеввых легирующих комповевтов , как вавадий, крам, титав, марг« веа . При 8ТОМ представл етс  возможным применевие дл  попучеви  neriqx BaBBoro чугуна хром, тстав- и вавадийсодержа .щих материалов продуктов щюмежуточ ог 7 го передела рудвого сырь . Запасы атих материалов поэволают в два раза увелм чить выплавку  егвроваввого riHTefiuoro чугую дл  отливок ответственного вазвачеви  и повысить сквозвое вэвлеч вие ваиади  и хрома из сырь  в чугун ва 5-7%, а титава ва 2-3%. Экономический аффект от внадрввиа комплексвогр модификатора составн ег ве мевэе 2,0 мпв. руб. в год.

Claims (1)

1. КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР дня легирования чугуна, включаюший окиспы кальция, кремния, марганца, ванадия и железа, отпичающийс я тем, что, с цепью повышения износостойкости, он дополнительно содержит окиспы хрома, титана и сульфат капьция при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Окиспы капьция 8-15 Окиспы кремния 10-15 Окиспы марганца 3-6 Окиспы ванадия 1,0-3,0 Окиспы хрома 1,0-3,0 Окиспы титана 4-7 Сульфат капьция 1,5-5 3 Окиспы железа Остальное ω а м* и»·

   ОЭ ьо со м >