SU1054425A1 - Шлакообразующа смесь дл разливки металла - Google Patents

Abstract

ШЛАКСХЖРАЗУЮШАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, щюимущвственно меди и ее сплавов, ышючаюта  двуокись кремни , оксид кальци , оксто натри , оксид алюмини , отличаю щ а   с   тем, что, с цепью попучени  мелкокристаллической структуры слитка и повышени  механических свойств металла, смесь дополнительно содержит оксид магни , оксид железа и оксид ти тана при следующем соотношеепи иигредиеитов , мас.%: Двуокись кремни 69-72 Оксид магни 0,5-1,О Оксид алюмини 1,О-1,5 Оксид железаО,4-0,6 Оксид кальци О,5-1,Ь Оксид титанаО,4-О,6 Оксид натри Остальное

Description

Изобретение относитс  к металлурги в частности к разливке металла, и мож быть использовано в качестве защитног покрыти  расплавленного металла, напри мер, в кристаллизаторе при непрерывной разливке сплавов. Известна разливка металла под слоем сажи ClJ. Однако в данном случае неблагопри т санитарно-гигиенические услови  труда. Известны шлакообрааующие защитные покрыти  при разливке металлов, включа ющие Si02 ., 121и L3. Однако данные смеси не обеспечивают достаточно высокого качества поверхности слитков и необходимую структуру. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  шлакообразующа  смесь 4 дл  разливки металла/включающа %:CcrF2 43,7; ,8;5i02 34,6; N0207,5 и 0,8. Однако щэимен ть данный состав дл  защиты зеркала расплавленного металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке невозможно из-за высокой его жидкотекучести. Применение данного шлака дл  защиты расплава от окислени  Щ}К непрерывной разливке высокотеплопроводных сплавов, таких как медь, .кадмиева  бронза, латуни Л96 и Л90, не дает положительных результатов. Цель изобретени  - получение мелкокристаллической структуры слитка и повышение механических свойств металла. Указанна  цель достигаетс  тем, что шлакообразующа  смесь дл  разливки металла, преимущественно меди и ее сплавов, включающа  двуокись кремни , оксид кальци , оксид натри , оксид алюмини , дополнительно содержит ;оксид магни , оксид железа и оксид титана пр  следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Двуокись кремни 69-72 Оксид магни 0,5-1,0 Оксид алюмини -1,0-1,5 Оксид железа0,4-О,6 Оксид кальци О,5-1,О . Оксид титана0,4-0,6 Остальное Оксид натри  Введение таких оксидов в указанном соотношении позвол ет снизить теплопроводность 1Ш1акообразующей смеси с 1,201 ,ЗО Вт/(м°С) до 0,9-1,0 Вт/(мЯ::). При этом формирование твердой корочки начинаетс  несколько ниже мениска металла в кристаллизаторе. Это условие  вл етс  необходимым дл  получени  качественной поверхности. Дл  меди характерно обр,азование столбчатой структуры по всему сечению слитка. В случае раэливки металлов под шлаками первичное охлаждение становитс  м гче. При изменении условий охлаждени  мен етс  угол выклинивани  нового кристалла из двух дендритов, растущих р дом. Угол выклинивани  может служить косвенной оценкой формы кристаллических зерен. Проведенные замеры « У™« « статическа  обработка показали, что угол выклинивани  кристаллов в с: учае разлквки под предлагаемой шлак;ообразующей смесью составл ет 38. При этом отмечаетс  больща  стабильность углов. На фиг. 1 приведены фактическа  и теоретическа  кривые нормального распределени ,, Равномерность структуры слитка обе1с:печнвает и .стабильность свойств по сечению. Дл  изучени  вли ни  шлакообразующих составов на структуру слитков из меди и латуней вьфезают продольные и поперечные темплеты. Металлографический анали;з показывает, что во всех представле эйых опытах средн   площадь зерна составл ет 1,34 мм . Косвенной оценкой условий кристаллизации может служить угол выклинивани  кристаллов. Увеличение угла выклинивани  roBqpHT о том, что создаютс  услови  дл  образовани  ршшоосной структуры, в табл. 1 гфиведены составы смесей и -получаема  при разливке под ними структура мет.алла , котора  характеризуетс  углом выклинивани  зерен по структурным зонам слитка. В табл. 2 приведены данные по скорости нарастани  твердой корки в слитке л  смесей табл. 1.

Таблица 1

SiO 69; Na2027jM O Q,Sj AlyO l,5;Fe-CLO,4;C«0 l,0j

.б.45tl2,,1

5i0270;Ncf2026; Mo-Ol.O; 1,0; Re ,6; C«0 1,0;

,446tll,276±19,2

St02 7l;Nof2025;A«fO 10,5; 1,4; Ре2бзО,5; CcfO

1,0; Ti 030,653±12,28Sl8,8

5i02 72;N«2024; M 1,0; A O,5;Co(0 O,5 Ti02

0,5;Ае20з 1,548±12,8 79+16,5

Слитки, изготовленные с применением предлагаемых шлакообрйзующих смесей, не имеют поверхностных и внутренних треишн, металл плотный, без газовой пористости.

В промышленньгх услови х на устаковках полунепрерывного лить  изготовлены слитки 25О мм из Ml и Л96 при использовании в качестве покровного материала смесей следующих составов, мас,%:

l.Si0269;Na20 ,5; ACjOj 1,5; Те20зО,4;СаО 1,0;

Ti02 Об

Т a б л и ц a |2

2.Stf)27O;Mc(20 26;Mq 01,O; АКуО 1,0;Я«-ОзО,6;Сс101,0;Т102 О,4

3.31-02 71;NQ 025;/ 00,5; Ае20з 1,4;Ре20зО,5;СаО l,0;Ti02O,6

4.§i02 72;Na20 ,О; А220 1,5; Fej030,5;CaOO,5;Tf02 0.5

Слитки отлиты на двузфучьевой установке . Дл  сравнени  параллельно отлиты слитки с применением в качестве покровного материала сажи. Слитки отлкты при одинаковый: технологических параметрах (температура сплава-, скорость лить , температура воды на входе в кристаллизатор ). Из всех изготовленных слитков отрезаны продольные н поперечные темплеты дл  макро- и ми1чюисх2ледований. На фиг. 2 тфедставлена макроструктура слитков, отлитых .при использовании предлагаемого состава шлакообразующей смеси. Опытные слитки имеют мелкокристаллическое строение, фисталлы приблизительно одинаковы по раачюрам, отсутствуют транс1фисталлизаци  и внутренние феишны. Распределение механических свойств по сечению представлено на фиг. 3. Кроме того, ашшиз показал, что прочностные свойства слитков .из меди Ml, отлитых под сажей и предлагаемым шлаком , Щ)актически не отличаютс . Относительное удлинение и ударна  в зкость Предлагаемую шлакообразующую смесь можно готовить из чистых компонентов. СЬнако это нецелесообразн6 дл  производ ственных условий. Преимуществом смеси считаетс  возможность использовани  . кварцита и соды. Химический состав кварцита колеблетс  в следующих пределах , Mac.%:5i0296-99;CaO до 0,6; А€20здо 1,)до О,3{Ре20з до О,6; TiO до 0,8. Содержание Sivgb смеси легко регулируетс  добавкой соды. Корректировка состава шлакообразующей смеси в зависимости от состава кварцита легко осутцествл етс  введением соответствующих количеств оксидов (магнезии , глинозема, извести, железной ока1О 254 на 10-20% больше в слиткецс, изготовленных под шлаком. Несколько увеличилась плотность металла, отлетого под ишаком, благодар  более мелкодисперсной структуре . Расход шлака при разливке ох зедел етс  из потребности его на создание шлакового гарнисажа и дл  образовани  защитного сло  на зеркале металла в исталлизатфе и составл ет 0,16 кг на 1 т слитков. Выход годного при литье равен 96„7%. В качестве двуокиси кремни  Moryir использоватьс  пр1фодные кварциты и пески, имеющие состав: 6-99 СаОдо О,6. Механические свойства слитков представлены в табл. 3. Таблица 3 лины). Необходимым условием качественного приготовлени  смеси  вл етс  достаточное перемешивание составл ющих ингредиентов (перемешивание сухих компонентов производитс  в смесителе ЗО4О мин). Как сп едует из табл. 1-3 шлакообразующа  смесь в соответствии с изобретением обеспечивает улучшенное качество металла по структуре .и механическим свойствам. Экономический эффект от примешзни  предлагаемого состава при прон;зводстйе слитков из меди и медных сплавов составл ет 1,2 руб. на .1 т слитков.

Claims (1)

1. ШЛАКОСБРАЗУЮШАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, преимущественно меди и ее сплавов, включающая двуокись кремния, оксид кальция, оксид натрия, оксид алюминия, отличающаяся тем, что, с целью получения мелкокристаллической структуры слитка и повышения механических свойств металла, смесь дополнительно содержит оксид магния, оксид железа и оксид титана при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Двуокись кремния 69-72 Оксид магния 0,5-1,0 Оксид алюминия 1,0-1,5 Оксид железа 0,4-0,6 Оксид кальция 0,5-1,0 Оксид титана 0,4-0,6 Оксид натрия Остальное

   1 9 / X » 26 4 9 56 61 И

   SU ,.,.1054425

   Фиг.1 ’ >

   1 1054425