SU1104160A1 - Смесь дл обработки железоуглеродистых расплавов - Google Patents

Abstract

1. СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВОВ, содержаща  магниевый шлак, отличающа с  тем, что, с целью повышени  механических свойств чугуна и стали, она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мае.%: Титан0,2-45,0 Магниевый шпак Остальное 2. Смесь по п. 1, отличающа с  тем, что магниевый шлак имеет следующий состав, мас.%: 3-45 Магний 0,1-9,0 Алюминий 0,1-10,0 Марганец 0,1-5,0 Кремний 0,01-0,50 РЗМ 1,0-25,0 Окись магни  10-25 Хлористый магний 0,05-5,00 Фтористый кальций 2,0-15,0 Хлористый натрий Остальное Хлористый калий

Description

1 Изобретение относитс  к металлур гии, в частности к смес м дл  обработки железоуглеродистых расплавов чугуна и стали. Известна рафинирующе-модифицирую ща  смесь дл  обработки жидкого чугуна , содержаща  карбид кальци  0,5 10%, углерод 0,05-10% и металл-восс новитель, введенный магниевым шлако содержащим окислы и галоиды магни  и щелочных металлов 80-95,5%. При . этом магниевый шпак имеет следующий состав, мас.%: 0,2-80 Окись магни  0,5-20 Хлористый магний ЬО-5,0 Хлористый натрий 0,5-20 Хлористый калий 3,0-10 Фтористый кальций 5,0-50 Магний 0,05-3,0 Алюминий 0,01-2,0 Марганец Преимущества данной смеси - высока  степень десульфурации, использование отвальных магниевых шпаков, что нар ду со снижением стоимости смеси и в целом обработки жидкого чугуна имеет большое народнохоз йственное значение в .части вовлечени  в баланс страны дополнительного коли чества дефицитного металлического магни  . Однако данна  смесь имеет р д недостатков , а именно повышенную опасность при работе со смесью на всех стади х (от приготовлени  до использовани ) вследствие протекани  сильно экзотермичных реакций с атмосферными парами воды, большое количество неметаллических включений, что снижа ет эксплуатационные свойства чугуна невозможность применени  дл  обработ ки стали, как вследствие науглероживани расплава, так и в силу большого угара и пироэффекта особенно при высоком содержании металла-восстановител . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и получаемом результату  вл етс  смесь дл  обработки чугуна, котора  содержит 0,112 ,0% кремни , 0,05-3,5% РЗМ и магниевый пшак - остальное. При этом магниевый шлак имеет состав, мас.%: 30-60 Магний 2,0-10,0 Алюминий 0,1-20 Окись магни  2,0-10 Хлористьп магний 0,5-6,0 Фтористый кальций 0,5-5,0 Хлористый натрий 602 Хлористый калий Остальное Обработка расплавленного чугуна известной смесью позвол ет улучшить эксплуатационные свойства и услови  труда, повысить безопасность изготовлени  и транспортировки смеси izj . Недостатком известной смеси  вл ютс  невозможность ее использовани  дл  обработки стали из-за большого пироэффекта, а следовательно, низкой степени использовани  компонентов смеси, а также невозможность достижени  требуемых механических свойств. Цель изобретени  - повьш1ениг механических свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем, что смесь дл  обработки железоуглеродистых расплавов, содержаща  магниевый шлак, дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов , мас.%: Титан0,2-45,0 Магниевый шлак Остальное При этом магниевый шлак имеет следующий состав, мас.%: . Магний 3-45 Алюминий0,1-9,0 Марганец0,1-10,0 Кремний0,1-5,0 РЗМ0,01-0,50 Окись магни  1,0-25,0 Хлористьм магний 10-25 Фтористый кальций 0,05-5,00 Хпористьй натрий 2,0-15,0 Хлористый калий Остальное Введение в состав смеси титана позвол ет регулировать форму, количество и распределение графитовых включений (дл  серых и отбеленных чугунов) упрочнить матрицу, управл ть механическими свойствами, достига  требуемого их сочетани  в чугунах и стал х различного назначени  и химического состава, что в конечном итоге способствует повьш1ению механических свойств железоуглеродистых расплавов и отливок из них. Наличие в составе смеси магниевого шлака, содержащего металлический магний, хлориды и фториды щелочных и щелочноземельных металлов, обеспечивает придание смеси не только десульфурирующих , раскислительных и модифиисирующих свойств, а при наличии в смеси титана - достижение сочетани  требуемых механических свойств В то же врем  металлический магний и окись магни   вл ютс  физикохимической защитой титана, что способствует повьшению стабильности и полноты его усвоени . Хлориды и фтор ды щелочных и щелочно-земельных металлов пассивируют титан и магний, способству  повышению их усвоени , но также способствует и образованию жидко-текучего шлака, который защища ет зеркало металла от охлаждени  и окислени . Смесь с низким содержание титана рекомендуетс  использовать дл  десульфурации и модифицировани  чугу на, титан и титансодержащие включени  при этом  вл ютс  активными цент рами графитизации и способствуют измельчению зерна металлической матрицы . Смеси с высоким содержанием ти тана рекомендуетс  применен ть дл  технологических присадок и дл  микро легировани  сталей. Нар ду с этим достигаетс  десульфураци  металла, что повьпиает его качество и облегчает доводку. При содержании титана больше 45 мас.% а магниевого шлака в смеси меньше 55 мас.% не обеспечиваетс  пассиваци  и физико-химическа  защит титана, снижаетс  усвоение его распл вом. Кроме того, снижаетс  степень десульфурации металла. При содержании титана в смеси мен ше 0,2 мас.% несмотр  на высокую сте пень десульфурации расплава снижаетс  графитирующа  способность смеси, ухудшаютс  услови  дл  модифицировани  за счет снижени  числа долгоживущих центров кристаллизации графита . Пределы содержани  металлического магни  в атаке обусловлены назначением примен емых смесей. Так смеси с содержанием металлического магни  в шлаке 25-45 мас.% предназначены в основном дл  обработки чугуна. Сме си с содержанием металлического магни  3-12 мас.% используютс  преимущественно дл  обработки стали. Смеси промежуточных составов (по содержанию магни  и титана) предназначены дл  обработки специальных чугунов и отдельных видов стали. Повь нение содержани  металлического магни  в ишаке более 45 мас.% резко увеличивает пироэффект, приводит к нестабильному усвоению магни , усложн ет обработку расплава и в конечном счете затрудн ет получение Tpe6yeNtbix механических свойств. При содержании металлического магни  в смес х менее 3 мас.%. как показывают проведенные опыты, не обеспечиваетс  необходима  степень десульфурации металла, усложн етс  процесс его доводки и снижаетс  необходимое сочетание механических свойств. Готов т смеси в лабораторных услови х , использу  отходы губчатого титана: титан марки ТГ-ТВ (состав,мас.%: железо 2,0; хпор-ион 0,3; азот 0,3; , углерод 0,15; титан остальное) в виде отсевов крупностью О,1-20 мм. Взвещенную порцию титана загружают в прогретую изложницу либо стальную гильзу (барабан) определенной емкости , а затем заливают предварительно перемешанным магниевым шлаком. Полученный после затвердевани  и охлаждени  слиток используют дл  обработки железоуглеродистых расплавов. В качестве примера приготовлено 3 смеси предлагаемого состава. Состав смесей. В стальном тигле шахтной электропечи расплавл ли 555, 780 и 1020 г магниевого вшака следующего состава, мас.%: магний 3,0; алюминий 9,0; марганец 0,1; кремний 0,1; РЗМ 0,1J окись-магни  25,0 хлористый магний 25,0J фтористьй кальций 5,0,- хлористый натрий 15,0,. хлористый калий 17,8. После расплавлени  перемешивали и при достижении температуры 710 С заливали в прогретую чугунную изложницу в которую предварительно загружали соответственно 460, 230 и 2 г губчатого титана марки ТГ-ТВ в виде отходов крупностью 0,1-20 мм. После затвердевани  и охлаждени  сквозной насверловкой отбирали пробу на химанализ . Химический состав смесей приведен в табл. 1. Дл  проведени  сравнительных испытаний дополнительно приготовлена смесь по известной методике. Полученные смеси испытывали дл  обработки железоуглеродистых расплавов , состав которых приведен в табл.2. Результаты испытаний смеси в серии опытных плавок приведены в табл. 3. Они показывают, что применение предлагаемых составов смесей позво;г (т эффективно осуществл ть обработку чугуна и стали, повысить их камегтш

I11041606

и механические свойства. Так ударна  ЛШ-58 и СШХН-48 уменьшилс  в среднем в зкость стали 15ХСНД увеличилась на 10%, предел прочности при изгибе нг 29,4 отн.%)износ чугуна марок увеличилс  в среднем на 4,6%.

Таблица 1

0,06

1 Предлагаема  45

1,97

22,6

4,98

0,2

4(Известна )

6,05

15ХСНД (полученна ) ЛШ-58 0,14

0,82 П,90 ЛШ-583,1 0,60,6 0,51,7 СШХН-48

0,06

4,95

1,65

0,01

3,91

0,20.34,830,08

0,50 23,954,54

9,98

6,0

1,7645,0

Таблица 2

0,032 0,7 0,32 0,0890 ,077 0,03 0,30Следы Следы Следы 0,03 0,200,3 1,4 Следы

Claims (2)

1. СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВОВ, содержащая магниевый шлак, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна и стали, она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Титан 0,2-45,0

Магниевый шлак Остальное

2. Смесь по π. 1, отличающ а я с я тем, что магниевый шлак име-

ет следующий состав, мас.%: Магний 3-45 Алюминий 0,1-9,0 Λ Марганец 0,1-10,0 S Кремний 0,1-5,0 РЗМ 0,01-0,50 и) Окись магния 1,0-25,0 CZ Хлористый магний 10-25 Фтористый кальций 0,05-5,00 н* »4 Хлористый натрий 2,0-15,0 Хлористый калий Остальное