SU1258833A1 - Рафинирующа смесь - Google Patents

Description

Окись натри  Окись кремни  Окись кальци  Окись .марганца Окись алюмини  Окись магни  железа

10

15

1258833

Изобретение относитс  к черной еталлургии и может быть использо ано в литейном производстве дл  афинировани  чугуна.

Целью изобретени   вл етс  повыение рафинирующей способности смеи и механических свойств чугуна.

Рафинируютца  смесь содержит арбид кальци , обожженную известь, одовый шлак внедоменной обработки угуна, алюминий, углерод и фториы редкоземельных металлов при следуюг- ем соотношении компонентов ,мас. %:

Карбид кальци  5-25

Содовьй шлак вне- доменной обработки

чугуна5-50

Алюминий0,5-15

Фториды редкоземельных металлов0 ,1-5 Углерод0,5-10 Обожженна  известь Остальное При этом состав содового шлака внедоменной обработки чугуна следуюий , мас.%:

25-35 20-30 3-7 8-12 1-2 1-3

Остальное

Введение в состав рафинирующей смеси дополнительно содового шлака.

20

25

30

35

ре щи си ша

см щи к щи те ре

в дл во ме де пр сн ме

ка ве му вв со па ту

ни ве пр зе ко ни ру ше ци к мо хо зе си сп чу чт ни

алюмини , фторидов РЗМ и углерода приводит к резкому изменению физико-химических процессов, происход щих в жидком чугуне, вызывает его эффективное рафинирование.

Окислы, вход щие в состав содового шлака, обладают высокой активностью и, как следствие, большой реакционной способностью. При вводе их в чугун они активно взаимодействуют с серой, образу  сульфиды, которые отличаютс  своей термодинамческой стабильностью, малой плотностью и легко удал ютс  из расплава , снижа  при этом в зкость обра зующихс  щлаков, особенно в области низких температур.

При содержании в смеси содового шлака менее 5% образуетс  негомогенный и в зкий шпак. Это приводит к снижению рафииирующей активности компонентов смеси.

При содержании содового шлака в смеси более 50% резко повышаетс 

5

0

5

0

5

0

5

50

55

реакционна  способность образующихс  шлаков, что приводит к интенсивному разъединению футеровки ковша .

Алюминий, введенный в состав смеси, нар ду с сильным раскисл ющим воздействием на металл, ведет к восстановлению сульфидообразую- - щих металлов из окислов, повьшга  тем самым активность протекани  реакций десульфурации чугуна.

Нижний предел содержани  алюмини  в составе смеси (0,5%) необходим дл  обеспечени  протекани  реакций восстановлени  сульфидообразующих металлов из окислов смеси; при содержании его более 15% происходит процесс насыщени  чугуна алюминием и снижение прочностных характеристик металла.

Наличие в составе смеси карбида

кальци  совместно с обожженной известью способствует более активному удалению серы -из чугуна. При вводе в чугун кальци , вход щий в состав СаС и СаО, активно вступает в реакцию с серой, образу  тугоплавкие соединени  CaS.

Особенно эффективно обессерива- ние чугуна карбидом кальци , известью , содовым шлаком протекает при наличии в смеси фторидов редкоземельных металлов. Наличие этих компонентов вызывает резкое понижение температуры плавлени  рафинирующей смеси (до 1100-1 150 С) , повышение ее жидкоподвижности и реак-г ционной способности по отношению к сере чугуна. Кроме того, при взаимодействии фторидов с чугуном происходит восстановление из них редко- , земельных металлов, которые  вл ютс  сильными элементами-модификаторами, способствующими как рафинированию чугуна, так и его модифицированию, что приводит к значительному повьшге- нию его механических свойств.

При содержании этих компонентов менее 0,1% понижаетс  жидкоподвиж- ность шлака и несколько снижаютс  механические свойства чугуна. Повышение их содержани  (более 5%) де-, лает шлак агрессивным по отношению к футеровке ковша.

Углерод в смеси способствует обра зованию дополнительных центров -кристаллизации графита, устранению отбе- л а и уменьшению усадки. При содержании .углерода менее 0,5% зародышеобразо

вшше графита происходит малоэффективно . Ввод углерода в смесь в количестве более 10% приводит к выделению спели в чугуне.

Рафинирующую смесь готов т следую щим образом: исходные компоненты измельчают до фр. 3. мм (кроме порошкового алюмини  и фторидов РЗМ, которые используют в состо нии поставки) смешивали в барабане в течение 30 ми

Компонентный состав испытанных рафинирующих смесей приведен в табл. 1.Смеси 1-4 соответствуют составу предлагаемой рафинирующей сме- си, смеси 5 и 6 вз ты дл  сравнени  (более высокое и более низкое содержание элементов), смесь 7 соответствует известному составу рафинирующей смеси.

Сравнительные испытани  смесей провод т в литейном цехе. Чугун выплавл ют в вагранке производительностью 3 т/ч, отливают клиновидные пробы и детали насосов. В качестве щихты используют литейные чугуйы марки ЛК1 -и ЛКЗ, .чугунный лом и отходы собственного производства. Температура металла на желобе вагранки 136О-Deo С. Обработку чугуна осуществл ют в чаниковом ковше емкостью 0,6 т. Расход рафинирующей

В составе 7 дополнительно содержатс  фториды щелочноземельных металлов в виде CaF,в количестве 2 %.

1258833

смеси составил 1% от веса жидкого металла.

Степень обессеривани  чугуна определ ют по формуле

.§HlSi

S..

100%,

с . Ю

fj

где S

S. 20

5

0

- содержание серы в исходном чугуне;

содержание серы в чугуне, обработанном рафинирующими смес ми.

Результаты десульфирутадей способности смесей и механические свойства чугунов приведены в табл. 2. г

Обработка чугуна рафинирующими смес ми предлагаемого состава позвол ет получить более высокие степень обессеривани  и механические свойства чугуна, чем смес ми известных составов.

Х)жидаемый экономический эффект от применени  предлагаемого состава рафинирующей смеси составл ет 10-15 руб. при обработке 1 т чугуна за счет повьшгени  ее рафинирукицей способности в 1,3-1,6 раза и-повышени  механических свойств чугуна: предела.прочности при раст жении на 60-100 МПа,относительного удлинени  на 1,5-1,7%.

Т а б л и ц а 1

,

85 70 68 74 57 60 52

370 380 380 360 310 300 280

2,Q 1,8 2,0 1,6 0,4 0,5 0,3

12588336

Т а б л и„ц а 2

Claims (1)

1. РАФИНИРУЮЩАЯ СМЕСЬ, содержащая карбид кальция и обожженную известь, отличающаяся тем, что, с целью повышения рафинирующей способности смеси и механических свойств чугуна, она дополнительно содержит содовый шпак внедоменной обработки чугуна, алюминий, фториды редкоземельных метал-

лов и углерод при следующем содержа- нии компонентов, мас.%: Карбид кальция 5-25 Содовый шлак вне- цоменной обработ- ки чугуна 5-50 Алюминий 0,5-15 Фториды редкозе- мельных металлов 0, 1-5 Углерод 0,5-10 Обожженная известь Остальное 2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что содовый шлак внедоменной обработки чугуна содер- жит следующие компоненты, мае. %: Окись натрия 25-35 Окись марганца 18-12 Окись кальция 4-7 Окись кремния 20-30 Окись магния 1-3 Окись алюминия 1-2 Окись железа Остальное

С