SU1379313A1 - Устройство дл обработки чугуна магнием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к оборудованию дл  ввода легкоиспар ющихс  реагентов в жидкий чугун. Цель - увеличение степени усвоени  магни , уменьшение пироэффекта и управление интенсивностью процесса модифицировани . Устройство дл  обработки чугуна магнием содержит испаритель многофазового использовани  с дном и отверсти ми в стенке, закрепленный HJ полой штанге, в которой расположен подвижный шток с клапаном. Испаритель снабжен дополнительной емкостью с кольцевым зазором, вьтолненной открытой снизу и с боковыми отверсти ми, причем нижн   кромка внутренней емкости расположена вьше верхнего бокового отверсти  дополнительной емкости. Дно внутренней емкости испарител  выполнено с отверстием дл  истечени  расплавленного магни , перекрьшаемым клапаном на штоке с уплотнени ми. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. (Л

Description

СдЭ

tUD

00

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к оборудованию дл  ввода легкоиспар ющихс  реагентов в жидкий чугун.

Цель изобретени  - увеличение степени усвоени  магни , уменьшение пи- роэффекта и управление интенсивностью процесса модифицировани .

На чертеже показано устройство дл  обработки чугуна магнием, общий вид.

Испаритель, закрепленный на штанге 1, выполнен в виде двух емкостей, вставленных одна в другую с кольцевым зазором 2, При этом наружна  емкость 3 открыта снизу и в нижней части имеет многочисленные отверсти  4, а внутренн   емкость 5 открыта сверху и в ее нижней (донной) части выполнено калиброванное отверстие 6, закрывающеес  клапаном 7, который посредством штока 8 соединен с регулировочным устройством 9. Нижн   кромка внутренней емкости 5 находитс  выше самого верхнего отверсти  4 в нижней части наружной емкости 3.

Устройство работает следующим образом .

Испаритель с размещенным во внутренней емкости 5 магнием 10 и закрытым отверстием 6 ввод т в жидкий чугун 11.

При этом благодар  уплотнению 12 воздух не вытесн етс  из внутреннего пространства испарител  и чугун, заполн   внутреннее П1)остранство испарител  выше уровн  верхнего отверсти  4 наружной емкости, не соприкасаетс  с внутренней емкостью 5. Сохран юща с  газова  оболочка в кольцевом зазоре 2 между емкост ми изолирует магний от расплава и предотвращает их взаимодействие до начала испарени  магни . I

По мере нагрева магни  10 за счет

лучистой энергии и конвекции от жидкого чугуна 11 магний вначале расплавл етс , остава сь во внутренней емкости 5, а затем начинает испар тьс . Пары магни  через открытую верхнюю часть внутренней емкости 5 проникают в зазор 2, проход т вдоль сте- нок испарител  caepxv вниз, охлаждают поверхность внутренней емкости, понижают уровень расплава чугуна внутри испарител  и в виде многочисленных пузырьков выход т в толщу расплава через отверсти  4. Таким образом

осуществл етс  испарение магни  из внутренней емкости испарител  и реализуетс  режим обработки чугуна магнием слабой интенсивности. Многочисленные пузьфьки магни  по мере всплы- вани  в чугуне раствор ютс  и, соедин  сь с вредными примес ми, рафинируют чугун.

0 При необходимости интенсифицировать процесс взаимодействи  магни  с чугуном с целью сфероидизации графита осуществл етс  дополнительна  обработка чугуна расплавленным магни5 ем 10, наход щимс  во внутренней емкости 5 испарител .

Открыва  и регулиру  величину проходного сечени  отверсти  6 посредством изменени  полложени  клапана 7,

0 достигают дозированной подачи (истечени ) расплавленного магни  в чугун. Изменение положени  клапана осуществл ют при помощи регулировочного устройства 9, соединенного с клапаном

5 7 штоком 8. Расход жидкого магни  дозируют таким образом, что избегают выбросы чугуна из ковша и по вление пироэффекта. Жидкий магний, вступа  в контакт с чугуном, испар етс  (при0 чем скорость такого испарени  значительно превышает скорость испарени  во внутренней емкости испарител ), повыша  давление в парогазовой оболочке . Вследствие этого уровень чугуна в испарителе понижаетс  до отверстий 4 в наружной емкости испарител .

Парообразный магний, проход  через отверсти  4, в виде многочисленных пузырьков проходит через массу чугуна , мрдифициру  его. При насышении чугуна магнием до остаточного содержани  0,030% происходит сфероиди- заци  графита, т.е. осуществл етс  процесс получени  высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Предлагаемое устройство опробыва- ют в литейном цехе, дл  чего используют чугун, выплавленный в индукционной печи. В качестве шихтовых матери0 алов берут литс;йные и передельные

чушковые чугуны, отходы стали. Температура чугуна перед модифицированием составл ет 1500+20°С. Масса обраба- тьшаемого металла 100 кг. Металл из

5 печи выливают в чайниковый ковш, в котором производ т обработку магнием при помощи предлагаемого устройства. В испаритель закладывают куски металлического магни  или порошковый маг5

0

5

НИИ. Количество металлического магни  в различных опытах измен ют от 0,005 до 0,10 кг (т.е. расход магни  составл ет 0,005 - 0,10% от массы жидкого чугуна). В процессе проведени  опытов контролируют содержание серы и магни  в чугуне до и после обработки , степень усвоени  магни  (отношение магни  остаточного в чугуне к введенному), форму графита в образцах из модифицированного чугуна Полученные результаты изменени  содержани  серы и магни  в чугуне приведены в таблице.

Применение предлагаемого устройства позвол ет повысить степень усвоени  магни  по сравнению с известным в 4 - 5 раз. Дл  получени  шаровидного графита (ГФ 13) расход магни  уменьшаетс  в 2,5 - 3 раза. При повышенном расходе магни  (свьше 0,1%) на поверхности металла в ковше наблюдаетс  незначительный барботаж металла . Степень усвоени  магни  дос- тигает в опытах 87%, дымовыделение и пирозффект отсутствуют,.

Claims (2)

1. Устройство дл  обработки чугуна магнием, содержащее испаритель многоразового использовани  с дном, отверсти ми в стенке и закрепленный на полой штанге, в которой расположён подвижный шток с клапаном, о т- личающеес  тем, что, с целью увеличени  степени усвоени  магни , уменьшени  пироэффекта и управлени  интенсивностью процесса моди- фициврвани , испаритель снабжен дополнительной емкостью, охватывающей внутреннюю емкость с кольцевым зазором , выполненной открытой снизу и с боковыми отверсти ми, причем нижн   кромка внутренней емкости расположена вьш1е верхнего бокового отверсти  дополнительной емкости.

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что дно внутренней емкости испарител  снабжено отверстием дл  истечени  расплавленного магни , перекрываемое клапаном на штоке с уплотнени ми.

2 3 4

5 6 7

0,09 0,07 0,08

Парами магни 

То же

Парами и жидким магнием

То же

Известный

0,02 0,005 0,0034 68,0 - ГФ 3, ГФ 4 0,015 0,03 0,024 80 ГФ 9, ГФ 10 0,008 0,04 0,035 87 ГФ 12, ГФ 13

Магнием

в автоклаве 0,08

0,009 0,15 0,044

29,3

ГФ 13

ypooettb чугуна в испарителе