SU1532199A1 - Ковш дл модифицировани и разливки чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии и касаетс  конструкции ковшей дл  модифицировани  и разливки чугуна. Цель изобретени  - снижение расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощение обслуживани . Ковш дл  модифицировани  и разливки чугуна включает футерованную металлическую обечайку 1 с цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, котора  расположена к оси цапф 2 под углом β 35 - 55°. Угол α между торцовыми плоскост ми 6 и 7 перегородки 4 равен 10-45°. По одну из сторон огнеупорной перегородки 4 засыпают модифицирующую смесь 5, заливку расплава производ т по другую сторону перегородки. Поступающий в ковш металл взаимодействует с модифицирующей смесью вначале у стен ковша, а затем в центральной части, при этом смесь раствор етс  полностью, повышаетс  стабильность свойств отливок, достигаетс  экономи  за счет снижени  расхода модифицирующей смеси на 10-15%. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургий и касаетс  конструкций ковшей дл  модит нцировани  и разливки чут у- на, в частности высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ),

Цель изобретени  - снижение расхода модификатора, создание безопасных условий труда и упрощечше обслуживани .

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг, 3 - вид А на фиг. 2.

Ковш дл  модифицировани  и разливки чугуна включает футерованные металлическую обечайку 1 с цапфами 2 и донную часть 3 с огнеупорной перегородкой 4, по одну из сторон которой размещена модифицирующа  смесь 5. Торцова  поверхность перегородки 4 вьшолнена в ни- де двух плоскостей 6 и 7, пересекающихс  на оси ковша, кадца  из которых расположена под острым углом с к плоскости донной части ковша 3. Угол об между каждой торцовой плоскостью 6 и 7 и донной частью ковша 3 выполнен равным углу естественного откоса модифицирующей смеси и составл ет 10-45. Огнеупорна  перегородка 4 в донной части ковша выполнена под углом JS 35-55 к оси цапф. Моди- фицируюи а  смесь 5 при необходимости (в зависимости от конкретного состава смеси и ее реакционной способности ) прикрыта слоем покровного материала 8, в качестве которого может быть использована мелка  стальна  высечка, чугунна  стружка.

Модифицирование в предлагаемом ковше осуществл етс  следующим образом .

По одну из сторон огнеупорной перегородки 4 при помощи воронки засыпают модифицирующую смесь 5. При необходимости сверху засыпают пок- ров ный материал 8 также при помощи воронки, поскольку толщина покровного сло  невелика, угол естественного откоса смеси остаетс  практически неизменным. Заливку расплава из печи производ т так, чтобы стру  падала в донную часть 3 ковша по другую сторону перегородки. Поскольк торцова  поверхность перегородки 4 вьтолнена в виде двух плоскостей 6 и 7, кажда  из которых образует острый угол (J. с плоскостью донной

чисти 3, поступающий в копш металл взаимодействует с модифицирующей смесью 5 вначале у стен ковша, а , затем - в центральной части, при зтом МОди()Ипирующа  смесь раствор етс  полностью. После окончани  модифицировани  и сн ти  шпака из ковша заливают формы. Благодар  выпол- Q нению огнеупорной перегородки 4 под углом $ 35-55° к оси цапф .2 металла ишак полностью вытекает из ковша. После этого 1Д1кл повтор етс , а модификатор укладывают в дру- 5 гую полость, мен   таким образом

место размещени  модификатора. Вли ние количественных признаков на расход модификатора, сложность обслужи - вани  ковшей и безопасность условий 0 труда оценивают экспериментально. Пор док проведени  экспериментов следующий

Исходный чугун химического состава , мае. %: 3,5-3,7 С; 1,0-1,2 Si; 5 0,4-0,6 Мп; 0,02-0,03 S; до 0,1 Р,

выплавл ли в индукционной печи ИЧТ ,2,5.

Обработку чугуна вели в 1,5-тонном ковше с перегородкой в донной части. На дно укладывали модификатор состава, мае. %: 50 ЖКМг2 (8% Mg);. 4 графит; 1,75 криолит искусственный технический, ферросилиций остальное . Модификатор вводили в количестве 3,5% от массы расплава, сверху прикрывали чугунной стружкой в количестве 1% от массы расплава. Чугун заливали в ковш при 145()-1470 С, после окончани  модифицировани  и сн ти  шлака отбирали пробу на химический анализ модифицированного чугуна. Во всех случа х пробу заливали че- , ,рез 6 мин после начала заливки ковша. Определ ли химический состав исходного чугуна до модифицировани .

В зкспериментах варьировали углы

fti И .

Из проведенных опытов следует, что ПРИ выпол гении угла р менее 10° (ниже нижнего предела), чугун заливаемый в ковш по другую, свободную от модификатора сторону перегородки, практически одновременно покрывает всю поверхность ь оли| 1 1катора. гтри этом, поскольку скорость растворе- 5 ни  модификатора у ст(М1ОК ковша ниже , чем по цешру (-.f счет повышенного теплоотрод J) , у спенок ковша возникают за Т йиь е чг нм с нераст0

5

0

5

0

51532

воривпимс- , частично ошлаковавшимс  модификатором. Это приводит к повышенному рз сходу модификатора. При заливке форм модифИ151рованным чугуном за счет наклона ковша нерастворившийс  модификатор получает возможность вновь контактировать с расплавом . Это приводит к пироэффекту и

выплескам металла, что создает опас10

ные услови  труда. Кроме того, наличие частично отшлаковавшегос  модификатора приводит к образованию в полости у донной части ковша настыпей металла и шпака, которые затем нужно .г удал ть. Это вызывает сложности обслуживани  ковша .

При выполнении угла oi большим 45 степень усвоени  магни  не снижаетс , однако это приводит к увеличению К размеров перегородки, что в ызывает повьш енный расход orHeynopiaix материалов и усложн ет обслуживание ковша . Кроме того, при разливке последних порций чугуна из ковша, возника- 25 ет разбрызгивание струи, что приво- дит к выплескам металла и делает не- безопасными услови  труда.

Выполнение утла в пределах 10- 45, т.е. равным углу естественного зо откоса модифицирующей смеси, обеспечивает поступление заливаемого чугуна в начале к сло м модификатора, которые расположены у стенки ковша, а затем - в центральную часть. Это обеспечивает услови  дл  полного растворени  модификатора, исключает опасность возникновени  пироэффекта при заливке, повьш1ает стабильность моди-фицироаани . Кроме того, это поз- Q вол ет свести опера1дию укладки модифицирующей смеси к засыпке ее по одну из сторон перегородки и исключить, операцию ее разравнивани .Поверхность модифицирующей смеси повтор ет про- д 4п1ль торца перегородки, что позвол ет упростить обслуживание ковша.

Вьтолнение угла R меньшим 35 приводит к тому, что после модифицировани  металл из ковша (как и при исполь- JQ зовании ковша по прототипу),сливаетс , неполностью. В полости дл  размещени  модификатора (по одну из сторон перегородки в донной части ковша) происходит образование насты- , лей металла и шлака. Это вызывает

.необходимость очистки, что усложн ет обслуживание ковша. Снижаетс  полезный объем полости-дл  модификатора

2

0

г

5

о

Q

Q ,

996

(за счет наличи  настылей), что приводит к noBbmiemiH) уровн  мс дификатор.ч над перегородкой, часть его пересыпаетс  Fio вторую полость. При этом процесс модифшсирс панн  становитс  неуправл емым, взаимодействие расплава с модификатором начинаетс  ранее , чем необходимо. Возш1кает пиро- эффект, что также сущестпонно ухудшает услови  труда и снижает степень усвоени  мапш  и соответственно увеличивает расход модификатора. Кроме того, при сливе последних пор1Ц1Й металла из ковша Р1меют место выплески чугуна, что небезопасно.

Выполнение угла большим 55° затрудн ет попадание расплава из печи в необходимую полость в донной части ковша (свободную от модификатора ). Это приводит к усложнению обслуживани . Кроме того, это приводит к TObty, что часть расплава все же попадает на поверхность модификатора , вызыва  пироэффект и пътлегки чугуна из ковша. Это приводит как к увеличению расхода модификатора . (поскольку имеет место горение и непроизводительные потери), так и к ухудшению условий труда, которые станов тс  небезопасными. , Вьпюлнешю огнеупорной перегородки в донной части ковша под УГЛОМ 35-55° к оси цапф позвол ет при разливке расплаву свободно и полностью вытекать и освобождать Полости , образованные дном ковша и перегородкой: при этом исключаетс  разбрызгивание струи при разливке пос- ледних порций чугуна, повышаетс  стабильность модифицировани , снижаетс  расход модификатора.

Таким образом, при использовании предлагаемого ковша модифигдфующа  смесь раствор етс  расплавом полностью , в результате повьшшетс  стабильность свойств отливок и достигаетс  экономи  за счет снижени  расхода модифицирующей смеси на 10-15Z. Кроме того, улучшаютс  услови  труда и упрощаетс  обслуживание ковшей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Ковш дл  модифицировани  и разливки чугуна, включающий металлическую футерованную обечайку с цапфами и донной частью, на которой расположена огнеупорна  перегородка, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода модификатора, создани  безопасных условий труда и упрощени  обслуживани , торцова  поверхность перегородки вьшолнена в виде двух пересекающихс  на оси ковша

   плоскостей, кажда  из которых расположена к плоскости донной части ковша под углом 10-45, при этом огнеупорна  перегородка расположена под углом 35-55 к оси цапф.