SU1537692A1 - Method of producing cast iron - Google Patents

Method of producing cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1537692A1
SU1537692A1 SU874415642A SU4415642A SU1537692A1 SU 1537692 A1 SU1537692 A1 SU 1537692A1 SU 874415642 A SU874415642 A SU 874415642A SU 4415642 A SU4415642 A SU 4415642A SU 1537692 A1 SU1537692 A1 SU 1537692A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
melt
iron
stage
castings
carbon
Prior art date
Application number
SU874415642A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Семен Наумович Леках
Юрий Петрович Белый
Леонид Леонидович Счисленок
Вячеслав Владимирович Терентьев
Валерий Алексеевич Никоненков
Александр Николаевич Гусев
Василий Пантелеевич Василенко
Original Assignee
Белорусский Политехнический Институт
Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Политехнический Институт, Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Белорусский Политехнический Институт
Priority to SU874415642A priority Critical patent/SU1537692A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1537692A1 publication Critical patent/SU1537692A1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве чугунных отливок. Цель изобретени  - получение равномерной твердости в тонкостенных отливках, снижение себестоимости чугуна при сохранении уровн  механических свойств. Предложенный способ получени  чугуна включает загрузку в плавильный агрегат передельного чугуна, углеродистого полупродукта и собственного возврата, перегрев расплава до 1580 - 1650°С, модифицирование расплава лигатурой, содержащей редкоземельные элементы на 1-й стадии, и ферросилицием - 2-й. Использование в качестве компонента шихты углеродистого полупродукта/C*983,5%, SI, MN, CR и до V 0,1%The invention relates to metallurgy and can be used in the production of iron castings. The purpose of the invention is to obtain uniform hardness in thin-walled castings, reducing the cost of iron while maintaining the level of mechanical properties. The proposed method for producing pig iron includes loading into the smelting unit of pig iron, carbon semi-finished product and its own return, overheating the melt to 1580 - 1650 ° C, modifying the melt with a ligature containing rare earth elements at the 1st stage, and ferrosilicon at the 2nd stage. Use as a component of the mixture of carbon semi-product / C * 983.5%, SI, MN, CR and up to V 0.1%

TI до 0,03% и FE - остальное/ в количестве 5-30% от массы шихты, ввод в расплав РЗМ цериевой группы и простратизирующее модифицирование ферросилицием позвол ет получить равномерную твердость в различных сечени х отливок. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.TI is up to 0.03% and FE is the rest / in the amount of 5-30% of the mass of the charge, the introduction of the cerium group into the RZM melt and the prostrating Ferrosilicon modification allows to obtain a uniform hardness in different sections of the castings. 2 hp f-ly, 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке способов получени  чугуна дл  тонкостенных отливок - поршневых колец.The invention relates to metallurgy, in particular to the development of methods for producing pig iron for thin-walled castings - piston rings.

Цель изобретени  - получение равномерной твердости в тонкостенных отливках, снижение себестоимости чугуна при сохранении уровн  механических свойств.The purpose of the invention is to obtain uniform hardness in thin-walled castings, reducing the cost of iron while maintaining the level of mechanical properties.

Использование в шихте углеродистого полупродукта,чистого по содержанию кремни  и марганца взамен традиционных доменных чугунов позвол ет полностью использовать образующийс  собственный легированный возврат.The use of carbon semi-finished product in the charge, which is pure in silicon and manganese, instead of traditional blast furnace cast iron, makes it possible to make full use of the resulting own doped return.

При этом снижаетс  расчетна  добав- ka легирующих элементов и за счет более однородного распределени  основной части легирующих элементов в собственном возврате по сравнению с высокопроцентными тугоплавкими ферросплавами никел , ванади , хрома и молибдена облегчаетс  получение микрооднородного по легирующим элементами жидкого чугуна. Это имеет решающее значение дл  получени  в особо тонкостенных отливках однородной твердости и структуры.This reduces the calculated addition of alloying elements and due to a more uniform distribution of the main part of alloying elements in their own return as compared with high-percentage refractory nickel, vanadium, chromium and molybdenum ferroalloys, it is easier to produce liquid pigment microhomogeneous in alloying elements. This is critical to obtaining uniform hardness and structure in particularly thin-walled castings.

Углеродистый полупродукт, содержащий , %: углерод 3,5-4,5; кремний 0,02слCarbon intermediate containing,%: carbon 3.5-4.5; silicon 0,02sl

0000

1one

О5O5

со with

0,1 марганец 0,02-0,1- хром 0,02- 0,1, ванадий 0,02-0,1; титан 0,01- 0,1 железо остальное, получают при переработке ванадийсодержащих тнтано- магнетитовых руд на феррованадий путем продувки воздухом (кислородом) в конвертере передельного ванадиевого чугуна при низких температурах с присадкой окислител  - охладител  (агло- мерата). Режим продувки обеспечивает максимальную степень окислени  кремни  и деванацию Полученный углеродистый полугродукт в основном используетс  дл  дальнейшего передела в сталь при мартеновской плавке.0.1 manganese 0.02-0.1 - chromium 0.02- 0.1, vanadium 0.02-0.1; titanium 0.01-0.1 iron else, obtained by processing vanadium-containing tantano-magnetite ores to ferrovanadium by blowing air (oxygen) in the converter of pig iron from low temperatures with an additive of oxidizer - cooler (agglomerate). The purge mode provides the maximum degree of oxidation of silicon and the deanation. The resulting semi-carbonaceous semi-product is mainly used for further processing into steel during open-hearth smelting.

Составы углеродистого полупродукта завис щие от режима продувки, приведены в табл.1 .The compositions of the carbonaceous intermediate depending on the purge mode are listed in Table 1.

Наиболее оптгмалъным дл  предлага- емого способа выплавки  вл етс  состав 2, содержащий,%: углерод 3,5- 4,5( кремний 0,02-0,1; марганец 0,02- 0,1. Наличие в его составе 0,02-0,1% хрома, 0,02-0,1% ванади  и 0,01-0,1% титана в значительной степени обеспечивает требуемый уровень легировани  чугуна указанными элементами.The most optimal for the proposed method of smelting is composition 2, containing,%: carbon 3.5–4.5 (silicon 0.02–0.1; manganese 0.02– 0.1. The presence in its composition is 0, 02-0.1% of chromium, 0.02-0.1% of vanadium and 0.01-0.1% of titanium to a large extent provide the required level of alloying of cast iron with these elements.

Вместе с тем, вследствие своей природы получени  он дополнительно насы- щен газами (кислород и азот), что не обеспечивает требуемого качества отливок . Поэтому предусмотрен предварительный перегрев расплава, полученный на основе углеродистого полупро- дукта и собственного возврата до 1580-1650 С, который обеспечивает высокую микрооднородность расплава, полное растворение и равномерное распределение легирующих элементов по объему расплава. Активное кипение расплава способствует удалению крупных неметаллических включений и растворению дисперсных частиц. Это создает благопри тную ситуацию дл  вое- при ти  последующего двухстадийного модифицировани . Измерение активности растворенного кислорого (ос) показало , что при предварительном перегреве до 1580-1650°С а0 составл ет (4- 6) 10 и резко снижаетс  до (1 ,5- ,2)00 за счет ввода активных элементов (РЗМ) при первой стадии модифицировани  выше температуры равновеси  тигельной реакции. Дл  чугунов, из которых изготавливают поршневые кольца, температура равновеси  тигельной реакции составл ет J360- 1400°С. Многократный переплав собственного возврата снижает восприимчивость расплава к последующему модифицированию. Применение угле11- родистог.о полупродукта в совокупности с дополнительным перегревом до предложенного диапазона температур позвол ет повысить восприимчивость к последующему двухстадийному модифицированию .However, due to its nature of production, it is additionally saturated with gases (oxygen and nitrogen), which does not ensure the required quality of the castings. Therefore, a preliminary overheating of the melt, obtained on the basis of the carbonaceous semiproduct and its own return to 1580-1650 C, is provided, which ensures high microhomogeneity of the melt, complete dissolution and uniform distribution of the alloying elements throughout the melt. Active boiling of the melt helps to remove large non-metallic inclusions and dissolve dispersed particles. This creates a favorable situation for the subsequent two-stage modification. Measurement of the activity of the dissolved acidic (wasp) showed that when preheated to 1580-1650 ° C, a0 is (4-6) 10 and decreases sharply to (1, 5-, 2) 00 due to the introduction of active elements (REM) with the first stage of modification is above the equilibrium temperature of the crucible reaction. For cast irons of which piston rings are made, the equilibrium temperature of the crucible reaction is J360-1400 ° C. Repeated remelting of its own return reduces the susceptibility of the melt to subsequent modification. The use of coal 11-rodstogo of the intermediate product, together with additional overheating up to the suggested temperature range, makes it possible to increase the susceptibility to the subsequent two-stage modification.

Нижний предел температуры перегрева (1580°С) необходим дл  достижени  требуемой однородности расплава и активности кислорода при использовании шихты на базе углеродистого полупродукта. Выше верхнего предела (1650°С) данный эффект не прирастает, однако, возрастает угар углерода, увеличиваютс  энергозатраты , износ футеровки печей.The lower limit of the superheat temperature (1580 ° C) is necessary to achieve the required melt homogeneity and oxygen activity when using the charge based on the carbonaceous intermediate. Above the upper limit (1650 ° C), this effect does not increase, however, carbon loss increases, energy consumption increases, and wear of the furnace lining.

Последующа  двойна  обработки (выше и ниже температур равновеси  тигельной реакции) обеспечивает высокий графитизирующий эффект. Пределы ввода углеродистого полупродукта определ ютс  выходом годного при литье поршневых колец (нижний предел 1-10), а также повышенным расходом кремни  и других ферросплавов (верхний предел 1-5).Subsequent double processing (above and below the equilibrium temperatures of the crucible reaction) provides a high graphitizing effect. The input limits for the carbon semi-product are determined by the yield during the casting of piston rings (lower limit 1-10), as well as increased consumption of silicon and other ferroalloys (upper limit 1-5).

Испытани  провод т при плавке чугуна , содержащего,%: С 3,5-3,8; Si 2,3-2,8; Мп 0,5-0,8, Сг 0,2-0,4; Ni 0,15-0,35 Mo 0,3-0,5, Р 0,3-0,6, в индукционной печи емкостью 40 кг.The tests are carried out in the smelting of pig iron containing,%: C 3.5-3.8; Si 2.3-2.8; Mp 0.5-0.8, Cr 0.2-0.4; Ni 0.15-0.35 Mo 0.3-0.5, P 0.3-0.6, in an induction furnace with a capacity of 40 kg.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

В индукционную печь загружают шихтовые материалы, состо щие из углеродистого полупродукта литейного чугуна и возврата собственного производства в определенном отношении. Расплав перегревают до 1580-1650°С, ввод т при данной температуре тугоплавкие легирующие присадки: ферромолибден - 50% молибдена, феррохром - 75% хрома, ферромарганец - 75% марганца , феррованадий - 55% ванади . Далее расплав подстуживают до температуры первой стадии модифицировани , переливают при 1460°С в промежуточный ковш, в котором обрабатывают 0,05%-ным комплексным модификатором , содержащим 30% РЗМ (це- риевой группы), 5% бари , 1% стронци , подстуживают до температуры второй стадии (1380 С) и при переливе в разливочный ковш ввод т 0,5%The induction furnace is charged with charge materials consisting of carbon semi-finished cast iron and a return of its own production in a certain respect. The melt is overheated to 1580–1650 ° C, refractory alloying agents are introduced at this temperature: ferromolybdenum — 50% molybdenum, ferrochrome — 75% chromium, ferromanganese — 75% manganese, ferrovanadium — 55% vanadium. Next, the melt is heated to the temperature of the first stage of modification, poured at 1460 ° C into an intermediate ladle, in which it is treated with a 0.05% complex modifier containing 30% REM (cerium group), 5% barium, 1% strontium, and up to the temperature of the second stage (1380 C) and at overflow in the casting ladle 0.5% is introduced

ферросилици  (ФС-75). Далее производ т заливку форм.ferrosilicon (FS-75). Next, the molds are cast.

Заливают специальные пробы сече- Чением 4)(4 мм, длиной 100 мм в сырые формы через один торцовый питатель . Така  проба позвол ет имитировать услови  изготовлени  тонкостенных отливок тица поршневых колец. Исгледуют микроструктуру и определ ют разброс значений твердости по длине образца в п ти точках по 10 образцам.Special samples are poured with section 4) (4 mm, 100 mm long into raw forms through one end feeder. This sample simulates the conditions for producing thin-walled piston ring castings. The microstructure is found and the variation of hardness over the sample length of five is determined points on 10 samples.

Свойства чугуна, полученные по предлагаемому и известному способам, представлены в табл.2.The properties of cast iron, obtained by the proposed and known methods, are presented in table 2.

Как следует из приведенных данных предлагаемый способ получени  чугуна позвол ет благодар  использованию в качестве компонента шихты углеродистого полупродукта перегрева расплава перед модифицированием получить равномерную твердость в различных сечени х поршневых колец, снизить себестоимость 1 т чугуна.As it follows from the above data, the proposed method for producing pig iron allows, through the use of carbon precursor melt overheating as a component of the charge, to obtain uniform hardness in different cross sections of piston rings before modifying, to reduce the cost of 1 ton of pig iron.

Claims (3)

1. Способ получени  чугуна, преимущественно дл  заготовок поршне1. Method for producing pig iron, preferably for piston blanks 00 вых колец, включающий загрузку шихты в плавильный агрегат, доводку расплава до заданной температуры, модифицирование расплава церийсодержащим веществом на первой стадии и кремнийсо- держащим веществом на второй стадии, отличающийс  тем, что, с целью получени  равномерной твердости в поршневых кольцах, снижени  себестоимости чугуна, в шихту ввод т 5- 30% углеродистого полупродукта, а расплав перед модифицированием перегревают до 1580-1650°С.rings, including loading the charge into the melting unit, fine-tuning the melt to a predetermined temperature, modifying the melt with a cerium-containing substance in the first stage and silicon-containing substance in the second stage, characterized in that, in order to obtain uniform hardness in the piston rings, to reduce the cost of iron, 5–30% of the carbonaceous intermediate product is introduced into the mixture, and the melt is superheated to 1580–1650 ° C before modification. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что углеродистый полупродукт содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:2. A method according to claim 1, characterized in that the carbon semi-product contains the ingredients in the following ratio, wt%: УглеродCarbon КремнийSilicon МарганецManganese ХромChromium Ванадий 5 ТитанVanadium 5 Titan ЖелезоIron 3. Способ по п. 1, щ и и с   тем, что в нийсодержащего вещества используют 0 ферросилиций.3. The method according to claim 1, u and with the fact that 0 ferrosilicon is used in the low-containing substance. 3,5-4,5 0,02-0,10 0,02-0,10 0,02-0,10 0,02-0,10 0,02-0,10 Остальное о т л и ч а го- качестве крем3.5-4.5 0.02-0.10 0.02-0.10 0.02-0.10 0.02-0.10 0.02-0.10 Else about ton l and h ago - quality cream Примеч ание. Согласно известному способу в качестве модификатора используют сплав, содержащий, мае.2: РЗМ 30; Ва 5; Sr I; Si и Fe остальное,Note. According to a known method, an alloy is used as a modifier, containing May.2: REM 30; Ba 5; Sr I; Si and Fe else, Таблица 2table 2
SU874415642A 1987-12-28 1987-12-28 Method of producing cast iron SU1537692A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874415642A SU1537692A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Method of producing cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874415642A SU1537692A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Method of producing cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1537692A1 true SU1537692A1 (en) 1990-01-23

Family

ID=21370917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874415642A SU1537692A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Method of producing cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1537692A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 624921, кл. С 21 С 1/00, 1977. Авторское свидетельство СССР № 1359305, кл. С 21 С 1/00, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108330245A (en) A kind of high-purity smelting process of stainless steel
US4971623A (en) Process for making as-cast ferritic spheroidal graphitic ductile iron
US2978320A (en) Method for producing a high strength ferrous metal
JPH0480093B2 (en)
US3907547A (en) Method of preparing vacuum-treated steel for making ingots for forging
SU1537692A1 (en) Method of producing cast iron
US5425797A (en) Blended charge for steel production
US3711278A (en) Method of manufacturing chromium alloyed steel
RU2105072C1 (en) Method for production of steel naturally alloyed with vanadium in conversion of vanadium iron in oxygen steel-making converters by monoprocess with scrap consumption up to 30%
US5037609A (en) Material for refining steel of multi-purpose application
RU2566230C2 (en) Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal
US3607227A (en) Production of spheroidal graphite irons
CA2126116A1 (en) Blended charge for steel production
JP4461495B2 (en) Dephosphorization method of hot metal
US3366474A (en) Process for the production of chrome series and nickel-chrome series stainless steels
SU1044641A1 (en) Method for alloying steel with manganese
US3816100A (en) Method for producing alloy steel
US3251679A (en) Method of refining an iron melt
JPS6146524B2 (en)
RU2091494C1 (en) Method of smelting steel alloyed with chromium and nickel
SU1574673A1 (en) Malleable cast iron
SU1705395A1 (en) Cast iron
SU1678846A1 (en) Method of production cast iron in electric-arc furnaces
KR20230161514A (en) Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and use thereof
SU765386A1 (en) Complex modifier