SU1715851A1 - Способ получени чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс ..к литейному производству. Чугун из электропечи (ЭП) выпускают в ковш (К), на дно которого уложена лигатура, содержаща  редкоземельные элементы Цель изобретени  - снижение себестоимости .чугуна при сохранении уровн  его механических свойств. Заполн ют К чугуном из ЭП на 50-75% емкости К, после чего доливают передельный доменный чугун (ПДЧ) до 100 мае Д. Химический состав ПДЧ,.мае.%: С 4,2-4,6; SiO.4- 1,4; Мп 0,1-0,3; Р 0,08; S 0,03; Fe остальное. В результате смешени  . удаетс  сохранить уровень механических свойств чугуна, одновременно снизив его себестоимость на .3,76/7 ,04 руб/т. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.,

Description

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок металлургического оборудовани  из чугуна с различной формой графита.

Известен способ обработки чугуна дл  толстостенных отливок, согласно которому дл  повышени  термостойкости чугун обрабатывают в ковше ферро- силикобариевой лигатурой и редкоземельными элементами. Применение дорогосто щих модификаторов не позвол ет снизить себестоимость чугуна, по- . лучаемого по этому .способу.

Известен также способ получени  V литейного чугуна с червеобразным . -. графитом, согласно которому до введени  РЗМ чугун обрабатывают магнием Дл  предварительной десульфурации, ;что повышает себестоимость металла. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо- ,му результату  вл етс  способ производства чугуна с вермикул рным /графитом, включающий плавку чугуна 8 дуговой электропечи, выпуск расплава в ковш,, на дно которого предварительно укладывают РЗМ-содержащую лигатуру в количестве 0,5-0,7% от массы чугуна. Вторичное модифицирование металла провод т ферросилицием ФС75 (1,0-1,2%). : Однако этот способ не позвол ет снизить себестоимость чугуна. Кроме

СЛ

00 СП

того, дл  графитизирующей обработки чугуна ФС75 необходимо скачивать шлак с зеркала металла и принудительно вводить в чугун ферросилиций, что усложн ет и удорожает процесс.

Цель изобретени  - снижение себестоимости чугуна при сохранении уровн  его механических Свойств.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  чугуна, включающему выплавку чугуна в электропечи, выпуск расплава чугуна в ковш, на дно которого предварительно ввод т лигатуру, содержащую редкоземельные элементы, ковш заполн ют на 50-75 мас.% емкости чугуном из электропечи, а затем доливают до 100 масД передельным доменным чугуном .

Злектропечной чугун имеет следующий химический состав, мзс„%:

С2,90-3,42

. Si2,48-3,52

; Мл0,80-1, и

,064

,оз4

Fe.Остальное

В качествепередельного доменного чугуна примен ют чугун такого химиче

кого состава,масД:

С4,20-4,60

Si0,40-1,40

Mil0,10-0,30

Р -С0,08

,оз

FeОстальное

Если ковш заполн ть менее чем на 50% электропечным чугуном, то можно снизить себестоимость чугуна, так как на долю более дешевого доменного чугуна приходитс  более 50%. Однако низка  прочность доменного чугуна ( НПа) приводит к снижению уровн  механических свойств чугуна после смешени . Кроме того, если добавл ть много доменного чугуна, то в электропечном чугуне необходимо увеличить концентрацию кремни  и марганца. Это нетехнрлогично, так как требуютс  больший перегрев чугуна в электропечи, а также врем  дл  усреднени  его химического состава.

Если ковш заполн ть более чем на 75% электррпечным чугуном, то не происходит существенного снижени  сбестоимости , так как на долки доменно го чугуна приходитс  менее 25%. Бо

0

5

0

5

0

5

0

5

лее того, передельный доменный чугун  вл етс  хорошим графитизатором дл  электропечного чугуна, склонного к отбелу, а снижение доли доменного чугуна меньше 25% приводит к по влению отбела. В этом случае по вл ютс  дополнительные затраты на графити- зи рующую обработку чугуна ферросилицием С75. Это также удорожает предлагаемый способ получени  чугуна.

Пример 1. Чугун дл  изготовлени  кокил  массой 15 т с толщиной стенки 210 мм выплавл ют в индукционной тигельной печи ИЧТ-10М2. В печь последовательно заливают передельный доменный чугун, поставл емый из доменного цеха, затем загружают магнитной шайбой стальную обрезь, довод  содержание углерода в электропечном чугуне до заданного, ввод т ферросилиций ФС45 и ферромарганец ФМн75. Расход шихтовых материалов, кг/т лить :

Передельный

доменный

чугун909

Стальна 

обрезь (лом

стальной)270

Ферросилиций ФС4550

Ферромарганец

ФМн.5.11После нагрева и расплавлени  шихты чугун перегревают до 1450ЛС и выпускают в 10-тонный ковш, на дно которого уложена РЗМ-содержаща  лигатура Сцемиш 1 (СЗО РЗМЗО) следующего химического состава, мас.%: 2РЗМ 36,7

Si44,3

А1 5

FeОстальное

Расход лигатуры составл ет 6 кг/т чугуна о Ковш заполн ют на 75% емкости чугуном из электропечи (7,5 т), потом доливают передельным доменным чугуном до 10 г. Температура доменного чугуна 1300°С.

Химический состав электропечного и доменного чугунов приведен в табл.1.

После скачивани  ишака провод т заливку литейной формы кокил , затем заливают клиновую пробу, из которой согласно ГОСТ 7293-85 изготавливают образцы дл  определени  механических свойство Получены следующие свойства

5,

чугуна после смешени : G& 420 МПа, НВ 185, 8 1,1%. Микроструктура чугуна (по ГОСТ .3443-87) ВГфЗ - ВГр2 - ВГ92 - Ф55.

Стойкость кокил  до выхода из стро  по трещинам составл ет 122 налива „

Пример 2. Технологи  выплавки и модифицировани  чугуна соответствует примеру 1. Расход шихтовых ма териалов составл ет кг/т годного лить :

Передельный

доменный

чугун9 2

Стальна 

обрезь (лом

стальной)233

Ферросилиций

ФС45 .53

«Ьерромарганец

Жн7512

Ковш заполн ют чугуном из электро печи на 70 мас„% емкости (7 т), затем доливают до 100 масД передельным доменным чугуном (3 т)„ Химический состав чугунов, механические свойства чугуна после смещени  приведены в табл.,1,2 и Зо

Примеры 3-8. Технологи  выплавки и модифицировани  соответствует примеру 1.

Данные сведены в табл,1,2 и 3„

ПримерЭи 10 (прототип). Дл  изготовлени  кокил  массой 15 т чугун выплавл ют в двух печах ИЧТ- ) ТОМ2„ В каждую из них последовательно загружают жидкий передельный доменный чугун, стальную обрезь и ферросплавы .

Расход шихтовых материалов, кг/т годного лить :

Передельный

доменный

чугун 996

Стальна 

обрезь (лом

стальной)195

Ферросилиций ФС45 2

Ферромарганец

ФМн75 7 Затем провод т нагрев и расплавление шихты, а при температуре

1.58516

1450°С выпускают чугун в 10-тонный ковш с РЗМ-содержащей лигатурой, расход которого составл ет 6 кг/т

чугуна. Химический состав лигатуры с РЗМ указан в примере 1, Ковш за- 1полн ют на 100 мас.% емкости чугуном из электропечи, передельный доменный чугун не доливают. Механичес- IQ кие свойства, химический состав полученного чугуна по способу-прототипу приведены в табл„1,2 и 3

Микроструктура чугуна в примерах 2-10: ВГфЗ, ВГФ2-ВГр1, ВГр2-ВГ85, 15 ВГ92-Ф55. В примерах 7,8 в структуре чугуна имеетс  структурно-свободный .цементит - Ц20

При получении кокилей из чугуна с пластинчатым графитом (ЧПГ) в при20 еРах 1-Ю используют электропечной

и передельный доменный чугуны того же химического состава, что и при получении кокилей из ЧВГ. Расход лигатуры с РЗМ 2 кг/т чугуна. Остаточное 25 содержание РЗМ в чугуне 0,03-0,,,

Структура ЧПГ: ПГф1-ПГд180-750 - Пт1 - №5, П70-Пд 0,5, Пд 1,1.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1 о Способ получени  чугуна, включающий выплавку чугуна в электропечи, выпуск расплава чугуна в ковш, на дно которого предварительно ввод т лигату- РУ содержащую редкоземельные элементы , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью снижени  себестоимости чугуна при сохранении уровн  его механических свойств, выпуск расплава чугуна в ковш осуществл ют путем

   заполнени  его на 50-75 масД емкости , а затем до 100 мас.% доливают передельным доменным чугуном,

   20 Способ по , о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, в качестве передельного доменного чугуна примен ют чугун следующего химического состава, мас.%:

   С.4,2-4,6

   Si0,4-1,4

   Мп0,1-0,3

   ,08

   ,оз

   FeОстальное

   Химический состав доменного передельного и электретечиого угунои и чугуна после мх смешени 

   Примечание. Расход лигатуры, содержащей РЗН, во всех примерах составл ет 6 кг/т чугуна. Остаточное содержание РЗМ в чугуне составл ет 0,11-3,12%. S примерах 9,10 вторичное модифицирование проводилось ферросилицием ФС75 а количестве 10 кг/т металла.

   Примечание. Остаточное содержание РЗИ и ЧПГ составл ет О.ОЗ-О.ОА. В скобках указаны механические свойства и стойкость кокилей иа ЧПГ.

   Результаты опытных плевок

   Результаты опытных плавок

   Предлагаемый

   Содержание других элементов, масД: Р 0,,057 S 0,016-0,020; Ре остальное

   Таблиц а 3