SU1735381A1 - Process for producing cast iron for thin-walled castings - Google Patents
Process for producing cast iron for thin-walled castings Download PDFInfo
- Publication number
- SU1735381A1 SU1735381A1 SU904833614A SU4833614A SU1735381A1 SU 1735381 A1 SU1735381 A1 SU 1735381A1 SU 904833614 A SU904833614 A SU 904833614A SU 4833614 A SU4833614 A SU 4833614A SU 1735381 A1 SU1735381 A1 SU 1735381A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- iron
- melt
- magnesium
- silicon
- alloy
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение может быть применено в литейном производстве дл получени тонкостенных чугунных отливок. Сущность способа: расплавление шихтовых материалов, содержащих 0,03-0,4% хрома, перегрев и раскисление расплава, ввод сфероидизато- ров и графитизаторов в ковш при выпуске в него расплава и заливку форм; содержание кремни в шихте поддерживают равным 0,4-0,6 мас.%, перегрев чугуна осуществл ют до 1400-1450°С, после чего производ т выдержку в течение 0,2-0,5 ч, скачивание шлака и раскисление 0,1-0,3 мас.% сплава железо- кремний-РЗМ; сфероидизаторы и графитизаторы в ковш ввод т одновременно в составе смеси, содержащей сплав магний-цирконий и ферросиликобарий в соотношении 1:(3-8) при общем расходе смеси 1:2 мас.%, причем содержание хрома и кремни в шихте поддерживают на уровне 1:(1-20), сплав железо-кремний-РЗМ содержит 25-30 РЗМ; 25-30 мас.% кремни , железо и примеси - остальное; сплав магний-цирконий содержит 5-15 мас.% циркони , 0,1-3 мас.% галоидов щелочных, щелочно-земельных металлов и магни , магний - остальное, вводитс в чугун в гранулированном виде, причем указанные галоиды введены в состав этих гранул в виде их солевой оболочки; в качестве ферросили- кобари используют сплав, содержащий 25- 30 мас.% бари , 55-60 мас.% кремни , железо и примеси - остальное. 3 з.п ф-лы, 1 табл. ел СThe invention can be applied in a foundry industry to produce thin-walled iron castings. The essence of the method: melting of charge materials containing 0.03-0.4% of chromium, overheating and deoxidation of the melt, putting spheroidization agents and graphitizers into the ladle when the melt is released into it and pouring the molds; The silicon content in the charge is maintained at 0.4-0.6 wt.%, the pig iron is superheated to 1400-1450 ° C, after which it is aged for 0.2-0.5 h, slag loading and deoxidation 0.1-0.3 wt.% Alloy of iron-silicon-REM; spheroidizers and graphitizers are introduced into the ladle simultaneously in a mixture containing magnesium-zirconium alloy and ferrosilicobarium in a ratio of 1: (3-8) with a total consumption of a mixture of 1: 2 wt.%, and the content of chromium and silicon in the mixture is maintained at level 1 : (1-20), iron-silicon-REM alloy contains 25-30 REM; 25-30 wt.% Silicon, iron and impurities - the rest; The magnesium-zirconium alloy contains 5-15% by weight of zirconium, 0.1-3% by weight of alkaline, alkaline earth metals and magnesium halogens, magnesium is the rest, is introduced into the iron in granular form, and the indicated halogens are incorporated into these granules. in the form of their salt shell; An alloy containing 25–30 wt.% barium, 55–60 wt.% silicon, iron and impurities is used as ferrosilicobarium. 3 hp f-crystals, 1 tab. ate with
Description
Изобретение относитс к металлургии чугуна, в частности к способам получени чугуна дл тонкостенных отливок, и может быть применено в литейном производстве.The invention relates to iron metallurgy, in particular to methods for producing iron for thin-walled castings, and can be applied in a foundry.
Известен способ изготовлени отливок из чугуна с шаровидным графитом, включающий выбор и подготовку шихтовых материалов с низким содержанием фосфора и марганца, расплавление шихтовых материалов и перегрев расплава, его обработку сфероидизирующими и графитизирующими модификаторами совместно с флюсами, удаление шлама и разливку металла по формам .A known method of manufacturing castings from nodular cast iron, including the selection and preparation of charge materials with a low content of phosphorus and manganese, melting of charge materials and overheating of the melt, its processing with spheroidizing and graphitizing modifiers together with the fluxes, removal of sludge and casting of metal according to the forms.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ изготовлени отливок из чугуна с шаровидным графитом, включающий расплавление шихтовых материалов , содержащих 0,005-0,05 мас.% фосфора и 0,03-0,40 мас.% хрома, перегрев и раскисление расплава при выпуске в ковш 0,5-1,5% силикокальци от веса металла, ввод сфероидизаторов и графитизаторов в ковш при выпуске в него расплава и заливке форм.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a method of manufacturing castings of nodular cast iron, including the melting of charge materials containing 0.005-0.05 wt.% Phosphorus and 0.03-0.40 wt.% Chromium, overheating and melt deoxidation upon release into the ladle of 0.5-1.5% silicocalcium based on the weight of the metal, input of spheroidization agents and graphitizers into the ladle with the release of melt into it and pouring of the molds.
Недостатком известного способа вл етс низка жидкотекучесть получаемого чу3The disadvantage of this method is the low fluidity of the obtained chu3.
сл Wsl w
0000
гуна вследствие его недостаточной раскис- ленности и загр знени металла неметаллическими включени ми, а также высокой склонности к отбелу, что приводит к ухудшению качества тонкостенных чугунных отливок .guna due to its insufficient acidification and metal contamination with non-metallic inclusions, as well as a high tendency to chill, which leads to a deterioration in the quality of thin-walled iron castings.
Цель изобретени -улучшение качества тонкостенных чугунных отливок за счет повышени жидкотекучести чугуна и снижени его склонности к отбелу.The purpose of the invention is to improve the quality of thin-walled iron castings by increasing the fluidity of the iron and reducing its tendency to chill.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени чугуна дл тонкостенных чугунных отливок, включающем расплавление в индукционной печи шихтовых материалов, содержащих 0,03-0,40 мас.% хрома, перегрев расплава, раскисление расплава , ввод сфероидизаторов и графитиза- торов в ковш при выпуске в него расплава, содержание кремни в шихте поддерживают равным 0,4-0,6 мас.%, перегрев чугуна в тигле индукционной печи осуществл ют до 1400-1450°С, после чего производ т выдержку расплава в тигле в течение 0,2-0,5 ч, скачивают шлак и расплав раскисл ют 0,1- 0,3 мас.% сплава Fe - Si - РЗМ, при этом сфероидизаторы и графитизаторы в ковш ввод т одновременно в состав смеси, содержащей сплав магний-цирконий и ферро- силикобарий в соотношении 1:() при общем расходе смеси 1-2%, причем сплав Fe-Si-РЗМ содержит 25-30 мас.% РЗМ, 25- 30 мас.% Si, железо и примеси - остальное, сплав магний-цирконий содержит 5-15 мас.% Zr, 0,1-3 мас.% галоидов щелочных, щелочноземельных металлов и магни , магний - остальное, вводитс в чугун в гранулированном виде, причем указанные галоиды введены в состав этих гранул в виде их солевой оболочки, в качестве ферросиликоба- ри используют, сплав, содержащий 25-30 мас.% Ва, 55-60 мас.% Si, железо и примеси - остальное.The goal is achieved by the fact that in the method of producing iron for thin-walled iron castings, including melting in an induction furnace charge materials containing 0.03-0.40 wt.% Chromium, melt overheating, melt deoxidation, putting spheroidizing agents and graphitizers into the ladle with the release of the melt, the silicon content in the charge is maintained at 0.4-0.6 wt.%, the overheating of the pig iron in the crucible of the induction furnace is carried out up to 1400-1450 ° C, after which the melt is aged in the crucible for 0, 2-0.5 hours, download slag and melt deoxidize 0.1- 0.3 wt.% Of the alloy Fe - Si - REM, while spheroidizing agents and graphitizers in the ladle are introduced simultaneously into the mixture containing magnesium-zirconium alloy and ferro-silicobarium in a ratio of 1 :() with a total consumption of 1-2% Fe-Si-REM alloy contains 25-30 wt.% REM, 25-30 wt.% Si, iron and impurities - the rest, magnesium-zirconium alloy contains 5-15 wt.% Zr, 0.1-3 wt. .% alkaline, alkaline earth metal and magnesium halides, magnesium - the rest, is introduced into the cast iron in granular form, and these halides are introduced into the composition of these granules in the form of their salt shell, as ve ferrosilicoburium is used, an alloy containing 25-30 wt.% Ba, 55-60 wt.% Si, iron and impurities - the rest.
Особенностью предлагаемого способа вл етс сочетание недостаточной раскис- ленности расплава чугуна на стадии его выплавки и прогрева за счет пониженного содержани в нем кремни при за вленном его соотношении с содержанием хрома в чугуне, что обуславливает угар последнего в этот период плавки, с последующим глубоким раскислением расплава чугуна РЗМ и Si, его эффективной одновременной обработкой сфероидизирующими и графитизи- рующими добавками, предотвращающими раскисление расплава в процессе обработки чугуна.The peculiarity of the proposed method is the combination of insufficient melting of the pig iron melt at the stage of its smelting and heating due to the reduced silicon content in it when it is correlated with the content of chromium in the cast iron, which leads to the loss of the latter during this period of melting, followed by deep melting of the melt cast iron of rare-earth metals and Si, its effective simultaneous treatment with spheroidizing and graphitizing additives preventing melt deoxidation in the process of cast iron processing.
При содержании кремни в шихте менее 0,4 мас.% происходит интенсивный угар углерода в расплаве, что приводит к увеличению отбела чугуна и снижению качестваWhen the silicon content in the mixture is less than 0.4 wt.%, An intense carbon loss occurs in the melt, which leads to an increase in chill cast iron and lower quality
отливок, а при его содержании более 0,6 мас.% кремний оказывает интенсивное раскисл ющее действие, что не позвол ет снизить содержание хрома в чугуне,castings, and when its content is more than 0.6 wt.%, silicon has an intense deoxidizing effect, which does not allow to reduce the chromium content in the iron,
увеличивает склонность тонкостенных отливок к кристаллизации с отбелом. Соотношение с содержанием хрома и кремни в шихте 1:1-20 обеспечивает необходимый уровень раскисленности расплава. При значении этого соотношени ниже нижнего предела содержание кремни в расплаве недостаточно дл обеспечени требуемой жидкотекучести, следовательно, и качества отливок, а при соотношении выше верхнегоincreases the tendency of thin-walled castings to chill crystallization. The ratio with the content of chromium and silicon in the charge 1: 1-20 provides the required level of melt deoxidation. If this ratio is below the lower limit, the silicon content in the melt is not enough to provide the required fluidity, hence, the quality of the castings, and when the ratio is above the upper
предела содержание кремни излишне, что ухудшает услови угара хрома, увеличивает отбел чугуна, снижает качество отливок.The limit of silicon content is unnecessary, which worsens the conditions of chromium carbon, increases the chill iron bleaching, reduces the quality of castings.
Выдержка расплава при (1400-1450)°С в течение 0,2-0,5 ч при соблюдении предлагаемых соотношений содержани кремни и хрома в шихте обеспечивает протекание в необходимом объеме процессов раскислени чугуна хромом, при температуре менее 1400°С происходит преимущественныйThe melt aging at (1400-1450) ° C for 0.2-0.5 hours while observing the proposed ratios of silicon and chromium content in the charge ensures the flow of pig iron in the required volume of chromium, at temperatures below 1400 ° С
угар кремни из металла, а также процессы его восстановлени из футеровки печи, что ухудшает качество металла, а при температуре более 1450°С происходит интенсивный угар углерода, что приводит к по влениюsilicon metal waste, as well as the processes of its recovery from the furnace lining, which degrades the quality of the metal, and at a temperature of more than 1,450 ° C, an intense carbon waste occurs, resulting in
отбела в отливках. Выдержка в течение 0,2- 0,5 ч обеспечивает необходимую полноту протекани реакции раскислени чугуна.bleached in castings. A holding time of 0.2-0.5 hours ensures the necessary completeness of the reaction for the deoxidation of cast iron.
Раскисление чугуна 0,1-0,3% сплава железо-кремний-РЗМ обеспечивает нар дуDeoxidation of cast iron 0.1-0.3% of the alloy iron-silicon-REM provides besides
с эффективным удалением из расплава серы и кислорода, ввод в него готовых центров кристаллизации в виде силицидов РЗМ, содержащихс в указанном сплаве.with effective removal from the melt of sulfur and oxygen, input into it ready crystallization centers in the form of rare earth silicides contained in the specified alloy.
При его вводе в чугун в количестве менее0 ,1 мас.% данные компоненты расходуютс в основном на раскисление и десульфурацию чугуна и это их действие не про вл етс , а при его вводе в чугун более 0,3 мас.% про вл етс отбеливающее чугунWhen it is introduced into cast iron in an amount of less than 0, 1 wt.%, These components are spent mainly on the deoxidation and desulfurization of cast iron, and this effect does not manifest itself, and when it is introduced into the cast iron more than 0.3 wt.%, The bleaching iron appears.
действие РЗМ, качество отливок ухудшаетс .the effect of REM, the quality of castings is deteriorating
Оптимальное содержание в этом сплаве 25-30 мас.% РЗМ; 25-30 мас.% Si, Fe и примеси - остальное обеспечивает благопри тное соотношение Si:P3M дл формировани ими максимального количества силицидов. При меньшем содержании Si и РЗМ их количество недостаточно дл эффективного раскисл ющего и подложечногоThe optimum content in this alloy is 25-30 wt.% REM; 25-30 wt.% Si, Fe, and impurities — the rest provides a favorable Si: P3M ratio for forming the maximum amount of silicides. With a lower content of Si and REM, their amount is insufficient for effective deoxidizing and epigastric
действи , а при большем содержании резкоaction, and with more content sharply
снижаетс плотность сплава, увеличиваетс alloy density decreases, increases
угар его компонентов в процессе обработкиwaste of its components during processing
расплава и снижаетс ее эффективность.melt and decreases its efficiency.
Одновременный ввод в ковш смеси сферридизаторов и графитизаторов обеспечивает достижение цели изобретени за счет предотвращени раскислени расплава и затухани модифицирующего эффекта. Ввод сфероидизаторов и графитизаторов в расплав чугуна в составе смеси, содержащей сплав магний-цирконий и ферросилико- барий в соотношении 1:3-8 при ее общем расходе 1-2 мас.% обеспечивает получение необходимого качества тонкостенных чугунных отливок за счет совместного подложечного действи силицидов бари и РЗМ и поверхностно-активного действи циркони , предотвращающего окисление струи расплава при его контакте с материалом формы, что повышает жидкотекучесть чугуна и качество тонкостенных отливок.The simultaneous introduction of a mixture of spheridizers and graphitizers into the bucket ensures the achievement of the objective of the invention by preventing deoxidation of the melt and attenuation of the modifying effect. Entering spheroidizers and graphitizers into the molten iron in the mixture containing magnesium-zirconium alloy and ferrosilicon-barium in a ratio of 1: 3-8 with its total consumption of 1-2 wt.% Ensures the required quality of thin-walled iron castings due to the joint substrate action of silicides barium and rare-earth metals and the surface-active action of zirconium, which prevents the melt jet from oxidizing during its contact with the mold material, which increases the fluidity of the iron and the quality of thin-walled castings.
Оптимальное содержание компонентов в сплаве магний-цирконий и ферросилико- барий обеспечивает получение максимального положительного эффекта. При уменьшении их концентрации их указанное действие не про вл етс , а при увеличении их верхних пределов увеличиваетс загр знение металла неметаллическими включени ми , ухудшающими качество тонкостенных отливок. При соотношении сплава магний-цирконий и ферросиликоба- рий в смеси менее 1:3 происходит интенсив- ный угар сплава магний-цирконий, вследствие чего защитное действие циркони на металл не про вл етс . При соотношении их содержаний более 1:8 вводимого в чугун циркони недостаточно. Оптимальный расход этой смеси 1-2 мас,% обусловлен исходным содержанием кремни и хрома в шихте и тем больше, чем меньше в ней содержание кремни (и соответственно больше содержание хрома).The optimum content of components in the magnesium-zirconium and ferrosilicon-barium alloy provides the maximum positive effect. With a decrease in their concentration, their indicated action does not manifest itself, and with an increase in their upper limits, the contamination of the metal with non-metallic inclusions increases, impairing the quality of thin-walled castings. When the ratio of magnesium-zirconium alloy and ferrosilicobarium in a mixture of less than 1: 3, an intense waste of magnesium-zirconium alloy occurs, as a result of which the protective effect of zirconium on the metal does not appear. With a ratio of their contents of more than 1: 8, zirconium introduced into cast iron is not enough. The optimum consumption of this mixture is 1-2 wt.% Due to the initial content of silicon and chromium in the mixture, and the more, the smaller the content of silicon in it (and, accordingly, the higher the content of chromium).
Дл экспериментальной проверки предлагаемого способа провод т 5 опытов,For experimental verification of the proposed method, 5 experiments were carried out.
Услови проведени опытов и их результаты приведены в таблице.The conditions of the experiments and their results are shown in the table.
Чугун плав т в индукционной печи промышленной частоты с кислой футеровкой типа ИЧТ-1 емкостью 1 т. В качестве шихты используют низкокремнистый чугун типа ПВК и остальные отходы, Исходный химический состав чугуна по расплавлении шихты, мас.%: С 3,6-4,0; Si 0,4-0,6; Сг 0,03-0,4; Р 0,005-0,05; Мп 0,4-0,6; S 0,01-0,02. В качестве сплава Fe-Si-РЗМ используют стандартный сплав типа ФСЗОРЗМЗО, в качестве сплава магний-цирконий - стандартный гранулированный сплав N-2, в качестве ферросиликобари - сплав ФС60Ба27. Сплав Fe-Si-РЗМ ввод т на зеркало металла в печи после скачивани шла- ка, а остальные компоненты непосредственно на дно ковша перед выпуском в него чугуна.The cast iron is melted in a commercial frequency induction furnace with an acid lining of the IChT-1 type with a capacity of 1 ton. Low silicon silicon iron of the PVC type and other wastes are used as charge. 0; Si 0.4-0.6; Cr 0.03-0.4; P 0,005-0,05; Mp 0.4-0.6; S 0.01-0.02. The standard alloy of the FSZORZMZO type is used as the alloy Fe-Si-REM, the standard granulated alloy N-2 is used as the magnesium-zirconium alloy, and the alloy FS60Ba27 is used as ferrosilicobari. The Fe-Si-REM alloy is introduced onto the metal mirror in the furnace after slag is downloaded, and the remaining components are directly to the bottom of the ladle before the iron is released into it.
Качество отливок оценивают как по величине жидкотекучести и отбелу чугуна в стандартных пробах, так и оценкой дефектов опытных тонкостенных отливок типа рабочих колес АЭС на их макротемплетах.The quality of castings is assessed by the magnitude of the fluidity and chilling of iron in standard samples, as well as the evaluation of defects of experimental thin-walled castings such as NPP impellers on their macrotemplates.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904833614A SU1735381A1 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Process for producing cast iron for thin-walled castings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904833614A SU1735381A1 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Process for producing cast iron for thin-walled castings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1735381A1 true SU1735381A1 (en) | 1992-05-23 |
Family
ID=21517784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904833614A SU1735381A1 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Process for producing cast iron for thin-walled castings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1735381A1 (en) |
-
1990
- 1990-04-17 SU SU904833614A patent/SU1735381A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Цыпин И.О. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. - М. 1958, с.51. Авторское свидетельство СССР №865917, кл. С 21 С 1/00, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0265038B1 (en) | Method of making steel | |
RU2059731C1 (en) | Steel continuous melting method | |
SU1735381A1 (en) | Process for producing cast iron for thin-walled castings | |
US3340045A (en) | Methods of slag and metal treatment with perlite | |
RU2201458C1 (en) | Method of modification of steel | |
SU1502624A1 (en) | Method of producing cast iron with globular graphite | |
RU2272851C2 (en) | Method of smelting of ferroaluminum with the reduced consumption of the pure aluminum | |
RU2133279C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
SU1721096A1 (en) | Steel refining process | |
RU2097434C1 (en) | Method of converter steel melting | |
SU616042A1 (en) | Ingot making method | |
RU2108396C1 (en) | Method of pig iron desulfurization in induction furnace with acid lining | |
RU2148088C1 (en) | Method for vanadium cast iron conversion | |
JP3832560B2 (en) | Method of melting ultra-low carbon steel | |
SU1362749A1 (en) | Method of preparing metal charge to converter melting | |
RU1786094C (en) | Steelmaking process | |
SU652223A1 (en) | Method of producing chromium steel for bearings | |
JP3465801B2 (en) | Method for refining molten Fe-Ni alloy | |
SU530070A1 (en) | Method of refining metals | |
SU779394A1 (en) | Method of steel production in oxygen convertor | |
RU2055907C1 (en) | Scrap-process method for steel smelting in martin furnace | |
SU765385A1 (en) | Method of master alloy production | |
RU2125100C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
RU2015173C1 (en) | Steel melting method | |
RU2112045C1 (en) | Method of steel melting in converter |