SU1745774A1 - Alloy for cast iron production and method of its manufacture - Google Patents
Alloy for cast iron production and method of its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- SU1745774A1 SU1745774A1 SU894691681A SU4691681A SU1745774A1 SU 1745774 A1 SU1745774 A1 SU 1745774A1 SU 894691681 A SU894691681 A SU 894691681A SU 4691681 A SU4691681 A SU 4691681A SU 1745774 A1 SU1745774 A1 SU 1745774A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- alloy
- iron
- converter
- vanadium
- decreased
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к сплавам дл производства чугуна и способам получени сплавов. Целью изобретени вл етс повышение теплофизических свойств чугуна и снижение себестоимости сплава. Сплав содержит . мас.%: 0.01-0,12 Сч; 0,06-0,67 Мп; 0,01-0.12 V; 0.10-2,42 SI; 0,,24 AI; 2, 4,0 С; 0,01-0,10 Си; 0,01-0,10 TI; 0.05-0,38 N1; 0.007-0,12 N, железо и регламентированные примеси - остальное. Сплав получают путем смешени в ковше двух углеродистых полупродуктов. Первый получают продувкой расплава ванадийсодержащего чугуна в конвертере окислительным газом, а второй получают смешением в конвертере обычного полупродукта и металло- содержащих отходов абразивного производства в соотношении 1 :(0,05-0,5). При этом весовое соотношение смешиваемых полупродуктов составл ет (0,8-1,2):,). При обработке предлагаемым составом ваграночного чугуна его теплопроводность уменьшилась, термостойкость возросла более чем в 2 раза при 500°С, окалиностой- кость при 800°С понизилась и также уменьшилс коэффициент линейного расширени при 500°С. Себестоимость предлагаемого сплава при этом по сравнению с известным модификатором снизилась до 74,5-91,5 руб/т. 2 с. п. ф... 2 табл ЈThe invention relates to alloys for the production of pig iron and methods for producing alloys. The aim of the invention is to improve the thermophysical properties of cast iron and reduce the cost of the alloy. Alloy contains. wt.%: 0.01-0.12 Cp; 0.06-0.67 MP; 0.01-0.12 V; 0.10-2.42 SI; 0,, 24 AI; 2, 4.0 С; 0.01-0.10 C; 0.01-0.10 TI; 0.05-0.38 N1; 0.007-0.12 N, iron and regulated impurities - the rest. The alloy is produced by mixing two carbon semi-products in the ladle. The first is obtained by blowing molten vanadium-containing iron in the converter with an oxidizing gas, and the second is obtained by mixing in the converter the usual intermediate product and metal-containing abrasive waste in a ratio of 1: (0.05-0.5). In this case, the weight ratio of the mixed intermediates is (0.8-1.2) :,). When processing the proposed composition of cupola iron, its thermal conductivity decreased, the heat resistance increased more than 2 times at 500 ° C, scaling resistance at 800 ° C decreased, and the coefficient of linear expansion at 500 ° C also decreased. The cost of the proposed alloy at the same time compared with the known modifier decreased to 74.5-91.5 rubles / ton. 2 sec. p. f ... 2 tabl
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к составам сплавов, используемых при производстве высококачественных чугунов. композици м ме- таллошихт дл их получени , а также к способам их выплавки.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular to compositions of alloys used in the production of high-quality cast iron. compositions of metals for their preparation, as well as methods for their smelting.
Целью изобретени вл етс повышение теплофизических свойств чугуна и снижение себестоимости сплава.The aim of the invention is to improve the thermophysical properties of cast iron and reduce the cost of the alloy.
Пример1.В промышленный 22 т конвертер с донной воздушной продувкой заливают 1.8 т ванадийсодержащего агломерата , а затем заливают 22 т ванадийсодержащего чугуна с температурой 1290°С и продувают воздухом, подаваемым снизу с интенсивностью 450 м3/мин в течение 5 мин. Получают ванадийсодержащий шлак и углеродистый полупродукт. Первый задерживают в конвертере, а второй, имеющий температуру 1340°С и содержащий. мас.%: С 3,8: SI 0.04; Мп 0,03: V 0,03; Т 0,02; Р 0,07; S 0,032 (железо остальное), сливают в ковш. Затем шлак скантовывают в чашу.Example 1. In an industrial 22 t converter with bottom air blowing, 1.8 tons of vanadium-containing agglomerate are poured, and then 22 tons of vanadium-containing pig iron with a temperature of 1290 ° C are poured in and blown with air supplied from the bottom with an intensity of 450 m3 / min for 5 minutes. Vanadium-containing slag and carbon semi-product are obtained. The first is retained in the converter, and the second, having a temperature of 1340 ° C and containing. wt.%: C 3.8: SI 0.04; MP 0.03: V 0.03; T 0.02; P 0.07; S 0.032 (iron else), poured into a ladle. Then the slag is bagged into the bowl.
с with
slsl
1one
4four
Затем в порожний конвертер на второй плавке заваливают 1.2 т ванадийсодержа- щего чугуна и продувают в течение 4.5 мин до температуры 1370°С. Полупродукт, отделенный от ванадиевого шлака, так же, как на первой плавке, снова заливают в конвертер на предварительно присаженные металло- содержащие отходы абразивного производства в количестве 2,1 т и продувают воздухом до полного растворени отходов в течение 3 мин. При этом температура полупродукта возрастает до 1420°С.Then, in the empty converter at the second heat, 1.2 tons of vanadium-containing iron are poured over and blown in within 4.5 minutes to a temperature of 1370 ° C. The semi-product, separated from vanadium slag, as well as at the first smelting, is again poured into the converter on the previously implanted metal-containing abrasive production waste in the amount of 2.1 tons and blown with air until the waste is completely dissolved for 3 minutes. At the same time the temperature of the intermediate increases to 1420 ° C.
Полученный полупродукт сливают в ковш, где уже находитс полупродукт после первой плавки.The obtained intermediate product is poured into a ladle, where the intermediate product is already located after the first melting.
Смесь полупродуктов через 2 мин после смешени содержит, мас.%: С 3,2; SI 1,84; Мп 0.42; V 0,05; TI 0,07; AI 0,12; N 0,022; Си 0,04; NI 0,26, железо и примеси остальное .A mixture of intermediates after 2 minutes after mixing contains, in wt.%: C 3.2; SI 1.84; MP 0.42; V 0.05; TI 0.07; AI 0.12; N 0.022; C 0.04; NI 0.26, iron and impurities else.
По этой технологии осуществл ют выплавку полупродукта с различным соотношением металлосодержащих отходов абразивного производства и разным соотношением смешиваемых полупродуктов.According to this technology, a semi-product with a different ratio of metal-containing abrasive waste and a different ratio of mixed semi-products is smelted.
В табл. 1 и 2 приведены составы полученных сплавов, услови получени и свойства обработанных чугунов.In tab. Tables 1 and 2 show the composition of the alloys obtained, the conditions of preparation and the properties of the treated irons.
П р и м е р 2. Сплав указанного в примере 1 химического состава, разлитого на разливочной машине, используют дл выплавки ваграночного чугуна дл изложниц . Содержание сплава (смеси полупродуктов ) в металлозавалке ваграночной шихты 72%. После проплавки шихты литейный чугун дл изложниц имеет следующий состав, мас.%: С 3,4; Si 2,02; Мп 0,51; V 0,04; Ti 0,06; Р 0.05; S 0,021; AI 0,08; N 0,018.PRI mme R 2. An alloy of the chemical composition specified in Example 1, poured on a casting machine, is used to smelt cupola iron for molds. The content of the alloy (a mixture of intermediates) in the metal mill of the cupola batch is 72%. After the charge has been melted, cast iron for molds has the following composition, wt%: C 3.4; Si 2.02; Mp 0.51; V 0.04; Ti 0.06; P 0.05; S 0.021; AI 0.08; N 0.018.
Полученный чугун испытывают на теплопроводность и коэффициент линейного расширени . Теплопроводность излучают методом нестационарного теплового пол на образцах (архимедовых цилиндрах). Расчет коэффициента теплопроводности выполн ют по формулеThe resulting cast iron is tested for thermal conductivity and linear expansion coefficient. Thermal conductivity is emitted by the method of unsteady thermal floor on samples (archimedean cylinders). The calculation of the coefficient of thermal conductivity is performed by the formula
Ср -у. Wed y
где Я-теплопроводность, кал/с см с;where I is thermal conductivity, cal / s cm;
«-температуропроводность,см /с,1"-Temperature, cm / s, 1
Ср- истинна теплоемкость, кал/°С;Cp - true heat capacity, cal / ° C;
у- плотность, г/см3.y is the density, g / cm3.
Значени а, Ср и у определ ют экспериментально . Вы влено снижение теплопроводности чугуна с увеличением содержани алюмини и азота в сплаве.The values of a, Cp, and y are determined experimentally. A decrease in the thermal conductivity of cast iron with an increase in the content of aluminum and nitrogen in the alloy was revealed.
Коэффициент линейного расширени () определ ют по дилатограммам, сн тым дл изучени интервала эвтектоидного превращени , по формулеThe linear expansion coefficient () is determined from the dilatograms taken to study the eutectoid transformation interval using the formula
а but
AIAI
I -а-ДГI-a-DG
где Д1 о U - изменение длины образцаwhere D1 o U - change the length of the sample
по сравнению с эталоном, мм;. I - длина образца, мм; а - увеличение (принимаетс равным 300);in comparison with the standard, mm ;. I is the sample length, mm; a is an increase (taken equal to 300);
Д t - температурный интервал.D t - temperature interval.
Установлено, что коэффициент линейного расширени при 350-550°С несколько снижаетс , что вл етс весьма положительным , т. е. чугун становитс менее чувствительным к возникновению напр жений.It has been found that the linear expansion coefficient at 350-550 ° C decreases slightly, which is very positive, i.e., the cast iron becomes less sensitive to the occurrence of stresses.
Полученный чугун не склонен к отбелу. обладает хорошими литейными и достаточно высокими механическими свойствами, повышенной термостойкостью и весьма низким модулем упругости. Сочетание этихThe resulting cast iron is not prone to chilling. It has good casting and rather high mechanical properties, high heat resistance and a very low modulus of elasticity. Combination of these
свойств позвол ет применить чугун, полученный с использованием специального сплава, легированного абразивными отходами , содержащими модификаторы, дл от- ливки деталей металлургическогоproperties allows the use of cast iron obtained using a special alloy doped with abrasive waste containing modifiers for casting metallurgical parts.
оборудовани и, в частности, изложниц.equipment and, in particular, molds.
Содержание углерода в сплаве (2,4-4,0 мас.%) ограничиваетс преимущественно технологическими возможност ми его получени , так как именно в этом интервалеThe carbon content in the alloy (2.4-4.0 wt.%) Is limited mainly by the technological possibilities of its production, since it is in this interval
концентраций достигаютс минимальные его потери при сливе и разливке, стабильность получени других, в том числе и эксплуатационных свойств.concentrations are achieved with minimal losses during discharge and casting, the stability of obtaining other, including operational properties.
При снижении содержани углеродаBy reducing the carbon content
(менее 2,4 мас.%), так же как и более 4,0 мас.% показатели технологии его получени заметно ухудшаютс , снижаютс и эксплуатационные свойства сплава и получаемого с его использованием чугуна.(less than 2.4 wt.%), as well as more than 4.0 wt.%, the performance of its technology is markedly deteriorated, and the performance properties of the alloy and the pig iron produced with its use are reduced.
Ограничение концентраций в сплаве кремни (0,10-2,42 мае.%) и марганца (0,06- 0,67 мас.%) св зано в основном с использованием сплава при выплавке чугуна. Уменьшение концентрации кремни и марганца увеличивает теплопроводность и снижает термостойкость получаемого чугуна, в то врем как их увеличение практически уже не измен ет указанные свойства. Положительно вли ет увеличение кремни и марганца в сплаве на его потери при получении, однако при повышении концентрации этих элементов выше предлагаемых этот показатель в дальнейшем остаетс практически на одном и том же уровне.The limitation of concentrations in the alloy of silicon (0.10-2.42 May.%) And manganese (0.06-0.67 wt.%) Is mainly due to the use of an alloy in the smelting of iron. A decrease in the concentration of silicon and manganese increases the thermal conductivity and reduces the heat resistance of the resulting iron, while their increase practically does not alter the indicated properties. The increase in silicon and manganese in the alloy has a positive effect on its losses upon receipt, however, with an increase in the concentration of these elements above the proposed ones, this indicator subsequently remains almost at the same level.
Концентраци ванади (0,01-0,12 мас.%) и титана (0.01-0,10 мас.%) в сплаве регламентируетс преимущественно с позиций использовани сплава дл получени чугунов, в которых концентрации этих сильно карбидообразующих компонентов ограничиваютс . В то же врем и снижение их менее 0,01 мас.% технологически трудно достижимо без удорожани производства.The concentration of vanadium (0.01-0.12 wt.%) And titanium (0.01-0.10 wt.%) In the alloy is regulated mainly from the standpoint of using the alloy to produce cast iron, in which the concentrations of these highly carbide-forming components are limited. At the same time, reducing them to less than 0.01 wt.% Is technologically difficult to achieve without increasing the cost of production.
В состав сплава вход т также медь в количестве 0,01-0.10 мас.%, никель 0,05- 0,38 мас.%, хром 0,01-0,12 мас.%, вносимые материалами, из которых получают сплав, и существенно не вли ющие на достижение поставленной цели. Однако целе- сообразно, чтобы содержание меди и никел было ближе к верхнему пределу, а содержание хрома ближе к нижнему.The composition of the alloy also includes copper in an amount of 0.01-0.10 wt.%, Nickel 0.05-0.38 wt.%, Chromium 0.01-0.12 wt.%, Introduced by the materials from which the alloy is made, and not significantly affecting the achievement of the goal. However, it is advisable that the content of copper and nickel is closer to the upper limit, and that of chromium is closer to the lower one.
Концентраци алюмини в сплаве (0,005-0.24 мас.%) ограничиваетс техноло- гическими возможност ми производства сплава, следует, однако, отметить, что при этом основное его вли ние в указанном интервале концентраций в основном ув зываетс с термостойкостью, теплопроводностью, а при повышенных температурах (350-650°С) - с положительным вли нием на коэффициент линейкого расширени .The concentration of aluminum in the alloy (0.005-0.24 wt.%) Is limited by the technological possibilities of the production of the alloy, however, it should be noted that its main effect in the indicated concentration range is mainly associated with heat resistance, thermal conductivity, and temperatures (350-650 ° C) - with a positive effect on the coefficient of linear expansion.
Сплав получают при переделе ванадиевого чугуна с извлечением ванади в товар- ный шлак и получением попутного сплава - углеродистого полупродукта. При этом на первой плавке провод т обычную операцию: заваливают в порожний конвертер агломерат , заливают ванадиевый чугун, продувают его окислительным газом (в данном решении воздухом, как азотсодержащим газом), снимают полученный ванадиевый шЛак. а углеродистый полупродукт сливают в ковш.The alloy is produced by redistributing vanadium iron with vanadium extraction into commercial slag and obtaining a co-alloy — a carbonaceous intermediate. At the same time, in the first smelting, the usual operation is carried out: the agglomerate is poured into the empty converter, cast iron is poured in vanadium, it is flushed with oxidizing gas (in this solution with air, like nitrogen-containing gas), and the vanadium ice is removed. and the carbon semi-product is drained into a ladle.
На второй плавке после всех перечисленных операций и сн ти ванадиевого шлака в конвертер в указанном соотношении присаживают металлосодержащие отходы абразивного производства и затем перемешивают продувкой металла воздухом снизу в течение 0,5-2,0 мин, после чего полученный металл сливают в ковш с первым полупродуктом. Полученна смесь представл ет собой предлагаемый сплав. Металлосодержащие отходы абразивного производства, например от выплавки нормального электрокорунда, содержат, мас.%: углерод 2.5-3.2: кремний 7-15: титан 1-4; марганец 1-3: хром 0.5-2,0; ванадий 0,5-2,0: алюминий 1-5, кальций 0,2-2,0; магний 0,1-1.0; железо металлическое остальное , и представл ют собой попутный продукт выплавки товарного нормального электрокорунда, получаемый при высокой температуре (1800-2400°С) на подине печи под слоем корунда при восстановлении примесей алюмосодержащего сырь коксом в руднотермических печах.At the second heat after all the above operations and removal of vanadium slag, metal-containing abrasive production waste is seated in the converter in the specified ratio and then mixed by blowing the metal with air from the bottom for 0.5-2.0 minutes, after which the resulting metal is drained into the ladle with the first intermediate product . The resulting mixture is a proposed alloy. Metal-containing waste abrasive production, for example from the smelting of normal electrocorundum, contain, wt.%: Carbon 2.5-3.2: silicon 7-15: titanium 1-4; manganese 1-3: chromium 0.5-2.0; vanadium 0.5-2.0: aluminum 1-5, calcium 0.2-2.0; magnesium 0.1-1.0; iron metal rest, and represent a by-product of smelting commodity normal electrocorundum obtained at a high temperature (1800-2400 ° C) on the furnace bottom under a layer of corundum while reducing the impurities of the aluminum-containing raw material with coke in the ore-smelting furnaces.
Вследствие большой плотности (7,7-7,8 г/см, заметно превышающей плотность чугуна (7,0-7,2 г/см3), и весьма невысокой температуры плавлени (1370-1420°С) они хорошо раствор ютс в металле, в том числе и в металле, получаемом в конце продувки ванадиевого чугуна в конвертере. Концентраци их в шихте дл получени сплава определ етс из требуемого содержани кремни в предлагаемом сплаве, концентрации кремни в отходах абразивного производства и степени усвоени кремни отходов, получаемым сплавом, котора должна быть не ниже 85%. При концентрации отходов в шихте более, чем рекомендуетс соотношением 1:0.5, степень усвоени кремни отходов металлом снижаетс , а содержание кремни в сплаве повышаетс (2,42 мас.%), что нецелесообразно. Снижение количества отходов в шихте менее, чем рекомендуетс соотношением 1:0,05, также технологически неприемлемо, так как приводит к снижению концентрации кремни в получаемом сплаве менее 0,10 мас.%, что приводит к снижению технико-экономических показателей его получени и его качества , как легирующего сплава.Due to their high density (7.7-7.8 g / cm, which is significantly higher than the density of cast iron (7.0-7.2 g / cm3), and a very low melting point (1370-1420 ° C), they dissolve well in metal including in the metal obtained at the end of vanadium pig iron blowing in the converter. Their concentration in the mixture to obtain an alloy is determined from the required silicon content in the proposed alloy, silicon concentration in the abrasive production waste and the silicon absorption rate of the waste produced by the alloy, which must not be less than 85%. When the concentration of waste in the charge is more than the recommended ratio of 1: 0.5, the degree of absorption of silicon by metal is reduced, and the silicon content in the alloy increases (2.42 wt.%), which is impractical. The reduction in the amount of waste in the mixture is less than recommended by a 1: 0 ratio , 05, is also technologically unacceptable, since it leads to a decrease in the silicon concentration in the resulting alloy less than 0.10 wt.%, Which leads to a decrease in the technical and economic indicators of its production and its quality as an alloying alloy.
Дополнительна операци смешени , как показала экспериментальна обработка способа, улучшает показатели получени сплава. Сплав при этом становитс более однородным по содержанию примесей, устран ютс случаи недорастворени отходов абразивного производства, уменьшаетс угар модифицирующих компонентов - кальци и магни . При этом весовое соотношение полупродуктов следует поддерживать в пределах 1:1. При снижении же доли обычного полупродукта ниже, рекомендуемого соотношением (0,8:1,0) или. напротив, ее повышении выше рекомендуемого соотношением (1,2:1,0) происходит или снижение однородности получаемого сплава (вследствие недорастворени абразивных отходов) или снижени его качества вследствие ухудшени химсостава сплава.The additional mixing operation, as shown by the experimental processing of the method, improves the production rates of the alloy. At the same time, the alloy becomes more homogeneous in terms of the content of impurities, cases of insufficient dissolution of abrasive production wastes are eliminated, and the waste of modifying components, calcium and magnesium, is reduced. In this case, the weight ratio of intermediates should be maintained within 1: 1. By reducing the proportion of the usual intermediate below, recommended by the ratio (0.8: 1.0) or. on the contrary, its increase above the recommended ratio (1.2: 1.0) results in either a decrease in the homogeneity of the resulting alloy (due to the low dissolution of abrasive waste) or a decrease in its quality due to a deterioration in the chemical composition of the alloy.
Как следует из данных, представленных в табл. 1 и 2, изобретение позвол ет существенно повысить теплофизические свойства чугуна и снизить себестоимость сплава.As follows from the data presented in table. 1 and 2, the invention makes it possible to substantially increase the thermophysical properties of cast iron and reduce the cost of the alloy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894691681A SU1745774A1 (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | Alloy for cast iron production and method of its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894691681A SU1745774A1 (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | Alloy for cast iron production and method of its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1745774A1 true SU1745774A1 (en) | 1992-07-07 |
Family
ID=21447732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894691681A SU1745774A1 (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | Alloy for cast iron production and method of its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1745774A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-16 SU SU894691681A patent/SU1745774A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1184863. кл. С 22 С 35/00. 1984. Авторское свидетельо СССР № 396365. кл. С 21 В 5/02. ) . 3 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR910001484B1 (en) | Gray cast iron inoculant | |
EP3443130B1 (en) | Gray cast iron inoculant | |
US6177045B1 (en) | Composition and method for inoculating low sulphur grey iron | |
SU1745774A1 (en) | Alloy for cast iron production and method of its manufacture | |
JP3735318B2 (en) | High silicon cast iron excellent in acid resistance and method for producing the same | |
US3188198A (en) | Method for deoxidizing metals | |
JP2626417B2 (en) | Graphite spheroidizing alloy in mold and graphite spheroidizing method | |
JP3836249B2 (en) | Method for melting high ferritic stainless steel with high Al content that suppresses refractory melting of refining vessel | |
KR100224635B1 (en) | Slag deoxidation material for high purity steel making | |
US17389A (en) | Improvement in the manufacture of iron and steel | |
SU616042A1 (en) | Ingot making method | |
SU1134619A1 (en) | Cast iron | |
KR950010714B1 (en) | Refining method of deoxidation ingot steel | |
SU1705395A1 (en) | Cast iron | |
SU1668404A1 (en) | Modifying mixture | |
SU1081230A1 (en) | Master alloy | |
JPS6133888B2 (en) | ||
SU1217918A1 (en) | Cast tool steel | |
SU1315510A1 (en) | Cast iron | |
SU814556A1 (en) | Heat-insulation slag-forming mixture for producing steel ingots | |
SU1260406A1 (en) | Malleable cast iron | |
SU1275059A1 (en) | Cast iron | |
CN115896634A (en) | High-temperature-resistant non-ferrous metal die-casting forming die steel material and preparation method thereof | |
SU1723174A1 (en) | Modifier for cast iron | |
SU1571078A1 (en) | Method of processing iron-carbon alloys |