SU827556A1 - Способ модифицировани чугунаМАгНиЕМ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному нроизводстеу и -может быть использовано П|ри изготовлении чугуна с ша|ровидным лраф.итом. Из1ве|Стны различные способы модифицировани  с целью получени  чугуна с шаровидным гр.аф том. Модифицировалие осуществл етс  1Модифи1катора1М« «а основе фарро.оилиди , сил1И1Кокаль;ци , содержа1щими магний и ;редкоземельные .металлы, а та«же чистым магнием. Ввод .модификаторов ираизводитс  лри удителыным их логружением в ipa-сплав, засыпкой :на дно Ковша перед наборо-м в него ;металла, подачей  а ст,рую при наполнении .ковша, засыпкой иа поверхность расплава с последующим пер емешиван.ием и т. д. Дл  вво.да чистого .магни  используютс  специальные .устройства - автоклавы , герметизированные ковщи и т. п. fl. Недостатком -способов модифицировани  с применением мод ификаторов  вл етс  :з,нач|Ительный их расход, большой угар элементов, вход щих в их состав, особенно магни  и РЗМ, и недостаточна  надежность .получени  прафита щаровидпой фОр|МЫ. Пр1И модифицировании чисты1М магнием в автоклавах или герметизированных ковшах улучшаетс  усвоенИе .магни  чугуном повышаетс  надежность получени  графнта шаровидной фор.мы, однако угар .мапни  остаетс  значительным. Известен спосо.б модифицировани  л идкого чугуна магнием, который осуществл етс  путем установки ковша в камеруавтоклав , создани  в авт01клаве давлени  сжатым воздухом, превышающего упругость насыщающих паров мапни , ввода .мапни  на поверхность .металла н перемешивани  специалыной мешалкой 2. Магний, введенный «а поверхность жидкого чугуна, расплавл етс  и лоирывает зеркало металла, таким образом создаетс  больша  поверхность )контал та жидкого магни  с воздухом, имеющимс  в автш лаве . Кроме того, воздух в автоклаве сжат, поэтому количество К1ислорода в нем «а 1 ед. объема больше. Все это создает .предпосылки дл  значительного угара магни  при модифидировании . Количество мапни , которое угореть при вступлении в реакцию всего кислорода, имеющегос  в авто«ла1ве, определ етс , исход  (ИЗ следующих данных: объем воЗдуха в автоклаве КМ-2 - 0,5 м, степень его сжати  .при давлении в 6 ати- 7, удельный вес воздуха - 1,29 кг/м, дол  кислорода в воздухе - 0,23, соотношение количеств имагви  и кислорода, вступающих в реакцию с образова,нием MgO, -равно соотношению ,их атом/ных весов, т. е. 24/16:

0,5 ,29 7сг/лгЗхО,23х24/И6 1,5 кг.

Тамлература воздуха ирл |ра€чете «ie учитывалась .

Этот расчет показывает, что имеютс  большие ВОЗ.МОЖ1НОСТИ дл  угара магни  три модифицвроваиии чугуна в а1ВТО|Кла)Ве (т. -е. может угореть 1,5 кг магни , в то В1рвм  как дл  модифицироваии  ввод т 2-3 кг магни ) и с этим необходимо считатьс .

Иногда ори обработке чугуна чистым малнием ввод т криолит с целью ошлаковьввани  и удалени  продуктов взаимодействи  1мага(НЯ с кислородом и серой, одн,ако , коода криол1ит ирисаживают в ковш, он, име  больший удельный вес, чем магний, не изолирует магний от )воздуха и, наход сь на зеркале металла под (магнием, уМбнышает контакт мапни  с чугуном, что ухудшает усвоение магни  и способствует его угару.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение угара магни  и дополиительное рафинирование ири модифицировании чугуна в камере-автоклаве.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что перед присадкой магни  на зеркало металла ввод т флюс, образующий шлак, удельный вес которого меньше удельного веса магни . Флюс, введенный на зеркало металла , плавитс  .и образует шлак. Такой шлак, имеющий удельный вес м.еньше удельного веса м.агни , прикрывает магний и тем самым изолирует его от воздуха, наход щегос  в автоклаве. Таким образом, при наведении шлака, покрывающего жидкий на зеркале металла, уменьшаетс  угар магни  и увеличиваетс  степень его усвоени . Дл  прикрыти  магни  от окислени  достаточно получить на поверх ости металла слои расплавленного шлака толщиной примерно 2 мм. Получение такого достаточно тонжо:по сло  Обеспечиваетс  применением небольшого количества флюса , так, например, дл  ковша емкостью 700 кг количество флю1са составл ет 0,9- 1,0 кг.

Дл  осушествлени  спосо ба пригодны пожровные флюсы, примен емые пр1И плавке магниевых сплавов дл  предупреждени  возгорани  магни . Эти .представл ют особой в основном смеси хлористых солей магни , натри , кали , кальци  и бари . Таким флюсоим  вл етс , например, карналлит, состо щий 1из 40% MgCl2, 45% КС1, до 8% ,NaCl+CaCl2, до 1,2% MgO, остальное - примеси.

Температура плавлени  вышеназванных флюсов ниже температуры плавлени  чистого магни , ани покрывают поверХ1Ность

сплошной прочной кор.кой и не вступают в химические реаасции с магнием, а также с футеровкой ковша. Образующиес  шлаки И|меюг высокую в зкость, что позвол ет легко удал ть их с поверхности чугуна. Удельный вес их находитс  в пределах 1,3-1,6 г/см, шлаки обладают также рафинирующей способностью, поэтому при их применении происходит асак уменьшение

угара магни , так in очистка чугуна от вредных примесей.

Наведение шлака путем добавки легкоплавких флюсов не исключает использовани  ириолнта, примен емого дл  удалени 

О1кислов и сульфидов магни , однако -количество криолита можно значительно уменьшить в св зи с рафинирующей способностью примен емого шлака и уменьшением степени окислвни  ;ма.гни .

Пример. Чугун плавили в дуговой печи емк. Зге (кислой футеровкой. Температура выпуска чугуна из печи - 1400° С, содержание серы в чугуне - 0,04%. Чугун на брали в ковш емкостью 0,7 т, который

затем поместили в камеру-автоклав КМ-2. На мешалке автО|Клава у14репил;И контейнер с порЦией магни  МП весом 1,5 кг (-0,21% от веса обрабатываемого чугуна). Затем на зеркало металла засыпали дробленый плавленный карналлит в количестве 0,95 кг. (Расчет необходимого количества карналлита производилс  исход  из следующих данных: плошадь зеркала металла в ковше диаметром 60 см -

3000 , толщина сло  шлака, получившегос  пр,и расплавлении флюса - 0,2 см, уд. вес шлака - 1,55 г/см 3000 0,2 см. 1,55 г/см 930 г). После закрыти  камерыавтоклава опустили мешалку и провели обработку чугуна 1магнием. По Окончании реакции модифицировани  отк;рыли .авто клав , извлекли из iHero ковш и очистили образовавшийс  шлаас. После проведени  вторичного модифицировани  дробленым

ферросилицием ФС 75 чугун разлили в формы. Содерл :ание магни  в чугуне после обработки составл ло 0,06-0,065%. Получен чугун с шаровидной ф:ар:МОЙ графита. При применении обычной технологии без

использовани  карналлита при тех же параметрах плавки и модифвцирОвани  порди  магни  дл  модифицировани  составила 2 кг (-0,28% от веса обрабатываемого чугуна), остаточное содержание магни  -

0,,05%, т. е. количество введенного магни  больше, а остаточное содержание меньШе.

Использование способа модифицировани  чугуна обеспечивает по сравнению с

существующими способам1И следующие преимущества: уменьшение угара магни  на , рафинирование металла путем уменьшени  IB нем содержани  газов и неметаллических включений, повышение надежности получени  графита шаровидной

формы, несмотр  ;на уменьшбние количества магни , иеобходимого дл  модифищироваии , за Счет св зывани  не1кото, количества кислорода и серы, имеющихс  в жидком чугуне.

Доподнителыные расходы на применение флюса окупаютс  за счет экономии магии  .и рафинировани  металла. Экономи  магни  на 1 т чугуна составл ет 0,75 кг.

Формула .изобретени 

Способ -модифицировани  чугуна ;магнием , заключающийс  в установке ковша с жидким чугуном в камеру-автоклав, создани  в автоклаве давлени  сжатым возду ,хом, вводе магни  иа поверхность металла и перемешивании его, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  угара (магни  и дополнительного рафинировани  чугуна, перед присадкой магнй  в ковш ввод т флюс, образующий шлак, удельный вес которого меньше удельного веса магни .

Источники информации, прин тые во -внимание  ри экспертизе;

1.Справочник по чугунному литью, Л., «Машиностроение, 1978, 240-251.

2.Технологи  оп лавк1И и внепечной обработки серого, асовкого и высокопрочного чугунов , НИИИнформмаш., РТМ МТ 20-2-76, М., 1977, 84.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ модифицирования чугуна магнием, заключающийся в установке ковша с жидким чугуном в камеру-автоклав, создания в автоклаве давления сжатым возду хом, вводе магния на поверхность металла и перемешивании его, отличающийся тем, что, с целью уменьшения угара магния и дополнительного рафинирования чугуна, 5 перед присадкой магния в ковш вводят флюс, образующий шлак, удельный (вес которого меньше удельного веса магния.