под давлением, углеродсодержаищй реагент в количестве 0,8-1,2% от веса чугуна ввод т в расплав при сливе в ковш, металл продувают через днище ковша, в течение 3-4 мин осушенным воздухом при расходе 0,2-0,6 м на тонну чугуна и давлении, превышающем давление столба металла в ковше на величину 0,5-1,5 атм, а после ввода магнийсодержащего реагента продувку ведут до полного прекращени пироэффекта . Науглероживание расплава с помощью его перемешивани за с,чет продувки осущенным воздухом при расходе 0,20 ,6 и давлении, большем давлени столба металла в ковше, на 0,5-1,5 атм позвол ет устранить брак отливок по черным п тнам, повысить гидроплотность отливаемых изделий, а ввод глобу л ризующих компонентов в чугун за счет барботажа расплава воздухом увеличивае пластические свойства металла. Традиционное содержание углерода в ваграночном чугуне обычно находитс в пределах 3,1-3,4%, выплавка же чугуна с более высоким углеродом с целью получени из него высокопрочного чугуна имеет отрицательные факторы. Дело в том, что присадка в топливную колошу вагранки до 20% электродного бо повы шает содержание углерода, но при изготовлении разностенных отливок в массивных сечени х по вл ютс зоны неметаллических включений (черные п тна), что св зано с интенсивной ликвацией (флотапией) графита и резко ухудшает к чество литой за1Х товки, Эксперименталь но установлено, что оптимальное сод ержание углерода в исходном чугуне дл получени высокопрочного чугуна должно быть 3,1-3,4% с последуюишм его науглероживанием и модифицированием гра фитом до содержани углерода 3,6-3,8% При переливе ваграночного чугуна в ковш ввод т 0,8-1,2% от веса металла дробленный электродный бой, продувают металл в течение 3-4 мин через порист элементы в дне ковша осушенным воздухом , при расходе 0,2-0,6 м /т металла и давлении, превышающем давление стол ба металла в ковше на величину 0,51 ,5 атм. Пределы по вводу электродног бо обусловлены степенью его усвоени расплавом до конечного содержани в металле 3,6-3,8%. Степень усвоени электродного бо при продувке Е.ОЗДУХОМ составл ет 20-30%/мин. При вводе электродного бо менее 0,8% его количества оказываетс недостаточно дл обеспечени требуемой гидроплотности, а повышение количества электродного бо свыше 1,2% приводит к увеличению размеров графитовых включений, что также сопровождаетс снижением гидроплотности отливок. Продувка металла осушенным воздухом в течение 3-4 мин способствует барботажу расплава, растворению В нем электродного бо . Продувка жидкого чугуна воздухом оказывает модифицирующее действие на структуру чугуна. В жидком металле стабилизируетс содержание кислорода за счет флотирующего действи пузырьков воздуха, уменьшаетс содержание газов и неметаллических включений. Окисление кремни кислородом воздуха приводит к образованию новых центров кристаллизации, в результате чего повышаетс графитизируюша способность кремни , уменьшаетс склок ность чугуна к отбелу. Продувка менее 3 мин не обеспечивает требуемого усвоени углерода расплавом, а превышение времени более 4 мин приводит к захолаживанию металла и экономически нецелесообразно. Расход воздуха в пределах 0,2-. 0,6 м /т жидкого чугуна обеспечивает его очищение от вредных примесей и способсвует оптимальному модифицированию . При расходе воздуха менее 0,2 мего вли ние на свойства чугуна про вл етс слабо, а превышение количества более 0,6 м способствует повышенному угару углерода, марганца и кремни . Давление воздуха должно превышать давление столба металла в ковше на 0,5-1,5 атм. Это обеспечивает интенси ный барботаж металла без значительных газовьщелений. Указанное давление достаточно хорошо дл усвоени электродного бо , других присадок и способствует оп-тимальному перемешиванию расплава. Если градиент между давлением воздуха и высотой металла в ковше менее 0,5 атм, то не удаетс достичь оптимальной продувки и растворение присадок происходит неэффективно, а превышение этого паратметра более 1,5 атм не позвол ет заполн ть КОВШ, более чем на 6О% его полезной высоты нэ-э& сильного барботажа, что небезопасно в отношении охраны труда и, кроме того, нерационально в плане использовани ковшевого хоз йства. После 3-4 мин продувки расплава воздухом присаживаю необходимое количество магнийсодержащей лигатуры и продолжают продувку до прекращени пироэффекта . Ввод магнийсодержаших присадок обеспечивает получение высокопрочного чугуна, а продувка воздухом до прекращени пироэффекта свидетельствует о полном растворении этих присадок в расплаве .
Оценку эффективности использовани способа получени высокопрочного чугуна по сравнению с известным способом приводили в услови х литейного цеха, опытного производства Института проблем лить АН Украинской ССР.
Дл этой цели расплавленный исходный чугун состава, мас.%: С - 3,3 Si 1 ,6; МП- 0,7; - ОД; Р-0,О7 при 1380-1400°С науглероживали присадкой на зеркало металла бо электродов фракции 1-6 мм в количестве 1% от массы металла при одновременной продувке угуна обезвоженным сжатым воздухом через пористую футеровку дна в течение 3,5 мин при давлении, превышающем давление высоты металла в ковше на 1 атм, и расходе воздуха 0,4 м на тонну. После этого, не прекраща продувку , на зеркало металла ввели 3% от металла лигатуры ЖКМ, содержащей 8%, магни , 50% кремни и остальное железо . Пироэффект закончилс через 1 мин, после чего продувку прекратили, с зеркала металла сн ли шлак и залили пробы на испытани . Потер температуры при емкости ковша 0,5 т после описанной операции составила . Согласно известному способу в жидкий чугун того же состава вдували аргоном смесь молотого графита и магни .
Результаты проведенных испытаний представлены в таблхпхе.