UA120296C2 - METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE - Google Patents

METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE Download PDF

Info

Publication number
UA120296C2
UA120296C2 UAA201710146A UAA201710146A UA120296C2 UA 120296 C2 UA120296 C2 UA 120296C2 UA A201710146 A UAA201710146 A UA A201710146A UA A201710146 A UAA201710146 A UA A201710146A UA 120296 C2 UA120296 C2 UA 120296C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
cast iron
ferrosilicon
modifier
rolling rolls
melt
Prior art date
Application number
UAA201710146A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Людмила Харитонівна Іванова
Валерій Євгенович Хричиков
Євген Вікторович Колотило
Олексій Андрійович Ніколаєнко
Ярославна В'ячеславівна Лутченко
Original Assignee
Національна Металургійна Академія України
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Національна Металургійна Академія України filed Critical Національна Металургійна Академія України
Priority to UAA201710146A priority Critical patent/UA120296C2/en
Publication of UA120296C2 publication Critical patent/UA120296C2/en

Links

Abstract

Винахід належить до чорної металургії. В основу винаходу поставлена задача підвищити міцність валкових чавунів. Зазначена задача вирішується розробкою способу лиття прокатних валків, що включає первинне та вторинне модифікування, за якого вторинне модифікування здійснюється при заливанні валкової форми з чавуном механічною сумішшю з феросиліцію ФС75 та модифікатора для виливків із чавуну KМг2 у співвідношенні 1:1 на струмені металу при витраті суміші у кількості 0,6-0,8 % від маси розплаву.The invention relates to ferrous metallurgy. The invention is based on the task of increasing the strength of cast iron. This problem is solved by developing a method of casting rolling rolls, including primary and secondary modification, in which the secondary modification is carried out by pouring a roll mold with cast iron with a mechanical mixture of ferrosilicon FS75 and a modifier for castings of cast iron KMg2 in a ratio of 1: 1 in the amount of 0.6-0.8% by weight of the melt.

Description

Винахід належить до чорної металургії, зокрема стосується розробки способів виготовлення литих валків високої якості.The invention belongs to ferrous metallurgy, in particular, it relates to the development of methods for manufacturing cast rolls of high quality.

Відомий спосіб лиття прокатних валків (А. с. СРСР Мо 692680, МКВ 8220 25/00, опубл. 1979 р.), за яким модифікування чавунного розплаву здійснюють магнієм або лігатурами, що містять магній, в ливарному ковші та додатково передбачають введення на струмінь графітизуючих модифікаторів, що також містять магній.There is a well-known method of casting rolled rolls (AS USSR Mo 692680, MKV 8220 25/00, published in 1979), according to which the modification of the cast iron melt is carried out with magnesium or magnesium-containing ligatures in a casting ladle and additionally provides for the introduction of a stream graphitizing modifiers, which also contain magnesium.

Недоліком цього способу є наявність у робочому шарі та серцевині таких валків великої кількості магнієвих неметалевих включень, що зменшує міцнісні властивості матеріалу валків.The disadvantage of this method is the presence of a large number of magnesium non-metallic inclusions in the working layer and core of such rolls, which reduces the strength properties of the material of the rolls.

Найбільш близьким аналогом за технічною суттю та результатом, що досягається, до пропонованого способу є спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом, що включає первинне та вторинне модифікування чавуну, за якого первинне модифікування здійснюють у розливальному ковші комплексним модифікатором на основі рідкісноземельних елементів, а вторинне передбачає введення на струмені феросиліцію (Пат. України Мо 93800,The closest analogue in terms of technical essence and the result achieved to the proposed method is the method of casting rolling rolls from cast iron with vermicular graphite, which includes primary and secondary modification of cast iron, in which the primary modification is carried out in a pouring ladle with a complex modifier based on rare earth elements, and the secondary involves the introduction of ferrosilicon on the jet (Ukrainian patent Mo 93800,

МПК (2011.01) В220 25/00, опубл. 2011 р.).IPC (2011.01) B220 25/00, publ. 2011).

Недоліком цього способу є недостатньо високі міцнісні властивості валкового матеріалу.The disadvantage of this method is insufficiently high strength properties of the roll material.

В основу винаходу поставлена задача підвищити міцність валкового чавуну та одержати оптимальну перехідну зону у прокатному валку.The invention is based on the task of increasing the strength of rolled iron and obtaining an optimal transition zone in the rolling roll.

Технічний результат полягає в тому, що за пропонованим способом вторинне модифікування сумішшю з феросиліцію та модифікатора для виливків із чавуну на основі магнію, кремнію та заліза сприяє підвищенню міцності чавуну прокатного валка за рахунок зміни форми включень графіту та підвищення дисперсності перлітної складової у його структурі, а також одержанню оптимального діапазону розмірів перехідної зони прокатного валка.The technical result is that, according to the proposed method, secondary modification with a mixture of ferrosilicon and a modifier for iron castings based on magnesium, silicon, and iron helps to increase the strength of cast iron by changing the shape of graphite inclusions and increasing the dispersion of the pearlite component in its structure, and as well as obtaining the optimal range of sizes of the transition zone of the rolled roll.

Зазначена задача вирішується розробкою способу лиття прокатних валків, що включає первинне та вторинне модифікування, за якого вторинне модифікування здійснюється механічною сумішшю з феросиліцію ФС75 та модифікатора для виливків із чавуну КМг2 у співвідношенні 1:11 на струмені металу при заливанні валкової форми з чавуном при витраті суміші у кількості 0,6-0,8 95 від маси розплаву.This task is solved by developing a method of casting rolling rolls, which includes primary and secondary modification, in which secondary modification is carried out with a mechanical mixture of ferrosilicon FS75 and a modifier for castings made of cast iron KMg2 in a ratio of 1:11 on a metal jet when pouring a roll mold with cast iron at the consumption of the mixture in the amount of 0.6-0.8 95 from the mass of the melt.

Особливістю макроструктури прокатних валків по глибині бочки є наявність трьох макрозон: робочий (поверхневий) шар з білого або половинчастого чавуну - 20-35 мм, перехідна зона - 40-A feature of the macrostructure of rolling rolls along the depth of the barrel is the presence of three macrozones: the working (surface) layer of white or semi-cast iron - 20-35 mm, the transition zone - 40-

Зо 60 мм, та центральна частина (чавун перліто-графітного класу). Якість прокатних валків залежить від величин протяжності робочого шару та перехідної зони. Глибина робочого шару у пропонованому способі забезпечується модифікуванням рідкісноземельними металами. Для регулювання глибини перехідної зони рекомендується вторинне модифікування механічною сумішшю з феросиліцію та модифікатора для виливків із чавуну на основі магнію, кремнію та заліза (марки КМг2 ДСТУ 3362-96) у співвідношенні 1:1. При додаванні суміші менше за 0,6 95 від маси розплаву перехідна зона збільшується, що у ряді випадків призводить до зниження міцності при вигині матеріалу валка та до його зламу. Збільшення ж присадки суміші більше за 0,8 95 від маси розплаву зменшує глибину перехідної зони й може призвести до повного її зникнення, що викликає відшарування робочого шару під час експлуатації валка. Таким чином, виходячи з надійності одержати глибину перехідної зони суворо регламентованих розмірів та підвищену міцність серцевини та шийок валка вторинне модифікування необхідно проводити застосовуючи 0,6-0,8 96 від маси розплаву механічної суміші з феросиліцію та модифікатора для виливків із чавуну на основі магнію, кремнію та заліза у співвідношенні 1:1.From 60 mm, and the central part (cast iron of the perlite-graphite class). The quality of rolled rolls depends on the length of the working layer and the transition zone. The depth of the working layer in the proposed method is ensured by modification with rare earth metals. To adjust the depth of the transition zone, secondary modification with a mechanical mixture of ferrosilicon and a modifier for cast iron castings based on magnesium, silicon, and iron (grade KMg2 DSTU 3362-96) in a ratio of 1:1 is recommended. When adding a mixture less than 0.6 95 of the mass of the melt, the transition zone increases, which in some cases leads to a decrease in the bending strength of the roll material and to its breakage. An increase in the mixture additive by more than 0.8 95 of the mass of the melt reduces the depth of the transition zone and can lead to its complete disappearance, which causes peeling of the working layer during the operation of the roll. Thus, based on the reliability of obtaining the depth of the transition zone of strictly regulated dimensions and the increased strength of the core and roll necks, secondary modification must be carried out using 0.6-0.8 96 of the melt mass of a mechanical mixture of ferrosilicon and a modifier for magnesium-based iron castings. silicon and iron in a ratio of 1:1.

При встановленні необхідних кількісних параметрів способу виходили з такого.When establishing the necessary quantitative parameters of the method, the following was used.

Технологію первинного модифікування валкового чавуну здійснювали за способом, що викладений у патенті України Мо 93800, тобто первинне модифікування здійснювали у розливальному ковші комплексним модифікатором на основі рідкісноземельних елементів 0,5- 0,7 96 від маси розплаву з метою одержання графітних включень вермикулярної форми.The technology of primary modification of rolled iron was carried out according to the method outlined in the Ukrainian patent Mo 93800, that is, the primary modification was carried out in a pouring ladle with a complex modifier based on rare earth elements 0.5-0.7 96 from the mass of the melt in order to obtain vermicular-shaped graphite inclusions.

Збільшення або зменшення витрати комплексного модифікатора призводило до одержання графітних включень кулястої або пластинчастої форми і тому зменшувало міцнісні властивості матеріалу валка.Increasing or decreasing the consumption of the complex modifier led to the production of spherical or plate-shaped graphite inclusions and therefore reduced the strength properties of the roll material.

Вторинне модифікування на струмені чавуну при заливанні валкової форми з чавуном за пропонованим способом необхідно проводити механічною сумішшю з феросиліцію та модифікатора для виливків з чавуну марки КМг2 ДСТУ 3362-96 у співвідношенні 1:1 застосовуючи присадку 0,6-0,8 95 від маси розплаву.Secondary modification on the jet of cast iron when filling the roll form with cast iron according to the proposed method must be carried out with a mechanical mixture of ferrosilicon and modifier for castings from cast iron of the KMg2 DSTU 3362-96 grade in a ratio of 1:1 using an additive of 0.6-0.8 95 from the mass of the melt .

Серією лабораторних досліджень встановлено, що для одержання необхідного підвищеного рівня міцності серцевини прокатного валка необхідно додати у сплав, мас. 95: кремнію 0,87-1,12; магнію 0,012-0,016. Усі інші співвідношення хімічних елементів (кремнію та магнію) не дозволяють вирішити задачу, що поставлена у винаході.A series of laboratory studies established that in order to obtain the necessary increased level of strength of the core of the rolled roll, it is necessary to add to the alloy, wt. 95: silicon 0.87-1.12; magnesium 0.012-0.016. All other ratios of chemical elements (silicon and magnesium) do not allow solving the problem set in the invention.

Для забезпечення введення у розплав мінімальних рекомендованих кількостей кремнію та магнію необхідно ввести індивідуально «0,3 мас. 95 феросиліцію та 0,3 мас. 96 модифікатора для виливків із чавуну. Виходячи з цього для досягнення поставленої задачі кількості феросиліцію і модифікатора у суміші повинні знаходитися у співвідношенні 1:11. Цим вимогам відповідають складові суміші, що містять, мас. до: 1) феросиліцій марки ФС75 ДСТУ 4127:2002; 2) модифікатор для виливків із чавуну марки КМг2 ДСТУ 3362-96.To ensure the introduction of the minimum recommended amounts of silicon and magnesium into the melt, it is necessary to introduce individually "0.3 wt. 95 ferrosilicon and 0.3 wt. 96 modifiers for cast iron. Based on this, in order to achieve the given task, the amount of ferrosilicon and modifier in the mixture should be in the ratio of 1:11. These requirements are met by the components of the mixture containing, wt. to: 1) ferrosilicon grade FS75 DSTU 4127:2002; 2) modifier for cast iron of the KMg2 grade of DSTU 3362-96.

Оскільки запропоноване технічне рішення є позапічним обробленням, то величина присадки повинна бути мінімальною, а відповідно мінімальна витрата суміші складе 0,6 мас. Об, і відповідно максимальна - 0,895 від маси розплаву. Підвищення або зменшення частки феросиліцію або модифікатора у суміші не дозволить одержати необхідні концентрації кремнію та магнію, і тому призведе до не вирішення поставленої задачі.Since the proposed technical solution is an after-bake treatment, the amount of the additive should be minimal, and accordingly, the minimum consumption of the mixture will be 0.6 wt. About, and accordingly the maximum - 0.895 of the mass of the melt. Increasing or decreasing the proportion of ferrosilicon or modifier in the mixture will not allow obtaining the necessary concentrations of silicon and magnesium, and therefore will lead to failure to solve the problem.

Спосіб здійснюється наступним чином:The method is carried out as follows:

У лабораторних та промислових умовах встановили параметри запропонованого способу обробки чавуну. Були відлиті дослідні партії валків з розмірами 2460х1016 мм за способом найближчого аналога та пропонованим. Плавку здійснювали в індукційній печі промислової частоти ІЧТ-6. Як шихтові матеріали застосовували: лом прокатних валків, ливарні чавуни, сталевий лом, феросплави. Як модифікатори використовували для первинного модифікування лігатуру на основі рідкісноземельних металів марки СРЗМЗО, а для вторинного модифікування за пропонованим способом механічну суміш з феросиліцію марки ФС75 та модифікатора для виливків із чавуну марки КМг2 у співвідношенні 1:11, а за найближчим аналогом тільки феросиліцій марки ФС75. Для заливання валкових форм використовували ківш місткістю 10 т.The parameters of the proposed method of processing cast iron were established in laboratory and industrial conditions. Experimental batches of rolls with dimensions of 2460x1016 mm were cast according to the method of the closest analogue and the proposed one. Melting was carried out in an industrial frequency induction furnace ICHT-6. The following materials were used as charge materials: rolled roll scrap, cast iron, steel scrap, ferroalloys. As modifiers, for the primary modification of the ligature based on rare earth metals of the SRZMZO brand, and for the secondary modification according to the proposed method, a mechanical mixture of ferrosilicon of the FS75 brand and a modifier for castings from cast iron of the KMg2 brand in a ratio of 1:11, and according to the closest analogue, only ferrosilicon of the FS75 brand. A bucket with a capacity of 10 tons was used to fill the roll forms.

Чавунний розплав з температурою 141025 "С з печі випускали у ливарний ківш, на дно якого завантажували необхідну кількість подрібненої (фракція 70-90 мм) лігатури. Після витримки протягом 5-10 хв. розплав заливали у ливарну форму до надливу та робили витримку протягом 3-4 хв. Далі продовжували заливання та на струмінь розплаву вводили необхідну кількість вторинного модифікатора (фракції 10-45 мм) - феросиліцію за найближчим аналогом або механічної суміші з феросиліцію та модифікатора для виливків з чавуну такої ж фракції.Cast iron melt with a temperature of 141025 "С was released from the furnace into a casting ladle, at the bottom of which the necessary amount of crushed (70-90 mm fraction) ligature was loaded. After standing for 5-10 minutes, the melt was poured into the casting mold until it overflowed and stood for 3 -4 min. Then the pouring was continued and the required amount of secondary modifier (fractions 10-45 mm) - ferrosilicon according to the closest analogue or a mechanical mixture of ferrosilicon and a modifier for cast iron castings of the same fraction - was introduced into the melt stream.

Кількість модифікаторів, що застосовувалися, та результати проведених досліджень наведені у таблиці. Випробовування проводили на зразках, вирізаних при механічномуThe number of modifiers used and the results of the studies are shown in the table. The tests were carried out on samples cut by mechanical means

Зо обробленні валків. Міцність при вигині та мікроструктуру чавунів досліджували за стандартними методиками.From the processing of rolls. Bending strength and microstructure of cast irons were investigated according to standard methods.

З даних таблиці видно, що поставлена задача була вирішена, рівень міцності при вигині валкового чавуну підвищився на 3-5 95, а діапазон глибини перехідної зони збільшився з 10 до 16 мм.It can be seen from the data in the table that the task was solved, the bending strength level of rolled cast iron increased by 3-5 95, and the depth range of the transition zone increased from 10 to 16 mm.

ТаблицяTable

Результати випробовування прокатних валківThe results of testing rolling rolls

Витрата за масою міцності реюфеннн ся жое|5 вм інь Со, ШЕConsumption by mass strength reyufennn xia zhoe|5 vm yin So, SHE

СРЗМ30ОФСБКМг С | 5 | Мп З | Ст | Мі | Му |РЗМ | включень сність |перехідної " графіту перліту | зони, ммSRZM30OFSBKMg C | 5 | Mp Z | St | Mi | Mu |RZM | inclusions of the transitional "graphite pearlite" zone, mm

Спосіб, 125 0.03 ближ- чим 128 0.03 гомMethod, 125 0.03 closer to 128 0.03 gm

Спосіб, 124 0.04 ПДТ,0; заявля- 122 0.04 ПДІ,0; 860Method, 124 0.04 PDT,0; declaration- 122 0.04 PDI,0; 860

У знаменнику - вміст елемента після модифікування, у чисельнику - до модифікування.In the denominator - the content of the element after modification, in the numerator - before modification.

Винахід, що заявляється, основано на теоретичних та промислових розробках, підтверджених експериментальними даними, та може бути багаторазово відтворений у виробництві.The claimed invention is based on theoretical and industrial developments, confirmed by experimental data, and can be repeatedly reproduced in production.

Claims (1)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом, що включає первинне та вторинне модифікування чавуну, який відрізняється тим, що вторинне модифікування проводять на струмені чавуну при заливанні валкової форми з чавуном механічною сумішшю з феросиліцію ФС75 та модифікатора для виливків із чавуну КМг2 у співвідношенні 1:1 при витраті суміші 0,6-0,8 95 від маси розплаву.FORMULA OF THE INVENTION The method of casting rolling rolls from cast iron with vermicular graphite, which includes primary and secondary modification of cast iron, which is characterized by the fact that the secondary modification is carried out on a jet of cast iron when filling the roll form with cast iron with a mechanical mixture of ferrosilicon FS75 and modifier for castings from cast iron KMg2 in ratio of 1:1 with a mixture consumption of 0.6-0.8 95 from the mass of the melt.
UAA201710146A 2017-10-20 2017-10-20 METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE UA120296C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201710146A UA120296C2 (en) 2017-10-20 2017-10-20 METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201710146A UA120296C2 (en) 2017-10-20 2017-10-20 METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA120296C2 true UA120296C2 (en) 2019-11-11

Family

ID=71112531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201710146A UA120296C2 (en) 2017-10-20 2017-10-20 METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA120296C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA120296C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE
US2867555A (en) Nodular cast iron and process of manufacture thereof
RU2497954C1 (en) METHOD FOR OBTAINING HIGH-STRENGTH CAST-IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE BY INTRA-MOULD MODIFICATION USING ALLOY COMBINATIONS OF Fe-Si-REM SYSTEM
CN106367663B (en) A kind of trace alloying technology of spheroidal graphite cast-iron
RU2620206C2 (en) Graphitizing modification method of iron
UA120531C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE
RU2542157C1 (en) Method of steelmaking in arc furnace
UA118243C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING RAIL ROLLS WITH VERMICULAR GRAPHITE
UA121246C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE
UA121247C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE
UA121059C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING ROLLS FROM CAST IRON WITH VERMICULAR GRAPHITE
RU2618294C1 (en) Procedure for melting synthetical nodular cast iron in induction furnaces
Boldyrev et al. The microstructure and hardness of casting a solid brake disc after late graphitizing modification
RU2376101C1 (en) Complex exothermal mixture
RU2590772C1 (en) Method for production of aluminium cast iron
RU2188240C1 (en) Method of high-strength cast iron production
RU2112073C1 (en) Cast iron
RU2687521C1 (en) Method of secondary treatment of high-alloyed cast iron for rolls
Paszkiewicz et al. Innovation technology for the production of massive slag ladles at the Krakodlew SA Foundry. Presentation of design works on research and development
RU2529148C1 (en) Addition alloy to produce casts from grey cast iron
RU2564205C1 (en) Method of producing especially-low-carbon steel
RU2177041C1 (en) Method of gray cast iron production
UA111919C2 (en) METHOD OF CASTING ROLLING RAIL ROLLS WITH VERMICULAR GRAPHITE
RU2139941C1 (en) Method of production of gray iron
RU2679375C1 (en) Method of production of low-carbon steel with improved corrosion stability