UA7235U - Method for manufacture of high-strength moulds - Google Patents

Method for manufacture of high-strength moulds Download PDF

Info

Publication number
UA7235U
UA7235U UA20041109110U UA20041109110U UA7235U UA 7235 U UA7235 U UA 7235U UA 20041109110 U UA20041109110 U UA 20041109110U UA 20041109110 U UA20041109110 U UA 20041109110U UA 7235 U UA7235 U UA 7235U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
cast iron
pouring
ladle
iron
magnesium
Prior art date
Application number
UA20041109110U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Borys Petrovych Krykunov
Yevhen Nykyforov Skladanovskyi
Anatolii Ivanovych Kovaliov
Valerii Ivanovych Medvedenko
Original Assignee
Yevhen Nykyforov Skladanovskyi
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 Yevhen Nykyforov Skladanovskyi filed Critical Yevhen Nykyforov Skladanovskyi
Priority to UA20041109110U priority Critical patent/UA7235U/en
Publication of UA7235U publication Critical patent/UA7235U/en

Links

Abstract

The method for manufacture of high-strength casting molds includes smelting of cast iron, pouring cast iron into the ladle pot, working cast iron by magnesium in the ladle pot, subsequent pouring of cast iron into the pouring ladle, and casting-up. Cast iron is melted with phosphorus content not more than 0.05 %. Then the working cast iron by magnesium is carried out in the ladle pot. During pouring cast iron into the pouring ladle the alloying and modifying additives are introduced.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до металургії, зокрема до способів виробництва виливниць з доменного чавуну. 2 Відомий спосіб виготовлення виливниць з доменного чавуну, що включає виплавку чавуну, переливання чавуну в чавуновізний ківш, попереднє його охолодження в ковші до температур заливання ливарних форм шляхом введення і наступного розплавлювання біметалічного виливка, виконаного з чавуну й алюмінію при масовому співвідношенні шарів 200-300:1 відповідно, переливання охолодженого чавуну в розливний ківш і заливання ливарних форм ІЗИ, Мо 1516219 АЛ, кл. В 22 О 7/06, опубл. 23.10.1989 р.|.The useful model refers to metallurgy, in particular to methods of production of castings from blast furnace iron. 2 A known method of making castings from blast-furnace iron, which includes melting iron, pouring iron into an iron ladle, pre-cooling it in ladles to the temperature of pouring into foundry molds by introducing and then melting a bimetallic casting made of iron and aluminum with a mass ratio of layers of 200-300 :1, respectively, pouring cooled cast iron into a pouring ladle and pouring into casting molds of IZY, Mo 1516219 AL, class. At 10 p.m. 7/06, publ. 10/23/1989 |

Виливниці, що отримані відомим способом мають низьку стійкість, обумовлену несприятливою структурою.Molds obtained by a known method have low stability due to an unfavorable structure.

Це викликано тим, що уведення в чавуновізний ківш біметалічного виливка, виконаного з чавуну й алюмінію при масовому співвідношенні шарів 200-300:1 відповідно вимагає регламентації температури чавуну в чавуновозному ковші, що важко в умовах виробництва. Так, подача чавуну на охолодження з підвищеною температурою вимагає збільшення маси біметалічного виливка для охолодження чавуну до температур 12 заливання ливарних форм, що приводить до підвищеного вмісту алюмінію і, як наслідок, до одержання структури з великим розміром зерен і значною кількістю дендритів. При подачі чавуна на охолодження зі зниженою температурою знижується маса біметалічного виливка, що приводить до недостатнього вмісту алюмінію в чавуні і, як наслідок, до утворення на стінках виливниць спілистих раковин, що приводять до утворення тріщин.This is caused by the fact that the introduction of a bimetallic casting made of cast iron and aluminum with a mass ratio of layers of 200-300:1, respectively, into the ladle requires regulation of the temperature of the cast iron in the ladle, which is difficult in production conditions. Thus, the supply of cast iron for cooling at an elevated temperature requires an increase in the mass of the bimetallic casting to cool the cast iron to the temperature of 12 pouring the casting molds, which leads to an increased content of aluminum and, as a result, to obtaining a structure with a large grain size and a significant number of dendrites. When the cast iron is submitted for cooling at a reduced temperature, the mass of the bimetallic casting decreases, which leads to insufficient aluminum content in the cast iron and, as a result, to the formation of jointed shells on the walls of the castings, which lead to the formation of cracks.

Найближчим аналогом корисної моделі є спосіб одержання магнієвого чавуну в ковшах великої ємкості, використовуваного для одержання відливок, наприклад виливниць (Е.Н. Складановский, В.И. Мачикин и И.Н.The closest analogue of a useful model is the method of producing magnesium iron in large-capacity ladles, used for the production of castings, for example, castings (E.N. Skladanovsky, V.I. Machikin and I.N.

Красавцев, журнал "Литейное производствто" Мо 1, 1973 г.. Спосіб включає виплавку чавуну в доменній печі, переливання чавуну в чавуновізний ківш, обробку чавуну магнієм у чавуновозному ковші шляхом подачі його через випарник у виді з'єднаних між собою виливків з витратою магнію 1,0-2,0 кг/т чавуну і уведення стиснутого повітря з витратою 40-60 м З/годину для виключення влучення чавуну у випарник, наступне 29 переливання чавуну в розливний ківш, і заливання ливарних форм. -Krasavtsev, journal "Lyteynoe proizvodstvto" Mo 1, 1973. The method includes smelting iron in a blast furnace, pouring iron into an iron ladle, treating iron with magnesium in an iron ladle by feeding it through an evaporator in the form of interconnected castings with magnesium consumption 1.0-2.0 kg/t of cast iron and introduction of compressed air with a flow rate of 40-60 m C/hour to exclude the impact of cast iron in the evaporator, the subsequent pouring of cast iron into the ladle, and the pouring of casting molds. -

Ознаки найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками заявляємої корисної моделі: виплавка чавуну; переливання чавуну в чавуновізний ківш; обробку чавуна магнієм у чавуновозному ковші з витратою 1,6-2,0 кг/т чавуну; переливання чавуну в розливний ківш; заливання ливарних форм,Features of the closest analogue, which coincide with the essential features of the claimed utility model: cast iron smelting; pouring cast iron into a cast iron ladle; treatment of cast iron with magnesium in a cast iron ladle with a consumption of 1.6-2.0 kg/t of cast iron; pouring cast iron into a ladle; pouring molds,

Оскільки чавун у доменній печі згідно найближчого аналога одержують з високим вмістом фосфору в межах о 3о 0,08-0,086956, а подальша обробка магнієм з метою видалення фосфору і сірки, вимагає підвищеної витрати со магнію, приводить до утворення нестабільної структури чавуну, що складається з нерівномірно розподілених крупнопластинчастого і кулястого графіту, спостерігається значний вміст неметалічних включень, усі ці см показники знижують якість чавуну і відповідно знижують стійкість виливниць. ї-Since cast iron in a blast furnace, according to the closest analog, is obtained with a high phosphorus content in the range of 3o 0.08-0.086956, and further treatment with magnesium in order to remove phosphorus and sulfur requires increased consumption of magnesium, leads to the formation of an unstable structure of cast iron, which consists of unevenly distributed large-plate and spherical graphite, a significant content of non-metallic inclusions is observed, all these cm indicators reduce the quality of cast iron and, accordingly, reduce the stability of castings. uh-

Уведення магнію через випарник у виді з'єднаних виливків приводить до нерівномірної його подачі ії, як наслідок, до інтенсивного дискретного випару, що супроводжується викидами, загорянням і низьким його засвоєнням. Подача стиснутого повітря накладає додаткових труднощів в обробці розплаву чавуну в зв'язку з « тим, що пари магнію запалюються, відбувається різке збільшення об'єму газу і викид продуктів горіння в атмосферу. При цьому відбувається оголення розплаву металу, що обумовлює вторинне окислювання розплаву ще) чавуну, і поряд із процесами десульфурації спостерігається значний угар кремнію, марганцю і вуглецю, що 70 вимагає підвищену витрату магнію. Магній при його введенні у випарник практично миттєво випаровується з с дзеркала розплаву металу й у більшій частині згоряє, неметалічні включення додатково забруднюють метал не з тільки продуктами його окислювання, але і за рахунок високої температури, що розвивається у випарнику. За рахунок слабкого перемішування донної частини ванни метала спостерігається значний розкид, як по засвоєнню самого магнію, так і по вмісту основних елементів, що приводить до неоднорідності виділеного графіту у -1 395 відливці, і поряд з кулястим виділяється значна кількість крупнопластинчастого графіту.The introduction of magnesium through the evaporator in the form of connected castings leads to its uneven supply and, as a result, to intense discrete evaporation, accompanied by emissions, ignition and low absorption. The supply of compressed air imposes additional difficulties in the processing of molten iron due to the fact that magnesium vapors are ignited, there is a sharp increase in the volume of gas and the emission of combustion products into the atmosphere. At the same time, the metal melt is exposed, which causes the secondary oxidation of the melt (also) cast iron, and along with the desulphurization processes, a significant amount of silicon, manganese and carbon is observed, which 70 requires an increased consumption of magnesium. When magnesium is introduced into the evaporator, it evaporates almost instantly from the mirror of the molten metal and burns for the most part, non-metallic inclusions additionally contaminate the metal not only with its oxidation products, but also due to the high temperature that develops in the evaporator. Due to the weak mixing of the bottom part of the metal bath, there is a significant spread, both in the assimilation of magnesium itself and in the content of the main elements, which leads to the inhomogeneity of the separated graphite in the -1 395 casting, and a significant amount of large-plate graphite is released along with spherical graphite.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виробництва високоміцних виливниць, у ко якому за рахунок оптимізації технологічних параметрів забезпечується зниження вмісту неметалічних включень і о одержання стабільної структури чавуну, що складається з рівномірно розподіленого кулястого графіту, що дозволяє підвищити стійкість виливниць при поліпшенні екології. сл 50 Поставлена задача вирішується тим, що в способі виробництва високоміцних виливниць, що включає виплавку чавуну, переливання чавуну в чавуновізний ківш, обробку чавуну магнієм у чавуновозному ковші з витратою 1,6-2,0 кг/т чавуну, наступне переливання чавуну в розливний ківш, і заливання ливарних форм, відповідно до корисної моделі чавун виплавляють із вмістом фосфору не більш 0,0595, обробку чавуну магнієм у чавуновозному ковші ведуть зі швидкістю подачі магнію 40-120 г/с, у процесі переливання чавуну в розливнийThe basis of a useful model is the task of improving the method of manufacturing high-strength castings, in which, due to the optimization of technological parameters, a reduction in the content of non-metallic inclusions is ensured and a stable structure of cast iron is obtained, consisting of evenly distributed spherical graphite, which allows to increase the stability of castings while improving ecology. p. 50 The problem is solved by the fact that in the method of production of high-strength castings, which includes smelting iron, pouring iron into a ladle, treating iron with magnesium in a ladle with a consumption of 1.6-2.0 kg/t of cast iron, and then pouring the iron into a ladle ladle, and pouring molds, according to the useful model, cast iron is smelted with a phosphorus content of no more than 0.0595, treatment of cast iron with magnesium in the cast iron ladle is carried out at a magnesium supply rate of 40-120 g/s, in the process of pouring cast iron into the pouring

Со ківш уводять легуючі і модифікуючі добавки до одержання відношення марганцю до кремнію, що дорівнює 0,6-0,7.Alloying and modifying additives are introduced into the bucket until the ratio of manganese to silicon is 0.6-0.7.

Доцільно як легуючі добавки використовувати феросиліцій або силікомарганець.It is advisable to use ferrosilicon or silico-manganese as alloying additives.

Доцільно як модифікуючі добавки використовувати карбід кремнію, або силікобарій, або рідко земельні метали (РЗМ) або стронцієвмісний феросиліцій. бо Зазначені ознаки забезпечують досягнення технічного результату внаслідок того, що чавун у доменній печі виплавляють із вмістом фосфору не більш 0,0595. Це обмеження забезпечується підбором ниькофосфористої шихти і надалі позапічною обробкою в чавуновозному ковші. Низький вміст фосфору в чавуні при обробці в чавуновозному ковші дозволяє здійснювати подачу магнію зі швидкістю 40-120 г/с, сприяє ефективності процесу десульфурації і забезпечує одержання рівномірної структури чавуну з кулястим графітом. бо Уведення магнію зі швидкістю, більшої 120 г/с приводить до його інтенсивного випару, що супроводжується викидами і низьким засвоєнням.It is advisable to use silicon carbide, or silicobarium, or rare earth metals (RZM) or strontium-containing ferrosilicon as modifying additives. Because the specified features ensure the achievement of the technical result due to the fact that cast iron is smelted in a blast furnace with a phosphorus content of no more than 0.0595. This limitation is provided by the selection of a nicophosphoric charge and subsequent out-of-furnace processing in a cast-iron ladle. The low content of phosphorus in cast iron when processed in a cast iron ladle allows magnesium to be supplied at a speed of 40-120 g/s, contributes to the efficiency of the desulphurization process and ensures the production of a uniform structure of cast iron with spheroidal graphite. because the introduction of magnesium at a speed greater than 120 g/s leads to its intensive evaporation, which is accompanied by emissions and low absorption.

Уведення магнію зі швидкістю, меншої 40 г/с недостатньо для протікання активного процесу десульфурації, що приводить до утворення нестабільної структури з переважно пластинчастим графітом через низьку його концентрацію в розплаві чавуну.The introduction of magnesium at a rate of less than 40 g/s is not enough for the active desulphurization process to occur, which leads to the formation of an unstable structure with mainly lamellar graphite due to its low concentration in the cast iron melt.

Уведення в процесі переливу чавуну в розливний ківш легуючих добавок, наприклад феросиліцію і модифікуючих добавок, наприклад РЗМ, до одержання відношення марганцю до кремнію, рівного 0,4-0,7 дозволяє стабілізувати модифікування, забезпечити оптимальне співвідношення кремнію і магнію, що є першорядним у проведенні якісного й ефективного модифікування розплаву чавуну, а також зводить до мінімуму 7/0 Кількість неметалічних включень. Феросиліцій активно розчиняється в чавуні з виділенням більшої кількості тепла, що позитивно позначається на комплексі процесу модифікування. Збільшення тепловиділення приводить до високого ступеня рівномірності розподілу елемента - сфероїдизатора в об'ємі розплаву чавуну і забезпечує одержання рівномірної структури чавуну з кулястим графітом.The introduction of alloying additives, such as ferrosilicon and modifying additives, such as RZM, until the ratio of manganese to silicon equal to 0.4-0.7 is obtained in the process of pouring cast iron into the pouring ladle allows to stabilize the modification, to ensure the optimal ratio of silicon and magnesium, which is of primary importance in carrying out high-quality and effective modification of cast iron melt, and also reduces to a minimum 7/0 the number of non-metallic inclusions. Ferrosilicon actively dissolves in cast iron with the release of more heat, which has a positive effect on the complex modification process. The increase in heat generation leads to a high degree of uniformity in the distribution of the spheroidizer element in the volume of the cast iron melt and provides a uniform structure of cast iron with spheroidal graphite.

ПрикладExample

По пропонованому способі в доменній печі виплавляли чавун наступного хімічного складу, мас. 90: С - 4,442; зі - 0,85; Мп - 1,15; 5 - 0,038; Р - 0,048. Потім здійснювали переливання чавуну в чавуновізний ківш ємкістю 50 тонн і проводили обробку магнієм з витратою 1,6-2,0 кг/т чавуну шляхом уведення дроту трайбапаратом зі швидкістю подачі магнію 40-120 г/с. Оброблений чавун переливали в розливний ківш в процесі переливання на жолоб кантовального пристрою уводили дроблений феросиліцій Фс - 65 і карбід кремнію до одержання відношення марганцю до кремнію, що дорівнює 0,6-0,7.According to the proposed method, cast iron of the following chemical composition, wt. 90: C - 4.442; with - 0.85; MP - 1.15; 5 - 0.038; P - 0.048. Then cast iron was poured into a cast iron ladle with a capacity of 50 tons and treated with magnesium with a consumption of 1.6-2.0 kg/t of cast iron by introducing a wire with a triba device at a magnesium supply rate of 40-120 g/s. Processed cast iron was poured into a pouring ladle, during the pouring process, crushed ferrosilicon Fs-65 and silicon carbide were introduced into the chute of the canting device until the ratio of manganese to silicon was 0.6-0.7.

В умовах ливарного цеху здійснювали виливок 12,6 - тонних сталерозливних виливниць по відомому і пропонованому способах.In the conditions of the foundry, casting of 12.6-ton steel casting molds was carried out using known and proposed methods.

Досліджували мікроструктуру на кернових пробах із внутрішніх стінок виливниць, отриманих відомим і пропонованим способам.The microstructure was studied on core samples from the inner walls of the casting molds obtained by known and proposed methods.

Мікроструктура чавуну всіх кернових проб виливниць по пропонованому способі являє собою перліто-феритну основу з рівномірним розподілом графіту кулястої правильної і неправильної форми і т рівномірно розподіленим дрібнопластинчастим графітом.The microstructure of cast iron of all core samples of foundries according to the proposed method is a pearlite-ferrite base with a uniform distribution of graphite of spherical regular and irregular shape and t uniformly distributed small-plate graphite.

У мікроструктурі чавуну всіх кернових проб виливниць, отриманих відомим способом спостерігається нерівномірний розподіл незначної кількості кулястого графіту і перевага пластинчастого графіту від дрібних ю зо Включень до великих.In the microstructure of cast iron of all core samples of foundries obtained by a known method, there is an uneven distribution of a small amount of spherical graphite and a predominance of lamellar graphite from small to large inclusions.

Дослідні виливниці експлуатувалися в загальному потоці на окремому піддоні. Виливниці, виготовлені по о відомому способі мають малу стійкість (40-45 наливів), а виливниці, виготовлені по пропонованому способі с мають високу стійкість (86-100 наливів).Experimental pourers were operated in the general flow on a separate pallet. Pourers made according to the known method have low resistance (40-45 pours), and pourers made according to the proposed method have high resistance (86-100 pours).

Таким чином, пропонований спосіб виробництва високоміцних виливниць забезпечує зниження кількості - неметалічних включень і одержання стабільної структури чавуну, що складається з рівномірно розподіленого кулястого графіту, що дозволяє підвищити стійкість виливниць при поліпшенні екології.Thus, the proposed method of production of high-strength castings ensures a reduction in the number of non-metallic inclusions and obtaining a stable structure of cast iron consisting of evenly distributed spherical graphite, which allows to increase the stability of castings while improving ecology.

Claims (2)

« Формула винаходу шщ , ,« The formula of the invention shsh, , с 1. Спосіб виробництва високоміцних виливниць, що включає виплавку чавуну, переливання чавуну в чавуновізний ківш, обробку чавуну магнієм у чавуновозному ковші з витратою 1,6-2,0 кг/т чавуну, наступне :з» переливання чавуну в розливний ківш і заливання ливарних форм, який відрізняється тим, що чавун виплавляють із вмістом фосфору, не більшим ніж 0,05 95, обробку чавуну магнієм у чавуновозному ковші ведуть зі швидкістю подачі магнію 40-120 г/с, у процесі переливання чавуну в розливний ківш уводять легуючі і -І модифікуючі добавки до одержання відношення марганцю до кремнію, що дорівнює 0,6-0,7.c 1. The method of production of high-strength castings, which includes melting of cast iron, pouring cast iron into a cast iron ladle, treatment of cast iron with magnesium in a cast iron ladle with a consumption of 1.6-2.0 kg/t of cast iron, the following: c» pouring cast iron into a pouring ladle and pouring foundry molds, which is distinguished by the fact that iron is smelted with a phosphorus content of no more than 0.05 95, iron is treated with magnesium in an iron ladle with a magnesium feed rate of 40-120 g/s, in the process of pouring iron into the pouring ladle, alloying agents and - And modifying additives to obtain a ratio of manganese to silicon equal to 0.6-0.7. 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що як легуючі добавки використовують феросиліцій або іме) силікомарганець.2. The method according to claim 1, which differs in that ferrosilicon or silicomanganese are used as alloying additives. с З. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що як модифікуючі добавки використовують карбід кремнію або силікобарій, або рідкоземельні метали, або стронцієвмісний феросиліцій. сл Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 6, 15.06.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. Су; 60 б5c C. The method according to claim 1, which differs in that silicon carbide or silicobarium, or rare earth metals, or strontium-containing ferrosilicon are used as modifying additives. sl Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2005, M 6, 15.06.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. Su; 60 b5
UA20041109110U 2004-11-08 2004-11-08 Method for manufacture of high-strength moulds UA7235U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041109110U UA7235U (en) 2004-11-08 2004-11-08 Method for manufacture of high-strength moulds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041109110U UA7235U (en) 2004-11-08 2004-11-08 Method for manufacture of high-strength moulds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA7235U true UA7235U (en) 2005-06-15

Family

ID=34883647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20041109110U UA7235U (en) 2004-11-08 2004-11-08 Method for manufacture of high-strength moulds

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA7235U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107119168B (en) A kind of method of blast-melted short route casting high-quality casting
AU2007279060A1 (en) Improved method of producing ductile iron
RU2395366C1 (en) Procedure for production of casts out of alloyed iron
US4121924A (en) Alloy for rare earth treatment of molten metals and method
JP6816777B2 (en) Slag forming suppression method and converter refining method
Borse et al. Review on grey cast iron inoculation
CN109468427B (en) Pretreating agent for cast iron and preparation method thereof
UA7235U (en) Method for manufacture of high-strength moulds
CN112501376A (en) Nodulizer for nodular cast iron and preparation method thereof
RU2590772C1 (en) Method for production of aluminium cast iron
US8920532B2 (en) Inoculation process and device
RU2270266C2 (en) Addition alloy for inoculation and doping of alloys
RU2341562C2 (en) Method of high-duty cast iron receiving
RU2364649C1 (en) Modifier with refinement effect
RU2529148C1 (en) Addition alloy to produce casts from grey cast iron
SU565073A1 (en) Alloy
RU2016079C1 (en) Method for production of high-strength cast iron
RU2177041C1 (en) Method of gray cast iron production
RU2315815C1 (en) Method for producing of vermiculate graphite cast-iron
RU2366724C1 (en) Method of production of electric steel
JP4718739B2 (en) Demanganese treatment method for cast iron
RU2267542C1 (en) Cast iron, method for producing the same and method for thermal processing of ingots cast from the same
SU1275056A1 (en) Inoculating additive for cast iron
SU1503993A1 (en) Method of producing castings of nodular cast iron
RU2625379C1 (en) Compacted agent for roller melt treating