СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО БЛОКА ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ Российский патент 1998 года по МПК C21C1/02 C21C1/10 C21C7/00 

Изобретение относится к металлургическому и литейному производствам, в частности к способам изготовления тяжелых магнийсодержащих блоков (реагентов) для внедоменной десульфурации жидкого чугуна, раскисления и модифицирования стали с целью повышения ее свойств и получения магниевого чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом при производстве фасонных литых заготовок.

Известны различные магнийсодержащие реагенты и способы их использования для указанных процессов (см. Ващенко К.И. и Софрони Л. Магниевый чугун. М.: Машгиз, 1960, с. 5, 123; авт. св. SU N 529251, кл. C 22 C 35/00, 1976).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления сталемагниевого блока (патент SU N 1801128 кл. C 21 C 7/00, 1993), когда жидкий магний заливают в сферическую полость заготовки, составленной из трех частей, каждая из которых имеет залитый стальной захват, который удерживает ее после затвердевания магния в готовом блоке.

Однако защитный контейнер для этого способа состоит из трех отдельных составных частей, две из которых временно скрепляются перед заливкой в него магния, а третья закрывает контейнер после его заливки магнием, но до затвердевания последнего в контейнере.

Задачей изобретения является разработка технологически простого и экономически выгодного способа изготовления блока со средней плотностью более 7,0 г/см³ как из стали, так и из чугуна и содержащего магния от общей массы блока до 3,4% - для сталемагниевого блока и до 3% - для чугуномагниевого блока.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе изготовления магнийсодержащего блока из железоуглеродистых сплавов, включающем введение в блок соответствующего заряда магния, согласно изобретению предварительно в заготовке блока выполняют сквозное отверстие, а заряд в него вводят с образованием с противоположных сторон отверстия полостей, обеспечивающих интенсивный нагрев заряда с торцевых его поверхностей при погружении блока в расплав.

Способ осуществляется следующим образом. С помощью металлической литейной формы (кокиль) из стали или из белого чугуна отливается цельная шаровидная заготовка будущего блока со сквозным отверстием необходимой формы и размеров. В отверстие заготовки запрессовывается заряд твердого металлического магния, соответствующий отверстию заготовки и обеспечивающий заданное процентное его содержание в блоке и среднюю плотность готового блока. В случае изготовления заготовки блока и всего блока непосредственно на магниевом заводе заряд жидкого магния заливается в указанную полость.

После запрессовки или заливки заряда с торцевых его сторон должны остаться открытые полости, которые зальются расплавом и будут способствовать активному нагреванию и парообразованию заряда магния. Для предупреждения мгновенного парообразования магния торцевые поверхности его заряда защищаются тонким слоем твердого металла или другого материала, который не препятствует парообразованию магния после полного погружения блока на дно емкости, в которой находится расплав. Образовавшиеся пары меди, выходя из блока, активно взаимодействуют с жидким металлом.

Шаровидная форма блока является наиболее предпочтительной, так как при этом достигается наибольшее отношение массы блока к его поверхности.

Масса блока может быть любой в зависимости от условий производства. Рекомендуется изготавливать блоки массой 20, 10 и 5 кг. Первые из них желательно использовать при внедоменном обессеривании жидкого чугуна в больших емкостях, а вторые и третьи - для модифицирования стали и чугуна.

Выход годного при отливке заготовок блоков превысит 95%, так как элементы литниковой системы изготовленных заготовок будут помещаться в полость кокиля при отливке очередной партии заготовок блоков.

На чертеже показана последовательность выполнения операций по изготовлению блока. В отверстие 1 заготовки блока 2 запрессовывается или заливается заряд магния 3 с таким расчетом, чтобы с торцевых сторон отверстия оставались открытые полости 4, а торцевые поверхности заряда магния в них защищаются тонким слоем твердого металла или другого материала 5.

При отливке заготовок заряда магния для блоков может использоваться магний любых марок по ГОСТу 804-72, а также магний вторичной плавки. При массовом же производстве этих заготовок для блоков из железоуглеродистых сплавов непосредственно на магниевых заводах экономически выгоднее использовать нерафинированный первичный жидкий магний-сырец, так как наличие примесей в нем не изменит позитивности влияния магния на свойства железоуглеродистых сплавов.

Изобретение может быть использовано в металлургическом и литейном производстве, в частности при изготовлении тяжелых магнийсодержащих блоков (реагентов) для внедоменной десульфурации жидкого чугуна, раскисления и модифицирования стали, получения магниевого чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом при производстве фасонных литых заготовок. Согласно изобретению заряд магния вводят в предварительно выполненное в заготовке блока сквозное отверстие с образованием с противоположных сторон отверстий полостей. Полости обеспечивают интенсивный нагрев заряда с его торцевых поверхностей при погружении блока в расплав. Изобретение позволяет технологически просто и экономически выгодно изготовить блок со средней плотностью более 7,0 г/см³ как из стали, так и из чугуна при содержании магния до 3,4% от общей массы блока для сталемагниевого блока и до 3% - для чугуномагниевого блока. 1 ил.

Способ изготовления магнийсодержащего блока из железоуглеродистых сплавов, включающий введение в него заряда магния, отличающийся тем, что предварительно в заготовке блока выполняют сквозное отверстие, а заряд вводят в него с образованием с противоположных сторон отверстия полостей, обеспечивающих интенсивный нагрев заряда с торцевых его поверхностей при погружении блока в расплав.