БРИКЕТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТОГО СПЛАВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК C22B1/243 C21C1/00 C22C38/00 

Заявляемое изобретение (варианты) относится к черной металлургии, в частности, к производству железоуглеродистых сплавов (сталей и чугунов).

Заявляются пять вариантов технического решения, которое по каждому из вариантов является решением одной и той же задачи принципиально тем самым путем, которые не могут быть охвачены одним общим пунктом формулы изобретения.

Из патентной литературы известна смесь для обработки чугуна (а.с. СССР №1169996, С 22 С 1/00, бюл. №28, 1985 г.), которая содержит углеродсодержащий материал, карбид кремния, ферросилиций и оксиды ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродистый материал10-30Карбид кремния1-5Оксид ванадия10-30Ферросилиций 75%остальное

Указанная смесь увеличивает стойкость против износа обрабатываемого чугуна.

Известна также смесь для обработки чугунов (а.с. СССР №1266869, С 22 С 1/00, бюл. №40, 1986 г.), содержащая 75% ферросилиций, углеродсодержащий материал и оксиды хрома при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродистый материал10-30Карбид кремния1-5Оксиды хрома10-3075% ферросилицийостальное

Указанная смесь увеличивает твердость и коррозионную стойкость чугуна.

Известен модифицирующий брикет (а.с. СССР №1498792, С 21 С 1/08, С 22 С 35/00, бюл. №29, 1989 г.), содержащий алюминий, плавиковый шпат, графит, ферросилиций и/или силикобарий и связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминий15-35Плавиковый шпат2-10Графит2-4Ферросилиций и/или силикобарийостальное

При этом связка имеет следующий состав, мас.%:

Гидрокарбонат магния52,0-56,0Хромовый ангидрид2,6-2,9Оксид хрома11,2-11,9Диоксид титана23,3-26,0Водаостальное

Указанная смесь увеличивает прочность брикета и улучшает механические свойства обрабатываемых чугунов.

Известен брикет для производства чугуна и стали (патент РФ №2083681, МПК С 21 С 5/06, С 22 В 1/24). По данному изобретению брикет для производства чугуна и стали включает стальную окалину, углеродсодержащий материал и связующее, причем в качестве связующего используется смесь диоксида кремния, оксида кальция, оксида натрия и оксида алюминия, а в качестве углеродсодержащего материала - электродный бой.

Известен брикет (патент РФ №2124058, МПК С 22 В 1/242), содержащий кремнийсодержащие остатки (варианты), и способ его получения. Брикет по этому изобретению содержит кремнийсодержащие остатки в качестве добавок для металлургических целей, при этом он состоит по сухому весу из 1-10% по весу картонной фибры, 5-40% по весу гидравлического цемента, а остальное кремний.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту являются модифицирующие брикеты для синтетического чугуна (а.с. СССР №1574667, С 22 С 35/00, бюл. №24, 1990 г.), содержащие ферросилиций ФС-75, связующее и карбюризатор, в качестве карбюризатора выступает кокс, в качестве связующего - 40% водный раствор твердого осадка технических лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ферросилиций ФС-755,0-8,0Коксик80,0-85,040% водный раствор твердого осадка технических лигносульфонатов10,0-12,0

Состав указанных брикетов обеспечивает только донауглероживание расплава и снижение отбела тонкостенных отливок.

Технической задачей данного изобретения является достижение качественного улучшения состава брикета путем замены ферросилиция карбидом кремния металлургическим при определенных количественных соотношениях всех компонентов, что приводит к получению более высоких технических результатов:

- повышение прочностных характеристик железоуглеродистых сплавов;

- науглероживание стальной ванны и улучшение технологического процесса производства сталей и синтетических (индукционная плавка) и серых (ваграночных) чугунов за счет их одновременного донауглероживания;

- легирование кремнием и модифицирование.

Брикеты, заявляемые данным изобретением (пять вариантов), могут быть использованы в процессах производства железоуглеродистых сплавов, а также сталей, серых и легированных чугунов на базе синтетического расплава, который имеет низкую способность к графитизации.

В первом варианте поставленная задача решается тем, что брикет для производства железоуглеродистого сплава включает кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее, содержит в качестве кремнийсодержащего и углеродсодержащего материалов карбид кремния металлургический и материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния металлургический0,5-9,5Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства74,5-85,5Цемент13-20

Во втором варианте брикет для производства железоуглеродистого сплава включает кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее, содержит в качестве кремнийсодержащего и углеродсодержащего материалов карбид кремния металлургический и материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния металлургический10-31Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства42-76Цемент13-20

В третьем варианте брикет для производства железоуглеродистого сплава включает кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее, содержит в качестве кремнийсодержащего и углеродсодержащего материалов карбид кремния металлургический и материал углеродсодержащий электродного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния металлургический35-48Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства39-47Цемент13-20

В четвертом варианте брикет для производства железоуглеродистого сплава, включающий кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее, содержит в качестве кремнийсодержащего и углеродсодержащего материалов карбид кремния металлургический и материал углеродсодержащий электродного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния металлургический50-72Материал углеродсодержащий электродного производства15-30Цемент13-20

В пятом варианте брикет для производства железоуглеродистого сплава включает кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее, содержит в качестве кремнийсодержащего и углеродсодержащего материалов карбид кремния металлургический и материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства, в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния металлургический75-82,5Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства0,5-12Цемент13-20

Введение в состав смеси металлургического карбида кремния обеспечивает замену ферросилиция. Карбид кремния используется как компонент шихты, обеспечивая необходимое содержание в железоуглеродистом расплаве (стали и чугуне) кремния и частично углерода. Использование карбида кремния металлургического более экономично в сравнении с ферросилицием и способствует снижению склонности жидкого чугуна к отбелу, а также к более равномерному распределению включений шаровидного графита в высокопрочном чугуне и более стабильному содержанию кремния во всех чугунах, что значительно улучшает технологические характеристики железоуглеродистого расплава и механические свойства чугуна. При производстве стали снижается переокисленность стальной ванны.

Карбид кремния металлургический представляет собой мелкокристаллический материал фракции 0-20 мм, содержащий SiC - 75-92%, С - 3-5%, SiO₂ - 5-20%. Действующим компонентом является SiC (70% Si, 30% С), который является одновременно источником кремния и углерода. Карбид кремния - инертный материал (не плавится), устойчив до температуры 2610°С. При взаимодействии с железным расплавом происходит разрыв связи Si-С и данные компоненты растворяются непосредственно в металле. По сравнению с ферросилицием меньший угар кремния, совместное действие Si и С как графитизирующих элементов положительно влияет на структуру металла.

При получении товарного продукта (зерна и порошков) абразивного карбида кремния осуществляется дробление первичного куска с дальнейшим рассевом на грохотах по фракциям. На всех стадиях переработки осуществляется пылеулавливание рукавными фильтрами. Продукт, осаждающийся в рукавах фильтра (шлам), представляет собой мелкодисперсный материал с размерами частиц менее 0,05 мм и содержит SiC 70-90%.

Металлургический карбид кремния продукт химико-термической реакции восстановления кварцевого песка углеродом нефтяного кокса:

SiO₂+C=SiC+2CO

Процесс осуществляется в самоходных печах сопротивления по методу Ачесона. В отличие от абразивного карбида кремния (a-SiC) металлургический представлен структурной модификацией b-SiC.

Влияние карбида кремния металлургического совместно с материалом термообработанным углеродсодержащим электродного производства обеспечивает достаточность процесса науглероживания. Карбид кремния содержит меньшее количество неметаллических включений и примесей цветных металлов, чем ферросилиций, меньшее содержание газов и способствует выделению элементарного углерода, образует в жидком расплаве центры графитизации.

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства является вторичными продуктами химико-термических реакций с соотношением С_связ.:С_своб=(1-5):(7-30), обеспечивает насыщение расплава частицами углерода, которые являются активными центрами графитизации и также являются источником кремния в виде SiC.

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства представляет собой обожженный при высоких температурах антрацит и является вторичным материалом электродного производства. В результате нагрева происходит упорядочение кристаллической решетки, что делает его более инертным к окислительной атмосфере и более активным к железистым расплавам. Содержание углерода составляет не менее 80%, карбида кремния 3-7%, серы не более 0,5%, фракция 0-13 мм. По сравнению с коксом более дешевый и менее сернистый материал, а также хорошо усваивается металлическим расплавом.

Таким образом, в заявляемом брикете комбинация углеродсодержащих компонентов обеспечивает насыщение расплава углеродом и кремнием за счет комплексного влияния и одновременно обеспечивается синергетический принцип их действия.

Выбор цемента в качестве связующего позволяет изготовить брикеты достаточно высокой прочности, благодаря чему существенно снижаются потери компонентов при их хранении и транспортировке.

Каждый из заявленных вариантов подобран в зависимости от использования брикета для получения определенных марок чугуна или стали, имеющих различные составы, и в зависимости от агрегата, в котором получают ту или иную марку чугуна или стали, что и определяет интервалы содержания используемых в брикете материалов.

Границы содержания компонентов в составе брикета по первому варианту обосновываются следующим.

Карбид кремния (ТУ 002222-162-99). При содержании в пределах 0,5-9,5 мас.% обеспечивается достижение эффекта графитизирующего модифицирования, снижение количества структурно свободного цементита и снижается переокисленность стальной ванны. При содержании более 9,5 мас.% в чугуне появляется избыток кремния, вследствие чего снижаются прочностные свойства из-за неоднородности структуры металлической матрицы. А при выплавке стали снижается основность шлака.

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства (ТУ 1914-00194042-026-01, ТУ 1914-01827208846-99). При содержании в пределах 74,5-85,5 мас.% обеспечивается насыщение расплава частицами углерода, которые являются активными центрами гряфитизации. При содержании в брикете материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства менее 74,5 мас.% не обеспечивается достаточная степень науглероживания, а при содержании его более 85,5 мас.% приводит к выходу графита с жидкого чугуна в виде спели, что ухудшает качество отливок.

Цемент (ГОСТ 30515-97), например, марки М-400. В заявляемом количестве обеспечивает необходимую прочность брикетов. Но при содержании в составе брикета менее 13 мас.% цемента они имеют недостаточную прочность, увеличенное рассыпание. При содержании более 20 мас.% ухудшаются механические свойства чугуна, увеличивается количество шлака.

Границы содержания компонентов в составе брикета по второму варианту обосновываются следующим.

Карбид кремния (ТУ 002222-162-99). При содержании в пределах 10-31 мас.% обеспечивается необходимое содержание кремния, достижение эффекта графитизирующего модифицирования, устраняется отбел. При содержании менее 10 мас.% содержание кремния в чугуне не отвечает марочному. При содержании более 31 мас.% появляется избыток кремния, вследствие чего снижаются прочностные свойства из-за неоднородности структуры металлической матрицы.

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства (ТУ 1914-00194042-026-01, ТУ 1914-01827208846-99). При содержании в пределах 42-76 мас.% обеспечивается достаточность процесса науглероживания. При содержании в брикете материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства менее 42 мас.% не обеспечивается марочный состав чугуна по углероду, а при содержании его более 76 мас.% ухудшается форма, размеры и распределение включений графита, что ухудшает качество отливок.

Цемент (ГОСТ 30515-97), например марки М-400. В заявляемом количестве обеспечивает необходимую прочность брикетов. Но при содержании в составе брикета менее 13 мас.% цемента они имеют недостаточную прочность, увеличенное рассыпание. При содержании более 20 мас.% ухудшаются механические свойства чугуна, увеличивается количество шлака.

Границы содержания компонентов в составе брикета по третьему варианту обосновываются следующим.

Карбид кремния (ТУ 002222-162-99). При содержании в пределах 35-48 мас.% обеспечивается устранение отбела в чугуне, увеличение количества феррита в чугуне и обеспечивается необходимое содержание кремния. При содержании менее 35 мас.% содержание кремния в чугуне не отвечает марочному. При содержании более 48 мас.% появляется избыток кремния, вследствие чего снижаются прочностные характеристики чугуна из-за неоднородности структуры металлической матрицы.

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства (ТУ 1914-00194042-026-01, ТУ 1914-01827208846-99). Количество материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства в брикетах в пределах 39-47 мас.% обеспечивает высокую и стабильную науглероживающую способность брикетов. При содержании в брикете материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства менее 39 мас.% науглероживающая способность их низкая, при содержании его более 47 мас.% ухудшается форма, размеры и распределение включений графита, что ухудшает качество отливок.

Цемент (ГОСТ 30515-97), например, марки М-400. В заявляемом количестве обеспечивает необходимую прочность брикетов. Но при содержании в составе брикета менее 13 мас.% цемента они имеют недостаточную прочность, увеличенное рассыпание. При содержании более 20 мас.% ухудшаются механические свойства чугуна, увеличивается количество шлака.

Границы содержания компонентов в составе брикета по четвертому варианту обосновываются следующим.

Карбид кремния (ТУ 002222-162-99). При содержании в пределах 50-72 мас.% обеспечивается устранение отбела в чугуне, обеспечивается необходимое содержание кремния. При содержании менее 50 мас.% содержание кремния в чугуне не отвечает марочному. При содержании более 72 мас.% время реагирования брикетов значительно увеличивается при малом донауглероживающем эффекте (ухудшается модифицирующая способность брикета, ухудшается форма графита и, как следствие, механические свойства отливок).

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства (ТУ 1914-00194042-026-01, ТУ 1914-01827208846-99). Количество материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства в брикетах в пределах 15-30 мас.% обеспечивает стабильную науглероживающую способность брикетов. При содержании в брикете материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства менее 15 мас.% науглероживающая способность их недостаточна, а при содержании его более 30 мас.% появляется избыток углерода в сравнении с марочным составом.

Цемент (ГОСТ 30515-97), например, марки М-400 обеспечивает необходимую прочность брикетов. Но при содержании в составе брикета менее 13 мас.% цемента они имеют недостаточную прочность, увеличенное рассыпание. При содержании более 20 мас.% ухудшаются механические свойства чугуна, увеличивается количество шлака.

Границы содержания компонентов в составе брикета по пятому варианту обосновываются следующим.

Карбид кремния (ТУ 002222-162-99). При содержании в пределах 75-82,5 мас.% обеспечивает стабильное содержание кремния при выплавке чугуна в вагранке. При содержании менее 75% наблюдается отбел чугунов. При содержании более 82,5% повышается активность кремния в расплаве, что влечет за собой повышенный расход брикетов.

Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства (ТУ 1914-00194042-026-01, ТУ 1914-01827208846-99). Количество материала термообработанного углеродсодержащего электродного производства в брикетах в пределах 0,5-12 мас.% обеспечивает высокую и стабильную науглераживающую способность брикетов при выплавке чугуна в вагранке с различным содержанием стального лома. При содержании менее 0,5% содержание углерода недостаточно и не обеспечивает марочный состав чугунов. При содержании более 12% графит окутывает карбид кремния, затрудняя его растворение.

Цемент (ГОСТ 30515-97), например, марки М-400. В заявляемом количестве обеспечивает необходимую прочность брикетов. Но при содержании в составе брикета менее 13 мас.% цемента брикеты имеют недостаточную прочность и, соответственно, увеличенное рассыпание. При содержании более 20 мас.% ухудшаются механические свойства чугуна, увеличивается количество шлака.

Проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип позволяют выявить вышеприведенные отличия в предлагаемом техническом решении.

Итак, предлагаемое техническое решение "Брикет для производства железоуглеродистого сплава" (варианты) отвечает критерию изобретения - новизна.

Проведенный дополнительный анализ известных технических решений для определения в них признаков, аналогичных признакам отличительной части формулы изобретения заявляемого технического решения, показал, что эти признаки не найдены среди известных решений.

Таким образом, заявляемое техническое решение отвечает критерию изобретения изобретательский уровень.

Примеры конкретного выполнения.

1. Брикеты по первому варианту используются при производстве синтетического чугуна из шихты, состоящей на 90% из стального лома и 10% брикетов по заявляемому изобретению, например, для чугуна ЧС17 (ГОСТ 7769-82).

Для проведения сравнительных исследований брикетов для плавки чугуна как объект исследований выбран чугун ЧС17 следующего химического состава, %: углерод 0,3-0,5; кремний 16,1-18,0; марганец <0,8; фосфор <0,10; сера <0,07; железо остальное.

Плавку синтетического чугуна осуществляли в индукционной печи ЛПЗ-57 с кислой футеровкой. В качестве металлошихты использовали 90% стального лома марки 1А (ГОСТ 2787-88). Расплав перегревали до 1450°С и вводили 10% брикетов.

Исследованные составы брикетов и результаты исследований приведены в табл.1.

Брикеты по первому варианту также испытывались при выплавке стали.

Для проведения сравнительных исследований брикетов по выплавке стали была выбрана сталь 110Г13Л. Плавку осуществляли в дуговой печи ДСП-6М, в качестве металлической шихты использовали 90% стального лома и 10% брикетов. Брикеты задавали на подину печи. После расплавления металлошихты содержание углерода составило 0,5-0,55% (достаточно для проведения кипа), что соответствует эффекту науглероживания 4,0-4,5 отн.ед. Применение данных брикетов позволяет исключить использование передельных чугунов в сталеплавильном процессе.

2. Брикеты по второму варианту используются при производстве синтетического чугуна из шихты, состоящей из 63% стального лома, 27% литейных и передельных чугунов, 10% брикетов, по заявляемому изобретению, например, для чугуна СЧ30-35 (ГОСТ 1412-85), АСЧ-2 (ГОСТ 1585-85).

Для проведения сравнительных исследований брикетов для плавки чугуна как объект исследований выбран чугун СЧ35 следующего химического состава, %: углерод 2,9-3,0; кремний 1,2-1,5; марганец 0,7-1,1; фосфор <0,2; сера 0,12; железо остальное.

Плавку синтетического чугуна осуществляли в индукционной печи ЛПЗ-57 с кислой футеровкой. В качестве металлической шихты использовали 63% стального лома марки 1А (ГОСТ 2787-88), 27% передельного чугуна марки ПЛ2 (ГОСТ 805-95). Расплав перегревали до 1450°С и вводили 10% брикетов по заявляемому изобретению.

Исследованные составы брикетов и результаты исследований приведены в табл.1.

3. Брикеты по третьему варианту используются при производстве синтетического чугуна из шихты, состоящей из 45% стального лома, 45% литейных или передельных чугунов, 10% брикетов по заявляемому изобретению, например, для чугуна СЧ10 (ГОСТ 1412-85), АЧС-5 (ГОСТ 1585-85).

Для проведения сравнительных исследований брикетов для плавки чугуна как объект исследований выбран чугун АЧС-5 следующего химического состава, %: углерод 3,5-4,3; кремний 2,5-3,5; марганец 7,5-12,5; фосфор не более 0,20; сера не более 0,06; хром до 0,2; железо остальное.

Плавку синтетического чугуна осуществляли в индукционной печи ЛПЗ-57 с кислой футеровкой. В качестве металлошихты использовали 45% стального лома марки 1А (ГОСТ 2787-88), передельного чугуна марки ПЛ2 (ГОСТ 805-95). Расплав перегревали до 1450°С и вводили 10% брикетов.

Исследованные составы брикетов и результаты исследований приведены в табл.2.

4. Брикеты по четвертому варианту используются при производстве синтетического чугуна из шихты, состоящей из 27% стального лома, 63% литейных или передельных чугунов, 10% брикетов по заявляемому изобретению, например, для чугуна ЧС5Ш (ГОСТ 7769-82).

Для проведения сравнительных исследований брикетов для плавки чугуна как объект исследований выбран чугун ЧС5Ш следующего химического состава, %: углерод 2,7-3,5; кремний 4,5-5,5; марганец 0,8; фосфор 0,10; сера 0,03; хром до 0,2; титан 0,1-0,3; железо остальное.

Плавку синтетического чугуна проводили в индукционной печи ЛПЗ-57 с кислой футеровкой. В качестве металлической шихты использовали 27% стального лома марки 1А (ГОСТ 2787-88), 63% передельного чугуна марки ПЛ2 (ГОСТ 805-95). Расплав перегревали до 1450°С и вводили 10% брикетов.

Исследованные составы брикетов и результаты исследований приведены в табл.2.

5. Брикеты по пятому варианту используются при выплавке чугунов в вагранке СЧ-10-30. Для примера был выбран чугун СЧ-15 следующего химического состава, %: углерод 3,5-3,7; кремний 2,0-2,4; марганец 0,7-1,1; сера 0,12. Шихта состояла из 25% оборотного лома, 7% стального лома, 10% чугунного лома 16А, 58% передельного чугуна ПЛ2. Расход кокса составил 9,5-10,5% от массы металлозавалки. В результате был получен чугун с содержанием углерода 3,65-3,7%, кремния 2,2-2,3%. Науглераживающий эффект составил 0,22. При 7-13% увеличении механических свойств по сравнению с серийным производством.

Для всех плавок:

Чугуны выдерживали в течение 10 мин и доводили до необходимого химического состава присадками ферросплавов и необходимых легирующих элементов.

После удаления шлака заливали стандартные технические пробы ⊘30 мм для исследования механических свойств чугуна, определения химического состава металла.

Как видно из таблиц 1, 2, предлагаемые брикеты обеспечивают увеличение прочностных характеристик на 7-13% для чугунов своей группы, при более технологичном процессе производства чугуна - одновременном донауглероживании и модифицировании.

Предлагаемые составы брикетов могут быть легко воспроизведены и использованы для производства высококачественных железоуглеродистых расплавов (сталей и чугунов) в различных плавильных агрегатах (вагранках, индукционных, мартеновских и дуговых печах).

Таким образом, заявляемое техническое решение (варианты) отвечает критерию изобретения промышленная применимость.

Таблица 1Брикет, используемый при производстве железоуглеродистых сплавовПределы содержания ингредиентовСостав брикетов, мас.%Содержание углерода в базовом расплаве, %Содержание углерода в чугуне после обработки брикетами, %Эффект донауглероживанияВременное сопротивление чугунов при растяжении σ_в МПАКарбид кремния металлургическийФерросилицийМатериал термообработанный углеродсодержащий электродного производстваСвязующееГОСТОПЫТИзвестный СЧ-25Средний-7,083,010,02,743,310,208252252 Нижний0,5-74,5130,10,312,159,567Предлагаемый брикет по первому варианту ЧС17ГОСТ 1585-85Средний5-8016,50,10,453,56067Верхний9,5-85,5200,10,5461,570Ниже нижнего0,25-73120,10,281,85561Выше верхнего11-87210,10,554,55459Предлагаемый брикет по второму варианту ЧС17 ГОСТ 7769-82Нижний10-42130,82,92,629348379Средний20,5-5916,50,82,952,687350395Верхний31-76200,832,75350395Ниже нижнего9-41120,82,82,5305335Выше верхнего32-77210,83,23310338

Таблица 2Брикет, используемый при производстве железоуглеродистых сплавовПределы содержания ингредиентовСостав брикетов, мас.%Содержание углерода в базовом расплаве, %Содержание углерода в чугуне после обработки брикетами, %Эффект донауглероживанияВременное сопротивление чугунов при растяжении σ_в МПАКарбид кремния металлургическийФерросилицийМатериал термообработанный углеродсодержащий электродного производстваСвязующееГОСТОПЫТИзвестный СЧ-25Средний-7,083,010,02,743,310,208252252Предлагаемый брикет по третьему варианту АЧС5 ГОСТ 1585-85Нижний35-39131,53,51,33100109Средний41,5-4316,51,53,81,53120132Верхний48-47201,54,31,87128140Ниже нижнего34-38121,531138155Выше верхнего49-48211,54,82,290102Предлагаемый брикет по четвертому варианту ЧС17 ГОСТ 7769-82Нижний50-15131,92,70,421290316Средний61-22,516,51,93,10,631290316Верхний72-30201,93,50,969285308Ниже нижнего49-14121,92,10,105310347Выше верхнего73-30211,93,81270289

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к производству брикетов, используемых при производстве железоуглеродистого сплава. Брикет содержит кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее. В качестве кремнийсодержащего материала он содержит карбид кремния металлургический, в качестве углеродсодержащего материала содержит материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства, а в качестве связующего - цемент. Изобретение обеспечит повышение прочностных характеристик железоуглеродистых сплавов и улучшение технологического процесса производства отливок из синтетических чугунов за счет их одновременного донауглероживания и модифицирования. 5 н.п. ф-лы, 2 табл.

1. Брикет, используемый при производстве железоуглеродистого сплава, включающий кремнийсодержащий материал, углеродсодержащий материал и связующее, отличающийся тем, что в качестве кремнийсодержащего материала он содержит карбид кремния металлургический, в качестве углеродсодержащего материала содержит материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства, а в качестве связующего - цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния металлургический0,5-9,5Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства74,5-85,5Цемент13-20

Карбид кремния металлургический10-31Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства42-76Цемент13-20

Карбид кремния металлургический35-48Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства39-47Цемент13-20

Карбид кремния металлургический50-72Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства15-30Цемент13-20

Карбид кремния металлургический75-82,5Материал термообработанный углеродсодержащий электродного производства0,5-12Цемент13-20