СПОСОБ ГРАФИТИЗИРУЮЩЕГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ СЕРОГО ЧУГУНА В ПРОЦЕССЕ ЗАПОЛНЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ИЗ КОВША Российский патент 2015 года по МПК C21C1/08 B22D27/20 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу контроля степени модифицирования серого чугуна при графитизирующем модифицировании способом «на струю» в процессе заполнения расплавом чугуна литейных форм.

Широко известно, что для внепечной графитизирующей обработки (модифицирования) расплава серого чугуна применяются следующие способы подачи модификатора с присущими им недостатками:

- на днище ковша перед его заполнением расплавом чугуна - самый неэффективный способ, при котором высока вероятность спекания навески модификатора на днище ковша и в результате - практически полное отсутствие модифицированного состояния расплава чугуна и высокий показатель отбела клиновой пробы (Кнустад, О. Проблемы, возникающие при производстве высокопрочных чугунов. Обзор существующих способов получения ВЧ и используемых модификаторов [Текст] / О.Кнустад // Литейщик России. - 2011. - №4. - С.19-26; Болдырев, Д.А. Модифицирование графитизированных конструкционных чугунов для отливок автомобилестроения [Текст] / Д.А.Болдырев, В.М.Сканцев. - Брянск: БГТУ, 2010. - 248 с.);

- под струю единой порцией в момент наполнения ковша на 1/4-1/3 - зависит от скорости подачи модификатора, от скорости наполнения ковша расплавом чугуна, от геометрии струи, в результате чего может сильно варьироваться расход модификатора и показатель величины отбела клиновой пробы (применяется в чугунолитейном производстве ОАО «АВТОВАЗ»);

- на струю в процессе заполнения литейных форм расплавом чугуна из ковша;

- наиболее эффективный способ графитизирующего модифицирования серого чугуна, характеризующийся минимальным расходом модификатора для получения требуемой степени модифицирования расплава чугуна (Кнустад, О. Проблемы, возникающие при производстве высокопрочных чугунов. Обзор существующих способов получения ВЧ и используемых модификаторов [Текст] / О. Кнустад // Литейщик России. - 2011. - №4. - С.19-26; Олсен, С.О., Скаланд Т., Хартунг К. Модифицирование серых и высокопрочных чугунов. Сравнение центров кристаллизации графита и некоторые практические рекомендации по модифицированию [Текст] / С.О. Олсен // Литейщик России. - 2011. - №2. - С.29-34);

- на струю в процессе всего времени наполнения ковша расплавом чугуна из печи - по своей эффективности является промежуточным между 2-м и 3-м способами (Кнустад, О. Проблемы, возникающие при производстве высокопрочных чугунов. Обзор существующих способов получения ВЧ и используемых модификаторов [Текст] / О. Кнустад // Литейщик России. - 2011. - №4. - С.19-26; Олсен, С.О., Скаланд Т., Хартунг К. Модифицирование серых и высокопрочных чугунов. Сравнение центров кристаллизации графита и некоторые практические рекомендации по модифицированию [Текст] / С.О. Олсен // Литейщик России. - 2011. - №2. - С.29-34).

Однако при графитизирующем модифицировании серого чугуна на струю в процессе заполнения из ковша расплавом литейных форм отсутствует возможность определения степени склонности модифицированного чугуна к отбелу для последующей корректировки расхода подаваемого в струю модификатора.

Задачей настоящего изобретения является создание способа контроля степени модифицирования расплава серого чугуна при графитизирующем модифицировании на струю в процессе заполнения литейных форм расплавом чугуна из ковша.

Из известного уровня техники аналоги не выявлены.

Технический результат при осуществлении изобретения заключается в создании способа контроля степени модифицирования серого чугуна при ведении процесса графитизирующего модифицирования способом «на струю» в процессе заполнения расплавом чугуна литейных форм.

Поставленная задача решается тем, что разработан способ контроля степени модифицирования серого чугуна, при котором программируют дозирующее устройство на выдачу определенной навески мелкодисперсного модификатора на струю расплава чугуна в процессе наполнения формы в зависимости от получаемой отливки, замеряют температуру чугуна в ковше, останавливают конвейер формовочно-заливочной линии, наполняют расплавом чугуна первую форму с полным заполнением заливочной чаши при одновременном проведении операции вторичного графитизирующего модифицирования мелкодисперсным модификатором на струю, после заполнения формы расплавом чугуна отбирают из заливочной чаши порцию чугуна, заливают клиновую пробу, производят ее разлом и определение ширины половинчатой (полуотбеленной) зоны: при соответствии ширины половинчатой (полуотбеленной) зоны клиновой пробы нормативному значению для конкретной отливки производят дальнейшую разливку расплава чугуна из ковша по формам с подачей на струю первоначально установленной или пропорционально уменьшенной навески модификатора, учитывая прерывание его подачи перед началом заполнения стояка и заливочной чаши каждой формы; при несоответствии ширины половинчатой (полуотбеленной) зоны клиновой пробы нормативному значению для конкретной отливки первую залитую форму изолируют и утилизируют, повторно замеряют температуру чугуна в ковше (при ее несоответствии требованиям техпроцесса производят слив металла из ковша и его повторное наполнение из печи), корректируют расход мелкодисперсного модификатора, заливают следующую форму и повторяют процедуру контроля.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый способ контроля степени модифицирования серого чугуна при позднем графитизирующем модифицировании чугуна на струю неизвестен и явным образом не следует из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемый способ контроля степени модифицирования серого чугуна может быть использован в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении, автомобиле- и тракторостроении при производстве отливок из серого чугуна с пластинчатой формой графита. Способ включает слив из печи расплава чугуна в ковш, замер температуры расплава чугуна в ковше, заполнение расплавом чугуна первой литейной формы с одновременным проведением операции графитизирующего модифицирования, Определяют степень модифицирования по ширине полуотбеленной зоны на разломе клиновой пробы, при этом при ее соответствии нормативному значению для конкретной отливки производят дальнейшую разливку расплава упомянутого чугуна из ковша по литейным формам с подачей на струю первоначально установленной навески модификатора с учетом прерывания его подачи перед началом заполнения стояка и заливочной чаши каждой литейной формы, а при несоответствии ширины полуотбеленной зоны нормативному значению - первую литейную форму изолируют и утилизируют, затем повторно замеряют температуру чугуна в ковше и при ее несоответствии требованиям технологического процесса производят слив расплава из ковша и его повторное наполнение из печи, корректируют расход упомянутого модификатора, заливают следующую литейную форму и повторно определяют степень модифицирования. Изобретение позволяет определить степень модифицирования расплава серого чугуна при его обработке мелкодисперсным модификатором на струю в процессе разливки расплава чугуна из ковша по литейным формам и уменьшить расход графитизирующего модификатора.

Способ графитизирующего модифицирования серого чугуна в процессе заполнения литейных форм из ковша, включающий слив из печи расплава чугуна в ковш, замер температуры расплава чугуна в ковше, остановку конвейера формовочно-заливочной линии, программирование дозирующего устройства на выдачу навески мелкодисперсного графитизирующего модификатора на струю расплава чугуна в процессе заполнения стояка и заливочной чаши каждой литейной формы, заполнение расплавом чугуна первой литейной формы с одновременным проведением операции графитизирующего модифицирования, определяют степень модифицирования после заполнения расплавом чугуна первой литейной формы путем отбора из заливочной чаши порции чугуна и заливки клиновой пробы, отличающийся тем, что определяют степень модифицирования по ширине полуотбеленной зоны на разломе клиновой пробы, при этом при ее соответствии нормативному значению для конкретной отливки производят дальнейшую разливку расплава упомянутого чугуна из ковша по литейным формам с подачей на струю первоначально установленной навески модификатора с учетом прерывания его подачи перед началом заполнения стояка и заливочной чаши каждой литейной формы, а при несоответствии ширины полуотбеленной зоны нормативному значению - первую литейную форму изолируют и утилизируют, затем повторно замеряют температуру чугуна в ковше и при ее несоответствии требованиям технологического процесса производят слив расплава из ковша и его повторное наполнение из печи, корректируют расход упомянутого модификатора, заливают следующую литейную форму и повторно определяют степень модифицирования.