Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/10 

да СП

СО

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к литейному производству синтетических серых чугунов, предназначе.нных для заливки подовых блоков, графитизированных анодов и катодов в электролизерах для получения и рафинирования цветных металлов и других изделий, при меняемых на предприятиях цветной металлургии, и может быть использовано в электротехнической промыт-ленности,, ...

Известен чугун fl, содержащий, вес.%:

Углерод3-4

Кремний 2,5-3,6 Марганец Не более О,9 Фосфор0,8-1,6

Сера . До 0,05 Железо Остальное Структура указанного чугуна на 100% состоит из перлита, имеющего высокое электросопротивление. Графит входит в состав чугуна в виде частиц пластинчатой прямолинейной формы, размер которых достигает 360 мкм Такая форма графита и большой размер частиц дополнительно повышаю элёктросопротивление чугуна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеому эффекту является чугун ГД,1, бдержащий, вес.%:,

Углерод

3,2-3,8

Кремний

1,

Марганец

0,3-0,7

0,1-0,3

Хром

0,1-0,5

Никель

0,03-0,1

Титан

0,1-0,5

Медь

0,05-0,4

Фосфор

0,1-0,5

Молибден

0,1-0,5

Алюминий

0,02-0,1

Иттрий

Кальций

0,01-0,1

Железо

Остальное

При использовании указанного чууна для заливки подовых блоков лектролизеров электросопротивление контакта угольный блок - катодный стержень достигает большой величины.Это приводит к большому падению напряжения в электролизной ванне, что вызывает перерасход электроэнергии для поддержания нужного режима электролиза и выхода алюминия на требуемом уровне.

Целью изобретения является повышение электропроводности чугуна.

Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром никель, титан, алюминий, молибден, кальций и железо, дополнительно содержит ванадий при следующем соот ношении компонентов, вес.%:

2,8-4,2

Углерод 1,2-3,0 Кремний

Марганец 0,3-0,8

Фосфор 0,5-1,6

Сера 0,03-0,1

Хром 0,1-0,3 0,05-0,15

Никель

Титан 0,01-0,05

Алюминий 0,02-0,06

Молибден 0,03-0,1

Кальций 0,01-0,05

Ванадий 0,05-0,15

Железо Остальное

Наличие ванадия в пр|едлагаемом составе синтетического серого чугуна способствует измельчению зерна металлической матрицы, повышает степень дисперсности графита и, как следствие, увеличивает плотность ме5 талла, что. повышает электропроводность чугуна.

Проводят три плавки синтетического серого чугуна в индукционной печи повышенной частоты емкостью 60 кг на шихте., состоящей из 100% отработанных стальных блюмсов. В качестве карбюризатора используют отходы угольных блоков с содержанием углерода 96,7%.

Составы известного и предлагаемого чугунов приведены в табл.1.

Таблица 1

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний,, марганец, фосфор, серу, хром, никель, титан, алюминий, молибден, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения электропроводности, он дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов-, вес.%: 2,8-4,2 Углерод 1,2-3,0 Кремний 0,3-0,8 Марганец 0,,6 Фосфор 0,03-0,1 Сера 0,1-0,3 Хром 0,05-0,15 Никель 0,01-0,05 Титан 0,02-0,06 Алюминий 0,03-0,1 Молибден 0,01-0,05 Кальций i 0,05-0,15 Ванадий Остальное Железо (Л

Известный Предлагаемый

0,070,40,

0,010,02 0,05

0,030,035 0,08

0,050,06 0,15

Синтетическим серым и предлагаемыми чугунами заливают образцы, имитирующие подовые блоки, и образщл для определения электрических, литейных и механических свойств этих чугунов. Производят замер электросопротивления контакта угольный

Известный Предп а гаемый

Продолжение табл. 1

блок - катодный стержень на всех залитых образцах.

Результаты механических испытаний, литейные и электрические свойства предлагаемого и известного чугунов,а также 25 данные по замерам электросопротивления контакта сведены в табл. 2.

Таблица 2

Продолжение табл. 2 Результаты испытаний показали , что электросопротивление контакта угольный блок - кйтодный стержень при заливке чугуном предлагаемого состава в 8,15 раза меньше, чем при использовании известного чугуна; удельное электросопротивление чугуна в 1,83 раза меньше, чем известного; линейная усадка чугуна в 2 раза меньше, чем известного; жидкотекучесть предлагаемого чугуна в 1,69 раза больше,чем известного. Механические свойства предлагаемого чугуна: предел прочности при разрыве, изгибе, а также ударная вязкость ниже соответствующих свойств известного чугуна, однако они не играют определяющей роли, так как в условиях работы изготовляемых изделий нет необходимости в высоких прочностных и пластических свойств. Твердость .предлагаемого чугуна выше твердости известного. Ожидаемый годовой экономический (эффект от максимального объема использования изобретения составит 650 тыс. рублей за счет эконо 1ии свежих шихтовых материалов.