Способ получения защитного слоя на рабочей поверхности изложницы Советский патент 1987 года по МПК B22D27/18 

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам получения изложниц, и может быть использовано при изготовлении изложниц с окисленным поверхностным слоем.

Цель изобретения - увеличение толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложниц и уменьшение опасности приваривания слитка к изложнице на ранней стадии эксплуатации .

Сущность способа заключается в TOMj что на стержень формы для отлив- ки изложницы наносится окислитель в виде смеси карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении (0,1 0,3) : 1,

Карбонаты.Са и Mg в данном случае выбраны с учетом обеспечения тройного эффекта. Во-первых, являясь практически нерастворимыми в воде, они создают пористую основу, которая удерживает окислитель и предотвращает впитывание его в поры стержня. Тем самым обеспечивается постоянный контакт окислителя с металлом, что повышает эффективность окислителя с увеличением толщины окисленного слоя Во-вторых, карбонаты Са и Mg при нагревании в интервалах температур, соответственно, 587-898 и 447-756°С разлагаются с вьщелением СО. Увеличение парциального давления СО в атмосфере литейной формы влияет на равновесие реакции С + СО , сдвигая его влево. Таким образом, при окислении чугунных отливок уменьшается расход окислителя на окисление углерода и возрастает доля окислителя, расходуемого на окисление железа,что позволяет дал«е на чугунных отливках получать окисленный слой достаточной Толщиныв В-третьих, непосредственно

СО

является сильным окислителем.

при температурах расплавленного металла и, следовательно, в процессе окисления вовлекается газовая фаза, способствующая интенсификации окисления железа.

Выбранные пределы содержания соотношения карбонатов и хлоридов в окислителе обусловлены следующим-. При содержании СаСОэ или MgCOg или их смеси в окислителе в соотношении с х.поридами менее ;1 из-за частичного впитывания окислителя в стержень газовая фаза в контактной зоне с ме

0

5

5

0

таллом не насыщается СО и эффективность процесса окисления металла очень мала. При содержании карбонатов в окислителе в .соотношении с хлоридами более 0,3 5 1 окислитель характеризуется неудовлетворительными технологическими свойствами, в частности имеет плохую кроющую способность и отслаивается в процессе заливки формы металлом, способствуя образованию ужимин на поверхности отливок.

Пример В мартеновском цехе с соблюдением условий идентичности проводят испытания 12-тонных изложниц из доменного чугуна, содержащего,%: С 4,3; si 0,6; Мп 0.,25; 80,02; Р 0,09, Изложницы отливают в песча- но-глинистые формы со стержнями, на которые тюверх противопригарной краски наносят окислитель.

При отливке изложниц согласно известному способу на стержни пульверизатором наносят только насыщенный водный раствор хлоридов СаС или MgClj. При отливке изложниц по предлагаемому способу на стержни наносят окислитель, состоящий из смеси карбонатов MgCOj и хлоридов CaClj и MgClj в различном соотношении карбонатов и хлоридов от 0,05:1 до 0,4:1 соответственно.

5

0

5

0

I

5

Стержни после нанесения окислителя провяливают на воздухе в течение 30 мин, а затем устанавливают в литейные формы.

Формы заливают при температуре чугуна 1200°С.

От рабочей поверхности полученных изложниц отбирают керновые пробы 5 X 10 мм для контроля толщины и степени- окисления рабочего слоя,Анализ структуры проводят на микроскопе МИМ-8 при увеличении 100, Окисленным считается слой металла, в структуре которого содержится не менее 5% окислов. Степень окисления оценивают в 50 полях зрения по среднему процентному содержанию окислов в структуре.

Изложницы (по три от каждого варианта) стали

дают за изложницами на протяжении 10 циклов эксплуатации. Каждый приварившийся к изложнице слиток после извлечения на копре осматривают и

эксплуатируют при разливке с температурой 1590 С, Наблю .313

фиксируют суммарное количество приваров.

Результаты испытаний изложниц с окисленным поверхностным слоем ведены в таблице. .

Как видно из таблицы, во всех слу чаях применения окислителя, содержащего карбонаты и хлориды кальция и/или магния в рекомендуемых преде- лах, устраняются случаи приваривания слитков на ранней стадии эксплуатации изложниц и обеспечивается толщина окисленного слоя в пределах 2,2-2,7 мм. Использование окислителя с соотношением карбонатов и хло- .РИДОВ менее 0,1:1 не приводит к устранению приваривания, хотя и вероятность этого уменьшается (опыты 3,8, 13, 18, 23 и 28). Применение окислителя с соотношением этих составляю тцих 0,4:1 (сверх рекомендуемого предела) хотя и приводит к устранению случаев приваривания слитка, но из-за растрескивания слоя окислителя на поверхности изложниц образуются ужимины. Из 27 изложниц, отлитых с применением такого окислителя, имеют ужимины 22%,

Известный CaCl

MgClj

ПредлагаемыйCaCI + СаСО,

MgCl + СаСОз

с

5

0

5

Таким образом, применение предлагаемого способа изготовления изложниц с окисленным поверхностным слоем путем нанесения окислителя, содержащего карбонаты и хлориды кальция и/или магния в соотношении (0,1 0,3):1, позволяет увеличить в 20 - 30 раз толщину окисленного слоя и устранить случаи приваривания слитка и изложницы на ранней стадии их эксплуатации, а также повысить их эксплуатационную стойкость в среднем на 15%. Фор мула изобретения

Способ получения заш 1тного слоя на рабочей поверхности изложницы, включающий нанесение раствора окислителя на поверхность стержня, размещение стержня в литейной форме и заливку формы металлом, отличающийся тем, что, с целью увеличения толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложницы и уменьшения опасности приваривания слитков на ранней стадии эксплуатации, в качестве окислителя используют смесь карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении (0,1-0,3):.

0,1 0,08

7 9

0,1

0,2

0,3

0,4

0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

CaCl + MgCO,

MgCl,j + MgCOj 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4

CaClj

+ (CaCOj+ MgCO,)

0,05

0,1

0,2

0,3 0.4

28 MgClj +

+(СаСО,+М8СОэ) 0,05

0,1 0,2 0,3

0,4

ВНИИПИ Заказ 5925/8

Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение таблицы

2,6 2,5 2,5 2,7

1,1 2,7 2,3 2,6 2,4 0,8 2,5 2,5 2,3 2,6 1,1

2,5 2,3

2,4 , 2,2

0,9 2,3 2,2 2,5 2,3

Тираж 741

Подписное

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам получения изложниц, и может быть использовано при изготовлении изложниц с окисленным поверхностным слоем. Цель изобретения - увеличение толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложницы и уменьшение опасности приваривания слитка к изложнице на ранней стадии эксплуатации. Способ заключается в том, что на стержень формы для отливки изложницы наносят окислитель в виде смеси карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении