Графитизирующий состав смеси для модифицирования чугуна Советский патент 1988 года по МПК C21C1/08 

ш

с

Изобретение относится к литейно- , му производству, а именно к составам для графитизирунлцей обработки чугуна и может быть использовано для улучшения качества чугунного литья. Целью изобретения является уменьшение кромочного отбела отливок, снижение стоимости смеси и утилизации отходов. Графитизирукщий состав смеси для модифицирования чугуна содержит, мас.%: печные шпаки алюминиевого производства 15-30, древесный уголь, обрабо- танньй углекислым барием, 10-20, и отсев железокремниймагниевой лигатуг.. ры - остальное. Применение смеси позволяет практически устранить кромочный отбел отливок и в два раза уменьшить стоимость смеси. 3 табл. .

1.

00

со со Ьэ

Изобретение относится к литейному производству, а имейно к составам дп графитизирующей обработки чугуна,, и может быть использовано дпя улучше- ния качества чугунного-литья.

Цель изобретения - уменьшение кромочного отбела отливок, снижение стоимости смеси и утнлизахщи отходов

Графитизирующий состав смеси для модифицирования чугуна содержит печные шлаки алюминиевого производстваJ отсев железокремниймагниевой лигатур (йСКМП) и древесный уголь, обработан- :ный углекислым барием, при следуюЕ ем ;соотношении компонентов, мас.%; Печные шпаки алюминиевого

производства15-30

Древесньш уголь обработанный углекислым ба-

рием. 10-20

; Отсев ЖКМПОстальн

Печные шлаки алюминиевого произ водства входящие в состав предлагаемой графитизирующей смеси, содержат компоненты в следующем соотношении, мае.%:

Алюминий 15-36

Кремний 10-25

Карбид крем-

кия10--25 .

Глинозем30-35

Монооксикарбид

алюминия Остальное

Присутствующие в печных птаках карбид кремния, глинозем, моноокси-, карбид алюминия являются подложками для зарояздения дополнительных центров кристаллиза11;ии х рафита. Нижни й предел содержания печных шлаков алю- миниевого производства в составе смеси (15 мас.%) установлен исходя из обеспечения требуемого снижения величины кромочного отбела Верхний предел (30 мас,%) ограничен вследст- вие отрицательного влияния алюминия на газоусадочную пористость и шейную склонность чугуна к пленкооб- разованию.

Использование в графитизирующем составе смеси древесного угля, обработанного углекислым барием, обос.но- вано его высокой активностью. Порошок древесного угля фракций 0,05- 0,4 мм, введенный в смесь в количест , ве 10-20 мас.%5 образует дополнительные центры графктизации, повышая тем самым общее их количество в чугуне, и обеспечивает меньшую вероятность

кристаллизации заливов с образованием структурно-свободных карбидов, что уменьшает склонность чугуна к кромочному отбелу. Кроме того, присутствующий в его составе ВаСОд, разлагаясь на ВаО и СО, способствует интенсивному перемешиванию расплава пузьфька- ни СО/, увеличивая равномерность распределения графитных включений по объему металла ВаО служит дополнительным центром графитизации.

Ввод более 20 мас.% древесного угля, обработанного углекислым барием, в состав смеси приводит к флотации включений графита в чугунеi неравномерному его распределению и появлению в отдельных зонах отливок структурно- свободных карбидов за счет обеднения углеродом Ввод менее 10 мас.% Д1,ревесного угля в состав смеси не обеспечивает стабильного действия смеси в результате его растворения, При этом зародышеобразующий эффект включений графита незначителен, эффективность модифипярования определяется лишь действием печных шлаков, алюминиевого производства и отсевов

жмл.

Ввод в состав смеси отсева ЖКМЛ способствует повьппению ее активности при взаимодействии с жидким металлом Это вызвано наличием в ее составе магния, которьй обеспечивает интенсивный барботаж расплава вследствие 1-шзкой температуры его кипения (). При этом оовьгаается усвоение углерода из древесного угля. Кроме того, отсев ЖКМП сам по себе является графитизирующей присадкой при Модифицировании чугуна, так как содержит до 55 масД Si,. Фракцион- ньй состав отсева лигатуры не более 1 MT-I. Эти отходы образуются при дроблении ЖКМП для произв-одства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Колич(ество отходов до 30% от массы модификатора, до настоящего времени они на находили применения.

Пример, Эффективность действия графитизирующего состава смеси оценивают с помощью специальных технологических проб, позволяющих создавать реальные условия получения кромочного отбела в отливках. Конструкция пробы представляет собой кольцо с d -100 MMj 1 „а(, 120 мм и высотой ЗО мм. К t-шжней части кольца примыкает технологический залив

шириной 5 мм по всему диаметру кольца и толщиной 1,5 мм. Кромочный отбел оценивают визуально измерением в.ели- чины отбела на изломе кольца и залива.

Вьтлавку чугуна осуществляют в индукционной тигельной печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой тигля

. Химический состав чугуна сле-ю известной смеси и предлагаемой, дующий,мае.% : С 3,25; Si 2,1; Мп 0,64; Р 0,1i S 0,06; С.г 0,08.

Графитизирующую смесь подают на дно ковша при вьшуске металла из печи при . Смесь готовят путем 15 механического перемешивания предварительно дробленных до фракции 1-3 мм печных шпаков алюминиевого производот содержания компонентов и предлагаемом составах смесей одинаковом их расходе, равном 0

Предлагаемый графитизирующий смеси способствует устранению к ного отбела по сравнению с изве составом.

В табл.3 представлена стоимо

Составы предлагаемой смеси и меньшую стоимость, чем известйы тав смеси.

Формула изобрет.е

Графитизирующий состав смеси модифицирования чугуна, содержа 20 углеродсодержащий, алюминийсоде материалы и железокремнистый сп отличающийся тем, ч с цачью уменьшения кромочного о отливок, снижения стоимости сме утилизации отходов, она в качес алюминийсодержащего материала с жит печные шлаки алюминиевого п водства, в качестве углеродсоде щего.материала - древесный угол работанный углекислым барием, в честве железокремнистого сплава сев железокремниймагниевой лига при следующем соотношении компо

ства, древесного угля, обработанного

углекислым барием, фракции 0,05- 0,4 мм и отсева ЖМП. Длительность перемешивания 5 мин. Времй перемешивания установлено экспериментально и ограничено возможностью расслоения смеси.

При приготовлении известной и предложенной смесей используют фер- росиликобарий ФСБа15, графит, черный ГЛФЗ, алюминиевую пудру, шлаки алюми- ниевого производства, отсев ЖКНЛ-2, древесный уголь, обработанный угле-. кислым барием.

Составы предлагаемой смеси готовят на нижнем, среднем, верхнем, а также ниже нижнего и вьш1е верхнего пределах содержания компонентов, известный состав смеси применяют с содержанием компонентов на среднем уровне.

Составы смесей приведены в табл.1.В табл.2 приведены результаты из- мекения величины отбела в зависимости

от содержания компонентов в известном и предлагаемом составах смесей при одинаковом их расходе, равном 0,3.

Предлагаемый графитизирующий состав смеси способствует устранению кромочного отбела по сравнению с известным составом.

В табл.3 представлена стоимость

известной смеси и предлагаемой,

Составы предлагаемой смеси имеют меньшую стоимость, чем известйый состав смеси.

Формула изобрет.ения

Графитизирующий состав смеси .для модифицирования чугуна, содержащий углеродсодержащий, алюминийсодержащий материалы и железокремнистый сплав, отличающийся тем, что, с цачью уменьшения кромочного отбела отливок, снижения стоимости смеси и утилизации отходов, она в качестве алюминийсодержащего материала содер. М жит печные шлаки алюминиевого производства, в качестве углеродсодержа- . щего.материала - древесный уголь, обработанный углекислым барием, в ка- , честве железокремнистого сплава - отсев железокремниймагниевой лигатуры при следующем соотношении компонен

тов, мас.%:

Печные шлаки алюминиевого производства 15-30 Древесный уголь, об- рлботанньш углекислым барием10-20 Отсев железокремниймагниевой лигатуры Остальное

Известный 13,5

Таблица

3,2

0,9

1,2 0,2

Таблица 1

25

71,5

Продолжение табл.2

5

Состав смеси

3

4 5 6

Отбел мм

в заливев теле отливки

0,3О

ОО

3,51,3

3,0 1,0

ТйбяНКА )