Способ модифицирования чугуна и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК C21C1/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам модифицирования жидких металлов и устройствам для их реализации, и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов.

Цель изобретения - повышение усвоения модификаторов, снижение трудоемкости процесса и потерь температуры.

На фиг.1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фиг,.2 - устройство без крышки, вид сверху.

Способ модифицирования осуществляют следующим образом.

Модификаторы засыпают в реакционные камеры ковша. Ковш накрывают крышкой и наполняют металлом. Модификаторы начинают интенсивно испаряться и гореть, Будучи легче металла, они стремятся .всплыть на поверхность расплава. За счет того, что

струя металла перекрывает значительную часть площади реакционной камеры модификатор, всплывший на поверхность металла, захватывается струей и интенсивно перемешивается с металлом, что обеспечивает высокую сте- , пень усваивания модификатора. Модифицированный магнием чугун по заполнении одной реакционной камеры переливаются в другую реакционную камеру и смешивается с чугуном, обогащенным кремнием, что обеспечивает последовательное модифицирование чугуна сначала магнием, а потом графити- зирующим инокулятором в том же ковше без перелива металла в другую емкость.

Устройство для модифицирования содержит футерованный корпус с наклонными стенками 1 и 2 и днищем 3, а также огнеупорную перегородку 4. Высота огнеупорной перегородки равоо

N3

СО

оо

на (0,4-0,6) высоты ковша. Уменьшение высоты перегородки ниже указанного предела приводит к необходимости уменьшать размеры отверстий в крышке, что приводит к увеличению времени обработки, излишним потерям температуры, а также может привести к перемерзанию отверстий. Увеличение высоты перегородки приводит к снижению интенсивности перемешивания порций расплава, а также к неоднородности расплага по химическому составу. Промежуточная крышка содержит футерованный корпус 5, днище 6 и отражательную юбку 70 В днище крышки выполнены отверстия 8 и 9 с соотношением диаметров 1:2, которое определяется временем усвоения магний- содержащего модификатора и временем растворения графитизирующего инокуля- тора, а также последовательностью проводимых операций обработки расплава,. Время усвоения магнийсодержаще- го модификатора примерно в 2 раза больше, чем время растворения графитизирующего инокулятора .

Устройство работает следующим образом

В прогретый пустой ковш засыпают модификаторы. Загрузка осуществляется таким образом, что в одну реакционную камеру а, образованную стенкой

1и перегородкой 4 укладывается маг- нневая лигатура, а в другую реакци- оннуго камеру Ь, образованную стенкой

2и перегородкой 4, кремнийсодержащий модификатор. Затем на ковш устанавливается промежуточная крышка таким образом, чтобы отверстие 8 большего диаметра располагалось над реакционной камерой а, а отверстие 9 меньшего диаметра располагалось над реакционной камерой Ъ. Затем в ковш заливают металл, который начинает одновре- менно растворять магниевый модификатор и кремнийсодержащий модификатор, причем наполнение реакционой камеры

а, содержащей магниевый модификатор, происходит в 2 раза быстрее, чем наполнение реакционной камеры Ь, содержащей кремнийсодержащий модификатор. По заполнении реакционной камеры а, чугун, прошедший сфероидизирующую обработку, переливается в реакционную камеру Ь, что обеспечивает последующую графитизирующую обработку чугуна жидким металлом, обогащенным кремнием в том же ковше. По оконча-

0 5

0

5

нии заполнения ковша металлом снимается крышка, удаляется шлак, и металл заливается в формы. Крышку можно не снимать, а загрузку модификаторов производить через отверстия в крышке„

Пример, В индукционной тигельной печи выплавляют чугун следующего состава,%: С 3,67; Si 1,6; Мп 0,45; S 0,02; Р 0,1; Сг 0,15. Выплавленный чугун обрабатывают маг- нийсодержащим модификатором ФСМг7 (2%) и ферросилицием ФС75 (0,7%). Обработку проводят двумя способами. Предлагаемый способ включает одновременное, но раздельное модифицирование магниевым модификатором и ферросилицием в реакционных камерах ковша с последующим смешиванием порций металла с

По известному способу осуществляют загрузку на дно ковша магниевого модификатора совместно с ферросилицием, их пригрузку стальной стружкой, установку крышки, наполнение ковша металлом, снятие крышки, снятие шлака и заливку проб. По предлагаемому способу проводят загрузку в реакционные камеры ковша магниевого модификатора и ферросилиция, установку крышки, наполнение ковша металлом, снятие крышки, снятие шлака и заливку проб. Результаты исследований приведены в таблице.

Угар углерода в процессе модифицирования по предлагаемому способу ниже на 20%, чем по известному.

Применение предлагаемого способа и устройства для модифицирования чугуна позволяет повысить эффективность усвоения модификатора за счет того, что в течение всего периода модифицирования последний интенсивно перемешивается с жидким металлом, сократить падение температуры металла в процессе модифицирования, получить порциЬ чугуна, обогащенные одна - кремнием, а другая - магнием, по отношению одна к другой являющиеся жидкими модификаторами, с последующим их смешиванием путем перелива металла из одной реакционной камеры с магниевым модификатором в реакционную камеру с кремниевым модификатором в том же ковше, а также снизить трудоемкость процесса.

ормула

и з

5

обр

16

е т е н и я

1. Способ модифицирования чугуна, включающий загрузку магнийсодержаще- го и графитизирующего модификатора в ковш, заполнение ковша жидким металлом, отличающийся тем, что, с целью повышения усвоения модификаторов, снижения трулоемкости процесса и потерь температуры, модификаторы загружают в раздельные реакционные камеры и каждую из них - заполняют жидким металлом, причем скорость заполнения реакционной камеры с магнийсодержащим модификатором

1632980

в 2 раза иольше, чем с графитизиру- ющим модификатором.

2. Устройство для модифицирования чугуна, содержащее ковш с футерованными стенками и днишем ч футерованную промежуточную крышку с отверстием, отличающееся тем,

что ковш снабжен вертикальной orney-v порцой перегородкой высотой 0,40,6 высоты ковша, делящей полость ковша на две равные по объему реакционные камеры, а в крышке ковша выполнено дополнительное отверстие, причем диаметры отверстий соотносятся как 1:2,

Изобретение относится к металлургии, в частности к модифицированию чугуна. Цель изобретения - повышение усвоения модификаторов, снижение трудоемкости процесса и потерь температуры о Способ модифицирования г чугуна и устройство для его осуществления обеспечивают последовательную обработку чугуна магнийсодержащим и кремнийсодержащим модификаторами в одном устройстве. 2 с.п. ф-лы, 2 шт., 1 табл.

Показатели

Потери температуры,°С

Остаточное содержание Mg, % Содержание усваиваемого Mg, % Содержание усваиваемого Si, % Количество ШГ, % Количество перлита, %

Редактор Н. Яцола

Фиг 7

Составитель Б. Кириленко Техред Л.Олнйнык

Значения показателей по способу

Известный

Предлагаемый

53

О, 109 78

87 90-95

До 15

Фиг. 2

Корректор М„ Максимпшгшец