Устройство для обработки чугуна Советский патент 1992 года по МПК C21C1/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для металлургической обработки чугуна различными модифицирующими, рафинирующими, раскисляющими, сфероидизирующими, науглероживающими и другими добавками.

Цель изобретения - повышение степе- ни усвоения металлургических добавок.

На чертеже представлено устройство, продольный вертикальный разрез.

Устройство состоит из футерованной емкости, например литейного ковша 1. Внутри ковша 1 смонтирована реакционная камера 2, выполненная из тонколистовой стали. В стенках камеры выполнены отверстия 3. Полость камеры заполнена добавками 4, в качестве которых используются магний, ферросилиций, силикокальций. кокс, электродный бой, электродная стружка и т.д. Реакционная камера снабжена несколькими радиально расположенными, закрепленными на боковойстенке(с помощью обода) пружинными упорами 5. Упоры выполнены выпуклыми в сторону дна емкости. Камера смонтирована в ковше с зазором между дном колокола и дном емкости. Наиболее целесообразно располагать камеру примерно по середине столба металла в ковше.

Устройство работает следующим образом.

Сначала в ковше перед заливкой жидкого металла монтируют реакционную камеру. Перед этим расчетную порцию добавок загружают в камеру, закрывают ее крышкой обода, закрепляют на камере пружинные упоры. Затем вставляют камеру в ковш сверху и. надавливая на камеру каким-либо рычагом или другим приспособлением, вдвигают камеру вместе с упорами внутрь

ч О

ел

ковша примерно до середины его высоты. При этом пружинные упоры взаимодействуют со стенками ковша, сгибаются и после установки камеры надежно его фиксируют в подвешенном состоянии за счет контакта со стенками ковша.

Заливку жидкого чугуна в ковш осуществляют, направляя струю металла мимо камеры и упоров. В момент наполнения ковша металлом происходит нагрев камеры и до- бавок (до 800-1000°С) теплом жидкого металла за счет радиации. Затем по мере наполнения ковша и поднятия уровня металла жидкий металл вступает во взаимодействие с добавками и происходит ме- таллургическая обработка его за счет растворения добавок в металле, Когда вся камера оказывается погруженной в металл, процесс обработки чугуна продолжается. При этом всплывание камеры и добавок исключе- но, так как пружинные упоры фиксируют ее в подвешенном состоянии (возможно лишь частичное опускание камеры вниз в связи с потерей пружинных свойств упоров от воздействия температуры, но это не влияет на эффективность процесса).

В конце процесса обработки возможно растворение пружинных упоров в жидком чугуне, но это происходит уже после растворения добавок и камеры. Если упоры не расплавились, то их остатки удаляют из ковша после слива металла.

При использовании изобретения повышается степень усвоения добавок снижается их расход и уменьшается себестоимость чугуна. Во-первых, при установке камеры в ковше с зазором между ее дном и дном ковша происходит предварительный нагрев камеры и модификатора за счет тепла жидкого металла, находящегося в нижней части ковша. Нагрев модификатора до 800-1000°С способствует интенсификации реакций растворения добавок в металле, причем реакции идут с более полным усвоением и использованием добавок. Во-вторых, нали- чие зазора между камерой и дном ковша обеспечивает более плавное протекание реакций со всем объемом металла без испарения модификатора и выброса металла. При закреплении камеры на дне ковша холод- ный модификатор вступает в реакцию с первой же порцией металла, часть модификатора (до 10-15%) испаряется, наблюдается выброс металла из ковша. К моменту полного заполнения ковша модификатор, как правило, полностью расходуется и часть металла остается необработанной, что приводит к снижению степени усвоения добавок. Предлагаемое -устройство позволяет- обеспечить условия для плавного, спокойного протекания реакций с устранением бесполезного испарения модификатора, выбросов металла при высокой степени усвоения добавок (до 85-90%).

Проводили сравнительные испытания известного и предлагаемого устройств. Обрабатывали чугун металлическим магнием ММ в кусках размером в поперечнике 10-15 мм. Масса металла 100 кг. Температура чугуна 1380°С. Состав чугуна до обработки %: С3,15-3,20; S11.7-1,9; Мп 0,4-0,5; S 0,07-0,09; Р 0,17. При одинаковом расходе модификатора (0,5 кг) получен высокопрочный чугун со следующими механическими свойствами; известное устройство (камера закреплена на дне ковша) ав 46 кг/мм2, 6 8%, НВ 179, предлагаемое устройство (камера закреплена (с зазором между ней и дном ковша СТВ 55 кг/мм2, б 5,5%. НВ - 207. Следовательно, механические свойства чугуна, обработанного с использованием предлагаемого устройства, выше, чем чугуна, обработанного в известном устройстве, что объясняется более полной обработкой чугуна и более высокой степенью усвоения модификатора (в известном устройстве около 81 %, в предложенном 87%).

Формула изобретения Устройство для обработки чугуна, включающее разливочный ковш с размещенной в era полости реакционной камерой с перфорированными стенками, заполненной металлургическими добавками, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения металлургических добавок, реакционная камера выполнена с пружинными упорами, радиально расположенными и закрепленными одним концом на боковых ее стенках, а другим опирающимся на внутреннюю стенку ковша, причем упоры выполнены выпуклыми в сторону дна ковша, а реакционная камера расположена в ковше с зазором между дном камеры и дном ковша.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для металлургической обработки чугуна. Целью изобретения является увеличение степени усвоения добавок. Сущность изобретения заключается в том, что реакционная камера с металлургическими добавками снабжена пружинными упорами, радиально расположенными и закрепленными одним концом на боковых стенках камеры, а другим концом опирающимися на внутреннюю стенку ковша, причем упоры выполнены выпуклыми в сторону дна ковша, а камера расположена в ковше с зазором между дном колокола и дном ковша. Изобретение обеспечивает повышение степени усвоения модификатора до 85-90%. 1 ил.