Фильтрующий элемент Советский патент 1992 года по МПК B22C9/08 C22B9/02 

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к фильтрационному рафинированию расплавов металлов, преимущественно высокопрочного чугуна.

Известен фильтрующий элемент в виде двухслойного окатыша с ядром из огнеупорного наполнителя и внешним слоем из смеси огнеупорного наполнителя и алюминиевого порошка, толщина которого составляет 0,075-0.2 диаметра окатыша.

Достоинством двухслойного фильтрующего элемента является то, что адгезионно- активная добавка (алюминиевый порошок) расходуется только на получение внешнего слоя.

Недостатком указанного фильтрующего элемента является низкая рафинирующая способность при очистке расплава высокопрочного чугуна, так как присутствие алюминиевого порошка во внешнем слое не оказывает положительного воздействия на степень очистки от черных пятен - продуктов взаимодействия магния с кислородом и серой.

Цель изобретения -улучшение качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплениями неметаллических включений в виде черных пятен.

Указанная цель достигается тем, что в фильтрующем элементе для рафинирования расплавов металлов, преимущественно

сл

ю

со vi

сокопрочного чугуна, выполненном в виде двухслойного окатыша с ядром из огнеупорного наполнителя и внешним слоем из материала,содержащего адгезионно-активную добавку, толщина внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионно-активной добавки используют легкоплавкие фториды металлов.

Выполнение внешнего слоя из легкоплавких фторидов металлов позволяет обеспечить высокую рафинирующую способность фильтрующих элементов за счет того, что фильтры, выполняя функцию флюса, повышают эффективность улавливания из расплава чугуна продуктов взаимодействиясфероидизирующихмодификаторов с кислородом и серой.

Регламентация толщины внешнего слоя в пределах 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша обусловлена необходимостькиэбеспече- ния оптимального расхода фторидов металлов.

На чертеже приведен фильтрующий элемент, сечение.

Фильтрующий элемент включает ядро 1 из огнеупорного наполнителя и внешний слой 2 из адгезионно-активной добавки.

Элемент работает следующим образом,

В качестве исходных материалов при изготовлении фильтрующих элементов используют порошкообразные магнезит, алюминиевый порошок (Ст.СЭВ 3624-82), криолит, фторид кальция и жидкое стекло. Фильтрующие элементы изготавливают в два этёпа. Нэ пеосэм этапе из огнеупорного наполнителя - магнезитового порошка размером частиц менее 1 мм, увлажненного водным раствором жидкого стекла плотностью 1,2-1,3 г/см3 на гранулято ре получают окатыши диаметром 10-15 мм. втором этапе окагыши окунают в суспензию из водного раствора жидкого стекла и фторидэ кальция или криолита. Полученные окатыши сушат при 150-200° С в течение 1 ч.

Чугун с исходным содержанием серы 0,07% выплавляют в вагранке. Затем его модифицируют в ковше 4% никель-магниевой лигатурой. Полученный расплав при

1400° С разливают в формы через слой фильтрующих элементов, размещенных в литниковой воронке. Из отливок изготавливают темплеты. На серных отпечатках темплетов выявляют дефекты в виде черных пятен и оценивают относительную площадь, занятую ими. Из зон, свободных от черных пятен, отбирают стружку для анализа серы.

Варианты фильтрующих элементов и результаты их испытаний приведены в таблице.

При выполнении внешнего слоя фильтрующего элемента из легкоплавких фторидов /

металлов существенно понижается пора- женность отливок дефектами в виде черных пятен. Наиболее высокая эффективность достигается при толщине внешнего слоя не менее 0,03 диаметра ядра окатыша, а увеличение указанного соотношения свыше 0,07 не обеспечивает эквивалентного повышения эффективности рафинирования. При ис- пользоваиии криолита в качестве адгезионно-активной добавки также достигается снижение на 15-20% содержания серы в зонах, свободных от черных пятен.

Применение изобретения при изготовлении отливок из высокопрочного чугуна или чугуна с вермикулярной формой графита позволяет улучшить качество отливок за счет уменьшения в них дефектов в виде черных пятен в 10-20 раз.

Формула изобретения Фильтрующий элемент для рафинирования расплавов металлов, преимущественно высокопрочного чугуна, выполненный в виде двухслойного окатыша с ядром из огнеупорного наполнителя и внешним слоем из материала, содержащего адгезионно-ак- тиан/ю добавку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплениями неметаллических включений в виде черных пятен, толщина внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионно-активной добавки используют легкоплавкие фториды металлов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к фильтрационному рафинированию расплавов металлов, преимущественно высокопрочного чугуна. Цель изобретения - улучшение качества отливок за счет уменьшения загрязненности чугуна скоплением неметаллических включений в виде черных пятен. Толщина внешнего слоя составляет 0,03-0,07 диаметра ядра окатыша, а в качестве адгезионно- активной добавки используют легкоплавкие фториды металлов. Указанное выполнение внешнего слоя позволяет обеспечить высокую рафинирующую способность фильтрующих элементов за счет того, что фториды металлов выполняют роль флюса, повышают эффективность улавливания из расплава чугуна продуктов взаимодейстивия сфероиди- зирующих модификаторов с кислородом и серой. Вследствие этого пораженность отливок черными пятнами снижается в 10-20 раз. Кроме того, уменьшается содержание серы в зонах, свободных от черных пятен. Применение изобретения позволяет улучшить качество отливок из высокопрочного чугуна рафинированием его от продуктов взаимодействия сфероидизирующих модификатором с кислородом и серой. 1 ил.. 1 табл. сл с