Экзотермическая смесь для обогрева прибыльных частей литейных форм Советский патент 1978 года по МПК B22D7/10 B22D27/06 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам экзотермических смесей для обогрева прибыльных частей литейных форм при получении отливок из чугуна. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экзотермическая смесь, содержащая жепезоалюминиевый термит в качестве основы (24,2% алюминиевого :порошка и 75,8% железной окал ны) и феррохром til . Данная экзотермическая смесь, предназначена для получения перегретого легированного чугуна непосредственно в ковше перед его заливкой в литейную форму. Однако, она н содержит науглероживающего компонента что препятствует применению ее в прибы лях для питания отливок из серого чугуна. Целью изобретения является получение в прибыльной части формы жидкого серого чугуна, ангшогичного по составу чугуну, запиваемому в форму. Для этого экзотермическая смесь дл обогрева прибыльных частей литейных форм, включающая железоалюминиевый те мит, дополнительно содержит порошок отработанных угЬльньис электродов элек Родуговых печей, ферросилиций и феромарганец при следующем соотнсжаении нгредиентов, вес.%: Порошок отработанных угольных электродов электродуговых печей 3-4 2-3 Ферросилиций 0,5-0,8 Ферромарганец Железоалюмнниевый термитостальное Предпочтительно использование федросилиция марки ФС 75 (ГОСТ 1415-70)и ферромарганца марки ФМн 75 (ГОСТ 4755Железоалюминиевый термит представляет собой порошкообразную смесь алюминиевого порошка и окислов железа в виде железной окалины или руды. В зависимости от содержания активного алюминия в алюминиевом порошке и кислорода в железной окалине термит имеет следующий состав, вес.%: , Алюминиевый порошок 22-26 Железная окалина или руда74-78 Предпочтителен следующий зернбвой состав компонентов предлагаемой экзотермической смеси, мм Железоалюминиевый термит 0,1-0,6 до 0,1 Электродный порошок Ферросплавыдо 3 Пределы содержания компонентов в предлагаемой экзотермической смеси оп ределены расчетом. В табл. 1 приведет расчет предельных значений химического;состава термитного чугуна, получение которого обеспечивается предлагаемой экзотермической смесью. Расчет химического состава термитного чугуна проведен на 1 кг экзотермической смеси. Проценты усвоения ) химических элементов термитным чугуном из составляющих экзотермической смеси (углерод из электродного порошка 55%, кремний из ферросилиция 55% и марганец из ферромарганца 55%) приняты на основании экспериментальных данных. Химические составы термитного металла и ферросплавов при няты исходя из средних практических данных. Из приведенного расчета видно, что предлагаемый состав экзотермической смеси .обеспечивает получение термитного чугуна практически любого химического состава, находящегося в облас ти серых чугунов. Для химического и металлографического анализов изготавливают-и сжигают в специальном огнеупорном тигле порци смеси весом 2,5 кг с содержанием составляющих по нижнему, среднему и верх нему расчетным пределам содержания со тавляющих. По результатам химического и метал лографического анализрв полученного т митного чугуна установлено, что его химический;состав и.микроструктура со ответствуют требованиям стандарта для отливок из серого чугуна повышенного качества (ГОСТ 1412-70) . ; Предлагаемая экзотермическая смесь предназначена для питания чугунных отливок, склонных.к образованию усадочных раковин, термитным чугуном. На фиг. 1 изображена литейная форм в сборе перед заливкой, общий вид; на фиг. 2 - литейная форма в сборе после заливки, общий вид. Прибыльную часть литейной формы (см.фиг. 1) выполняют в виде огнеупор ной оболочки 1. В нижней части оболочки выполняют питающее отверстие 2, сообщающееся с тепловым узлом оТливки. Питаютдее отверстие перекрывают стальной пластинкой 3 толщиной 0,5-1,0 мм, на которую кладут запальную таблетку 4 весом 3-5 г, состоящую из перекиси бария (ВаО) 75%, алюминиевого порошка 22% и магниевого порошка 3%, а полость оболочки заполняют экзотермической смесью. Сверху огнеупорную оболочку закрывают крышкой 5 с вентиляционным отверстием 6. В процессе заливки (см. фиг. 2) жидкий чугун заполняет полость формы и разогревает стальную пластинку 3 до 1300-1320°С. В результате раэогре Ва стальной пластинки загорается запальная таблетка 4 и экзотермическая смесь. В процессе горения смеси в прибыльной части литейной формы образуется высокоперегретыйжидкий чугун, питающий отливку в процессе ее затвердевания, а термитный шлак всплывает в верхнюю часть прибыли. Высокая температура термитного чугуна (свыше 2100С) обеспечивает эффективное питание отливок через питающие отверстия небольшого размера при минимальном расходе жидкого металла. В табл. 2 приведены составы испытанных экзотермических смесей. По 2500 г каждой смеси сжигают в специальном огнеупорном тигле. Поджигание смеси проводят термической спичкой . . Результаты химического анализа полученного термитного чугуна п{эиведены в табл. 3. В результате химического и метешло графического анализов полученных термитных чугунов установлено, что их хи Ический состав и микроструктура соответствуют требованиям стандартов дЛя серого чугуна повышенного качества. Использование предлагаемой экзотермической смеси для прибылей чугунных .отливок позволит сократить расход жидкого чугуна, снизить трудоемкость отделения прибьшей от отливок и ликвидировать брак ОТЛИВОК, по усадочным раковинам. Предлагаемая смесь может быть использована также для прибылей отливок из высокопрочного чугуна.

О о о о

о гr-j о

1Г) Ш

1О m

СП VO N ГП

(-. гг

r-1-O

in 1Л

А)

Ш 1Л

о о

%

о о

л -н

1Л 1Л

о о о о

6

-н о о

г(N о

1Л 1Л

о о

.со

.. гЧ Щ

00 OJ . О

о о

0.

., р- U

л . ..

о «н

t см о

,-t « « -00

д

г-V

ои

S ШI

сЗ оН (б

и гмо S

о 1Ло а

Формула изобретения

Экзотермическая смесь для обогрева прибыльных частей литейных фррм, вклю чающая желеэоалюминиевый термит, о т л и ч а ю.м а я с ятем, что, с целью получения в прибыльной части форма жидкого серого чугуна, аналогичного по составу чугуну, заливаемому в форму, она дополнительно содержит порошок, отработанных угольных электродов электродуговых печей,ферросилиций и ферромарганец приследующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Таблица 2,

Таблица 3.

Порошок отработанных угольных электродов элёктродуговых печей 3-4

Ферросилиций2-3

Ферромарганец0,5-0,8

Железоалюминиевый

термитОстально

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР -425727, ;М.Кл В 22 33 27/06, 1972.