Модификатор для чугуна Советский патент 1979 года по МПК C21C1/00 

(54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве.

Известны модификаторы для чугуна, содержащие РЗМ, алюминий, кремний, хром, марганец, кузнечную окалину, углерод в виде карбида кальция, железо Lli

К недостаткам да1нных модификаторов тносится высокая стоимость, повышенная увствительность к перегреву расплава и времени выдержки модифицированного металла в ковше, что приводит к снижению эффекта модифицирования, перерасходу модификатора, снижению стабильности прочностных свойств литого металла.- t5

Известен модификатор для обработки чугуна, содержащий закись железа в виде окалины железа и углеродсодержащий компонент, причем в качестве углерод- содержащего компонента введен шлам. „ карбида кремния при следующем соотношении компонентов (вес.%):

Шлам карбида кремния14-25 ,

Закись железаОстальное 2.

Недостатком данного модификатора является то, что для полного прохождения реакций, взаимодействия закиси железа и карбида кремния требуется значительное количество времени (15 мин), высокая температура металла при его обработке (1400-1450°С). Ниже указанных температур модификатор становится неэффективным. При взаимодействии карбида кремния с закисью железа образуется шлак с высоким содержанием кремнезема и высокой вязкостью, что

; снижает степень восстановления железа и эффективность действия модификатора.

Целью настоящего изобретения является,разработка простого, дешевого и эффективного модификатора для чугуна с пластинчатым графитом, обеспечивающего стабильное получение чугуна перлитного класса без отбела, повьидаюшего его фйзнкв-механйческие свойства, позволяющего сократить время обработ- . ки расплава. Для достижения указанной цели разработан состав модификатора для чугуна с пластинчатым графитом, состоящий из шлама карбида кремния,, окалины железа, в который дополнительно введены извгютняк (СаЗОз) и техническая сода (.0j) при следующем соотношении компонентов (вес,%): Карбид кремния или его шлам 15-20 Окалина железа55-60 Известняк10-15 Технлческая сода5-10 . Действие модификатора основано на активном течении процесса восстановления железа из окалины карбидом кремния и образования первичных включенийкремнезема в мелкодисперсном виде. Пределы соотношения окалины железа и карбида кремния в модификаторе взяты с таким расчетом, чтобы произошло полное их взаимопейстййё. без остатков окис лов железа или карбида кремния. С иелью снижения вязкости и повышения эффективности восстановления желе за в состав модификатора введен известняк в количестве 10-15%, котЪрый при взаимодействии с расплавом разлагается не СаО и СОСаО, снижает вязкость шла ка, а СО способствует интенсивному перемешиванию металла и модификатора. Снижение доли известняка ниже указа ных пределов не обеспечивает оптимальной вязкости шлаков и полного связьшания кремнезёма, что приводит к снижению степени восстановления железа из ькаливы. Увеличение количества известняка вы ше указанных пределов нецелесообразно вследствие повышения его расхода, увеличения количества времени на его разложение, снижения модифицирующего воздействия на расплав. I , С целью ускорения процесса взаимодействия окислов железа и карбида крем ния и усиления эффектов модифицировани в состав модификатора введена техническая сода (ЫацСОз ) в количестве 5-10% от веса модификатора. Добавка техничес кой соды, кроме ускорения процесса вос

6.914 &5 становления окислов железа (каталитическое действие), способствует снижению вязкости шлаков за счет разрушения в них сложных анионов. Низкая вязкость образующихся шлаков (0,9-1,1 пз) дает возмокность производить модифициpoBaHife расплава, при температурах, не превышающих 1370 С. Увеличение количества технической соды нецелесообразно вследствие усиления дымообразования при ее разложении. Уменьшение количества технической соды (NOgCO) ниже рекомендуемых пределов не дает эффекта ускорения реакций взаимодействия окислов железа и карбида кремния.. . .,. Модифицирование чугуна coctaBa .С 2,0-3,0% , Si 1,7-1,8%, МП 0,50,6% производили в ковше при температуре 135О-1370 С. Количество модификатора соста зляло 1,5% от веса расплавленного металла. Модификатор вводился на дно разогретого до 7ОО-800 С. ковша... При наполнении ковша чугуном карбид кремния активно реагирует с окислами железа в интервале температур НОО1500°С. Вьщеляклцаяся в процессе реакции разложения известняка, технической соды И взаимодействия карбида кремния и окалины окись углерода способствует интенсивному перемешиванию расплава и равномерному распределению модификатора в объеме расплава. Образующиеся в процессе реакции мелкодисперсные включения кремнезема являются зародышами центров кристал.лизации, снижают степень переохлаждения расплава, способствуют измельчению графитовых включений и зерна литого металла, ползгчению однородной структуры в различных сечениях отливки, повышению прочностных характеристик литых изделий, устраншот отбел. Для сравнения полученных: результатов в экспериментах использовали модификатор, состав которого соответствовал приведенному в прототипе. Результаты экспериментов представлены в таблице. 76914 .При обработке чугуна предлагппмым модификптором попытаются физико-мехо-. иичсскйе свойства металла в среднем на 10%, время обработки расплава для дос- . тиження эффекта модифицирования сокра- 5 шйстся в три раза. Модификаторэффективно действует при температурах, не превышающих 1350-1370°С. Способ ввода в расплав не вызывает затруднений. Формулаизобретения Модификатор для чугуна с тшастинча- тым графитом, содержа ций окалину железа и шлам карбита кремния, о т л и 105.g ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышеиия фиоико-мехгдиически.х свойств MRталла и сокра.шег1ия времени молифицирования, он. дополнительно содержит известняк и те.хническую соду нри сле дуго.тпем соотношении компонентов (вёс.%): Шлам карбида кремния15-20 Окалина железа55-60 Известняк10-15 Тахническая сода5-10 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 36О391, кл. С 21 С 1/00, 1972, 2, Авторское свидетельство СССР № 239087О, кл. С 21 С 1/00, 1976.