Способ получения дроби из чугуна Советский патент 1980 года по МПК B22D23/08 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к полу чению металлической дроби из жидкого металла методом распыления. Полу ченную дробь используют в литейном производстве, металлургии, машиностроении при очистке металлических изделий, в производстве строительны материалов. Известен способ получения дроби, при котором в струю распыливающего агента (газа, воды) вводят порошкообразные модифицирующие добавки в виде комплексных модификаторов, содержащих магний, кальций 1. Недостатком этого способа являет ся то, что кальций и магний, входящие в состав комплексных модификато ,ров, быстро ОКИСЛЯЮТСЯ, образуют большое количество ишака, который ухудшает качество дроби. Кроме того ввод комплексных модификаторов с магнием и кальцием сопровождается большим пироэффектом и интенсивным дымовыделением, что усложняет работ обслуживающего персонала при производстве дроби, уменьшает выход годHoVo. Большое количество шлака также увеличивает производственные зат раты на очистку от него технологического оборудования. Процесс ввода комплексных модификаторов в струю распыливающего агента приводит к тому, что время контакта магния и кальция с жидким чугуном будет ограничено и, следовательно, недостаточно для ПОЛНОГО их усвоения жидким чугуном. Известен также способ получения металлических порошков из расплава путем распыления жидкого металла газами ИЛИ водой, при котором расплав перед распылением подвергают диффузионному раскислению через шлак 2. Однако применительно к получению дроби из чугуна этот способ требует наличия расплава готового состава ДЛЯ последующего его распыления и не обеспечивает повышения стойкости дробд из чугуна. При этом форма получающейся-дроби, зависящая от поверхностного натяжения, не всегда сферическая. Целью изобретения является повышение ,стойкости дроби. Цель достигается за счет непрерывного ввода в струю распыливаемого жидкого расплава ферросплава с содержанием кремния от 50 до 90%,

При этом кремний независимо от его содержания в ферросплаве (от 50 до 90%) хорошо растворяется в железе и проявляет себя как сфероидизирующий графит элемент. При больших скоростях охлаждения (что имеет место при производстве дроби) кремний образует очень непрочные карбиды, распад которых приводит к образованию шаровидного графита. Одновременно кремний является также графитиэатором чугуна, поэтому время для расплавления карбидов в дроби чугуна, обработанного кремнийсодержащим ферросплавом, резко сокращается.

Для определе1 ия эффективности влияния кремнийсодержащих ферросплавов на продолжительность отжига (на примере дроби диаметров 3 ) и структуру чугуна (в дроби) ваграночной плавки (Сдещ 3,2-3,6% Si ,8%; Ми 0,4-0,б% В 0,09-0,12; Р 0,12-0,15%) используют ферросплавы (ферросилиций) с содержанием крения 15; 25; 40; 50; 60, 75; 90. Расход ферросплава .постоянный (1,5% от массы жидкого чугуна).

Ферросплав с содержанием кремния 50-90% обеспечивает эффективное сокращение продолжит.ельности термообработки дроби, а также позволяет получить оптимсшьную структуру чугуна дроби, что обеспечивает значительное повышение ее стойкости.

При содержании кремния в ферросплаве менее 50% структура чугуна дроби, форма графита (а следовательно, и механи-ческие свойства чугуна дроби) неудовлетворительны. При содержании кремния 40% структура чугуна дроби хорошая (перлитная),форма графита неудовлетворительна и в .результате механические свойства чугуна дроби низкие.

Предлагаемый способ получения дроби был проверен в промышленных условиях Старооскольского механического завода. Дробь, отлитая по технологии этого способа (обработка жидкого серого чугуна кремнийсодержащим ферросплавом - ферросилицием

с содержанием кремния 75%) , совместно с дробью из обычного серого чугу.наПодвергали сравнительным испытаниям на циклическую стойкость на дробеметном испытательном стенде типа ДИС-1 конструкции ВНИИЛИТМАШ, Испытания проводили со скоростью выброса дроби 80 м/с, что сойтветствует скорости выброса дроби в промышленных дробеметных аппаратах,используемых для очистки литья. Испытания покаэал что стойкость дроби, полученной по способу согласно изобретению доходит до 210 циклов по сравнению с 30 циклами дроби, которая изготовлена из обычного серого чугуна.

Только за счет повышения стойкости дроби экономический эффект по Старооскольскому механическому заворчу составит более 18 мпн.руб, в год, В настоящее время этот завод производит примерно 220 тыс,т, дроби из чугуна в год стоимостью 110 руб,/т, повышение стойкости дроби в 5 раз равноценно ежегодной экономии более 170 тыс,т, металла (дроби), за счет чего и получают указанный экономический эффект.

Формула изобретения

Способ получения дроби из чугунa включающий ввод добавок в жидкий расплав, распыление, охлаждение и последующую термообработку, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения стойкости дроби, в качестве добавки используют кремнийсодержаадй ферросплав с содержанием кремния 50-90%, который вводят непрерывно в струю распыливаемого жидкого расплааа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,. Авторское свидетельство СССР № 541582, кл, В 22 D 23/08, 1975,

2. Авторское свидетельство СССР J 196062, кл. С 21 315/02, 1966.