Рафинирующая смесь Советский патент 1980 года по МПК C21C1/00 

1

Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, точнее к составам присадок для рафинирующей обработки жидких железоуглеродистых сплавов, преимущественно чугуна, кристаллизующегося с пластинчатой формой графита, и предназначенного для последующей обработки его ингредиентами, сфероидизирующими трафит. Присадка может найти применение в литейных цехах при обработке ваграночного или электропечного чугуна.

Известна рафинирующая присадка на основе карбида кальция (100°/о карбида кальция), применяемая для десульфурации чугуна. Карбид кальция представляет химическое соединение кальция с углеродом (СаСг) - твердое вещество кристаллического строения. В карбиде кальция, получаемом промыщленным способом, преобладает кубическая модификация, существующая при 447°С. Технический карбид кальция содержит 70-75% химически чистого СаСа, 17-24% СаО, а также примеси: окислы железа, алюминия, магния, ферросилиция, соединения серы, фосфора и др. 1.

Недостаток карбида кальция как присадки для десульфурации чугуна заключается в том, что он имеет небольшую рафинирующую способность при низкой температуре распла&а (ниже 1400°С), наиболее распространенной в чугунолитейных цехах.

Цель изобретения - повышение рафинирующей способности присадки при низкой температуре обрабатываемого расплава.

Поставленная цель достигается тем, что в известной присадке для обработки железоуглеродистых сплавов, например чугуна, включающей карбид кальция, дополнительно введены сильвинит и фторид натрия при следующем соотношении, компонентов,.

вес. %;

Карбид кальция

85-94

Сильвинит 2-5

Фторид натрия 4-10

Для приготовления рафинирующей присадки указанные ингредиенты берут следующих фракций: карбид кальция не более 1,2-1,4 мм сильвинит не более 1-2 мм; фторид натрия не более 1-2 мм.

Перемешивание компонентов смеси осуществляют в бегунах лабораторного типа. Последовательность загрузки: карбид кальция, сильвинит, фторид натрия.

Составы присадок приведены в табл. 1.

Жидкий чугун (3,40/0 С; 2,7% Si; 0,63% Мп; 0,08%Р; 0,038% S) обрабатывают при 1350°С смесями, указанными в табл 1, и карбидом кальция. Карбид кальция, а также смеси, содержащие сильвинит и фторид натрия, составов 1-5 вводят на зеркало расплава при перемещивании в количестве 1,4% от веса обрабатываемого чугуна.

Результаты десульфурации приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что составы обладают более высокой рафинирующей способностью, чем карбид кальция, тогда как составы 4 и 5 не имеют преимуществ по рафинирующей способности в сравнении с карбидом кальция.

Обработка рафинирующей смесью может осуществляться в обычных, встряхивающих, вибрирующих ковшах, в индукционном миксере, индукционной печи, в магнитогидродинамических установках, в ковщах с механическими мещалками, или же присадка может вводиться в струе воздуха, азота, аргона и другого инертного газа.

Применение смеси для обработки обычного серого чугуна позволяет повысить его физико-механические свойства. В железоуглеродистых сплавах сумма атомных долей

кремния, серы и углерода величина постоянная и равна 0,,3 от числа атомов железа. Поэтому во всех случаях обогащение серой решетки железа при неизменном содержании кремния сопровождается выделением из нее атомов углерода и разупрочнением чугуна.

Кроме того, повыщение содержания серы в чугуне усиливает карбидообразование, приводит к отбелу, увеличивает усадку, повышает напряжение, усиливает склонность к образованию трещин, снижает жидкотекучесть чугуна.

Поскольку сера адсорбируется на поверхности графит-металл и препятствует формированию шаровидного графита, а также обладает значительной склонностью к ликвации, при использовании предлагаемой рафинирующей присадки для обработки чугуна, подвергаемого последующему модифицированию магнийсодержащими и другими модификаторами, могут снижаться расходы модификатора и повышаться стабильность результатов модифицирования.

Снижение содержания серы в исходном расплаве не только сокращает расходы модификатора, но снижает потерю тепла на его растворение, а кроме того, жидкий металл, предварительно обработанный десульфурирующей присадкой, в меньшей степени подвержен загрязнению сульфидами, являющимися одним из основных источников ухудшения качества и физико-механических свойств 0 чугуна с шаровидным графитом.

Таблица 1

100% карбида кальция (прототип)

Формула изобретения Рафинирующая смесь для обработки железоуглеродистых сплавов, например чугуна, включающая карбид кальция, отличающаяся тем, что, с целью повыщения ее рафинирующей способности при низких температурах расплава, она дополнительно содержит сильвинит и фторид натрия при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Таблица 2

51-53

85-94 2-5 4-10

25

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Индукционные печи для плавки чугуна. М., 1976, с. 72.