Флюс Советский патент 1981 года по МПК C21C5/54 

(54) ФЛЮС

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к флюсам для переплавных процессов, например элект рошлакового переплава черных металлов. При электрошлаковом переплаве под флюсами на основе фтористого кальция достигается значительное рафинирование металла, однако они не обеспечива ют дополнительного его легирования или модифицирования. Известен флюс TlJ для электрошлакового переплава чугуна, содержащий, .вес.%: Фтористый кальций 20 Окись кальция 60 Окись Церия. 10 Закись марганца .10 Недостатки флюса состоят в том, что он имеет повьпиенное количество окиси кальция и закись марганца и при переплаве под ним чугун не удается полно очистить от кислородньк неметал лических включений. Восстановление це рия из окислов в присутствии окиси кальция и закиси марганца незначительное, в связи с чем свойства металла не удается существенно улучшить. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является флюс для электрошлакового переплава, содержшдий, вес.%: фтористый магний 20-30; окись магния 10-20; фтористый кальций otтапьное f2. Недостаток флюса состоит.IB том, что он не содержит окислов церия, вследствие чего не достигается комплексное модифицирование металла, свойства чугуна улучшаются незначительно. Цель изобретения - повышение меха-, нических свойств переплавляемого металла. Поставленная цель достигается тем, что в флюс для электрошлакового переплава, содержащий фтористый кальций, и фтористый магний, дополнительно вво-,

38341454

дят. двуокись церия при следующем со- стержней осуществляют на установке отношении компонентов, вес,%:А-550 на постоянном токе до 1000 А Двуокис1э дерня 5-15обратной полярности (плюс на электрофтористый магний 20-40де) напряжением 0-32 В. Вес полученФтористый кальций Остальное . „ых слитков от 1 до 10 кг. Удельный В процессе электропшакового пере- расход флюса составляет около 100 г/кг плава под .предлагаемым юсов в систе- металла.

ме шлак-металл получают развитие про- Таблица

цессы электролиза, в особенности при ,1.

применении постоянногд тока, и-обес- ю флюс Со5е2жание компонеитов вес.% печивается электрохимическое восста- Фтористьй1 Фтористый Г Двуокись

новление магния и церия из рабочегокальций J магний L BSP5«

шлака-электролита в металл, являкндий-

ся жидким катодом. Металл подвергается электрохимическому модифицированию is 1 /5 205 или легированию, свойства его улучша-i ются. .2 60 . 30 10

П р и м ер. Флюсы 1-3 (табл. 1) ,, лп 4П IS

готовят смешением фтористого каль-

ция, фтористого магния и двуокиси це- 20 Химический состав чугуна до и посрия и используют при электрошлаковом ле переплава приведен в табл. 2, а ;переплаве чугуна. Переплав чугунных механические свойства в табл. 3. .

Плавка .2

Угле-Ткрем-Гмарга-ГСера |ФосфорГЦерий1 Магний

13,38 2,25 0,95 0,015 0,13 0,04 0,02

23,31 3,31 0,89 0,012 0,12 0,07 0,03

33,26 2,31 0,87 0,0100,12 0,11 0,04 .

Исход-.чугун 3,40 2,70 До 1,0 0,060 О,14 -.Механические Исход- После ЭШП под фл10сами

свойстваныйjГ 2 Г 3

.| 22Е2Ц 11I

Предел прочKr/i i 10-15 48-52 5.-56 58-62 Относительное,

удлинение, (),

%- 4-5,5 7-8 8-10

Ударная вЯзКОСТЬ, (Оц),

кгм/см - - 4-5 5-6 5-6 Твердость, НЕ 140 180-190 180-190 190-200

Примечание. Испытываемые образцы

.Т а б л и ц а 2

.ТаблицаЗ

. -« «.- - - .(

термообработке не подвер гались.

В результате комплексного электрохимического модифицирования чугуна магнием-и церием соответственно до 0,04 и доО,11% графит в чугуне из пластинчатого превращаетсяв шаровидный, при этом физико-механические характеристики чугуна повышаются.

Пределы по содержанию во флюсе модифицирующих компонентов обусловлены эффективностью электрохимической обработки чугуна. Нижние пределы содержания ингредиентов в шлаке-электролите обусловлены минимально необходимым количеством модифицирующих элементов в металле, которое приводит к повыше нию свойств обрабатываемого чугуна.

Флюс с содержанием двуокиси церия менее 5%, а фтористого магния менее 20% не обеспечивает достаточного модифицирования чугуна и повьшения его качества. Например, при 3 вес.% СеО и 15 вес.% MgpQ концентрация церия и магния в чугуне не превьш1ает соответствецро 0,02 и 0,009%, а механические Ьвойства чугуна ниже, чем у чугуна выплавленного под известным флюсом.

Верхние пределы содержания двуокиси церия во флюсе более 15 вес.%, а фтористого магния более 40 ве.с.% приводят к электрохимическому восстановлению элементов в излишне больших

количествах, что снижает механические свойства выплавляемого чугуна.

Таким образом, предлагаемый флюс обеспечивает модифицирование чугуна магнием и церием и повьш1ает свойства металла, исключая необходимость применения специальных дорогостоящих лигатур .

10

Формула изобретения

Флюс, содержащий фтористый кальций и фтористый магний, отличающ -и и с я тем, что, -с целью повьшения механических свойств обрабатываемого металла, в него дополнительно введена двуокись церия при следующем соотношении компонентов, вес.%: Двуокись церия 5-15 Фтористый магний 20-40 Фтористый кальций Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 295811, кл. С 21 С 5/56, J965.