Способ обработки жидкого алюминиевогочугуНА Советский патент 1981 года по МПК C21C1/00 

Изобретение относится к литейному яроизводству и может быть использовано при производстве литых деталей иэ чугунов, содержащих алюминий в пшроком интервале концентраций. Известен способ предотвращения обI разования окисньгх плен в отливках из магниевого чугуна, в котором заполнен ный чугуном разливочный ковш помещают в автоклав, обрабатывают расплав ферросилицием СИ 75, затем одновременно с магнием вводят 0,2% криолита. После окончания процесса модифицирования тщательно удаляют шлак и непосредственно перед заливкой в формы 0,10,3% криолита (от веса заливаемого чугуна) забрасывают на поверхность чугуна в ковш. В дополнение к этому 0,02-0,04% криолита вводят в литниковую систему или полость литейной формы Q. Недостатком способа является то, что он не предусматривает рафинирующую обработку жидкого чугуна-уже содержащего легкоокисляющиеся элементы, при переливе его в разливочный ковш. Это обусловлено целевым назначением указанного способа (что видно из его названия), которое определяет строгую последовательность выполнения операций, их характер, и четкую регламентацию количества криолита, используемого для рафинирования чугуна. В промьппленных условиях при изготовлении отливок из аш(йФ1Ниевых чугунов зачастую разливочный ковш большой емкости используют как раздаточный и находящийся в нем алюминиевый чугун переливают в ручные разливочные ковши меньшей емкости, из которых уже производят заливку форм. Очевидно, что использование известного способа рафинирующей обработки чугуна в данном случае представляется крайне нецелесообразным, так как не обеспечивает эффективного решения указанной технической задачи (повьш ения качества металла). При этом нецела3сообразным является помещение каждог ручного ковша в автоклав, что приводит к потере жидким Чугуном требуемой температуры и может сделать заливку практически невозможной. Цель изобретения - разработка спо соба рафинирующей обработки жидких алюминиевых чугунов в разливочном ковше, позволяющего уменьшить загряз ненность их пленками окислов алюмикия, улучшить заполняемость литейных форм, повысить физико-механические и эксплуатационные свойства алюминиевых чугунов и их жидкотекучесть, улучшить качество поверхности отливок. С этой целью одну половину порошкообразной рафинирующей добавки засы пают на дно разливочного ковша перед его заполнением жидким чугуном, леги рованным алюминием, затем после заполнения ковша перед заливкой в литейные формы тщательно удаляют шлак с поверхности находящегося в ковше жидкого чугуна, после чего на эту по верхность высыпают другую половину рафинирующей добавки и производят за STKBKy форм, В качестве рафинирующей добавки используют порошкообразный криолит в количестве 0,1-2,0 от веса подвергаемого обработке жидкого металла, при этом оптимальный процент добавки в указанных пределах подбирают опытным путем в зависимости от содержания алюминия в. чугуне, учитывая, что количество добавки должно быть тем бол ше, чем вьш1е содержание алюминия в чугуне. . В случае необходимости улучшения санитарно-гигиенических условий при обработке жидких алюминиевых чугунов криолит смешивают с порошком флюорита, которьш берут в количестве 10-14% от ве са рафинирующей добавки. При переливе алюминиевого чугуна из одного раз ливочного ковша в другой обработку жидкого чугуна по предлагаемому способу необходимопроизводить в каждом ковще./ Использование флюорита позволяет уменьшить выделения летучих веществ в процессе рафинирующей обработки цугуна - и тем самым значительно улуч шить санитарно-гигиенические условия при реализации предлагаемого способа. Это особенно важно в тех случаях когда производят заливку большого ко 4 личества форм на плацу из малых ра зливочных ковшей, в которые переливают алюминиевый чугун из большого разливочного (раздаточного) ковша. При такой организации производства порядок операций, вещества и их количество, используемые при обработке жидких алюминиевых чугунов в большом разливочном ковше, сохраняют идентичными и для обработки чугунов в малых разливочных ковшах. П р и м е р 1. Плавку чугунов производят в индукционной печи емкостью 500 кг. Алюминий вводят в печь в виде лигатуры, содержащей 20% алюминия. На дно разливочного ковша перед его заполнением чугуном, переливаемым из печи, засыпают 2,5 кг криолита, что составляет одну половину рафинирующей добавки. Всю рафинирующую добавку весом в 5 кг берут в количестве 1% от веса жидкого металла, равного 500 кг. После заполнения чугуном разливочного ковша, его подают на место заливки форм. Здесь с поверхности жидкого чугуна тщательно удаляют шлак, после чего на нее высыпают другую половину рафинирующей добавки (2,5кг криолита), и приступают к заливке форм. П р и м е р 2. Способ используют при изготовлении из алюминиевых чугунов с 0,8-1,5% алюминий ряда деталей дизелей, имеющих тонкие стенки и развитые поверхности. чугуна производят в индукционной печи емкостью 500 кг. Алюминий в шихту вводят в виде лигатуры, содержащей 20% алюминия. Заливку форм производят на плацу из ручных ковшей емкостью 50 кг. Для уменьшения вьщеления дыма, представляющего продзгкты реакции криолита с расплавом, в качестве рафинирующей добавки используют порошок криолита, который смешивают с порошком флюорита, при этом-количество последнего составляет 25% от веса рафинирующей добавки. Обработку жидкого алюминиевого чугуна производили следующим образом. На дно большого разливочного ковша емкостью 800 кг перед его заполнением чугуном, переливаемым из печи, засыпают 1 кг рафинирующей добавки, что составляет половину рафинирующей добавки, взятой в количестве 0,4% от веса жидкого металла, равного 500 кг. После заполнения чугуном разливочного

58

ковша его подали на место заливки форм на плац. Здесь с поверхности жидкого чугуна тщательно удаляют шлак, после чего на нее высыпают 1 кг второ половины рафинирующей добавки. После чего чугун из большого разливочного ковша переливают в малые (ручные) разливочные ковши, в которых также осуществляют обработку чугуна ito предлагаемому способу.

При этом перед заполнением каждого ручного ковша чугуном на дно ковша засыпают 100 г рафинирующей добавки , что составляет половину рафинирующей добавки, количество которой соетавляет 0,4% от веса обрабатываемого металла в ковше, равного 50 кГ. После заполнения ковша чугуном его переносят к месту заливки форм, тщательно удаляют шлак с поверхности расплава, после чего на нее высьтают вторую половину рафинирующей добавки, и заливают формы.

При вводе половины рафинирующей добавки криолита на дно разливочного ковша и последующем его заполнении чугуном имеет место подавление процесса образования пленок окислов алюминия. После удаления образовавшегося шлака на зеркале расплава наблюдаеття появление тонких пленок окислов алюминия. Ввод второй половины рафинирующей добавки криолита на зеркало расплава приводит к подавлению процесса пленообразования.

В изломах образцов для механических испытаний пленки окислов не наблуюдается. Чугуны имеют механические свойства, которые находились в пределах, указанных в ТУ. Повысилась

жидкотекучесть чугуна до 1000-1400мм. №12, с.6-8.

276 :

Все литейные формы заполняются хорошо. Закупорки литейных систем пленками окислов алюминия не, наблюдается

Отливки, изготовленные из алюминиевых чугунов, имеют внешний вид, который не отличается от внешнего вида аналогичных отливок, изготовленных из обычных серых чугунов; не содержащих алюминия. Поверхностньтх дефектов, связанных с наличием пленок окислов алюминия в теле отливки, не наблюдают. Формула изобретения

1.Способ обработки жидкого алюминиевого Чугуна, включающий ввод в разливочный ковш на очищенную от шлака поверхность чугуна рафинирующей присадки, отличающийся .тем, что, с целью пЬвьш1ения механических и эксплуатационных свойств чугуна, улучшения заполняемости сложных форм для тонкостенных отливок, рафинирздощую присадку разделяют на две части и половину присадки вводят на дно разливочного ковша перед его заполнением жНдким чугуном, а вторую половину вводят на очищенную от шлака поверхность чугуна.

2.Способ по п.1,0 тлич ающ и и с и тем, что в качестве рафинирующей присадки вводят порошкообразный криолит в количестве 0,1-2,0% от веса чугуна, залитого в ковш.

3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что в качестве рафинирующей присадки вводят смесь криолита с 10-40% порошкообразного флюорита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 .Литейное производство , 1970,