RU2016077C1 - Method for manufacture of pig iron grinding bodies - Google Patents
Method for manufacture of pig iron grinding bodies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016077C1 RU2016077C1 SU5020730A RU2016077C1 RU 2016077 C1 RU2016077 C1 RU 2016077C1 SU 5020730 A SU5020730 A SU 5020730A RU 2016077 C1 RU2016077 C1 RU 2016077C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- cast iron
- iron
- pig iron
- manufacture
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- IYRDVAUFQZOLSB-UHFFFAOYSA-N copper iron Chemical compound [Fe].[Cu] IYRDVAUFQZOLSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству чугунных изделий, в частности к получению чугунных мелющих тел (шаров и цильпепсов). The invention relates to the production of cast iron products, in particular the production of cast iron grinding bodies (balls and tsilpeps).
Известен чугун и способ получения мелющих тел, в котором используют чугун, содержащий 13-19% Cr, 0,3-0,5 Ni и др. При этом полученные изделия обрабатывают по определенному режиму (Патент СРР N 89094, кл. С 22 В 35/00, 1986). Known cast iron and a method for producing grinding media, in which cast iron containing 13-19% Cr, 0.3-0.5 Ni, etc. is used. In this case, the obtained products are processed according to a specific mode (Patent CPP N 89094, class C 22 V 35/00, 1986).
Известен также способ получения мелющих тел, в котором применяют для их отливки чугун, в котором присадка хрома достигает 12,5%, а никеля 3-5% ("Slevarenster", 1981, N 5, с.186-190). There is also known a method for producing grinding media, in which cast iron is used for casting, in which chromium additive reaches 12.5% and nickel 3-5% ("Slevarenster", 1981, No. 5, p.186-190).
Для получения мелющих тел используют также хромистый чугун (10-15% хрома), содержащий молибден до 3% (Нестеров Д.К., Клименко А.Н. и др.). Производство литых мелющих тел за рубежом, "Черная металлургия", 1986, N 10, с. 22-24). To obtain grinding media, chromium cast iron (10-15% chromium) containing up to 3% molybdenum is also used (Nesterov D.K., Klimenko A.N. et al.). Production of cast grinding media abroad, "Ferrous metallurgy", 1986,
Введение в чугун большого количества хрома и молибдена является технологически трудоемкой операцией, требует существенного перегрева расплава чугуна и значительно удорожает производство изделий. The introduction of a large amount of chromium and molybdenum into cast iron is a technologically time-consuming operation, it requires significant overheating of the molten iron and significantly increases the cost of production.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения чугунных мелющих тел (авт.св. N 127671, кл. B 22 D 15/02, 1/00, 1960). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a method for producing cast iron grinding bodies (ed. St. N 127671, class B 22
Указанный способ трудоемкий, так как требует дополнительного рафинирования расплава передельного чугуна кислородом,а затем уже вводят в него легирующие компоненты в виде феррохрома, ферромарганца и ферросилиция до получения нужного состава чугуна. The specified method is laborious, since it requires additional refining of the melt of pig iron with oxygen, and then alloying components are introduced into it in the form of ferrochrome, ferromanganese and ferrosilicon to obtain the desired composition of cast iron.
Целью изобретения является снижение себестоимости производства мелющих тел при сохранении качества отливок. Для достижения поставленной цели в способе, включающем плавку чугуна, введение в полученный расплав добавки, корректирующей состав, и разливку в формы, в качестве легирующей добавки применяют отходы производства камнелитых изделий из медеплавильных шлаков в количестве 5-15%. The aim of the invention is to reduce the cost of production of grinding media while maintaining the quality of castings. To achieve this goal in a method comprising casting iron, introducing an additive that corrects the composition into the melt and casting it into molds, 5-15% of waste from the production of stone products from copper-smelting slags is used as an alloying additive.
Восстановительные условия электроплавки шихты для получения каменного литья из медеплавильных шлаков в электродуговой печи прямого действия приводит к частичному восстановлению железа, меди и кремния и образованию в виде отходов сплава, осаждающегося на подине печи. В сплаве содержится до 14% меди и до 27% кремния, остальное железо. The reducing conditions of the electric melting of the mixture to obtain stone casting from copper smelting slag in a direct-arc electric furnace leads to a partial reduction of iron, copper and silicon and the formation of waste alloy deposited on the hearth of the furnace. The alloy contains up to 14% copper and up to 27% silicon, the rest is iron.
Введение в шихту на основе передельного чугуна указанных отходов производства каменного литья в качестве легирующей добавки позволяет обеспечить необходимый состав чугуна для получения мелющих тел. При этом, так как железомедистый сплав имеет невысокую температуру плавления ( ≈ 1400оС), то и температура расплава на основе передельного чугуна может не превышать 1450. ..1500оС. Это в свою очередь снижает энергозатраты на приготовление расплава.The introduction into the charge on the basis of pig iron of the specified waste from the production of stone casting as an alloying additive allows you to provide the necessary composition of cast iron to obtain grinding media. Moreover, since the iron-copper alloy has a low melting point (≈ 1400 о С), the melt temperature on the basis of pig iron may not exceed 1450. ..1500 о С. This, in turn, reduces the energy consumption for preparing the melt.
Известно, что введение в определенном количестве меди в состав чугуна дает возможность получить литые изделия с аустенитно-перлитной структурой литого материала и высокими эксплуатационными свойствами - твердостью и износоустойчивостью. Добавка в чугун меди в определенном количестве повышает износостойкость и твердость литого материала по сравнению с исходным чугуном в 1,7-2 раза. Это можно объяснить увеличением микротвердости перлита за счет упрочнения медью α -твердого раствора, а также повышение дисперсности перлита. It is known that the introduction of a certain amount of copper into the composition of cast iron makes it possible to obtain cast products with an austenitic-pearlite structure of the cast material and high performance properties - hardness and wear resistance. The addition of copper in cast iron in a certain amount increases the wear resistance and hardness of the cast material compared to the original cast iron by 1.7-2 times. This can be explained by an increase in the microhardness of perlite due to the hardening of α-solid solution by copper, as well as an increase in the dispersion of perlite.
Так как медь вводится в виде отходов камнелитейного производства, то и себестоимость основной продукции - чугунных мелющих тел, будет существенно снижена. Количество вводимых в шихту отходов камнелитейного производства определяется необходимостью получения в конечном чугуне содержания меди, равного 0,9-2,10%. Since copper is introduced in the form of waste from stone production, the cost of the main products - cast iron grinding bodies, will be significantly reduced. The amount of stone waste introduced into the charge is determined by the need to obtain a copper content of 0.9-2.10% in the final cast iron.
Введение в состав шихты менее 5% указанных отходов не позволяет получить в металле необходимое количество меди. Повышение содержания в шихте отходов (>15% по весу шихты) соответственно повышает содержание меди в чугуне свыше 2,1%. При этом медь уже не образует твердый раствор с γ и α -фазами. В результате снижается твердость и износостойкость литого материала. The introduction of less than 5% of these wastes into the charge does not allow to obtain the necessary amount of copper in the metal. An increase in the waste content in the charge (> 15% by weight of the charge) accordingly increases the copper content in pig iron over 2.1%. In this case, copper no longer forms a solid solution with γ and α phases. As a result, the hardness and wear resistance of the cast material are reduced.
П р и м е р. Указанный сплав использовали при получении чугунных шаров. PRI me R. The specified alloy was used to obtain cast iron balls.
Плавку шихты на основе передельного чугуна (М1-М3) проводили в индукционной печи. В качестве легирующей добавки в шихту вводили 5-15% отходов производства камнелитых изделий. Время плавки 25-30 мин, температура расплава 1450-1500оС.Smelting of the mixture on the basis of pig iron (M1-M3) was carried out in an induction furnace. As a dopant, 5-15% of waste products from the production of stone products were introduced into the charge. Melting time 25-30 min, the melt temperature 1450-1500 about C.
Расплав с температурой 1350-1400оС заливали в стальной массивный кокиль для получения шара ⌀ 50 мм. Отлитые чугунные шары охлаждали в воздухе. Химический состав материала шаров в зависимости от количества легирующей добавки следующий, мас,%: 3,11-3,9 C; 0,11-0,8 Si; 0,02-0,8 Mn; 0,9-2,1 Cu.The melt with a temperature of 1350-1400 о С was poured into a massive steel chill mold to obtain a ball ⌀ 50 mm. Cast iron balls were cooled in the air. The chemical composition of the material of the balls, depending on the amount of dopant, is as follows, wt.%: 3.11-3.9 C; 0.11-0.8 Si; 0.02-0.8 Mn; 0.9-2.1 Cu.
При микроскопическом исследовании установлено, что структура исследуемого металла состоит из конгломерата дендритов аустенита, претерпевших эвтектоидное превращение на перлит, и эвтектических аустенитно-цементитных колоний, в которых аустенит также претерпел перлитное превращение. В целом материал имеет тонкую перлито-цементитную структуру с твердостью по Бринелю 515-580 НВ. Microscopic examination revealed that the structure of the metal under study consists of a conglomerate of austenite dendrites that underwent eutectoid transformation to perlite, and eutectic austenitic-cementite colonies in which austenite also underwent pearlite transformation. In general, the material has a fine perlite-cementite structure with a Brinell hardness of 515-580 HB.
В таблице приведены опытные составы шихт, а также химсоставы материала чугунных шаров, твердость и износостойкость литого материала. The table shows the experimental compositions of the charges, as well as the chemical composition of the material of cast iron balls, the hardness and wear resistance of the cast material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5020730 RU2016077C1 (en) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Method for manufacture of pig iron grinding bodies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5020730 RU2016077C1 (en) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Method for manufacture of pig iron grinding bodies |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016077C1 true RU2016077C1 (en) | 1994-07-15 |
Family
ID=21593676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5020730 RU2016077C1 (en) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Method for manufacture of pig iron grinding bodies |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2016077C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169787C2 (en) * | 1999-06-15 | 2001-06-27 | Сукремльский чугунолитейный завод АО "Кронтиф" | Method for producing milling balls from white alloyed cast iron |
| RU2634535C1 (en) * | 2016-08-23 | 2017-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОШАР" | Method for ceramic grinding bodies producing |
| RU2818534C1 (en) * | 2023-07-21 | 2024-05-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method of producing cast iron grinding bodies |
-
1992
- 1992-01-04 RU SU5020730 patent/RU2016077C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 127671, кл. B 22D 15/02, 1/00, 1960. * |
| Нестеров Д.К., Киплеенко А.Н. и др. "Производство литых мелющих тел за рубежом", "Черная металлургия", 1986, N 10, с.22-24. * |
| Патент СРР N 89094, кл. C 22B 35/00, 1986. "Slevarenster", 1981, N 5, р.186-190. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169787C2 (en) * | 1999-06-15 | 2001-06-27 | Сукремльский чугунолитейный завод АО "Кронтиф" | Method for producing milling balls from white alloyed cast iron |
| RU2634535C1 (en) * | 2016-08-23 | 2017-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОШАР" | Method for ceramic grinding bodies producing |
| RU2818534C1 (en) * | 2023-07-21 | 2024-05-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method of producing cast iron grinding bodies |
| RU2828073C1 (en) * | 2024-01-22 | 2024-10-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Method of producing cast iron grinding bodies |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110257716A (en) | A kind of lathe high-end bearing steel material and its production technology | |
| CN108707813B (en) | As-cast high-strength ductile iron and its manufacturing process | |
| CN107119168B (en) | A kind of method of blast-melted short route casting high-quality casting | |
| CN107365936A (en) | A kind of preparation technology of high-chromium alloy cast-iron | |
| CN108315633B (en) | A kind of high thermal conductivity and high strength gray cast iron and preparation method thereof | |
| CN114032444B (en) | High-strength and high-toughness thick-wall nodular cast iron material and casting method thereof | |
| CN1775983A (en) | High-strength cast air-cooled bainite wear-resistant steel and preparation method thereof | |
| KR101629215B1 (en) | Method to obtain a high resistance gray iron alloy for combustion engines and general casts | |
| KR20110123263A (en) | High Resistance Gray Cast Iron Alloys for Combustion Engines and General Castings | |
| CN114717467A (en) | Hypereutectic high-chromium cast iron material, preparation method and application thereof | |
| WO2019169548A1 (en) | Low-strength cast steel micro-alloyed with rare earth | |
| CN115537642B (en) | Refinement Method of Primary Carbide in Hypereutectic High Chromium Cast Iron | |
| CN109355454A (en) | A kind of high-intensity and high-tenacity as cast condition QT700-8 nodular iron casting and its production technology | |
| CN115094307B (en) | Hot die steel continuous casting round billet for electroslag remelting and production process thereof | |
| CN104651731B (en) | A kind of large-size ball mill liner plate and preparation method thereof | |
| CN1261607C (en) | Strong and tough high-silicon cast steel and its manufacturing method | |
| RU2016077C1 (en) | Method for manufacture of pig iron grinding bodies | |
| CN105671438B (en) | A kind of manganese-tungsten-titanium alloy steel and its processing technology | |
| WO2019169549A1 (en) | Cast steel micro-alloyed with rare earth | |
| US3975191A (en) | Method of producing cast iron | |
| CN110241358A (en) | Novel body structural member die-casting die steel and its preparation process | |
| CN105779895A (en) | Manganese-tungsten-titanium wear-resisting cast steel and machining process thereof | |
| CN115570103A (en) | Production method for investment casting of low-carbon low-alloy high-strength structural steel | |
| Boutorabi et al. | Ductile aluminium cast irons | |
| JP2007327083A (en) | Spheroidal graphite cast iron and method for producing the same |