RU2124566C1 - Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна - Google Patents
Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2124566C1 RU2124566C1 RU97120421/02A RU97120421A RU2124566C1 RU 2124566 C1 RU2124566 C1 RU 2124566C1 RU 97120421/02 A RU97120421/02 A RU 97120421/02A RU 97120421 A RU97120421 A RU 97120421A RU 2124566 C1 RU2124566 C1 RU 2124566C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- production
- oxide
- silicon
- casting
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 title abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 10
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 abstract 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- APGROBRHKCQTIA-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Si].[Fe] Chemical compound [Mg].[Si].[Fe] APGROBRHKCQTIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в металлургии и в литейном производстве при модифицировании серого чугуна для изготовления отливок сложной конфигурации с большим диапазоном по массе и толщине стенок. Согласно изобретению брикетированная смесь содержит, мас.%:
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния - 64,0-70,0
Жидкое стекло - 6,0-10,0
Криолит искуственный - 5,0-10,0
Сода кальцинированная - 10,0-15,0.
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния - 64,0-70,0
Жидкое стекло - 6,0-10,0
Криолит искуственный - 5,0-10,0
Сода кальцинированная - 10,0-15,0.
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния могут содержать, мас.%:
Кремний - 45,0-75,0
Магний - 1,2-10,0
Кальций - 0,2-3,0
Редкоземельные металлы - 0,3-4,0
Алюминий - 0,2-3,0
Углерод - 0,01-15,0
Окись алюминия - 0,1-1,0
Окись магния - 0,01-0,8
Окись церия - 0,01-1,0
Окись кальция - 0,01-0,5
Двуокись кремния - 0,2-2,0
Изобретение позволяет утилизировать пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния, стабилизировать степень усвоения компонентов модификатора, получить перлитную структуру без применения перлитизаторов, снизить адсорбцию газов в процессе перелива металла в разливочный ковш, обеспечить квазиизотропность в разных сечения отливки, обеспечить мелкодисперсность металлической матрицы с включениями мелкодисперсного графита по всему объему отливки. 1 з.п.ф., 2 табл.
Кремний - 45,0-75,0
Магний - 1,2-10,0
Кальций - 0,2-3,0
Редкоземельные металлы - 0,3-4,0
Алюминий - 0,2-3,0
Углерод - 0,01-15,0
Окись алюминия - 0,1-1,0
Окись магния - 0,01-0,8
Окись церия - 0,01-1,0
Окись кальция - 0,01-0,5
Двуокись кремния - 0,2-2,0
Изобретение позволяет утилизировать пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния, стабилизировать степень усвоения компонентов модификатора, получить перлитную структуру без применения перлитизаторов, снизить адсорбцию газов в процессе перелива металла в разливочный ковш, обеспечить квазиизотропность в разных сечения отливки, обеспечить мелкодисперсность металлической матрицы с включениями мелкодисперсного графита по всему объему отливки. 1 з.п.ф., 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, к литейному производству, к модифицированию серого чугуна, а именно - к составам комплексных модификаторов, применяемых при производстве отливок из серого чугуна, имеющих сложную конфигурацию и большой диапазон по массе и толщине стенок отливок.
Наиболее близкой к заявляемой смеси является брикетированная смесь для обработки серого чугуна для отливок (SU,1296620 A, C 22 C 35/00, 1987), содержащая, мас.%:
Гранулированный ферросиликохром - 15,0 - 35,0
Измельченный ферромарганец - 2,0 - 18,0
Гранулированный никель - 15,0 - 30,0
Стружка или крупка медных сплавов - 0,5 - 3,5
Жидкое стекло - 12,0 - 20,0
Измельченный ферросилиций - 18,0 - 32,0
Отходы графитового производства - 3,0 - 8,0
Применение брикетированной смеси с указанным массовым содержанием не дает желаемого эффекта при модифицировании серого чугуна, так как состав данной смеси не обеспечивает необходимую скорость усвоения модификатора за короткий промежуток времени в процессе модифицирования из-за высокой температуры плавления компонентов. Применение же жидкого стекла в качестве крепителя брикета создает большие отрицательные предпосылки в процессе ковшевой обработки, так как обволакивающая толстая пленка жидкого стекла, образующаяся при перемешивании компонентов смеси, препятствует усвоению брикета даже при высоких температурах слива чугуна по причине ошлаковывания поверхности брикета. Кроме этого, наличие в модификаторе большого количества хрома создает условия образования кромочного отбела и появления структурно свободного цементита в тонких и средних сечениях отливок.
Гранулированный ферросиликохром - 15,0 - 35,0
Измельченный ферромарганец - 2,0 - 18,0
Гранулированный никель - 15,0 - 30,0
Стружка или крупка медных сплавов - 0,5 - 3,5
Жидкое стекло - 12,0 - 20,0
Измельченный ферросилиций - 18,0 - 32,0
Отходы графитового производства - 3,0 - 8,0
Применение брикетированной смеси с указанным массовым содержанием не дает желаемого эффекта при модифицировании серого чугуна, так как состав данной смеси не обеспечивает необходимую скорость усвоения модификатора за короткий промежуток времени в процессе модифицирования из-за высокой температуры плавления компонентов. Применение же жидкого стекла в качестве крепителя брикета создает большие отрицательные предпосылки в процессе ковшевой обработки, так как обволакивающая толстая пленка жидкого стекла, образующаяся при перемешивании компонентов смеси, препятствует усвоению брикета даже при высоких температурах слива чугуна по причине ошлаковывания поверхности брикета. Кроме этого, наличие в модификаторе большого количества хрома создает условия образования кромочного отбела и появления структурно свободного цементита в тонких и средних сечениях отливок.
Заявляемое изобретение направлено на
утилизацию пылевидных отходов производства лигатуры ферросиликомагния,
стабилизацию степени усвоения компонентов модификатора, получение перлитной структуры без применения перлитизаторов никеля, марганца и т.п.,
снижение адсорбции газов в процессе перелива металла в разливочный ковш,
обеспечение квазиизотропности в разных сечениях отливки,
обеспечение мелкодисперсной металлической матрицы с включениями мелкодисперсного графита по всему объему отливки.
утилизацию пылевидных отходов производства лигатуры ферросиликомагния,
стабилизацию степени усвоения компонентов модификатора, получение перлитной структуры без применения перлитизаторов никеля, марганца и т.п.,
снижение адсорбции газов в процессе перелива металла в разливочный ковш,
обеспечение квазиизотропности в разных сечениях отливки,
обеспечение мелкодисперсной металлической матрицы с включениями мелкодисперсного графита по всему объему отливки.
Для этого брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна, содержащая модификатор на основе ферросилиция и жидкое стекло, дополнительно содержит криолит искусственный и соду кальцинированную, а в качестве модификатора используются пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния - 64,0 - 70,0
Жидкое стекло - 6,0 - 10,0
Криолит искусственный - 5,0 - 10,0
Сода кальцинированная - 10,0 - 15,0
причем пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния содержат, мас.%:
Кремний - 45,0 - 75,0
Магний - 1,2 - 10,0
Кальций - 0,2 - 3,0
Редкоземельные металлы - 0,3 - 4,0
Алюминий - 0,2 - 3,0
Углерод - 0,01 - 15,0
Окись алюминия - 0,1 - 1,0
Окись магния - 0,01 - 0,8
Окись церия - 0,01 - 1,0
Окись кальция - 0,01 - 0,5
Двуокись кремния - 0,2 - 2,0
Гранулометрический состав модифицирующей смеси, входящий в состав пылевидных отходов ферросиликомагния, образуется при дроблении и рассеве железо-кремний-магниевой лигатуры и имеет размеры 0,01 - 1,5 мм; является отходом производства лигатуры ферросиликомагния.
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния - 64,0 - 70,0
Жидкое стекло - 6,0 - 10,0
Криолит искусственный - 5,0 - 10,0
Сода кальцинированная - 10,0 - 15,0
причем пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния содержат, мас.%:
Кремний - 45,0 - 75,0
Магний - 1,2 - 10,0
Кальций - 0,2 - 3,0
Редкоземельные металлы - 0,3 - 4,0
Алюминий - 0,2 - 3,0
Углерод - 0,01 - 15,0
Окись алюминия - 0,1 - 1,0
Окись магния - 0,01 - 0,8
Окись церия - 0,01 - 1,0
Окись кальция - 0,01 - 0,5
Двуокись кремния - 0,2 - 2,0
Гранулометрический состав модифицирующей смеси, входящий в состав пылевидных отходов ферросиликомагния, образуется при дроблении и рассеве железо-кремний-магниевой лигатуры и имеет размеры 0,01 - 1,5 мм; является отходом производства лигатуры ферросиликомагния.
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния при содержании в смеси менее 64% увеличивают расход модификатора и снижают эффективность модифицирования, а содержание пылевидных отходов в смеси более 70% затрудняет отверждение брикета.
Диапазоны ингредиентов, входящих в состав пылевидных отходов, характеризуются следующим.
Содержание кремния в составе менее 45% снижает графитизирующий эффект при модифицировании, а содержание кремния более 75% уменьшает прочность брикета и увеличивает его осыпаемость.
Магний при содержании в составе 1,2-10,0% является активным десульфуратором, способствуя значительному улучшению ударной вязкости. При содержании магния менее 1,2% эффект десульфирующего влияния становится недостаточным, а введение магния более 10% не влияет на улучшение структуры чугуна и его прочностных характеристик. При введении в расплав чугуна магнийсодержащих брикетов пироэффект не наблюдается вследствие растянутости процесса усвоения магния в брикете по времени.
Кальций при содержании 0,2 - 3,0% является активным десульфуратором и раскислителем чугуна. Содержание кальция менее 0,2% не влияет на удаление серы и кислорода, а содержание его более 3,0% не влияет на улучшение прочностных свойств.
Содержание редкоземельных металлов в количестве 0,3-4,0% стабилизирует процесс модифицирования при разном химическом составе исходного чугуна. Содержание редкоземельных металлов более 4% не вызывает улучшения прочностных характеристик чугуна и увеличивает содержание свободного цементита. Содержание редкоземельных металлов менее 0,3% не влияет на механические свойства чугуна.
Алюминий при его содержании менее 0,2% не оказывает влияния на структуру чугуна, а при его содержании в количестве 0,2-3,0% он обеспечивает хорошую раскисленность металла и увеличивает графитизирующую способность смеси. Содержание алюминия более 3,0% способствует появлению сетовидной пористости в отливках.
Наличие в составе углерода до 15,0% обеспечивает высокую стабильность графитизирующего эффекта, содержание же углерода менее 0,01% приводит к полному устранению его влияния на эффект модифицирования.
Основные окислы MgO и CaO, кислые окислы CeO2 и SiO2, а также Al2O3 ускоряют процесс образования защитной пленки, что способствует более полному усвоению высокоактивных составляющих смеси: магния, церия, кальция, что снижает их угар в процессе модифицирования и повышает их модифицирующую способность.
Жидкое стекло натриевое с объемной массой 1,20-1,30 г/см3 и модулем 2,7 применяют в составе брикетированной смеси в качестве крепителя. Ввод в состав брикетированной смеси жидкого стекла менее 6% от массы приводит к низкой прочности и к осыпаемости. При введении жидкого стекла более 10% увеличивается время усвоения брикета даже при высоких температурах модифицирования чугуна.
Входящий в состав брикетированной смеси криолит искусственный соответствует ГОТСу 10561-80. Для заявляемой смеси наиболее эффективен криолит искусственный марки KA. Содержание криолита в смеси менее 5% снижает реактивную способность усвоения брикета, а содержание более 10% увеличивает дымовыделение, снижает модифицирующую активность и увеличивает расход брикета.
Сода кальцинированная соответствует ГОСТу 5100-85 и наличие ее в брикетированной смеси менее 10% снижает прочность брикета, а наличие ее более 15% снижает модифицирующий эффект брикета.
Введение в состав брикетированной смеси криолита искусственного и соды кальцинированной способствует понижению температуры усвоения брикета чугуном при низких температурах модифицирования.
Наличие в смеси криолита, жидкого стекла и соды кальцинированной способствует активному восстановлению окисей церия, магния, алюминия, рафинированию металла от водорода и кислорода, создает благоприятные условия для уменьшения адсорбции газов поверхностью жидкой фазы в процессе перелива металла из печи в ковш или из ковша в ковш.
Вследствие получения жидкоподвижного активного шлака крупные неметаллические включения коогулируют с ним и легко удаляются из жидкого чугуна.
Предлагаемый состав брикетированной смеси опробован при выплавке чугуна в индукционной печи ИСТ 1/08.
Химический состав чугуна перед выпуском из печи, мас.%:
Углерод - 2,5 - 3,5
Кремний - 1,4 - 2,5
Марганец - 0,4 - 0,6
Хром - 0,1 - 0,3
Никель - Не более 0,1
Медь - Не более 0,3
Фосфор - Не более 0,2
Сера - Не более 0,1
В разливочный ковш, предварительно нагретый до температуры 700oC, вводят брикетированную смесь предлагаемого состава в количестве 0,3-0,5% от веса жидкого металла, который будет слит в ковш.
Углерод - 2,5 - 3,5
Кремний - 1,4 - 2,5
Марганец - 0,4 - 0,6
Хром - 0,1 - 0,3
Никель - Не более 0,1
Медь - Не более 0,3
Фосфор - Не более 0,2
Сера - Не более 0,1
В разливочный ковш, предварительно нагретый до температуры 700oC, вводят брикетированную смесь предлагаемого состава в количестве 0,3-0,5% от веса жидкого металла, который будет слит в ковш.
По расплавлению всей шихты до температуры 1450-1470oC чугун корректируют по химическому составу и сливают в разливочный ковш.
В течение 30 - 60 с (в зависимости от температуры металла) брикетированная смесь усваивается в расплаве чугуна на 90-95%.
После модифицирования ковш с металлом перемещают в разливочный пролет для заливки в формы.
Для проведения механических испытаний и определения структуры были взяты образцы, полученные в середине заливки. Образцы диаметром 300 мм испытывали в специализированной лаборатории.
Составы брикетов предлагаемой и известных смесей для обработки серого чугуна и свойства чугуна после обработки этими смесями приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.
Из таблицы 1 видно, что усвоение брикетированной смеси чугуном увеличивалось с 72-83% до 90-95%, а многокомпонентность предлагаемой смеси снизилась с 7 компонентов до 4-х, что улучшает условия дозирования при изготовлении брикетов.
Из таблицы 2 видно, что использование брикетов предложенного состава по сравнению с брикетированной смесью по прототипу позволяет повысить: прочность чугуна при растяжении на 45-54 МПа, предел прочности при изгибе с 524-561 МПа до 562-581 МПа, стрелу прогиба с 3,1-3,3 мм до 3,5-3,8 мм, модуль упругости с 11950-12650 кгс/мм2 до 12800-12950 кгс/мм2, твердость НВ 207-217. Кроме этого, использование предложенной смеси позволяет получить стабильно мелкодисперсную структуру перлита без введения никеля, марганца, сурьмы и других перлитизаторов, а также способствует получению мелкодисперсного графита ПГд 25-45-90, равномерно расположенного как в толстых, так и тонких частях отливок, что позволяет проводить процесс кристаллизации с большой скоростью охлаждения.
Введение в расплав чугуна брикетированной смеси способствует выделению из матрицы чугуна мелкодисперсного пластинчатого графита, что уменьшает надрезывающее действие графита и уменьшает появление горячих трещин.
Комплексное воздействие составляющих брикетированной смеси расплав чугуна способствует образованию мелкодисперсного зернистого перлита, имеющего в основном округлую форму, без дополнительного ввода перлитизаторов никеля и марганца, что способствует увеличению прочностных характеристик без повышения твердости чугуна.
Интерметаллидные включения, полученные в результате соединения активных металлов с составляющими расплава чугуна, способствуют образованию дополнительных подложек, которые являются новыми центрами кристаллизации, увеличивая при этом скорость охлаждения по всему объему отливки, и обеспечивают условия кристаллизации, близкие к эвтектоидной.
Следовательно интерметаллидные включения способствуют равномерному расположению мелкодисперсного графита и перлита, что обеспечивает квазиизотропность в тонких и толстых сечениях отливки.
Claims (1)
1. Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна, содержащая модификатор на основе ферросилиция и жидкое стекло, отличающаяся тем, что дополнительно содержит криолит искусственный и соду кальцинированную, а в качестве модификатора используются пылевидные отходы производства лигатуры ферросилимагния при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния - 64,0 - 70,0
Жидкое стекло - 6,0 - 10,0
Криолит искусственный - 5,0 - 10,0
Сода кальцинированная - 10,0 - 15,0
2. Брикетированная смесь по п.1, отличающаяся тем, что пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния содержат, мас.%:
Кремний - 45,0 - 75,0
Магний - 1,2 - 10,0
Кальций - 0,2 - 3,0
Редкоземельные металлы - 0,3 - 4,0
Алюминий - 0,2 - 3,0
Углерод - 0,01 - 15,0
Окись алюминия - 0,1 - 1,0
Окись магния - 0,01 - 0,8
Окись церия - 0,01 - 1,0
Окись кальция - 0,01 - 0,5
Двуокись кремния - 0,2 - 2,0т
Пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния - 64,0 - 70,0
Жидкое стекло - 6,0 - 10,0
Криолит искусственный - 5,0 - 10,0
Сода кальцинированная - 10,0 - 15,0
2. Брикетированная смесь по п.1, отличающаяся тем, что пылевидные отходы производства лигатуры ферросиликомагния содержат, мас.%:
Кремний - 45,0 - 75,0
Магний - 1,2 - 10,0
Кальций - 0,2 - 3,0
Редкоземельные металлы - 0,3 - 4,0
Алюминий - 0,2 - 3,0
Углерод - 0,01 - 15,0
Окись алюминия - 0,1 - 1,0
Окись магния - 0,01 - 0,8
Окись церия - 0,01 - 1,0
Окись кальция - 0,01 - 0,5
Двуокись кремния - 0,2 - 2,0т
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97120421/02A RU2124566C1 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97120421/02A RU2124566C1 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2124566C1 true RU2124566C1 (ru) | 1999-01-10 |
| RU97120421A RU97120421A (ru) | 1999-04-10 |
Family
ID=20199840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97120421/02A RU2124566C1 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2124566C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2215811C1 (ru) * | 2002-06-17 | 2003-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Модификатор (варианты) |
| CN1323185C (zh) * | 2005-08-04 | 2007-06-27 | 郭成会 | 精密铸造专用合金的生产工艺 |
| CN100363520C (zh) * | 2005-08-04 | 2008-01-23 | 郭成会 | 热液联产加喂线法生产低氧化镁稀土钙镁硅铁合金的工艺 |
| CN111801430A (zh) * | 2017-12-29 | 2020-10-20 | 埃尔凯姆公司 | 铸铁孕育剂以及用于生产铸铁孕育剂的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1296620A1 (ru) * | 1985-08-06 | 1987-03-15 | Институт проблем литья АН УССР | Брикетированна смесь дл обработки серого чугуна дл отливок |
| RU2023044C1 (ru) * | 1992-09-10 | 1994-11-15 | Арендное предприятие "Литмаш" Производственного объединения "Тяжмаш" | Брикет для раскисления и модифицирования стали и чугуна |
-
1997
- 1997-12-10 RU RU97120421/02A patent/RU2124566C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1296620A1 (ru) * | 1985-08-06 | 1987-03-15 | Институт проблем литья АН УССР | Брикетированна смесь дл обработки серого чугуна дл отливок |
| RU2023044C1 (ru) * | 1992-09-10 | 1994-11-15 | Арендное предприятие "Литмаш" Производственного объединения "Тяжмаш" | Брикет для раскисления и модифицирования стали и чугуна |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SU, 1548240, A1, C 22 C 35/00, C 21 C 1/08, 07.03.90. * |
| WO, 90/051197, A1, C 21 C 1/10, C 22 C 33/10, 17.05.90. EP, 0131271, A1, C 21 C 1/10, C 22 C 33/08, 16.01.85. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2215811C1 (ru) * | 2002-06-17 | 2003-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "Радуга" | Модификатор (варианты) |
| CN1323185C (zh) * | 2005-08-04 | 2007-06-27 | 郭成会 | 精密铸造专用合金的生产工艺 |
| CN100363520C (zh) * | 2005-08-04 | 2008-01-23 | 郭成会 | 热液联产加喂线法生产低氧化镁稀土钙镁硅铁合金的工艺 |
| CN111801430A (zh) * | 2017-12-29 | 2020-10-20 | 埃尔凯姆公司 | 铸铁孕育剂以及用于生产铸铁孕育剂的方法 |
| US11708618B2 (en) | 2017-12-29 | 2023-07-25 | Elkem Asa | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2653172C (en) | Improved method of producing ductile iron | |
| CN111801430A (zh) | 铸铁孕育剂以及用于生产铸铁孕育剂的方法 | |
| CN111727264A (zh) | 铸铁孕育剂以及用于生产铸铁孕育剂的方法 | |
| Riposan et al. | Magnesium-sulfur relationships in ductile and compacted graphite cast irons as influenced by late sulfur additions | |
| RU2124566C1 (ru) | Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна | |
| US20240167126A1 (en) | Spheroidal Graphite Cast Iron, Method for Manufacturing Spheroidal Graphite Cast Iron, and Spheroidizing Treatment Agent | |
| US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
| US4227924A (en) | Process for the production of vermicular cast iron | |
| CN111742065A (zh) | 铸铁孕育剂以及用于生产铸铁孕育剂的方法 | |
| RU2074894C1 (ru) | Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом | |
| US3055753A (en) | Metallurgical processes | |
| RU2402617C2 (ru) | Способ измельчения графитных включений в высокопрочном чугуне | |
| RU2134302C1 (ru) | Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом | |
| RU2269577C1 (ru) | Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи | |
| SU1548213A1 (ru) | Смесь дл модифицировани чугуна | |
| RU2844947C1 (ru) | Способ получения чугуна с шаровидным графитом | |
| RU2208648C2 (ru) | Модификатор для модифицирования чугуна | |
| SU1296620A1 (ru) | Брикетированна смесь дл обработки серого чугуна дл отливок | |
| SU1497256A1 (ru) | Модификатор дл чугуна | |
| SU1675376A1 (ru) | Модификатор дл серого чугуна | |
| SU1458412A1 (ru) | Модификатор чугуна | |
| SU1211299A1 (ru) | Способ получени алюминиевого чугуна с компактным графитом | |
| SU765386A1 (ru) | Комплексный модификатор | |
| SU1617032A1 (ru) | Модифицирующа смесь дл обработки чугуна | |
| RU2081179C1 (ru) | Модифицирующая смесь |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051211 |