Чайниковый ковш для модифицирования железоуглеродистых сплавов

 

Изобретение относится к области металлургии и литейного производства , в частности к внепечной обработке чугуна непосредственно в ковше перед заливкой в литейные формы. Цель изобретения - уменьшение пироэффекта, повьшение стабильности и эффективности процесса модифицирования путём предотвращения всгшьгоания модификатора и поддержания избыточного давления под крьшкой и снижение отбела Б отливках. Чайниковый ковш для модифицирования железоуглеродистых сплавов магнийсодержащими лигатурами включает футерованный корпус с герметичной крышкой и носком и камеру , образованную боковой перегородкой в донной части ковша для лигатуры . Ковш снабжен бункером для вторичного графитизирующего модификатора , укрепленным на крышке над носком ковша, причем крышка выполнена разъемной с газоотводным патруб ком и штоком с заслонкой, перекрывающей сверху камеру для лигатуры. Боковая перегородка вьтолнена с отверстиями. Конструкция ковша позволяет обеспечить более высокое усвоение магния и существенно снизить расход лигатуры. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. (Л

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„1371972 Д1 (SD 4 С 21 С 1/10 В 22 D 41/00

i, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4068326/31-02 (22) 15.05.86 (46) 07.02.88. Бюл. № 5 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э. Дзержинского (72) А.В. Маюрников, М.Т. Левчук, Е.Н. Янбулатов, Г.С. Бабич и О,П. Бирюкова (53) 621.745.55(088.8) (56) Патент Канады № 1096179, кл. С 22 С 7/00, С 22 В 9/08, 53-362, опублик. 1981.

Патент ФРГ № 3245557, кл. В 22 D 1/00, опублик. 1984.

Заявка Японии ¹ 52-16964, кл. С 21 С 1/10, опублик. 1977.

Экспресс-информация ТОЛП, ВИНИТИ.-M., №- 4, 1983, с. 11-12, рис. 3. (54) ЧАИНИКОВЬЙ КОВШ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, в частности к внепечной обработке чугуна непосредственно в ковше перед заливкой в литейные формы.

Цель изобретения — уменьшение пироэффекта, повышение стабильности и эффективности процесса модифицирования путем предотвращения всплывания модификатора и поддержания избыточного давления под крышкой и снижение отбела в отливках, Чайниковый ковш для модифицирования железоуглеродистых сплавов магнийсодержащими лигатурами включает футерованный корпус с герметичной крышкой и носком и камеру, образованную боковой перегородкой в донной части ковша для лигатуры. Ковш снабжен бункером для вторичного графитиэирующего модификатора, укрепленным на крышке над носком ковша, причем крышка выполнена разъемной с газоотводным патрубком и штоком с заслонкой, перекрывающей сверху камеру для лигатуры.

Боковая перегородка выполнена с отверстиями. Конструкция ковша позволяет обеспечить более высокое усвоение магния и существенно снизить расход лигатуры. 1 з.п. ф"лы, 2 ил., 1 табл.

1371972

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к внепечной обработке чугуна непосредственно в ковше перед за5 ливкой в литейные формы.

Цель изобретения — уменьшение пироэффекта, повышение стабильности и эффективности процесса модифицирования путем предотвращения всплывания модификатора и поддержания избыточного давления под крышкой и снижение отбела в отливках.

На фиг. 1 показан предлагаемый чайниковый ковш, общий вид; на фиг.2 — 15 разрез А-А на фиг. 1.

Корпус 1 ковша имеет носок 2, предназначенный для наполнения ковша жидким металлом иэ печи и разливки металла в литейные формы. Корпус ков-20 ша и носок футерованы огнеупорным материалом, причем носок с полостью ковша имеет сообщающийся канал 3. В донной части ковша имеется камера 4 для размещения магнийсодержащей лига-25 туры, образованная стенкой ковша и перегородкой 5, возводимой на дне ковша, превышающей верхний уровень ка ала 3 на 50-80 мм. Во избежание закозления" модификатора в камере 4 30 при соприкосновении его с первой порцией металла, понижения температуры и повышения вязкости чугуна перегородка 5 имеет отверстия 6, расположенные напротив сообщающегося канала

3, обеспечивающие постоянный приток в камеру горячего металла.

Крышка ковша состоит из двух частей — полукрышек 7 и 8, которые прижимаются к корпусу ковша 1 с помощью 40 винтовых зажимов 9. Для герметизации перед накрытием крышки по периметру ковша прокладывается слой огнеупорной вязкой массы.

Полукрышка 7 имеет газоотводной 45 патрубок 10, обеспечивающий выход гаэов и поддержание избыточного давления под крышкой 1,5-2,0 атм. в период процесса модифицирования, что в свою очередь способствует интенсификации

50 процесса усвоения магния жидким чугуном. Полукрышка 8 имеет жестко закрепленную штангу 11, армированную огнеупорным материалом, на конце которой закреплена графитовая или иэ

55 другого огнеупорного материала заслонка 12, предназначенная для предотвращения всплывания кусков лигатуры на зеркало металла. Заслонка 12 имеет форму, Соответствующую форме камеры 4.

Для свободного выхода паров магния из камеры 4 размеры заслонки 12 и длина штока должны обеспечивать при перекрытии камеры зазор между стенкой ковша, перегородкой 5 и заслонкой 12.

Для равномерного распределения пацов магния н объеме металла заслонка 12 также имеет отверстия, площадь сечения которых должна обеспечивать необходимую прочность заслонки 12.

Для вторичного модифицирования с целью предупреждения образования структурно-свободных карбидных включений в отливках при кристаллизации над носком 2 на полукрышке 7 установлен бункер 13 для размещения графитиэирующего модификатора.

Модифицирование чугуна магнийсодержащими лигатурами в предлагаемом чайниковом ковше обеспечивает высокую стабильность модифицирования, достижение более высокого усвоения чугуном магния (55-757), что позволяет существенно сократить расход магнийсодержащей лигатуры, отсутствие свечения и дымовыделения в атмосферу цеха, что существенно улучшает санитарно-гигиенические условия труда, вторичное графитизирующее модифицирование, позволяющее получать стабильно без структурно-свободных включений цементита отливки сечением более 5 мм с механическими свойствами (Ь, =620-752 МПа; Ь, =400-560 МПа;

<=2„0-4,0Z; НВ=187-229), соответствующими маркам Br 50-2, Br 60-2, возможность удаления шлаков с зеркала металла после окончания процесса модифицирования, что позволяет использовать ковш многократно при поточном производстве.

Ковш работает следующим образом.

Перед модифицированием полукрышка 8 со штангой 11 и заслонкой 12 снимается, в камеру 4 загружают лигатуру, флюсующие и другие добавки, затем полукрышку 8 устанавливают на ковш и закрепляют винтовыми зажимами

9, в бункер 13 загружают вторичный модификатор (например 757-ный ферросилиций в количестве 0,4-0,8 мас.7 от массы обрабатываемого жидкого металла в ковше), затем ковш подают носком 2 под желоб печи. Металл из печи по желобу поступает в носок 2 и через канал 3 в полость ковша. При

1371972 крывает заслонку бункера 13, вторичный модификатор поступает в носок 2 и струей металла вводится в полость ковша.

После наполнения ковша металлом до уровня среза носка 2 подачу металла прекращают, ковш подают на площадку, снимают полукрышку 8 со штангой 11 и заслонкой 12, счищают шлак и подают на заливочный участок.

Количество вводимых модификаторов и механические свойства отливок из чугуна, модифицированного в предлагавмом ковше представлены в таблице.

Хюiический состав, мас, i

° кавяческие свойства

61 Ь„4>, 1

Марка

Сг

С 8

2,0

О >038

0,007

0,8 3 30 3 22 0>66 0>118

К75

0,3

1,8

О 037

08 322 300 0>58 0091 56И CaF1

0,3

1,6

0,048

0,011

0,6 3,35 3,28 0,50 0,081

СаР, К7$

0,4

1,5

О 043

О, 005

032 300 326 053 0081

CsP

0,4

Фс-75

0,037

О, 35 3, 16 3,00 0,48 0,069 0,006

СаР1

0,5

>ЭС-75

+ числитель - в исходном чугуне, анаменатель - после модифицированиа.

ro чугуна) магнийсодержащей лигатуры.

Использование предлагаемого ковша для модифицирования чугуна и других желеэоуглеродистых сплавов обеспечит бездымное модифицирование, соприкосновении металла с лигатурой происходит прбцесс модифицирования.

Уровень металла в ковше увеличивается, а заслонка 12 удерживает куски лигатуры в камере 4, предохраняя от

5 всплывания на зеркало металла. Пары магния, устремляясь в зазоры между заслонкой 12, перегородкой 5, стенкой корпуса и в отверстия в заслонке, обеспечивают борботацию всего объема металла.

После наполнения 2/3 объема ковша металлов в момент прекращения реакции взаимодействия магнийсодержащей лигатуры оператор дистанционно отКак видно иэ таблицы, модифицирование в предлагаемом чайниковом ковше обеспечивает получение стабильных механических свойств отливок при сравнительно малом расходе (1,51,6 мас.7. от обрабатываемого жидкоО, 11 0,086 752. 560 2,0 229

0>14 0,085 660 410 2,0 229

0,10 0,075 640 470 3,5 229

0,14 0,048 650 400 3,0 207

0,085 0,049 620 420 4,0 187 улучшая санитарно-гигиенические условия труда, более высокое усвоение . агния, позволяя существенно снизить расход лигатуры, вторичное модифицирование графитизирующими модификаторами, удаление шлаков с зеркала металла после окончания процесса модифицирования.

Формула изобретения

1. Чайниковый ковш для модифицирования желеэоуглеродистых сплавов магнийсодержащими лигатурами, содержащий футерованный корпус с герметичной крышкой, носком и камеру, образованную боковой перегородкой в донной части ковша для лигатуры, 71972

6 отличающийся тем, что, с целью уменьшения пироэффекта, повышения стабильности и эффективности процесса модифицирования путем предотвращения всплывания модификатора и поддержания избыточного давления под крышкой и снижения отбела в отливках, он снабжен бункером для вторичного графитизирующего модификато10 ра, укрепленным на крышке над носком ковша, причем крышка выполнена разъемной с газоотводным патрубком и приводным штоком с заслонкой, пере" крывающей сверху камеру для лига15 туры.

2. Ковшпоп.1, о тличаю— шийся тем, что боковая перегородка выполнена с отверстиями.

wËA

1371972

Составитель А. Минаев

Редактор И. Горная Техред М.Дидык Корректор И. Эрдейи

Заказ 456/23 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4