Способ получения чугуна в дуговых электрических печах

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугуна в дуговых электрических печах. Цель изобретения - повышение степени усвоения расплавом углерода из карбюризатора и снижение величины отбела чугуна. Предлагаемый способ получения чугуна в дуговых электрических печах, преимущественно на твердой шихте,включает загрузку в печь карбюризатора совместно с углекислым барием и/или кальцием металлических составляющих шихты, ферросплавов, их нагрев , расплавление, перегрев расплава до и его выдержку в печи перед выпуском в литейные ковши. Дополнительный ввод в шихту совместно с карбюризатором углекислого бария и/или углекислого кальция в соотношении между ними, равном 1:(0,1-0,3), позволяет снизить величину отбела в 1,27-2,4 раза и повысить степень усвоения расплавом углерода в 1,3-1,5 раза. 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 21 С 1/08

ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4773736/02 (22) 26.12.89 (46} 23,09.91. Бюл. М 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) Н.И.Кобелев, А.В.Козлов, Н.И.Кобылкин, Д.Д.Крылов и И.Ç,Болотских (53) 621.746 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 500235, кл. С 21 С 1/08, 1973.

Высококачественные чугуны для отливок./Под ред.Н.Н.Александрова.— M.:Màøèностроение, 1982, с.12, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА В ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЕЧАХ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстИзобретение относится- к металлургии, в частности к разработке способов получения чугуна для отливок плавкой в дуговых электрических печах преимущественно на твердой шихте.

Цель изобретения — повышение степени усвоения расплавом углерода из карбюризатора и снижение величины отбела чугуна.

Предлагаемый способ получения чугуна в дуговой электрической печи преимущественно на твердой шихте отличается от известного тем, что карбюризатор вводят в печь совместно с углекислым барием и/или кальцием, упакованными в закрытые контейнеры из углеродистой стали, при соотношении их содержаний 1:(0,1 — 0,3). При этом обеспечивается создание благоприятных условий,, Ы„„1678846 Al ве чугуна в дуговых электрических печах.

Цель изобретения — повышение степени усвоения расплавом углерода из карбюризатора и снижение величины отбела чугуна.

Предлагаемый способ получения чугуна в дуговых электрических печах, преимущественно на твердой шихте,включает загрузку в печь карбюризатора совместно с углекислым барием и/или кальцием металлических составляющих шихты, ферросплавов, их нагрев, расплавление, перегрев расплава до

1500 С и его выдержку в печи перед выпуском в литейные ковши. Дополнительный ввод в шихту совместно с карбюризатором углекислого бария и/или углекислого кальция в соотношении между .ними, равном

1:(0,1 — 0,3), позволяет снизить величину отбела в 1,27 — 2,4 раза и повысить степень усвоения расплавом углерода в 1,3-1,5 раза.

1 табл. для образования атомарного углерода, который быстрее и легче усваивается твердыми и жидкими железоуглеродистыми сплавами. Контейнер иэ углеродистой стали усваивает значительную часть углерода из карбюризатора уже в процессе нагрева, тем самым ускоряя степень его усвоения расплавом.

Введение в шихту углекислого бария и/или углекислого кальция способствует получению чугуна повышенного качества, уменьшенной величине отбела, с меньшим содержанием газов и серы и менее склонного к образованию точечного графита.

При уменьшении соотношения содержаний карбюризатора и углекислого бария меньше 1:0,3 степень усвоения расплавом углерода из карбюризатора находится на

1678846 уровне известного способа вследствие появления излишка газовой среды, ведущего к образованию сажистого углерода, менее способного к диффузии и усвоению твердыми и жидкими железоуглеродистыми сплавами, При увеличении соотношения содержаний карбюризатора (порошка боя графитированных электродов) и углекислого бария более 1:С,1 понижается степень усвоения расплавом углерода из карбюриэатора по сравнению с предлагаемым соотношением вследствие замедления процесса науглероживания контейнеров из углеродистой стали из-эа недостатка газовой среды и, как следствие, уменьшения количества образующегося атомарного углерода, а также повышается величина отбела выплавляемого чугуна вследствие уменьшения в нем количества усвоенного из карбюризатора углерода и введенного бария.

Предлагаемый способ получения чугуна наиболее целесообразно использовать при выплавке синтетических и полусинтетических чугунов для отливок в дуговых электрических печах преимущественно на твердой шихте.

Пример, Способ осуществляют при получении чугуна с углеродным эквивалентном СЕ = 3 87 — 3 92% (3,30 — 3,35%С и 1,901,95% Si) в дуговой электрической печи

ДСГ-1,5, Для плавки используют шихту следующего состава, мас.%: лом стальной 1А с учетом массы контейнеров 17,7 —.18,0; чугун передельный ПЛ1 30; возврат собственного производства 25; лом чугунный 17А 25; бой графитированных электродов 0,4 — 0,7; ферромарганец ФМн75 0,1; ферросилиций ФС

45 1,5, Барий углекислый и/или кальций углекислый (в виде известняка или мела) частицами размером 0,10-0,63 мм вводят в количестве 10-30% от массь1 карбюризатора.

Бой графити рова нных ane Tpogoa спользую в известном способе в кусках размером 5-25 мм, а в предлагаемом способе как в виде кусков размером 5 — 25 мм, так и в виде порошка с частицами размером 0,10—

0,63 мм совместно с углекислым барием и/или углекислым кальцием, упакованными в закрытые контейнеры из углеродистой стали, при соотношении их содержаний

1:(0,10,3), Компоненты шихты загружают в печь в следующем порядке: бой графитированных электродов совместно с углекислым барием (и/или кальцием) в заданном соотношении, чугунный лом, возврат собственного произсокращение расхода карбюризатора на

50 0,20 — 0,26 мас.%, а также понижение отбеливаемости выплавляемого чугуна (глубины отбела в клиновой пробе) с 12,0 до 9.4-5,0 мм.

Формула изобретения

55 Способ получения чугуна в дуговых электрических печах, преимущественно на твердой шихте, включающий загрузку в печь карбюризатора, металлических составляющих шихты, ферросплавов, их нагрев, расплавление, нагрев расплава до 1500 С и его

40 во,цства„ферромарганец, передельный чугун, стальной лом.

По загружении указанных шихтовых материалов в печь ее включают на ведение плавки. Все плавки осуществляют по одинаковым режимам. Плавление шихты ведут при максимальном использовании трансформатора: первые 8 — 10 мин работают по схеме "звезда", а затем переключают на схему "треугольник". За 10 — 12 мин до полного расплавления шихты переключают трансформатор с "треугольника" на "звезду" (общее время нагрева до полного расплавления 1,5 — 1,8 ч).

После полного расплавления шихты расплав в течение 20-25 мин перегревают до 1490 — 10 С и выдерживают 15 мин при содержании карбюризатора е составе шихты 0,40-0,45% и 20 мин при его содержании, равном 0,7%. В процессе перегрева расплава в него вводят ферросилиций. Расплав перемешивают, берут пробу на экспрессанализ. При необходимости делают корректировку химического состава жидкого металла. По удалении шлака выплавленный чугун выпускают в литейные ковши, посредством которых заливают формы технологических проб на отбеливаемость, для химического и термографического анализов, О степени усвоения расплавом углерода из карбюризатора судят поданным химического и термографического анализов выплавляемых чугунов, полученным с помощью приборов Leco CS46 и Elnllab. Величину отбела определяют по клиновой пробе размером 65х65х12 мм, заливаемой в стержневую форму с металлической плитой.

Результаты испытаний предлагаемого и известного способов получения чугуна в дуговых электрических печах на твердой шихте приведены в таблице 1.

Из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемый способ получения чугуна в дуговых электрических печах по сравнению с известным обеспечивает повышение степени усвоения расплавом углерода иэ карбюризатора и, как следствие, 1678846 карбюризатор вводят в печь совместно с углекислым барием и/или углекислым кальцием, при их соотношении 1:(0,1-0,3), упакованными в закрытый контейнер из

5 углеродистой стали. выдержку в печи перед выпуском в литейный ковш, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения расплавом углерода из карбюризатора и снижения величины отбела чугуна, Варнентн

I О,7

0,О7

7,о

0,14

5,3

0,21

5,0

0,1О

7,4 вз

0,09

9,4

0,363

0,384

84

О,10

6 0,5

7 0 5

ИэвестнЫ1 0,7

7,6

0,05

0,aS

7,5

0,398

0,37О

12,0

Составитель Н.Косторной

Техред M,Ìîðãåíòàë КоРРектоР Н.Король

Редактор Н.Яцола

Заказ 3183 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 г О,7

З - О,7 .

4 0,5

5 0 45

1: О, 1

1:о,г

1:О,З

1:о,г

1:о,г

1:о,г

1:0,2

0>504

0,537

0,517

О, 398