SU914634A1 - Способ получения высококачественных чугунов i - Google Patents

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения высококачественных чугунов.

Известен способ получения высококачественных чугунов путем выплавки углеродисто-кремниевых полупродуктов - ⁵ в двух металлургических агрегатах с последующим их смешиванием, причем выплавку осуществляют в шахтах вагранки, а смешивание осуществляют в горные вагранки или копильнике [1].

Однако известный способ не позволяет получить различные марки чугуна, а в связи с тем, что смешивание полупродуктов осуществляется в горне или копильнике, перед выпуском в ковш проходит длительное время, что снижает эффект модифицирования и качество литья .

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и увеличение времени действия модифицирующего эффекта.

2

Цель достигается за счет того, что согласно способу получения., высококачественных чугунов путем выплавки углеродисто-кремниевых полупродуктов в двух металлургических агрегатах с по*" следующим их смешиванием выплавку производят в двух электропечах при 14101420°С и 1440-1450°С для каждой печи соответственно, причем содержание углерода в одной печи поддерживают в пределах 9,0-4,2%, а в другой 2,6-2,8% содержания кремния в обеих печах поддерживают в пределах 0,6-0,8%, а смешивание производят подачей в ковш жида кого металла из обеих печей- в пропорциях от 2:1 до 1:3·

Сущност ь предложенного способа состоит в том, что выплавку чугуна производят непрерывно в двух индукционных _м электропечах при 1410-1420°С и 14401450°С в каждой соответственно. Содержание углерода ^:в первой печи доводят до 4,0-4,2%, а во второй - до 2,5“ 2,7%. Содержание кремния в обеих пе3 914634

чах поддержи вают на уровне 0,6-0,8% Получение традиционных марок чугуна достигают путем смешивания жидкого металла в ковше из двух печей в соответственных пропорциях, присадками 5 ферросилиция и, в случае необходимости, легирующих материалов. Выплавка чугуна в индукционных печах обеспечивает получение чугуна строго определенного состава и проведение рафини- »0 рующей термовременной обработки.

Пределы содержания углерода и кремния в расплавах печей 1 и 2 выбраны оптимальными,, так что смешивание Чугунов указанного состава в пропорци- 15 ях от 2:1 до 1:3 обеспечивает практически получение любой марки чугуна.' Науглероживание расплава в индукционной печи 1 до содержания углерода выше 4,2% затруднено. Скорость науг-, 20 лероживания при концентрациях углерода, достигающих 3,5"4,0%, составляет всего 0,02-0,05 %/мин. Выплавка чугуна в печи 1 с содержанием углерода ниже 4,0% не обеспечивает по- 25 лучение чугуна низких марок без отбела в тонкостенных отливках даже при минимальном подмешивании чугуна из печи 2. При использовании чугуна для низких марок только из печи 1 зо практически не получают модифицирую/· щего эффекта при смешивании. Науглероживание расплава индукционной печи 2 до содержания выше 2,7% не обеспечивает получение высоких марок чу- ₃₅ · гуна (сч Зб~5б и выше). При снижении содержания углерода в печи 2 до 2,5% проведение рафинирующей термовременной. обработки при 1440-1450°С не эффективно. Ведение плавки при более высоких температурах способствует увеличению износа футеровки и угара элементов. Благодаря поддержанию содержания углерода в предлагаемых пределах достигают существенного по- ₄₅ вышения качества литья.

Пределы содержания кремния выбраны с учетом того, что. превышение содержания кремния выще верхнего предела 0,8% ке обеспечивает получение ⁵⁰ заданных прочностных характеристик для -высоких марок высококачественного чугуна. Поддержание кремния на уровне нижнего предела 0,6% затруднено из-за использования металлоотхо- ⁵⁵ дов, в составе которых присутствует кремний в широких пределах? Некоторое количество-кремния переходит так4

же на футеровки печи при проведении термовременной обработки. Благодаря поддержанию содержания кремния в чугуне в пределах 0,6-0,8% достигают повышения физико-механических свойств отливок.

Температурный режим печей выбран с учетом того, что рафинирование чугуна за счет термовременной обработки определяется протеканием кремневосстановительной реакции, равновесная температура которой для чугуна состава печи 1 находится в пределах 1360 1370°С, а чугуна состава печи 2 1390“ 1410°С.

В полной мере эффект рафинирования проявляется при перегреве расплава над температурой равновесной реакции на 40-50°С, когда неметаллические включения восстанавливаются, а образовавшиеся пузырьки СО очищают расплав. Ведение плавки в режиме более низких температур не обеспечивает положительного рафинирующего эффекта и снижает скорость растворения шихтовых материалов, а превышение температуры верхних пределов для обеих печей приводит к заметному угару углерода и других элементов.

Смешивание чугунов из печей 1 и 2 и присадка модификаторов непосредственно перед заливкой в форму (по сравнению с известным способом) способствует увеличению времени сохранения эффекта модифицирования. Время сохранения эффекта модифицирования при этом достигает 20-25 мин.

Пример. Выплавка синтетического чугуна в двух индукционных электропечах промышленной частоты емкостью 25 т.

В качестве шихтовых материалов используют стальной лом, электродную стружку и ферросилиций. В печи выплав^ ляют чугун состава С = 4,1%, 5Ϊ 0,7%, а в печи 2 С = 2,7%, δΐ = 0,7%.

После растворения шихты и получения чугуна заданного химического состава проводят рафинирующую термовременную обработку в печи 1 при 1410 С, а в печи 2 при’1450°С. Затем производят заливку отливок четырех марок чугуна ковшами емкостью 1 и 3 т. Вес металла при выпуске из печей в соответствующих пропорциях контролируют при помощи прессдукторов, установленных на индукционных печах. Присадку ферросилиция производят в ковш под струю при сливе металла из печей.

5 914634' 6

В таблице представлены данные для получения требуемых марок чугуна пос ле смешивания чугунов печей 1 и 2.

Одновременное получение различных марок чугуна за счет смешивания спот

собствует сокращению вспомогательного времени приблизительно на 20% на изменение марки чугуна, что, в свою очередь, повышает производительность

5'труда.

Марка чугуна	Состав, %	Соотношение Печь 1	металла Печь 2	Присадка ФС-75, %
.„Л......	±........	Печь 1 |	Печь 2
СЧ 15-32	3,5-3,7	2,0-2,4	67,0	33,0	2,0
СЧ 21-40	3,3-3,5	1,4-1,7	53,0	47,0	1,2
СЧ 28-48	3,1.-3,4	1,2-1,5	43,0	57,0	0,93
СЧ 36-56	2,9-3,0	1,0-1,1	23,0	77,0	0,58

Повышение качества литья и увеличение времени действия модифицирующего эффекта позволяет стабильно получать годные отливки и снизить брак на 10%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения высококачественных чугунов путем выплавки углеродисто-кремниевых полупродуктов в двух металлургических агрегатах с последующим их смешиванием, отличающий с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и

   увеличения времени действия модифицирующего эффекта, выплавку производят в двух электропечах при 1410-1420°С и 1440-1450°С для каждой печи соответственно, причем содержание углерода в одной печи поддерживают в пределах 4,0-4,2%, а в другой - 2,6-2,8% содержание кремния в. обеих печах поддерживают в пределах 0,6-0,8%, а смешивание производят подачей в ковш жидкого металла из обеих печей в пропорциях от 2:1 до 1:3·