Шихта для выплавки синтетического шлака
Изобретение относится к металлургии, а именно, к составам шихт, используемых для выплавки синтетического шлака, и может быть использовано в литейном производстве для выплавки высококачественных сплавов. Целью изобретения является увеличение рафинирующих свойств шлака и придание шлаку модифицирующих свойств. Шихта для выплавки синтетического шлака содержит, мас.% : карбид кремния 6-12, плавиковый шлат 3-7, комплексный сплав АМС 30-40 и известняк - остальное. Использование шихты позволяет уменьшить содержание в металле серы и фосфора на 50 и 20-30% соответственно, а также улучшить механические свойства металла. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (50 4 С 21 С 7/076, 5/54
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4254821/31-02 (22) 21.04 ° 87 (46) 23.08.89. Бюл. М 31 (7l) Пензенский политехнический институт (72) В.А.Грачев, Н.А.Горелов и А.В.Семушкин (53) 669.18.046.545,2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 353970, кл. С 21 С 5/54, 1970.
Авторское свидетельство СССР
У 937522, кл. С 21 С 7/064, 1979. (54) ПИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к составам шихт, Изобретение относится к металлургии, а именно к составам шихт, используемых для выплавки синтетического шлака, и может быть использовано в литейном производстве для выплавки высококачественных сплавов.
Цель изобретения — увеличение рафинирующих свойств шлака и придание шлаку модифицирующих свойств.
Предложенная шихта для выплавки синтетического шлака содержит карбид кремния, плавиковый шлат, известняк и комплексный сплав АМС при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Карбид кремния 6-12
Плавиковый шпат 3-7
Комплексный сплав АИС 30-40
Известняк Остальное
„„SU, 1502626 А I
2 используемых для выплавки синтетического шлака, и может быть использовано в литейном производстве для выплавки высококачественных сплавов.
Целью изобретения является увеличение рафинирующих свойств шлака и придание шлаку модифицирующих свойств. Шихта для выплавки синтетического шлака содержит, мас.X: карбид кремния 6-12, плавиковый шпот
3-7, комплексный сплав AMC 30-40 и известняк — остальное. Использование шихты позволяет уменьшить содержание в металле серы и фосфора на 50 и 20-30% соответственно, а также улучшить механические свойства ме- с
Ж талла. l з.п. ф-лы, 2 табл, При этом комплексный сплав АМС содержит, мас.%: алюминий 5-10, марганец 25-35, кремний 25-35 и железоостальное, Положительный эффект от введения в состав смеси карбида кремния заключается в том, что он обеспечивает активное протекание реакции восстановления металла из окислов в первую очередь, так как термодинамическая активность углерода и кремния, входящих в состав ингредиента, высока по отношению к окислам металла.
Наличие в предложенной смеси плавикового шпата в совокупности с известняком обеспечива ет достаточиуь жидкоподвижность шлака и его обессеривающую способность, а также способствует очищению сплава от неметалли3 15026 ческих включений, газов и других вредных примесей.
Введение в состав шихты комплексного сплава AMC содержащего 5-IOX
Al, 25-357 Si, 25-35 Мп и железо, придает синтетическому шлаку модифицирующие свойства.
Предложенную шихту готовили по обычной технологии, т.е. крупные кус- t0 ки карбида кремния, плавикового шпата, комплексного сплава АМС и известняка измельчают до размеров не более
1 см и тщательно перемешивают.
Из приготовленной шлакообразующей 15 шихты наводят шлаковую ванну в электрошлаковой печи, а затем в непрерывном процессе в печь вводят расчетную шихту для выплавки чугуна (соотношение шлакообраэующая шихта/ших- 20 та для выплавки чугуна 0,9-1,1:10).
Плавки проводили в полупромышленной однофазной электрошлаковой печи с нерасход: емым графитовым электродом и тиглем, изготовленным из графи- 25 тизированного электрода. Печь подключали к печному трансформатору ТПО—
250/40 мк, имеющему четыре ступени напряжения 24,4; 28; 33 и 40 В и номинальный ток 6200 А, 30
Составы испытанных шихт для получения синтетического шлака приведены в табл. 1.
Количество комплексного сплава АМС в шихте и содержание в нем компонен- 35 тов обусловлено тем, чтобы модифицирующий эффект и усвоение компонентов предложенной шихты были максимальны" ми, а количество таких элементов как
С и М11 в чугуне соответствовало бы 40 заданному химическому составу выплавляемого чугуна. Кроме того, увеличение содержания в шихте сплава АМС, а в сплаве АМС таких элементов как
Al и Мп значительно удорожает шихту, 45 ухудшая механические свойства выплавляемых чугунов.
Химический состав, структура и свойства чугуна, выплавленного с применением известного флюса и предложенной шихты для выплавки синтетичес" кого шлака и обработки им чугуна приведены в табл. 2.
26 чугуне.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
l. Пихта для выплавки синтетического шлака, содержащая известняк, плавиковый шпат и углеродсодержащий материал, отличающаяся тем, что, с целью увеличения рафинирующих свойств шлака и придания шлаку модифицирующих свойств, она дополнительно содержит комплексный сплав АМС, а в качестве углеродсодержащего материала — карбид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.й:
Карбид кремния 6-12
Плавиковый шпат 3-7
Комплексный сплав
АМС 30-40
Известняк Остальное
2. Шихта по и ° I о т л и ч аю щ а я с я тем, что сплав AMC содержит, мас.Х:
Алюминий
Марганец
Кремний
Железо
5-10
25-35
25-35
Остальное
Как видно иэ табл. 2, предложенная шихта позволяет обеспечить высокую степень рафинирования выплавляемого чугуна.
Использование предложенной шихты ведет к повышению углеродного эквивалента, однако повышение содержания углерода в структуре сопровождается его измельчением и он становится компактнее, балл графита изменяется от
Гф2 до Гфй, Гф5, а дисперсность перлита возрастает с IIg 1,4 до Ilg 1,0.
В целом воздействие процессов десульфурации, удаления неметаллических включений и структурных изменений повышается комплекс физико-механических свойств (G,, а, E) и возрастает структурная стабильность чугуна в широком диапазоне температчр в условиях повторяющихся термосмен. Сокращение содержания в синтетическом шлаке окислов железа (табл. 1) говорит о высокой раскисляющей его способности и восстановлении железа в
OI
1 со
1 с ъ о
CO
Ф о
СЧ CO г о о
О г Ъ
Ю о
CO о сч со сО оо оо8 о!
» 1 I
v- =с о
О с \ с/Ъ г
Ю сО
Юсо О гл о л л О о ло
I I«! С ° г Ъ со сч сч оо г
С 4 о
Г 4 с \ о
Ф с Ъ
Ю с Ъ Ф
О со
Ф
С 4 сЧ и т
МЪ CI
С 4
14 ! .ф 4.1
It:!
Ю
О1- О1Ю1Ю
1 л сл г ф
CO Оъ со сЧ оъ
Ю г Ъ
О
Ю л г
ch о о о о оъ о — 1
I
3 а
1
1
1 !
-1 гс
1 о к v! сч со .ф II. с Ъ с\ о
° со м г \ л
Ф с 3
Ю сл
Ф/\ гЧ !
В I
1 1 I I о
I г
I о
CO
Ю
CO
Ю
СО
Ю
О Ю с
1 I 1
1 о г ос о с л ! с с Ъ
Ю
В О о с о о о
О CO с с со с.Ф
С 4 с
4Л О с Ъ о о м о л л !
D сч
1 с г Ъ о с
I со .Ф о
1 1 1 1
1 1
О!У о
OI с
Ю го о
О о о л со
Ю D о о с °
61
СО л
1 о о
СО о
CO л г с 4
5 Ю
О В о в
С4 1
В
Ю с \
I со сч
1
ЪЛ
\ г с" Ъ ос
Ю с ъ
CtI
С 4 м в в х о х х
l1
a CC
53 с л
53 о а
О о о
1 CJ Е
В I Э Х В I
О 1
I В
Ill 1 э о с н ь о х и
1 ф I
1 В
ОВ1Й
1 CI В I
О В
I К К о к 1
c v о
* К 1 III
1 "5 — 5
О К I
18
I о
I 1 IO К 1
1 I /I C
1 1 В
В И
I 1
В 1 Я В 1 о а а к 1
Х 1 CI С! CI
Э!С о о!o.х к l Cg в 1 в Е о
Х I I
Х I I
В ! О
К I CI C IC I, 3l! I (-; — * о логло гч сч .ъм.
I/I чЪО 4Ъ
«о сч сч гл г
«Ъ О I/I О 4Л гчсъм« сч л с.ъ оо
I 1 I 1 I
СЧ СЧ М\ I/I Л О вЂ” сЧМ.ф ЛО
1502626
l с 4 I
° 1
50! е 1
IC I н 1
15
I!
I
20 !
25
1
1 АФ
В О
1Н Х
В а ОО -C
В К ХоксХВ
1 1 Л I В и1 КО Какл
CC I < О О К Ь о 1Pc zo vк
1 Г « о 1 к в к«4
P1O" 1 екх1г! а
Х К 4. 44
Х1 ВО Хх к! ак v
В ВВВО
ХЦВФ«
ЛВ И
3
av v v v a
gхьхкое
l о о о о
О с 4
Ю!
О с 4 1 о л л
1 г Ъ I
Г 4!
o o