Структурный баланс жидкого металла. Расчет потребного количества плавильных агрегатов. Внепечная обработка высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, страница 3

Рафинирование жидкого чугуна - это удаление вредных примесей с целью повышения эффективности модифицирования при производстве высоких и специальных марок чугуна .

Модифицирование чугуна - ввод в жидкий чугун перед заливкой в литейные формы специальных твердых порошкообразных или жидких простых или комплексных модификаторов , лигатур , сплавов и т.д., мало изменяющих химический состав , но значительно улучшающий свойства чугуна , а также сливание и перемешивание двух сплавов с различными химическими составами .

Основной задачей модифицирования является получение в структуре чугуна графита шаровидной формы.

Легирование жидкого чугуна - введение в жидкий чугун определенных количеств легирующих элементов с целью получения заданных физико- химических свойств и микроструктуры металла отливок .

Общие сведения

1) Температура чугуна при рафинировании , модифицировании , низком легировании должна быть не ниже 1723 К ( 1450 С ) , поскольку при внепечной обработке она понижается на 10 - 80 .

2)Дозирование добавок при внепечной обработке чугуна производить по массе .В случае объемного дозирования присаживаемой добавки на рабочем месте должна быть мерная тара , рассчитанная в соответствии с процентным соотношением добавки.

3)Расход добавок от массы жидкого металла в процентах принимать в соответствии с установленными технологией нормами . Обычно расход колеблется в пределах 0.05-4.0 % массы обрабатываемого чугуна . Необходимо учитывать , что введение в чугун 1 % различных добавок снижает его температуру на 10 - 40 .

4)Шлак, образующийся в процессе внепечной обработки , необходимо удалять .

5)Разливку обработанного металла ( рафинированного, модифицированного или легированного ) по литейным формам начинать не раньше , чем через 2 - 3 мин после подачи добавки в ковш и заканчивать не позднее , чем через 5 - 12 мин в зависимости от массы , вида и марки чугуна и других факторов .

 Внепечная обработка высокопрочного чугуна с шаровидным графитом .

Виды внепечной обработки исходного жидкого чугуна - десульфурация ,легирование , обработка криолитом ,сфероидизирующее модифицирование и вторичное ( графитизирующее ) модифицирование .

Десульфурацию необходимо проводить для понижения содержания серы в исходном чугуне , особенно когда содержание серы в нем более 0.12 % .

Для предотвращения образования на поверхности расплава окисных плен, приводящих к дефекту отливок , поверхность жидкого чугуна следует защищать от окисления флюсом ( криолитом ) и др .

Сфероидизирующее модифицирование проводят с целью получения в структуре чугуна графита шаровидной формы .

Графитизирующее вторичное модифицирование жидкого чугуна проводят с целью получения требуемых структуры и свойств в отливках из чугуна с шаровидным графитом в литом состоянии , устранения или уменьшения отбела в отливках .

   Подготовка материалов к применению .

1. Исходные матениалы не должны содержать влаги во избежание выплесков жидкого чугуна.

2.Лигатры и комплексные модификаторы раздробить на куски размером до 20 мм . Рассортировать на фракции .

3.Ферросилиций раздробить на куски размером до 15 мм, просеять, отделить пыль и мелкую фракцию (до 0.5 ).

4.Криолит просушить при температуре 423 - 473 К ( 150 - 200 С ).

5.Графит просеять через сито 02 .

6. Подготовить необходимые навески.

        Десульфурация

На дно ковша , перед заполнением его жидким чугуном из плавильного агрегата , засыпать сплавленную кальцинированную соду в количестве 0.5 % массы чугуна . Заполнить ковш жидким чугуном . В процессе заполнения происходит перемешивание жидкого чугуна с содой и связывание серы , образуется жидкоподвижный содовый шлак .Образовавшийся шлак необходимо счистить с поверхности металла до обработки его сфероидизирующей присадкой .Температура чугуна при десульфурации снижается на 10 - 30 С в зависимости от емкости ковша и степени десульфурации .

         Легирование

При легировании навеску лигирующей присадки ввести в печь непосредственно перед выпуском металла . Выдержать металл в печи для расплавления легирующей присадки не менее 10 мин , после чего перелить металл в ковш для разливки .

При совмещении операций лигирования и сфероидизирующего модифицирования легирующие присадки ввести в ковш перед обработкой в автоклаве или перед введением комплексных модификаторов .Дополнительное перемешивание металла в автоклаве способствует равномерному распределению и ускорению процессу расплавления легирующей присадки .