способ подготовки доменного чугуна
Классы МПК: | B22D1/00 Обработка расплава в ковшах или в подводящих желобах перед его разливкой C22B7/00 Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений |
Автор(ы): | Айзатулов Р.С., Макаров Э.С., Соловьев С.А., Лубяной Д.А., Большаков В.И., Русин А.С. |
Патентообладатель(и): | ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-04-09 публикация патента:
10.06.2003 |
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения отливок из доменного чугуна. Способ включает ввод в ковш с жидким чугуном твердой металлошихты аналогичного химического состава с последующим принудительным перемешиванием. Перед заливкой чугуна, температура которого 1390-1460oС, в ковш вводят предварительно нагретую до 300-600oС твердую металлошихту в количестве 4-12% от массы жидкого чугуна и выдерживают 1,0-2,5 ч. Изобретение позволяет увеличить выход жидкого чугуна и улучшить его качество. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ подготовки доменного чугуна, включающий ввод в ковш с жидким чугуном твердой металлошихты аналогичного химического состава с последующим принудительным перемешиванием, отличающийся тем, что перед заливкой чугуна, температура которого 1390-1460oС, в ковш вводят предварительно нагретую до 300-600oС твердую металлошихту в количестве 4-12% от массы жидкого чугуна и выдерживают 1,0-2,5 ч.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано для получения отливок из доменного чугуна. Известен способ переплава стружки и других дисперсных отходов металлов и сплавов в среде твердожидкого металла, при котором вводимые методом механического погружения или замешивания отходы предварительно прогреваются теплом жидкого металла в печи в интервале от температуры ликвидуса жидкого металла до температуры ликвидус 200oС (патент РФ 2135613, С 22 В 7/00, 1999). Однако известный способ позволяет переплавлять отходы, преимущественно стружку или дисперсные отходы, в плавильной печи, что приводит к увеличению расходов при переплаве. Кроме того, для доменного чугуна способ плохо применим из-за наличия на поверхности доменного чугуна большого количества спели и шлака. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ вторичного переплава брака, включающий следующие операции: брак, образующийся в процессе изготовления отливок из литейного чугуна, смешивают с жидким чугуном, имеющим температуру

- увеличение выхода жидкого чугуна на 4-12%;
- улучшение качества чугуна за счет модифицирующего эффекта. Предлагаемый предварительный нагрев твердой металлошихты до температуры 300-600oС оптимален, так как нагрев менее 300oС не позволяет создать условия по ее полному растворению, что ведет к неоднородности структуры чугуна и механических свойств по телу отливки, падению демпфирующих свойств чугуна и, как следствие, к снижению качества чугуна. Нагрев твердой металлошихты более 600oС нецелесообразен из-за избыточных теплопотерь на нагрев. Количество вводимой твердой металлошихты менее 4% приводит к уменьшению количества перерабатываемой чугунной металлошихты, недостаточному инокулирующему эффекту и, как следствие, к снижению качества чугуна. Количество вводимой твердой металлошихты более 12% избыточно захолаживает чугун, недостаточно растворяется твердая фаза, что ведет к неоднородности структуры чугуна и механических свойств по телу отливки, падению демпфирующих свойств чугуна и, как следствие, к снижению его качества. Время выдержки расплава после ввода твердой металлошихты менее 1 ч недостаточно для ее растворения. Отстой чугуна после ввода твердой металлошихты более 2,5 ч приводит к избыточному захолаживанию чугуна. Температура жидкого чугуна менее 1390oС недостаточна для растворения твердой металлошихты и может привести к избыточному захолаживанию и снижению качества чугуна. Температуру жидкого чугуна более 1460oС невозможно обеспечить при производстве отливок из доменного передельного чугуна из-за больших теплопотерь при его транспортировке в литейные цеха. Пример. Чугун для предлагаемого и известного способов подготовки чугуна выплавляли в доменных печах ОАО "ЗСМК" объемом 3000 м2 и поставляли в цех изложниц в 100-тонных доменных чугуновозных ковшах. На стенде для сушки ковшей газовоздушной горелкой нагрели до температуры 400oС часть вышедшей из эксплуатации изложницы весом 8 т. По окончанию нагрева поместили ее на дно промежуточного 100-тонного ковша. Из доменного ковша чугун с температурой 1410oС перелили в промежуточный ковш и выдержали чугун 1,5 ч для растворения твердой металлошихты (изложницы). После чего чугун перелили в 60-тонный разливочный ковш и продули азотом. Данным чугуном залили сквозные изложницы, которые прошли эксплуатацию в конвертерных цехах ОАО "ЗСМК". В таблице приведены параметры обработки чугуна по предлагаемому способу, результаты механических испытаний, а также эксплуатационная стойкость изложниц, отлитых из этого чугуна. Заявляемый способ подготовки доменного чугуна промышленно применим в литейном производстве металлургических предприятий для получения отливок из доменного чугуна.
Класс B22D1/00 Обработка расплава в ковшах или в подводящих желобах перед его разливкой
Класс C22B7/00 Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений