Разработка рациональной технологии получения и ввода комплексных магнийсодержащих модификаторов в дробленом виде для производства чугунных отливок

• Автор: Палавин, Роман Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 235 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Состояние вопроса

1.1 Анализ способов модифицирования и модификаторов для высокопрочного чугуна

9 1.1 Л способы модифицирования.

1.1.2 влияние элементов входящих в состав модификатора на структуру высокопрочного чугуна
1.2 Анализ способов получения модификаторов с редкоземельными и щелочноземельными металлами

1.2.1 способы получения модификаторов.

1.2.2 микроструктура и физикохимические свойства

модификаторов

1.3 хнализ способов фракционирования модификаторов

1.3.1 способы фракционирования модификаторов
1.3.2 влияние различных факторов на образование пылевидных отходов при дроблении модификаторов
1.4 Выводы.
Глава 2. Разработка и исследование технологического процесса
производства комплексного магнийсодержащего модификатора ФСМг5
2.1 Обоснование выбора модификатора для производства на ОАО ГАЗ
2.2 Разработка способа получения комплексного магнийсодержащего модификатора ФСМг5
2.3 Рафинирующая обработка жидкого кремнистого ферросплава
уп л.
2.3.1 особенности термодинамических свойств жидкого кремнистого ферросплава
2.3.2 рафинирующая обработка жидкого кремнистого ферросплава кальцием
2.3.3 рафинирующая обработка жидкого кремнистого ферросплава РЗМэлементами
2.3.4 рафинирующая обработка жидкого кремнистого ферросплава кальцием и РЗМэлементами.
2.4 Изучение влияние основных технологических параметров на
эффективность получения модификатора ФСМг5
2.4.1 влияние массы кусков магния.
2.4.2 влияние температуры жидкого кремнистого ферросплава
2.4.3 влияние давления подачи азота.
2.5 Технологический процесс производства модификатора ФСМг5
2.6 Выводы
Глава 3. Разработка способа модифицирования для
высокопрочного чугуна.
3.1 Выбор и обоснование способа модифицирования.
3.2 Расчет оптимального количества магния
3.3 Разработка и исследование способа модифицирования ВЧШГ с
ф применением модификатора ФСМг5 фракцией менее 0, мм
3.3.1 влияние типа замедлителя реакции, соотношения количества вводимого модификатора и количества замедлителя реакции на степень усвоения магния
3.3.2 влияние длительности хранения на сфероидизирующую способность модификатора ФСМг5 фракцией
менее 0, мм
3.4 Опытнопромышленное опробование разработанной
технологии.
3.4.1 производство отливки Рамка.
3.4.2 производство отливки Втулка
3.5 Выводы
Глава 4. Изучение возможности расширения использования комплексного магний содержащего модификатора
ФСМг5 фракцией менее 0, мм
4.1 Использование в технологическом процессе производства модификатора ФСМг5.
4.2 Применение для графитизирующего модифицирования
серого чугуна
4.3 Переплав модификатора ФСМг5 фракцией менее 0, мм
4.4 Выводы
Общие выводы
Список литературы


По сравнению с сэндвич-методом этот метод имеет следующие преимущества: более высокое и воспроизводимое усвоение магния; отсутствие пироэффекта и резкое снижение дымовыделения; пониженные потери углерода и температуры жидкого чугуна: менее бурная реакция; меньшее количество шлака, образующегося при сфероидизирующей обработке. Метод пористой пробки. Метод широко используется в США, особенно в мелких цехах, для десульфурации и сфероидизирующей графит обработки чугуна кислой ваграночной плавки. Вследствии больших тепловых потерь метод не может применяться в производстве тонкостенных отливок ВЧШГ, в том числе труб, без промежуточного перегрева чугуна в электрических печах после ковшовой десульфурации перед модифицирующей обработкой. В производстве толстостенных отливок массой свыше 0,5 тонны, температура заливки которых около ° С, дополнительного подогрева чугуна после десульфурации не требуется. Метод предусматривает подачу соответствующего реагента на поверхность чугунного расплава, перемешиваемого азотом. Азот вдувается через пористую вставку в днище обработочного ковша или желоба. Для создания интенсивной циркуляции расплава достаточен расход азота 0,7 м3/мин в - тонных ковшах и 0, м3/мин в 1- тонных ковшах. Минимальная вместимость ковша, при которой температурные потери расплава в результате перемешивания продувкой не превышают допустимых, составляет 0,5 тонн. Продувка может быть прервана или возобновлена в любой момент времени, так что ковш может быть использован для заливки без пробки. Усвоение магния составляет - % в зависимости от типа и состава модификатора, разовой массы обрабатываемого расплава. Поскольку сфе-роидизация осуществляется после предшествующей десульфурации, остаточное содержание магния можно поддерживвать на минимальном уровне, что существенно повышает качество ВЧШГ. Недостатки метода пористой пробки [8]: высокий уровень дымовыде-ления и свечения; невысокое и не всегда стабильное усвоение магния (около %); ограничения, связанные со значительным количеством кремния, вводимым в чугун при сфероидизирующей обработке. Магниевая проволока. Удобным является введение в расплав тонко-измельченного пассивированного порошка магния, помещенного в металлическую проволоку (рис. При введение в расплав такой наполненной магнием проволоки с регулируемой скоростью обеспечивается необходимый расход магния. Реакция растворения и взаимодействия магния происходит ниже слоя жидкого металла, за счет этого значительно повышается коэффициент усвоения магния, а реакция происходит без дыма и выбросов металла. Известны различные способы ввода магниевой проволоки в жидкий чугун [,], которые различаются по месту ввода: в заливочную чашу, в ковш при переливе, в струю металла и т. Скорость введения проволоки в ковш зависит от материала оболочки, ее следует подбирать таким образом, чтобы процесс взаимодействия сфероидизирующего реагента с расплавом проходил в нижней зоне ковша. Однако возникают трудности при обработке больших объемов металла, связанные с необходимостью длительного введения значительного количества модифицирующей присадки. Этот процесс можно широко применять в цехах, оборудованных автоматическими заливочными устройствами и специализирующихся на выпуске литья из высокопрочного чугуна. Рис. Принудительные способы. Ин»секционный метод. Этот метод не нашел широкого применения в литейной промышленности как в нашей стране, так и за рубежом. Недостатки инжекционного метода: более высокие по сравнению с другими способами модифицирования температурные потери; скачкообразное погружение инжекционной трубы; неустойчивое усвоение магния; сложность оборудования и ухода за ним; высокая стоимость гранулированного магния. Плунжерный процесс. Для ввода и удержания магниевой присадки ниже поверхности расплава используют плунжер обычно в форме колокола. Процесс требует специального дорогостоящего оборудования и наиболее эффективен в условиях механизированных литейных цехов, где требуется сфероидизируюицая графит обработка чугуна с регулярными интервалами. В качестве модификаторов обычно используют сплавы ЬЛ?