книги из ГПНТБ / Грачев В.А. Современные методы плавки чугуна

При таком расходе магниевой лигатуры остаточное содержание магния в модифицированном чугуне газовой и коксовой вагранок, как было показано выше, получается примерно равным.

При исследовании литейных свойств высокопрочного чугуна с шаровидным графитом изучались жидкотекучесть и линейная усад­ ка, объем усадочных раковин, склонность к поглощению газов и не­ металлических включений. Из механических свойств модифициро­ ванного магниевой лигатурой чугуна изучались предел прочности при растяжении, относительное удлинение, ударная вязкость и твердость металла.

Жидкотекучесть. Результаты определения жидкотекучести мо­ дифицированного чугуна коксовой и газовой вагранок в интервале углеродного эквивалента 3,67—4,71% и при температуре заливки металла 1260—1270°С приведены в табл. 42.

С повышением углеродного эквивалента высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, полученного путем выплавки исходного чугуна в коксовой и газовой вагранках, его жидкотекучесть увели­ чивается. Наибольшая жидкотекучесть наблюдается при углерод­ ном эквиваленте 4,5—4,6%. Однако средняя величина жидкотекуче­ сти модифицированного чугуна при плавке исходного чугуна в га­ зовой вагранке-в среднем на 65,6 мм больше. Это, по-видимому, объясняется тем, что исходный чугун, выплавленный в газовой ва­ гранке, содержит меньше газов и серы, чем чугун из коксовой ва-

160

гранки. Подобные закономерности, как показано выше, сохраняют­ ся и после модификации чугуна.

Линейная объемная усадка. Результаты определения линейной усадки модифицированного чугуна коксовой и газовой вагранок по­ казали, что средняя величина линейной усадки модифицированного чугуна газовой вагранки составляет 0,73%, что на 0,04% больше, чем при плавке исходного металла в коксовой вагранке.

В табл. 43 показаны результаты определения объема усадочных раковин образцов из чугуна с шаровидным графитом, полученного при плавке исходного металла в газовой и коксовой вагранках.

Объем усадочных раковин модифицированного чугуна газовой вагранки в среднем на 0,71% меньше объема усадочных раковин высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, полученного из коксовой вагранки.

Склонность к поглощению газов. Результаты изменения общего содержания газов при модифицировании чугуна газовой и коксо­ вой вагранок показаны на рис. 46.

По опытным данным, полученным С. Касимходжаевым [79], степень дегазации металла и количество удаленных газов в резуль­

удаленных газов при модификации чугуна с увеличением содержа­ ния газов в исходном металле повышается.

Дальнейшее повышение углеродного эквивалента чугуна при­ водит к резкому увеличению как степени дегазации металла, так и количества удаленных газов при обработке чугуна магниевой ли­ гатурой. Видимо, это связано со всплыванием графита при введении лигатуры в чугун и повышением содержания газов в заэвтектических исходных чугунах. Газы, находящиеся в адсорбированном состоя­ нии в графитовых включениях, всплывают вместе с ними. Однако степень дегазации металла достигает своего максимума при значе-

Углеродный мби&алент чугуна t %

Рис. 46. Содержание газов в исходном А и модифицированном В чугуне при модифицировании магниевой лигатурой.

нии углеродного эквивалента 4,5%. Дальнейшее повышение уг­ леродного эквивалента приводит к уменьшению степени де­ газации чугуна, хотя количество удаленных в результате модифи­ цирования металла газов продолжает увеличиваться. Такое явление объясняется тем, что растворимость углерода в исходном чугуне в присутствии кремния ограничена и она при содержании кремния в металле 3,0% редко превышает 3,3—3,4%. Поэтому увеличение уг­ леродного эквивалента чугуна выше 4,3% осуществляется в основ­ ном за счет повышения содержания кремния в исходном чугуне. А понижение содержания углерода в исходном чугуне способствует уменьшению потерь углерода при модифицировании металла. Сле­ довательно, при этом и степень дегазации чугуна при введении маг­ ниевой лигатуры в чугун понижается. А увеличение количества уда­ ленных из чугуна газов объясняется повышением содержания га­ зов в исходном чугуне и при значении углеродного эквивалента выше 4,5%.

Степень дегазации и общее количество удаленных газов при мо­ дифицировании чугуна коксовой вагранки с углеродным эквивален­ том 3,75—4,75% соответственно составляет 45—63% и 6,0— 14,5 сж3 /100 г, т. е. больше, чем при обработке лигатурой чугуна га-

162,

дифицированным чугуном газовой вагранки, меньше, чем проб модифицированного чугуна коксовой вагранки, что объясняется по­ вышенной температурой чугуна и пониженным содержанием серы в металле при плавке исходного чугуна в газовой вагранке.

Исследования серных отпечатков проб, залитых одним и тем же

модифицированным чугуном газовой вагранки при разных темпера­ турах металла, показали, что с повышением температуры заливае-

164

Рис. 48. Электросхема подключения дуговой печи а и типовая компоновка оборудования печи б.

Печные трансформаторы имеют несколько ступеней напряжения и обладают повышенной способностью к выдерживанию перегру­ зок. Остальное электрооборудование типовое для электрических схем, подобранное в соответствии с условиями работы.

168

Рис. 49. Планировка плавильного участка ковкого чугуна.

Чугуноплавильные участки с электродуговыми печами

Дуговые электропечи для плавки чугуна на твердой за­ валке применяются сравнительно редко и, как правило, для спе­ циальных чугунов, а также при малых объемах производства.

Они получили широкое распространение для выплавки в ду­ плексе с вагранкой ковкого чугуна. Большая часть литейных цехов ковкого чугуна в нашей стране оборудована дуговыми электропе­ чами, в которые заливают расплавленный чугун из вагранок. Дуговая печь в этом случае служит для перегрева чугуна и дове­ дения его до определенного химического состава.

Планировка плавильного участка ковкого чугуна с дуговыми электропечами приведена на рис. 49. Выплавка чугуна производит­ ся в вагранках 8 с копильником 7. Передача жидкого металла из копильников вагранок в дуговые электропечи 4 и 5 производится ковшом на тельферной тележке, передвигающейся по подвесному пути 6. Выдача готового жидкого чугуна из электропечей произво­ дится в раздаточные ковши, перемещающиеся по замкнутому моно­ рельсу 3. Из этих ковшей металл поступает в разливочные ковши, и на заливочных участках 2 конвейеров / он заливается в формы.

169