Комплексний брикетований модифікатор

1. Комплексний брикетований модифікатор, що містить нанодисперсний порошок карбонітриду 3 60677 карбонітрид титану 35-40 сплав МАгр 5-10 чавунна стружка решта. Комплексний брикетований модифікатор також відрізняється тим, що нанодисперсній порошок карбонітриду титану має розмір 10-100 нм. Введення в склад брикетованого модифікатора нанодисперсного порошку карбонітриду титану сприяє подрібненню дендритної структури аустеніту, так як його частини служать додатковими центрами кристалізації. Крім того, карбонітрид титану має саму високу мікротвердість (32000 МПа) з відомих карбідів і карбонітридів. Гранульований магній-алюмінієвий сплав МАгр складається з 92-95 % магнію і 5-8 % алюмінію. Викликає зміну форми графіту від пластинчастої форми до кулястої і супроводжується глибокою графітизацією чавуну. Куляста форма графіту має менше відношення його поверхні до об'єму і тим самим визначає найбільшу сплошність металевої основи, а отже, і міцність чавуну. Крім того, бурхлива реакція магнію сприятиме прискорюванню розчинення брикету. Чавунна стружка збільшує кількість центрів формування графітних включень, схильність до графітизації, засвоєння модифікатора у розплаві, підвищення однорідності структури чавуну, значно підвищує його вагу. Суть корисної моделі пояснюється наступним прикладом здійснення. В умовах лабораторії КМФ НМетАУ була підготовлена експериментальна партія брикетів. Шихта готується шляхом змішування компонентів у шнековому змішувачі. Брикетування шихти виконувалося при пресуванні тиском до 7 МПа. Виготовлені брикети витримувалися протягом 6 днів, для забезпечення природної сушки, після чого здійснювався контроль їх фізикомеханічних та експлуатаційних властивостей, які вказані в таблиці. Головна перевага комплексного брикетованого модифікатора полягає в кінетиці розчинення в чавуні в порівнянні з розчиненням традиційних модифікаторів. При введенні в чавун роздробленого кускового модифікатора на його поверхні наростає скориночка розплаву, із-за чого процес розчинення сповільнюється, і лише після 4 прогрівання (протікання, так званого, "інкубаційного періоду") частинка модифікатора починає розчинятися через плівку шлакових з'єднань, що утворюється, а значить з меншою ефективністю. Брикетований модифікатор, потрапляючи в метал, піддається мимовільному дробленню від термічного удару на частинки, зіставні за розмірами кластерним з'єднанням. Тим самим, практично відсутній "інкубаційний період" засвоєння модифікатора і різко скорочується час розчинення (тобто засвоєння модифікатора), а значить зростає і ефективна дія на чавун. Запропонований модифікатор пройшов випробування в ЛКПЧ ОАО «Арселор Міттал Кривий Ріг» при обробці чавуну наступного складу: 3,2-3,6 % С; 0,8-1,5 % Si; 0,3-0,5 % Mn; 0,3-0,6 % Cr; 0,4-1,2 % Ni; не більше 0,12 % P і 0,10 % S. Вихідний чавун виплавляли в дуговій печі ДСН – 5 т, розлили в ковші, на дно яких попередньо поклали модифікатор з розрахунку розходу модифікатора 0,08 % від маси рідкого чавуну. З чавуну виливали кулі для дослідження їх структури і механічних властивостей. Результати досліджень приведені в таблиці. З таблиці видно, що найбільш високі результати отримані при наявності 35-40 % карбонітриду титану і 5-10 % гранульованого магнійалюмінієвого сплаву МАгр (складові 3-5). При зменшенні кількості карбонітриду титану (склад 2) зменшується твердість чавуну. При збільшенні кількості карбонітриду титану (склад 6) підвищується твердість чавуну, але помітно зменшується ударна стійкість. Сукупність ознак, які характеризують відоме рішення, не забезпечують отримання нових властивостей і тільки наявність відмінних ознак корисної моделі, що заявляється, дозволяє отримати нові властивості, новий технічний результат. Корисна модель, що заявляється, може використовуватися при виготовленні куль для гірничометалургійного обладнання і дасть значний економічний ефект. Наприклад, запропонований комплексний брикетований модифікатор використовувався при відливанні дослідної партії чавунних куль, що мелють, які експлуатувалися на збагачувальній фабриці НКГЗКа й показали більш високу експлуатаційну стійкість на 18-30 %, що дозволило знизити собівартість помолу руди. Таблиця Склад і властивості брикетів Склад брикет - модифікаторів, % № п/п Модифікатор 1 2 3 4 5 6 7 Відомий Запропонований Запропонований Запропонований Властивості брикетів TiCN SiC МАгр Чавунна стружка Термоміцність мПа Час розчинення, хв 55 30,0 35,0 37,5 40,0 42,5 37,5 Решта 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 4,0 Решта Решта Решта Решта Решта Решта 10 11 12 13 15 14 7 2,8 3,0 3,2 3,5 4,0 3,8 Властивості куль Ударна стійкість, HRC кількість ударів 48 30 49 35 50 34 51 34 53 35 54 32 52 30 5 60677 6 Продовження таблиці 8 9 10 11 Запропонований Запропонований Запропонований 37,5 37,5 37,5 37,5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 5,0 7,5 10,0 11,0 Решта Решта Решта Решта 13 12 10 9 Підписне 3,8 3,2 2,5 2,0 50 50 49 49 32 34 35 35 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601