Композиционный карбюризатор

21 1/08 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Клещенак Геннадий Иванович Залужная Ирина Геннадьевна Соколова Наталья Юрьевна Клещенак Ольга Геннадьевна(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Композиционный карбюризатор, содержащий науглероживающий компонент и жидкое стекло, отличающийся тем, что в качестве науглероживающего компонента содержит древесный уголь и чугунную стружку и дополнительно порошок алюминия и порошок оксида молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.древесный уголь 15,0-35,0 жидкое стекло 5,0-10,0 порошок алюминия 1,5-2,5 порошок оксида молибдена 5,0-6,0 чугунная стружка остальное.(56) Дудецкий Б.Ф. Исследование и разработка процессов изготовления и использования коксовых брикетов при плавке чугуна в вагранке Дис.канд. тех. наук. Мн., 1980. 16-17 с.2142018 1, 1999.1618766 1, 1991. Изобретение относится к области литейного производства, в частности к материалам,используемым при выплавке высокоуглеродистых сплавов на основе железа. Известен карбюризатор, состоящий из древесного угля 1. Недостатком известного карбюризатора является его невысокая эффективность, связанная с относительно низкой плотностью древесного угля (0,27 г/см 3). Создается необходимость введения в состав шихты большого по объему количества карбюризатора, соответственно увеличивается его контакт с кислородом воздуха. Это приводит к повышению процента угара углерода и уменьшению степени его усвоения. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является брикетированный карбюризатор 2, состоящий из науглероживающего компонента (коксовой мелочи), известняка и жидкого стекла. Недостатком данного карбюризатора, изготавливаемого в виде брикета, является низкая механическая прочность брикетов в сыром состоянии, что создает определенные трудности на стадиях приготовления и транспортировки брикетов. Для приготовления брике 6581 1 тов используется прессование при давлениях 16-20 МПа. При извлечении брикетов из формы нередки случаи их разрушения, что приводит к повторному прессованию. Разрушение брикетов часто происходит и при их транспортировке к термическим печам для окончательной сушки. Для приготовления брикетов необходима специальная оснастка и пресса. Использование метода прессования удлиняет процесс приготовления брикетов. Задачей, решаемой изобретением, является повышение механической прочности брикетов карбюризатора в сыром состоянии без снижения его науглероживающей способности и исключение операции прессования при изготовлении брикета. Решение задачи достигается тем, что композиционный карбюризатор, содержащий науглероживающий компонент и жидкое стекло, в качестве науглероживающего компонента содержит древесный уголь и чугунную стружку и дополнительно порошок алюминия и порошок оксида молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.древесный уголь 15,0-35,0 жидкое стекло 5,0-10,0 порошок алюминия 1,5-2,5 порошок оксида молибдена 5,0-6,0 чугунная стружка остальное. Для приготовления брикета композиционного карбюризатора используют металлическую посуду. В расчетное количество порошка древесного угля при перемешивании добавляют воду до получения сметанообразной массы, затем вводят расчетное количество жидкого стекла и чугунной стружки. Порошок алюминия и порошок оксида молибдена, в указанных количествах, засыпают на заключительной стадии перемешивания. Полученную однородную массу формуют в виде брикета, уплотняя простым встряхиванием. В период формирования брикета происходит разогрев состава композиционного карбюризатора за счет протекания экзотермической реакции между порошком алюминия и порошком оксида молибдена. В присутствии воды данная реакция протекает интенсивно и по завершении формирования брикета наблюдается его разогрев, сопровождающийся испарением воды и частичным спеканием, при этом в 1,5-1,8 раза возрастает механическая прочность брикета и он легко извлекается из формы без разрушений. Для спекания брикета и полного удаления воды из состава карбюризатора его помещают в муфельную электропечь и выдерживают при температуре 200-250 С в течение 1-1,5 ч. Для проверки науглероживающей способности предлагаемого карбюризатора проведены опытные плавки в индукционной печи ИСТ-006 с использованием шихты, состоящей из чугунного и стального лома. Брикеты композиционного карбюризатора загружали на дно и затем вводили стальной и чугунный лом. На заключительной стадии плавки проводили графитирующее модифицирование ферросилицием и раскисление кусковым алюминием. Результаты проведенных плавок и исследований прочности брикетов представлены в таблице. Установлено, что введение в состав карбюризатора уже 1,5 порошка алюминия и 5 порошка оксида молибдена повышает механическую прочность брикетов в сыром состоянии с 0,25 МПа до 0,335 МПа. Увеличение содержания порошка алюминия до 2,5 приводит к повышению механической прочности брикетов до 0,45 МПа. При содержании порошка алюминия менее 1,5(состав 6) и более 2,5(состав 5) наблюдается снижение механической прочности брикетов в сыром состоянии. В первом случае снижение механической прочности брикетов связано с уменьшением экзотермического эффекта,а во втором случае - избыток порошка алюминия играет роль баласта. Введение в состав карбюризатора порошка оксиды молибдена в количестве 5-6 позволяет достичь максимальных значений механической прочности брикетов в сыром состоянии. При содержании порошка оксида молибдена менее 5(состав 10) и более 6(состав 9) наблюдается некоторое снижение механической прочности брикетов в сыром состоянии по тем же причинам, что и для порошка алюминия. 2 6581 1 Влияние состава карбюризатора на механическую прочность брикетов в сыром состоянии и степень усвоения углерода в чугуне Содержание компонентов,мас. Прочность Чугун- Поро- Порошок брикета в Усвоение Дресыром углерода,Жидкое ная шок оксида Известь весный стекло струж- алюми- молиб- состоянии,уголь МПа ка ния дена 3 4 5 6 7 8 9 10 2,5 Установлено, что введение в состав карбюризатора порошка алюминия и порошка оксида молибдена в указанных выше пределах практически не снижает его науглероживающей способности (таблица). Источники информации 1. Справочник по чугунному литью / Под ред. Н.Г. Гиршовича. - Л. Машиностроение. Ленинградск. отд. 1978. - С. 213-216. 2. Дудецкий Б.Ф. Исследование и разработка процессов изготовления и использования брикетов при плавке чугуна в вагранке Дис.канд. тех. наук. Мн., 1980. 18 с. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.