Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 30
Текст из файла (страница 30)
'-':,:Все шихтовые материалы вводят в завалку, после расплавления рживают расплав в вакууме. раскнсляют алюминием и выпускав изложницу. :;-";. В готовом металле обеспечивается содержание углерода в пределах ,'620 — 0,025%. "-'::- Применение более дешевого феррохрома (вместо металлического рома) не позволяет получать сталь с содержанием углерода менее 3% без применения специальных методов обезуглерожиаания ,''йплава в вакуумной индукционной печи. Наиболее эффективным этом случае считается с|юсоб выплавки с использованием поверхной обдувки расплава кислородом.
Содержание углерода прн м не превышает О,Ы5% 18]. Важным направлением накуумной индукционной плавки является ение расходуемых электродов для последующего переплава, в стности вакуумного дугового переплава. Пл а в к а в вакуумных дуговых печах. Дляполу))виня качественных сталей и сплавов используется вакуумный луго:„' й переплав расходуемых электродов в глухой кристаллизатор. Ф:первый момент плавки расходуемый электрод оплавляется дугой, яшей между электродом и кристаллизатором.
Образовавшиеся на 155 Ряс. 3.18. Печь типа ЛСВ-ЗГ10 торце расходуемого электрода капли металла попадают на поддон, где постепенно и образуется слиток. В процессе переплава происходит обезгаживанне металла электрода, уменьшается количество неметаллнческих включений и летучих примесей, слиток приобретает направлен. ную дендритную структуру. Рассмотрим конструкцию вакуумной луговой печи на примере печи со стационарной камерой (ДСВ.ВГ10), предназначенной для производства стальных слитков прямоугольного и цилиндрического сече. ния (рнс. 3.18) 186). Переплав электрола 1 ведется в вакуумной камере 2. На несущей раме печи размещены механизм перемещения электрода Я и злектрододержатель 4. Электропитание подводится системой шин и гибких токоподводов. Печь оснащена дозатором для мнкрошлакового рафинирования 5 и механизмом прнвима крнсталлн затора 6.
Кристаялизатор 7 устанавливается под печь с помощью механизма отката 8 и поднимается в вакуумной камере с помощью меха. низма подъема 9. После плавки кристаллиэатор (его максимальный диаметр 800 мм) со слитком отводится в сторону механизмом раэ. груэки 10, а под печь устанавливается другой, заранее приготовленный.
Мощная вакуумная система 11, состоящая нэ бустерного пароструйного насоса НВБМ-15, двухроторного механического — 2ДВН-1500 н двух механических вакуумных насосов — ВН300, позволяет быстро откачать печь при ее подготовке и поддерживать низкое рабочее дав. ление в период плавки. На пульт 12 вынесены приборы управления плавкой, а также оптические приборы для визуального наблюдения 13 Основные параметры печей серии ДСВ приведены в табл. 3.47. Таблица д47, Танннчвсннв хврвнгврнс|ннн вакуумных нугоныв печей |ерин дСВ Нвн н|апвввнн стальных свитков м | й | а| сг Ятврвмагр "нонмвльныа раз" ы крпствллвзврон, мм пнйпн дрпчвско" ,го (ппвмегр1 прямоугольного ' квадратного снмввьныа рзз" ры злекгродв, мм диаметр данна внснмвльнвв мвс":слитка, кг 450 630 220 х 120— 1350 600 ВОО х 400 760 х 760 650 6000 16 000 510 4550 6300 700 3350 10 000 220 3550 1100 25 25 енна в холоп'"' й панн, Пв оп озлввозпаоводы, м /ч .абврнтные рвзма.
"" пвчн, мм: " высота 1.'. звглублвнне ,: размер в ппвнв 0,06 0,06 Ло 50 70 0,06 40 до 50 90 19 100 9000 9000 х х 8200 55 12 ООО 23 900 10 500 5595 х Х 15 900 135 12 900 4200 4935 х х 7340 23 13900 5250 6640 х Х 79 00 29 11 650 1950 6200 х х 7000 во 9650 Х х 7000 50 , -::,:; Бопьшннство зарубежных вакуумных дуговых печей выполняется схеме с перемещаемой вакуумной камерой и двумя плавильными " стамн, что позволяет повысить производительность проноса|. На . 3.19 показана печь фирмы Сопвагс 1США). Подъем и поворот ва'ууыной камеры осуществляются специальным гндроприводом. 11ент' 'вка электрода происходит с помощью двух зпектромеханнческих дов, размещенных вне печи [145[. Печь снабжена датчиком масзпектрода.
Токоподвод к вакуумной камере осуществляется через оническую опору гидравлического механизма перемещения злект' " да. Эпектрододержатель снабжен специальным автоматическим захва- Рис. 3.19. Печь Солтис (США): 1 — электрод; 1 — кристзллнэатор; 3 — вакуумнаа камера; 4 — датчик массы электрода; 5 — вакуумное уплотнение; б — токоподвод в вакуумной камере; 7 — злектрододержатель; о — маслонапорнэл установка, "9 — механизм поворота камеры„10 — механический вакуумный насос; 11 — бустерпый пароструйный насос том электрода. Максимальный диаметр кристзллнзатора составляет 625 мм.
Вакуумный дуговой переплав позволяет решить задачи получения слитков сталей и сплавов с качественной макроструктурой и низкой степенью лнквации, с малым содержанием летучих примесей, газов и неметзллических включений. 158 ,:. По данным [146] прн вакуумном луговом переплаве водород уда- "ется на 90 -95%, кислород — на 30-.70%, азот на 30-40%, содержа- свинца„олова снижается в 15-2,5 раза по сравнению с исходным. !!;;Статистическая обработка результатов газового анализа различных ""елей и сплавов показала, что степень удаления азота для жаропроч- ' тх сплавов составляет 34%, конструкционных сталей 70%„не.
" двеющих сталей - 48%; степень удаления кислорода 22; 72; ; соответственно [147]. Процесс вакуумного дугового переплаусловно разделен на три периода; наведение жидкой ванны (наый период), плавка при постоянных злектрических параметрах 'основной период) и выведение усадочной раковины (заключнтель- ' " период) '!::;:Основными факторами, влияющими на получение слитков качестого металла в вакуумных дуговых печах, являются следующие ]: „'". ток и программа его изменения в течение плавки; ." размеры и конфигурация крнсталлизатора; ', размеры и конфигурация электрош, ; напряжение на дуге; :~;: интенсивность охлахщения слитка „ :..';напряженность и направление магнитного поля в зоне плавления; ! давление и состав газовой фазы в зоне плавления; ";:: способ подготовки расходуемых злектродов, :,'Интенсивность отвода тепла от жидкой ванны при вакуумном луго- "'м переплаве может регулироваться путем подачи в зазор между ом и гильзой кристаллизатора гелия, обладающего высокой тепло- "" водносгью.
Это влияет на глубину и форму жицкометаллнческой и на скорость кристаллизации слитка н качество металла. ,:;.В зависимости от давления газа в зазоре (до 10 кПа) удается повыскорость наплавления слитка на 30-70% по сравнению с макси- но допустимой прн обычном вакуумном дуговом переплаве $], Это позволяет увеличить производительность печи на 10 — 15% ':српшению с производительностью печи прн обычном вакуумном оном переплаве [148] . ,,-''Подавление испарения летучих злементов при плавке в вакуумной .,овой печи осуществляется путем ведения процесса в проточном аре при давлении до 1,33 104 Па.
Это позволяет хорошо рафннирометалл, стабилизировать колебания мощности, получить слитки :;.':,необходимым содержанием летучих злементов, равномерно рас"деленных по сечению, и с хорошей боковой поверхностью [149]. ":я6грощючлые сплавы. Вакуумный дуговой переплав жаропрочных вов на никелевом основе повызцает качество металла, в частно- в результате уменьшения зональной и внутрикристаллитной ликулучшается деформируемость слитков. 159 После двойного вакуумного дугового переплава повышаются проч. постные свойства металла и его чистота от газовых и неметалличе.
ских включений, а также металлических примесей. Перед плавков электроды, выплавленные в индукционных печах и разлитые в нэ. ложиицы или на машинах полунепрерывной разливки стали, обраба. тывают на токарных станках. Бездефектная структура слитка имеет место лри линейной плотно. сти тока 1отношении тока Печи к диаметру кристаллнзатора) 200. 240 А/см и длине дуги 15 — 25 мм. Давление остаточных газов в каме. ре печк равно примерно 0,13 Па. В начале процесса плавки после про.
грева электрода значение тока увеличивается в 1,5 — 2 раза, по срав. нению с рабочим значением, а затем уменьшается до рабочего. В конце плавки выводится усадочная раковина путем плавного снижения значения тока до 0,5-0,2 кА либо по специальному режиму.
Саланы на никелевой и желеэоникелевой основе с меньшим содср. жанием упрочняющнх элементов„чем в сложнолегированных сплавах, переплавляют Ь кристаллизаторах диаметром до О,б м. В табл. 3.48 приведены основные параметры переплава 1ток н скорость плавки), при повышении которых в слитках сплавов на никелевой основе возникает внеосевая ликвацня. Конструкционные стали. Конструкционные стали переплавляют преимущественно в крнсталлизаторах диаметром 0,5-0,8 м. Электроды для последующего вакуумного дугового переплава выплавляют в крупных электродуговых или вакуумных индукционных печах с последующей разливкой в специальные изложницы.
Плавку конструкционных сталей в вакуумных луговых печах вс. дуг обычно при длине межзлектроднаго промежутка 1д, равной 20 30 мм. После прогрева электрода значение тока увеличивают в 1,2 — 1,5 раза по сравнению с рабочим давлением и плавят, а затем снижают ао рабочего. Окончание плавки и выведение усалочной раковины проводят при плавном снижении тока ло 1,5-2 кА. При наличии в ме- Таблица 3,48.
Некоторые пврмветры вэкууэвюге дугового веревваве ве ввкевевоя основе Пк,мм тэ. мм Г. кя Гдэк, А/ем и, кг1мви 380 280 4,5 120 2,7 480 380 5,3 110 3,2 610 500 5,8 95 3,4 П р и и е ч е и в е. Юк, Ыэ — дввметрм крветаллиэзторе в электраы, оэетвгг етеевво, I — ток, м — скорого яерелвева. 160 Таблица 3. 49. Телнологнческяе ларамегрм вакуумного дугового переплава сталя ЗОХГСНМА яа, мм ($а/Пк 1, кА Гдук, А1см м, кг7амн 1, мм 380 0,8 9,2 !92 4,5-5.0 20 — 25 500 0,82 11,7 194 б -6,5 25-30 600 0„84 14 197 7,5 — 8 25 -ЗО " е электрода повышенного количества марганца время вывода очищай раковины сокращают. ,::На выбор оптимального электрического режима переплава конционной стали оказывают влияние качество н свойства выплав' ного металла, что увеличивает выход годного металла, улучшает во поверхности слитка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
