Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 39
Текст из файла (страница 39)
вой переплав Кроме того, вакуумные плазменные печи по сравнению с электроннолуювыьаи, по мнению специалистов фирмы Ш,ЧАС, имеют еще рид Таблица 4.Л. Резулиагы вакуумного влазамииого и ваекгровво.лумаого переплава иекоторьга металлов Вакуумный Теаюр|еский аргОн плазькпиый пермпмв Сне ктрааано.чистый арРОЯ Скрап Молиб- тю~ — Г ° .1 дсп плазменный переплав Сиектряпно-чистый аргои Вакуумный Техяпческий аргон плазмавпай перелаза Спектрально.частый аргон $Ф аа $ е пв и нс РС,Ю а ню Ф к к преимуществ: использование атмосферы инертного газа при среднем давлении 4 — 13 Па, которое не приводит к изменению химического состава переплавляемьи сплавов; уменьшенные потери на испарение; питание напряжением до 100 В, исключающим огюсносгь рентгеновско.
го излучения; высокая стабильность ведения процесса; более высокий тепловой КПД; более высокая надежность оборудования и более . простой технологический процесс по сравнению с электронно-лучевым переплавом. Степень рафинирования металла при использовании аргона особой чистоты (99,999%) такая же„как и при электронно-лучевом перепла, ве, однако при плавке сплавов, легированных элементамн с высокой упругостью пара, потери при электронно-лучевом переплаве значительно выше. Вакуумные плазменные печи предназначены для плавки в кристаллизатор с целью получения слитка и для плавки в гарнисаже для получения литья.
В табл. 4.31 пряведены результаты лабораторных плавок с целью иллюстрации возможностеп вакуумного плазменного переплава по сравнению с электронно-лучевым переплавом. В настоящее время вакуумный плазменный переплав с его технологическими возможностями начинают испольэовать в промышленных : масштабах. Глася пягая ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОВАКУУМНЫХ ПРОЦЕССОВ И ЭЛЕКТРОПЕЧЕИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ РАЗВИТИЯ 5.1. Экономическая зффактпвность применения тармояакуумных процессов н ааактропачай Экономическая эффективность от применения вакуумных электро:';: печей базируется на следующих основных положениях: технологические пренмущеспю вакуумных процессов по сравненше ;;— с аналогичными процессами, осуществляемыми в других средах, за ,: счет повышения выхода годных изделий и гюлуфабрпкатов, снижения "; трудоемкости при последующей механической обработке, повышения ресурса пластичности и соответственно повышения срока службы иэ- ~' делпй, ускорение таких технологических процессов, как цементапия, ! борпрование, азотнрование; преимущества нагрева в вакууме реализуются в печах за счет уменьй : щения удельного расхода электроэнергии, уменьшения расхода газа 207 Таблала 5.1.
Срмюательаме ленные по свойствам стаюнмх нзяелпа, обработмюмх в Знмппммх срелех Опубпнповаввма встоевнк и В вакууме В среде мцЮ- тазе Обрззовалне треюан аа поверхвоста образцов, % Параметры колец нз стели 95Х1 8-15; твердость, Гпа уснлне раздавливмци, кН оаельносьь колец, %: до 0,1 мм до 0,2 мм до 0,25 мм Уменьшенве овельноств колец ЗЗ 6,92 б,75 7 б,97 11 101 90 10 В 1,5-2 разе 01 ~111) Умельпннае црапусков на юлвфо- н времени продувки при истюльзовании вакуумных <роркамер к печам с зюцитными средвмн, снижения требований к специальной вентиляпии в цехах„а также исключения травильных или пескоструйных учаспсов с соответствующими очистными установками; преимущества вновь создаваемых вакуумных электропечей по сравыению с ранее выпускаемыми печами эа счет повышения производительносты, лаюльзования новых конструктивных решений и материалов.
Дня примера рассмотрим технологяю спекания молибденовых ппабнков в вакуумных печах в сравнении с контактными аппаратами. Проведенные расчеты показывают, что за счет повышения на 4% выхода годного молибдена и снижения удельных расходных характеристик экономия составляет 055 руб/кг пры снижении расхода злектроэнер. гии на 7,6 кВт . ч/кг.
Следовательно, на каждые 100 т спеченного молибдена годовой зкономический эффект составляет 55 тыс. руб при снижении потребления электроэнергии на 760 тыс. кВт ч/г. Повышение выхода годных изделий наблюдалось при исследовании вторичной рекристаллизвции в вакууме вольфрамовых тел накала источников света, что дает зкономический эффект примерно 12 тыс. руб в год на одну печь СШВЭ-12,5/25И2. В табл. 5.1 приведены некоторые прымеры, характеризующие снижение трудоемкости последующей механической обработки стальных иэделий за счет повышения качества закалки в вакууме. Экономическая эффективность использования технологических процессов п1ж термообработке и спекаиин подсчитывается примени- тельно к конкретному производству, и поэтому подробно рассмат,ривать ее нецелесообразно.
Для плавильных процессов использование вакуумной технологии проще оценить за счет повышения качества металла. Использование ,металла, полученного тем или иным способом. определяется эконо' мической целесообразностью. , Хотя все вакуумные переплавные процессы повышают стоимость металла по сравнению с электродуговым, конвертерным н другими способамн получения, использовать вакуумные процессы выгодно.
Так, например, вакуумный дуговой переплав (ВДП) шарико'подшипниковой стали позволяет повысить срок службы подшипни::ков в 2 — 5 раз 11441 по сравнению с металлом открытой выплавки. 1Контактная выносливость подшипников нэ стали ЭИ944, работаю:::щих в агрессивных средах при повьппенной температуре, увеличилась ;:иа 95% при использовании металла ВДП по сравнению с металлом открьпой выплавки. Расчеты показывают, что для компенсации повышения стоимости ::металла после ВДП необходимо увеличить стойкость подшипников иа 3,9%. Практически же стойкость подлинников растет в большей степени 11441 Применение металла вакуумных процессов ведет к увеличению ~',ресурса отдельных узлов машин на 50%.
Затраты на изготовление ";:::отдельных деталей показывают, что с учетом ресурса работы замена :.,металла открьпой выплавки на металл ВДП позволяет получить эко:,'номлю приведенных затрат до 550 руб/т стали 11461. Кроме того, '!.в ряде случаев необходимо применение металла вакуумных процес!'::сов дпя обеспечения высокой надежности нзгатонляемых иэделий. Как было указано в з 23, козффю~иент теплопроводностн пори:;:. етых теплоизоляционных материалов, в том числе изделий из оксида ;-'"алюминия, шамотов, волокнистых плит, эасыпок„углеграфнтовых ,': войлоков и т.
п., существенно ниже в вакууме по сравнению с дру',:гими средами, используемыми в злектропечах: воздухом, эндога'; зом, водородом, что показано в табл. 5.2 11821 . Как видно нз этой таблицы, отношение коэффициентов теплопро,: водности в водороде н вакууме изменяется от 2 до 93, в эндогаэе и ва:! кууме — от 1,7 до 56. Следовательно, теплопотери в вакуумных низ!: котемпературных печах с керамической футеровкой или теплонэоля.,",:, цией не менее чем на 70% ниже, чем в зндогазе и водороде.
Особен- ~,но значительное снижение тепловых потерь наблюдается на пори- ~;, етых материалах. По сравнению с воздушной средой снижение потерь не менее 40%. г В средне- и высокотемпературных печах с использованием графитн,;:,: рованного войлока коэффициент теплопровошюсти в вакууме в 3— '-,"';. 4 реза ниже, чем в гелии 1571 „а для углеграфитовых теплоиэоляцион;: ных плит УТП 1КСП) — ниже в 5 — 6 раз, чем в гелии [731. 209 танапва 5.2. Оппипзиким кпзффпппаптпв заппппрпвопппези каупмизммпх мзтарказов в развпчимх припах Отппммма Х в заза к 2 в вакуума Воздух Эвдпузз водород Кпзффзхмапз заппаправпд. разура, паазп в вакуу;'.
л. в.11 ' к7 Каваммаакпа пзпкзйп 400 800 1200 1,62 1,59 1,52 Шзмптиые ШЛ-1,0 0273 О,зз 0,39 2,Я 2,04 2,03 Мухпвтпкремпеземистые 400 и муппвзпвыа 800 МКРС 6ГЬ24 1200 0,949 0901 0,898 1,59 1,79 1,63 1,82 1,62 1,81 1,52 1,54 13,2 4,42 2,74 0,004 О,О18 О,О5 400 800 12ОО 36,5 10,7 5,28 4ОО О,О72 800 0,123 1200 0.171 Ш8П-35 О 2,29 1,85 1,67 Как известно, в печах с контролируемыми атмосферами используются форкамеры для загрузкй и выгрузки юделий, а также пламенные завесы. Чтобы обеспечить удаление воздуха ю пор спрессонанных изделий и ю глухих каналов нлн внутренних полостей (например, трубы в бунтах), форкамеры продувают обычно тем же защитным газом.
Вакуумные форкамеры позволяют снюнть расход защятного газа в садочных печах в 4 — 5 раз 1183]. Вакуумные форкамеры устраняют необходимость применения пламенных завес при загрузке н разгрузке печей с защятными средами. Это принципиально важное решение, поскольку в плаыенных завесах образуются пары воды, которые могут конденсироваться на водоохлажлаемых участках печа с контролируемыми атмосферами и являться источником увлажнения осушенного защитного газа, подаваемого в печь. 210 Кпрупц вь КД-1,3 400 0521 800 0,432 1200 0,409 Мулпитп кремнезема сума 400 0,009 впппкиистые 8ОО 0,04 МКРП-340 1200 0,096 1,74 2,43 1,96 2,79 2,03 2,95 21,3 37,9 6,65 10,8 3,87 5,94 565 93 и,а 24,7 7,58 11,36 3,53 6,62 2,8 5,12 2,51 4,54 -н 4-.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
