Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 41
Текст из файла (страница 41)
6.3. Перспективы развитии вакуумных плавильных печей В настоящее время создание вакуумных плавильных печей обусловлено потребностью в высококачественных сталях и сплавах, что тесно связано с дальнейшим развитием авиационной техники, атомной энергетики, приборостроения и прочих отраслей. Основное внимание в области создания вакуумных индукционных печей будет направлено иа разработку печей большей емкости, которые экономически наиболее выгодны, так как с увеличением емкости значительно уменьшается удельная мощность, а производительность растет.
Ошюко максимальная емкость вакуумной индукционной печи обусловлена не техническими возможностями, а основными технико-зкономическими факторами, Только в 'печах малой емкостя можно добиться качественного обезгаживания металла. В ряде случаев для получения отлявок с особо низким содерзанием неметаллических включений жидкий матюш фильтруют с применением пористой керамики, что также накладывает ограничения на емкость печи [1451.
Стойкость тигля будет повышена за счет создания штучных изделий для футеровкя тигля на осноне исследования процессов взаимодействия огнеупорных материалов с различными группами сталей и сплавов. Упрощение эксплуатации печи н повышение качества технологического процесса должно достигаться путем непользования ЭВМ, которш рассчитывает состав шихты для заданной марки стали илн сплава; после периода расплавления ЗВМ по данным аналюа пробы рассчитывает необходимые легпрующие добавки. 215 Прн создании вакуумных дуговых печей основное внимание будет уделяться уменьшению стоимости технологического процесса и расхода.электроэнергии, а также степени автоматизации с целью оптимиза. цни процесса переплава при максимальной производительности печи и стабильной повторяемости режима переплава„гарантирующей получение металла высокого качества.
Уже сейчас наблюдается тенденция к очень высокой степени авто. матизации процесса плавки, основанная на широком использовании электронного оборудования и датчиков массы электрода и слитка для контроля эа процессамн, происходящими при переплаве„а также на использовании ЗВМ для управления кристаллизацией и структу. рцй слитка при повышенных скоростях плавления. Жаропрочные труднодеформируемые сплавы, выплавленные траднционньпчи методами специальной электрометаллургии„плохо под. даются деформации нэ-за своей разветвленной дендрнтной структуры. Поэтому будет идти поиск новых методов получения таких сплавов с мелкозернистой равновесной структурой. В связи с этим будут совершенствоваться вакуумный двухэлектродный переплав и печи для его реализации.
Основным направлением развития электронно-лучевых и электронно-плазменных печей является создание установок с промежуточной емкостью. Это направление весьма перспективно, так как такие печи позволяют отделить процессы рафинирования жидкого металла и его кристаллизации, дпот возможность оказывать активное влияние на металл на всех стадиях переплава с целью улучшения его очистки, а также использовать кусковую шихту и вводить необходимые легирующие добавки.
Также будут создаваться и совершенствоваться печи для получения крупных слитков жаропрочных сплавов. Для решения этой проблемы наиболее приспособлены печи ЭЛП, которые дают возможность вести раздельный Ъбогрев поверхности 1исплава, оказыаать воздействие на форму, обьем и состав жндкометаллической ванны и тем самым на структуру слитка. Точная комбинация температуры поверхности расплава, формы ванны, частоты вращения слитка, температуры и количества жадкого металла, вытекающего нз промежуточной емкости, возможна только при использовании ЗВМ, управляющих важнейшими параметрами переплава.
Подобный способ получения слитков должен позволить получать слитки большего диаметра из труднодеформнруемых сплавов ~1451. зякпючение Термовакуумные процессм и электропечи для нх осуществления призваны решать следующие основнью проблемы: 1) технико-экономические Получение светлой неокисленной поверхности и удаление водорода, кислорода и азота более чем из 50% металлов Периодической системы увеличивает за счет повышения прочности и пластичности сроки службы и стабильность эксплуатационных характеристик изделий, особенно спеченных иэ порошков титановых и циркониевых сплавов, быстрорежушнх и нержавеющих сталей, твердых сплавов.
Ликвидируются затраты на травление, пескоструйную обработку и соответствующие очистные сооружения. Уменьшаются до 40% затраты на механическую обработку вследствие снижения деформации деталей; 2) Р~УРсосберккеяия Энергетические параметры футерованных вакуумных нечей на 20 — 50% ниже„чем печей с водородной и зндогазовой атмосферами, что помиью экономии электроэнергии дает воэможность снимать материалоемкость элементов конструкции печей, например теплоизоляции. Отсутствие окалины и уменьшение припусков и объема механической обработки приводят к дополнительной экономии обрабатываемого металла Вакуумные печи в значительной степени способствуют реализации безотходных производств, в частности порошковой металлургии; 3) социальные. резко снижается уровень загрязнения окружающей среды.
Возможно создание экологически чистых производств. При замене„например, вакуумньпеи печами соляных ванн лля нагрева и закалки деталей исключается удаление с деталей остатков солей и проведение нейтрализации с последующими операциями по очистке сточных вод и т.п. Внедрение вакуумных печей вместо печей с контролируемыми атмосферами улучшает экологическое состояние производства. Исключается необходимость удаления из печей и улавливания больших количеств водяного пара при сжигании водорода. Не требуется подвода воздуха, обеспечивающего сгорание водорода н монооксида углерода в эндогазе, контроля за полнотой сгорания и условиямн выброса углекислого газа в атмосферу.
Снижается общее количество выбросов углекислого газа термическими участками н цехами. 217 Уменьшается уровень пожаро- н взрывоопасностн с соответствующим сокрашением расходов на установку специальных систем ложа. ро тушения. В связи с отсутствием выделений вредных веществ и тепла в атмо сферу цеха повышается культура производства, обеспечиваются комфортные условия работы обслуживающего персонала.
Кроме того, сокращаются затраты на вентиляционные системы. Выполнению изложенной программы перспективных разработок должны способствовать соответствующего качества комплектующие изделия и материалы, поставляемые в необходимых обьемах, в том чи ле: высоконадежные приборы н системы автоматического регулирова. ния на базе микропроцессорной техники; вакуумное оборудование высокой степени надежности, допускающее работы в автоматизированных системах управления печами и про.
цессамн; системы пирометрического обеспечения процессов, осуществляемых в печах, особенно при измерении и регулировании температур ваяше 1800'С; композиционные материалы на основе углерода для нагревателей, элементов конструкции н теплоизоляции. Приведенные в книге характеристики вакуумных печей должны дать читателю представление об обьеме и основных направлениях выполненных разработок. Изменение спроса, а также комплектующих материалов н оборудования приводит к изменению номенклатуры печей, модернизации ранее разработанных конструкций. Поэтому заинтересованному в подборе н поставке вакуумных печей читателю следует обращаться в НПО "'Электротерм*' (109052 Москва, Нижегородская 29) .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Липко А. И„Плясковскнй В. Я., Пенчко Е. А. Конструирование и расчет вакуумных систем. Мс Энергяа, 1979. 2. Савицкий Е. М„Бурханов Г, С. Металловедение тугоплавкнх металлов н сплавов. М.: Наука, 1967. 3. Мармер Э. Н, Мурованная С. Г. Электропечи для термовакуумных процес- сов. М.: Энергия, 1977. 4. Гегузин Я. Е.
Физика спекания. М.; Наука, 1967. 5. Шпуиар Э., Бураковски Т. Пути развития технологии термической обра- боткид МЯТОМ. 1980. Ьт 11. С. 54-58. б. Бочвар А. А. Мстапловедение. Мс Мсталлурмздат, 1956. 7. Белянчяков Л. Н., Доронин Г. Л., Савченко Г. Г. Температура металла при вакуумном дуговом переплэвеЛ Изв. вузов. Черные ммвллы. 1976. Ьч 7. С. 67- 71. 8. Пронзводсмо стали н сплавов в вакуумных индукционных печах/ Г. Н. Око- роков, Ал. Г. Шалимов, В. М.
Антипов, Н. А. Тулин. М.: Металлурмл, 1972. 9. Галакмонова Н. А. Водород в металлах. Мс Металлургия, 1967. 10. Физико-химические свойства злемп~тов: Справочник/ Под ред. Г. В. Сам- сонова. Киев: Наукова думка, 1965. 11. Дубовой В. Я. Флоксиы в стала. Мс Метвллурмздх, 1950.' 12, 1баповалов В. И., Трофямкнсо В. В. Флокены и контроль водорода в ста- ли. Мс Металлурмл, 1987. 13. Несмепнов А.
Н. Давление пара хямическнх злсмснтов. М.: АН СССР, 1961. 14, Коваленко В. Ф. Скоросп испарения и давление пара химических злеьин- товд Электронны техника. Серия 1. Электроника СВЧ. 1969. Вт 10. С. 119-145. 15, Иванов Л. И., Кудрявцев И. С. Влияние остаточных газов на испарение ти- тана в вакуумсЛ Фнзкка и химы обработка мягериалов, 1968. 19 4. С. 166-168, 16. Куликов И. С. Термическая диссоциация соединеняй. М.: Металлургия, 1969. 17. Герасимов Я.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
