Мармер, Мурованная, Васильев – Электропечи для термовакуумных процессов (1991) (1074336), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Жаропрочные сплавы получают в вакуумных индукционных печах методом оплавления шихтовых материалов. При зтом весьма широко используют собственные отходы сплавов (обрезь, стружку). В хромоникелевом сплаве содержание свинца и висмута уменьшает. ся более чем в 2 раза, меди в 1,5 раза 18] по сравнению с походными. Минимальное содержание примесей в металле после вакуумной индукционной плавки осуществляется за счет рафинирования расплава ш примесей„которое происходит в газовой или паровой фазе. По сравнению с плавкой на воздухе сплава ЭИ437Б количество азота после вакуумном индукционной плавки снизилось в 8 раз; содержание кислорода в сплаве ннмоник-90 с 0,004 дп 0,002%, неметаллическнх включений, свинца, цинка и водорода в сплаве ЭИ617 снизилось в 1,6; 1,2; 1,5, 2,4 раза соответственно 181.
Л~зецизионные спаавы. К ним предъявляются требования по чистоте от газов и примесей, точности химического состава и структуры. Подобные сплавы должны содержать минимальное количество углерода, кислорода„серы и азота. В частности„для получения высоких магнитных свойств в сплаве 50Н необходимо иметь концентрацию кислорода менее 0,0005%, а углерода менее 0,05%. В то же время технология выплавки сплавов должна обеспечить минимальное содержание в металле оксидов, трудно восстанавливаемых при последующем водородном отжиге, Вакуумная индукционная плавка магннтомягких сплавов 50Н, 79НМ с раскислением углеродом позволяет снизить содержание азота и водорода в металле по сравнению с плавкой на воздухе соответственно в 1,1 — 1,5 раза и'отказаться от применения таких раскислителей, как кремний, алюминий, магний, кальций, которью образуют химически прочные оксцны [81 .
Однако при выплавке сплава 80НМА в вакуумной индукционной ге ш и раекисленнем только маргыщем и углеродом„содержащимися и и -. тх ь нпентрацпя кислорода в металле остается относительна сокой (0,014 — 0„025%) . Использование же для этого водорода позво" ' ет заметно снизить содержание растворенного кислорода и суШесго поз|поить магнитные свойства сплава.
При плавке в вакууме 'даление кислорода из прецизионных сплавов обеспечивает снижение ' терь мощности, а уменьшение концентрации азота приводит к уменьнию петли гистерезиса. Раскнсление водородом прн понижанном его енни 80НМА, 50НП,68НМП позволяет увеличить начальную магую проницаемость в 1,5-4 раза, снизить коэрцитнвную силу в 2— раза по сравнению с плавкой на воздухе )144) . !;:: Наилучшие свойства магннтомягкнх сплавов обеспечнвмотся слешимн методами выплавки: в индукционных печах с рафнннрова'ием водородом, в вакуумных индукционных печах и при вакуумм дуговом переплаве металла, полученного в открытой нли вакуум" йпечи 18). ::. Нержавеющие стали.
Вакуумные индукционные печи являются наиее широко при менимымн для получения ннзкоуглеродистых ' ержавеюших сталей с определенным содержанием газов. Высокие технические характеристики изделий и антнкоррозион"'|не свойства в сталях типа ОООХ18Н12 обеспечиваются содержанием "',них углерода не более 0,03, кислорода не более 0,00б, азота 0,03%, ,::-., В сталях типа ОООХ15Н15МЗ содержание углерода н азота не должно 'ревышать 0,015% )8) . *":.Наиболее простым способом получения сталей с таким низким сожанием углерода и газов является снлавление низкоуглеродистого ' леза, электролитического никеля и металлического хрома. '-':,: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 ]: „'".
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
