Мармер, Мурованная, Васильев – Электропечи для термовакуумных процессов (1991) (1074336), страница 39
Текст из файла (страница 39)
сообразно выполнять в вакуумном исполнении„что дает возможность обеспечить объективный контроль за герметичностью печей, снизить загазованность цехов, уменьшить взрьшоопасность, снизить тепловыделения в цехах и соответственно повысить комфортные условия обслуживания (ряд зарубежных фирм, например Пейнээа, ФРГ„уже изготовляет такие печи с водородной средой, а о вакуумных фаркамерах упоминалось выше) .
Из организационных мероприятий, обеспечивающих скорейшее внед. ренне вакуумных печей на заводах-потребителях, следует резко усилить внимание к заводской готовности печей. Для этого необходимо обеспечить проведение горячих нсльпаний на заводах-изготовителях (или на специальных полигонах) всех головных образцов печей. По отдельным группам технологических процессов перспективы разработки печей можно оценить следующим образом 1185], В области нагрева черных металлов предполагается создание: методических печей для слекання и вакуумной цементации изделий нз средне- н высоколегированных сталей при температуре до 1300 'С с производительностью 200 и 500 кг/ч; методических печей для закалки в масле изделий из подшнппиковых сталей типа ШХ15, а также спеченных изделий нз средне- и высоколегированных сталей производительностью 200 и 500 кг/ч; серий садочных пеюй для слекання, пайки, вакуумной цементации и закалки под давлением газа до 0,6 МПа изделий из быстрорежущнх и высоколегированных марок сталей и сплавов на никелевой основе, а также соответствующих печей для отпуска; методических печей для спекания при температуре 1400 'С карбидо сталей с производительностью 50 и 100 кто и для закалки прн температуре 1300'С стой жепроизводительностью.
В области нагрева цветных, редких и тугоплавких металлов прешюлагается создание: серии садочных печей для спекания безвольфрамовых твердых сплавов; комплекса печей для слекания и закалки магнитов на основе композиций типов 10НДК и Боот; комплекса печей для обеэгаживания титановых порошков и гранул и спекания изделий из ннх на производительность 10 и бО кг(ч; методических печей для спекания элементов танталовых конденса.
торов при температуре 2000 'С производительностью 30 кг/ч (с отработкой схемы удютения камфары и механизмов транспортировки, обеспечивающих сохранение формы иэделий); садочных печей с комбинированным нагревом (излучением и электронно-ионной бомбардировкой) для спекания иэделий из вольфрама прнтемпературах 2700 С ивыше; садочных и методических печей для слекания изделий из алюминия (В'этой книге данная технология не рассматривалась); садочиых и методических печей для слекания изделий из оксилной керамики, особенно дчя производства подложек для электронных схем из оксидов алюминия н цнркония, а также светотехнических детаясй из лолнкора; садочных вакуумно-газонаполненных печей для спекания иэделий из карбидов кремния и бора; садочных вакуумно-гаэонаполненных печей для спекания изделий Пз нитридов алюминия н кремния; садочнь1х вакуумно-газонаполненных печей для синтеза нитридов ' (особенио ннтрндов кремния и алюминия), карбидов„боридов; садочных вакуумно-гаэонаполненных печей для насыщения углеродных композиционных материалов пироуглеродом; садочных вакуумно-газонаполнениых печей для поверхностпььх покрытий изделий хромом, титаном, кремнием; садочных и методических печей — установок ~шя горячего прессовашш изделий нз нитрпдов, карбидов, боридов и композиций на их основе.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
