Cimmerman (523120), страница 124
Текст из файла (страница 124)
4ЛЗ 7 — фурми; 2 — чугун;  — шлак; 4 — ствльг б— перегородка для отделены» шлака; б — отходящий газ Т А Б Ю И Ц Я 799 60 — 70 40 17 — 34 1958 35 35 20 8 5 7 10 — 30 В)5КА 17ОЕВТ 1К510 (э(К)М Ве(ыейепт й(ОКСКА ВКО 1963 1964 1966 1961 1964 ТЯ БЛИПЯ 799 Установке элек- трошпекавого переписав Ввкуумнвя дуговая печь Ввкууммея ипдукпмон- иея печь электроннолуче- вая печь Пок взвесли Шихтовые ма- теря алм Легированный нлн скрап, ферроспавы, туры Черновые лига- туры нелегнрованный черновые лнга- Черновые лнга- туры Невозможно Легнрованне Пока невоз- можно Легнрованне во время плавки нецелесооб- разяо Температур- ный режнм Ограничен со стороны высоких температур, яо хорошо поддается регулировке; распре- ление температуры в расплаве примерно равномерное Максвмальная температура' н возможность ре- гулнрованняог- раннчены В зоне действия электронного пучка температура высокая, возможен перегрев шнхты Температура дуги — высокая, регулнрованню не под- дается Все процессы непрерывного производства стали находятся еще в стадии промышленной доработки.
Их характеристика приведена в табл. 189. Исследовательские работы. выполняемые в ведущвх сталепронзводящнх странах с начала 60-х годов, приводят к совершенно раэлнчным техническим решениям. Использование непрерывных процессов пронзводства стали даст такие преимушества, как зкономия капиталовложений, снижение себестонмостн, лучшие возможности для автоматнзацнн пронзводствз н применения непрерывной разлнвкн сталя, а также более высокая чистота стали. Возможно во время плавки, легнрующне элементы распределяются равномерно Рис. 4.4З Г вЂ” отходящий гвэ: у-шлею  — дсоирушшяй участок~ 4 электромагнитный про тивотачпый латок;  — подьемный участок:  — металлоприемиик; 7 — сталь;  — приаедке; 9 — продувочная Ферме; 70 — еурмы для даж»- темни 4.2.6. Методы дополнительной обработки стали, выплавленной обычным способом (общие представления) Методы интенсификации необходимых металлургических реанцнй посредством специального переплава полупродуктов, вакуумной обработки жидкой стали, продувки газамн нлн использования метода шлаковых реакций с целью повышения степени чистоты н эксплуатацвонных свойств стали.
7(лпссифилпямя. Специальные методы переплава: а) в вакуумной дуговой печи: б) в вакуумной индукционной печи; в) в многокамерной электроннолучевой печв; г) в установке электрошлакового переплава. Специальная обработка жидкой стали; вакуумная (дегазацня в ковше; дегазацня струи металла прн разливке; дегазацня порциями); продувка газами (напрнмер, инертным газом — Аг, Н); применение шлаковых реакций (напрвмер. метод Перрска). 4.2.6.1. Специальные методы переплава (общие представления) Технология.
Особенности методов специального переплава приведены в табл. 190. Продолжение устам овна влак- трошламового нарвнаааа Электроммолучв- вая печь Вакуумная мнлуккмом- ная печь Вакуумная лу Гоман печь Покаватвлм 50 т, возможен непрерывный выпуск Технически пригодная поверхность слитка Максималь- ная масса слит- ка 18 т 50 т Поверхность слитка Очень хорошая Технически при- годная поверх- ность слитка Нагрев сопро- тивлением Электричес- кая дуга 1О-в мм рт.
Огл ограничивает- ся стабильно- стью дуги, Воз- можно приме- нение защитно- го газа Поток электро- нов 1О™ мм рт. ст. и меньше Рабочее давле- ние 760 мм рт. ст., возможно применение защитного газа 10-в мм рт. ОГ. и меньше; ограничивается иэ-за стОЙкости тиГля. Возможно применение зашитного газа Водоохлаж- даемый медный крисгзллиза- тор Водоохлаж- ВОДОохлаж- даемый медный даемый медный кристаллиза- крнсталлиза- ТОР тор Являются прин- ципом метода Невозможны Невозможны 1 — 2 кВт.ч/кг ! кВт ч/кг 1 нВт ч/кг нх у- До),йт/ч тановках до 2 т/ч Производи- тельность Сильно зависит от замера печи; 0,3— т/ч В больших ус- тановках 1,2— 2 т/ч Значительное снижение из-за вымывания окислов Возможны ннз- Минимальные кие значения аначеиия при двойном переплаве На — примерно до равновесия Прнблизнтель- Приблизительно до равнове- но до равновесия сня Те же Неясно Хт — условно Зависит от мар- Зависит от марки стали кн стали Неясно Эффект испаре- ний Потери тяжелых металлов на испарение увеличиваются от метода к методу в порядке записи слева на.
право. Самые большие потери — в электроннолучевой печи. ио там же достигается и наибольшая эффективность испарения остаточных примесей Практически отсутствует Методы специального переплава оказыва. ют следующее влияние на структуру и свойства стали (49): Е), улучшение структуры — уменьпуенное колиЧрство включений; более благоприятное.нх распределение; уменьшенное содержание газов; уменьшенное содержание вредных примесей; большая плотнастгя более высокая однородность после термической обработки. Зависит от объема загрузки, возможно -50 т Как при обычных методах разливки.
а возможно и лучше, так как нет окисления Источник тепла Индуцируемый ток Материал тиг- Керамический тигель, ля, возмож- реакции неизбежны ность реакций Шлаковые ре- В принципе возможны вицин Расход энергии -4 кВт.ч/кг Эффект дегаза- Оз — ограничено реакции цией с материалом тигля б) улучшение свойства — улучшенная деформнруемосггб лучшая структура после деформации; хорошая полнруемость; отсутствие выкрашнваний поверхности; повышенные значения механических свойств (ударной вязкости, усталостной прочности н др.); уменьшение брака по флоненам и волосовннам (см. 3.6). Данные о содержании газов (4Щ в электростали, выплавленной в различных печах, приведены в табл. 191. гл плицл тру содержанке гана, уа и ° н, 0,0004 †,002 0,0006 †,003 <0,0001 О, 00005 — О.
0002 0,0003 0,005 0,0015 †,005 0,0001 †,0005 0,002 0,001 †,005 0,0002 †,002 0,003 Зависит от типа сплава (0,0001 0,0001 , 00015 — О, 0003 Рнс. е.ез Вакуумная индукционная Вакуумная дуговая, загрузка материа- лом, выплавленным в открытой печи . Вакуумная дуговая печь, загрузка мате- риалом, выплавленным в вакуумной ин- дукционной печи Электроннолучевая печь Установка электрошлановото переплава Доля стали, обработанной методами специального переплава„ в передовых промышленных странах составляет немногим более 1 те. Постоянно растет применение этих методов для производства высококачественных сталей, использование которых дает значительный экономический эффект. уь2.5ЛЛ Процес, переплава в вагсуумпой дуговой печи Процесс специального переплава в вакуумной дуговой печи состоит в том, что длинный слиток качественной стали (электрод) плавится в вакууме под действием дуги между электродом и ванной жидкого металла и затем вновь ззтвердевает в водоохлаждаемом медном крнсталлизаторе.
Схема процесса плавки показана на рис 4.49 (139). Особенности процесса д Горячекатаные электроды различных профилей расплавляются в приемнике ме- т — внеккюдодержвтень; у — сенорасннаввнищна- св внектрод; Э вЂ” к вакууннону пасеку; Š— све- ток' Э вЂ” тигель; 6 — вода; 7 — электрическое на- пряженке талла дугой постоянного тока (150 †2 В, 1 — 32 кА) в вакууме (10 ' мм рт.
ст.). б. Сталь кристаллизуется в водоохлаждаемой медной изложнице. в. Сталь не перемешивается со шлаком и огнеупорными материалами и поэтому не загрязняется экзогеиными примесями. г . Максимальная масса выплавляемых слитков составляет в настоящее время 50 т (при продолжительности переплава 54 ч, т. е. при производительности 1 т/ч) (49). Достоинства и недостатки метода переплава в вакуумной дуеовой печи (491 Достоинства; — Отсутствие реакции с тиглем; можпо плавить любые металлы. — Вследствие особенностей процесса затвердевания получаются плотные слитки, без признаков лнквации — Возможность раскисления соответствующими присадками. — Из-за невысокого вакуума в зоне дуги относительно малы потери на испарение (например, марганец 15 — 20 те, хром 2 †' 3 9в).
— Возможно изготовление крупных слитков для поковок. — Высокая степень использовании энергии. Недостатки: — Необходимость использовачия однородных и электропроводящих расплавляемых электродов. — Переплав кусков, порошков илн скрала невозможен. Сплавы должны быть готовы заранее. — Дегазация стали ограничена, твк.как время пребывания в жидком состоянии мало и давление в зоне луги относительно-велико (1Π— ' — 10-' мм рт. ст.). — Постоянство состава слитков (нх однородность) определяется однородностью расплавляемых электродов.
— Скорость плавления можно регулировать только в узких пределах, поскольку онз определяется силой тока, которая в свою очередь зависит от диаметра слитка. — Возможности очистки путем испарения летучих элементов или соединений ограничены. Исларившиеся элементы и соединения конденсируются на степках тиглн, что,приводит к загрязнению наружного слоя слитка.
— Нельзя прерывать пропесс плавления. — Неудовлетворительные условия для наблюдения за процессом. 4.2.6Л.2. Переплав в вакуумной индукционной лечи Процесс, отличающийся от переплава в открытой индукционной печи тем, что он проводится в вакууме. Рис 4.ао Рит. О61 Схема вакуумной индукционной печа, рассчитанной на 27 т жилкой шихты и !3,5 т твердой, представлена на рис. 4.50 )49). Эта установка имеет следующие особенноСГИ1 7 — зыпусиипй ковш; У вЂ” шлак; 3-жилпаи сталь; З вЂ” вакуумная измира;  — разлиапчиаи тележка: 6 тгаиильиый туннель: 7 — ипиили;  — иинуициоииаа печь; У вЂ” птзплюций таз а) продолжительность плавки 1,5 — 3 ч при жидкой загрузке и 5 ч при холодной загрузке; б) вакуум 5 1О-' мм рт.
сгл в) разливка производится в откачиваемой камере с помощью разливочной тележки. Достоинства и недостатки метода переплава а еалууллой индукционной печи Достоинства: — Плавление и разливка происходит в одной установке. Возможно также црецизионное литыь — Возможна разливка на слитке любой величины. Переплавляемый металл может быть быстро разотрет. †Шихтов материалы могут быть разлнчиымн1 скрап, окатыши, порошки, кусковые материалы н т. д. — Садка печи может выдерживаться в жидком состоянии настолько долго, насколь'ко это позволяют возможные реакции с тиглем. †'Перемешиваине ванны достаточно для дагазации и легировання.