содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

Вакуумный дуговой переплав


На заводах качественной металлургии в СССР и за рубежом вакуумный дуговой переплав (ВДП) получил широкое распространение.

ВДП является одним из эффективных способов получения коррозионностойких, жаропрочных, инструментальных сталей и сплавов с высоким временным сопротивлением, предназначенных для химической промышленности, атомной энергетики, авиационной и космической техники.

В перспективе по мере совершенствования процесса ВДП при уменьшении производственных отходов, расширении автоматизации процесса и освоении управления направленной кристаллизацией слитка есть основания полагать, что сохранится преимущественное значение ВДП в производстве сверхвысокочистых качественных сплавов.

В течение последних лет постоянно растет число сооружаемых печей ВДП, одновременно увеличивается масса выплавляемых слитков. В СССР работает крупнейшая в Европе печь ДСВ-11,2-137 (изготовитель — Новосибирский завод электротермического оборудования), позволяющая получать слитки массой 40—60 т.

Наиболее рациональными в настоящее время считаются печи ВДП с двумя кристаллизаторами. Проводится работа по совершенствованию печей ВДП. На отечественных заводах строятся новые вакуумно-дуговые печи серии ДСВ вместо ранее применявшихся печей типа ЦЭП и ОКБ со следующими техническими характеристиками:





Тип печи . ... . ДСВ-3,2-Г1М5 ДСВ-6.3-Г6М

Диаметр кристаллизатора, мм 160; 200; 250 400; 500; 630

Длина слитка, мм..........1750 2700

Масса слитка, кг ..... . 1050 6350

Сила тока, кА..............12,5 25

Максимальная плотность тока,

кА/мм....................3,9 38




Электропечи ДСВ предназначены для выплавки слитков качественных сталей.

Схема вакуумной дуговой установки показана на рис. 71.

Рис. 71. Схема установки закуумно- дугового переплава:

1 — токоподводящий поддон:
2 — формируемый слиток;
3 — кристаллизатор; 4 — камера; 5—переплавляемая заготовка; 6 — патрубок к насосу

При ВДП расходуемый электрод оплавляется электрической дугой в вакууме. Под воздействием электрической дуги при достижении температуры плавления на электроде образуются капли жидкого металла, которые стекаются в водоохлаждаемый кристаллизатор, образуя жидкую ванну. При обычной силе тока ванна не перегревается, температура ее всего лишь на 15—40 °С превышает точку плавления стали.

Для достижения равномерной кристаллизации слитка и уменьшения ликвации глубина жидкой ванны, как и при ЭШП, должна быть возможно меньше. Условия

кристаллизации слитка при ВДП

сходны с условиями ЭШП.

При вакуумном переплаве содержание водорода в металле снижается на 70—90 %, испаряются вредные примеси цветных металлов, таких как свинец, висмут, сурьма. Более интенсивно удаляется азот — на 30—40 %. Содержание кислорода в составе неметаллических включений в металле при ВДП снижается на 30—90 %. Все это улучшает механические свойства металла: пластичность, усталостную прочность, ударную вязкость.

Полученные слитки подвергаются механической обработке на станках для снятия с их поверхности «короны». При этом в стружку уходит 7—10 % металла. «Корона» образуется от налета на поверхность кристаллизатора конденсированных паров летучих компонентов и брызг металла. При ВДП отсутствует шлаковый гарнисаж, так как при этом процессе не предусмотрено применение шлака.

Структура металла слитков ВДП менее плотная, чем в слитках ЭШП. В некоторой мере им присущи дефекты обычных слитков: внеосевая неоднородность, послойная кристаллизация, пятнистая ликвация и газовые пузыри. К этим дефектам следует добавить еще несколько наиболее характерных: свищи, скопление неметаллических включений и пустоты. Тем не менее при ВДП достигается более глубокое рафинирование стали и сплавов от вредных примесей, газов и неметаллических включений,

и это обусловливает возможность применения металла ВДП для особо ответственных изделий.

Расходы по переделу (переплаву) при ВДП более чем в 2 раза превышают уровень указанных расходов при ЭШП. Себестоимость чистых слитков стали 13Х11Н2В2МФ, рассчитанная для условий одного и того же завода, в случае ВДП на 36 % выше, чем при ЭШП. Удорожание металла ВДП вызывается как большими расходами по переплаву, так и отходами металла за счет обдирки электродов и слитков.

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..