Файл: Строганов, А. И. Производство стали и ферросплавов учебник для металлургических техникумов.pdf

шение между скоростью поступления жидкого металла в кристалли­ затор и скоростью затвердевания.

Послойная кристаллизация является видом неоднородности, свойственной слиткам, получаемым всеми видами переплава рас­ ходуемых электродов, в том числе и вышерассмотренного ЭШП. Для уменьшения развития этого явления необходимо налаживать строгую стабилизацию электрического режима плавки. Однако, как уже было отмечено, какого-либо влияния на качество металла по­ слойная кристаллизация в обычно выраженных размерах не оказы­ вает.

Слиток электроннолучевого переплава. Структура слитка ЭЛП,

наплавленного с большой скоростью, напоминает структуру слитка из вакуумно-дуговой печи, т. е. наблюдается наличие хорошо выра­ женных ориентированных кристаллов, направленных под углом к вертикальной оси, и зоны равноосных кристаллов. В случае боко­ вой подачи заготовок для переплава наблюдается асимметрия в рас­ пределении температур в объеме жидкого металла — более высокие температуры наблюдаются в месте падения капель металла и элек­ тронного пятна. Это обстоятельство может привести к некоторой асимметрии и в структуре слитка.

Более однородная структура слитка, так же как и при ВДП, получается при медленной наплавке его.

Слиток плазменно-дугового переплава. В плазменно-дуговых пе­ чах с наплавкой слитков в водоохлаждаемый кристаллизатор можно обеспечить получение плоской и мелкой ванны жидкого металла. Это обстоятельство способствует получению плотного слитка практи­ чески без усадочной раковины, без центральной зоны равноосных кристаллов и усадочной рыхлости в головной части. Макрострук­ тура слитка характеризуется ориентированным вдоль вертикальной оси или под небольшим углом к ней кристаллами, т. е. подобна слиткам других переплавных методов.

Г Л А В А X X X I

ВОПРОСЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

ИКОНТРОЛЬ ПРИ ВЫПЛАВКЕ

ИРАЗЛИВКЕ СТАЛИ

1.СТАНДАРТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Под качеством металла понимается однообразие его свойств, диктуемое назначением металла, которое воспроизводится в про­ мышленном масштабе при экономически оправданных затратах. Сле­ довательно, о качестве металла необходимо говорить не вообще, а конкретно для данных условий применения. Например, инстру­ мент из сталей углеродистых марок обладает соответствующими ка­ чествами при использовании его для легкообрабатываемых материа­ лов и в то же время является некачественным для обработки трудно­

366

обрабатываемых металлов, где необходимо использовать инстру­ мент из быстрорежущей стали, а возможно и алмазный инструмент.

Стандартизация в черной металлургии как раз и направлена на получение металла высокого качества, однородного от плавки к плавке, от слитка к слитку при одновременной высокопроизводи­ тельной работе металлургических агрегатов. В нашей стране суще­ ствуют Государственные Общесоюзные Стандарты (ГОСТы), утвер­ ждаемые Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, а в особо важных случаях — и в Со­ вете Министров СССР, и отраслевые технические условия. Метал­ лургические заводы поставляют сталь по стандартам и техническим

Стандарты основаны на современных достижениях науки и тех­ ники, а также на опыте передовых предприятий и периодически пере­ сматриваются и обновляются с учетом совершенствования техно­ логии, внедрения новой техники и т. д. Стандарты устанавливаются не только на освоенную продукцию, но и на подлежащую освоению. Поэтому правильно составленные стандарты в значительной сте­ пени определяют направление дальнейшего развития металлур­ гической техники и технологии, способствуют снижению затрат в процессе производства.

Стандарты одновременно законодательно устанавливают ка­ чество продукции и взаимосвязанные между различными отраслями промышленности требования на сырье, материалы, готовую про­ дукцию. Соблюдение стандартов обязательно во всех отраслях на­ родного хозяйства, всеми организациями и предприятиями. Про­ дукции, в том числе и металлу с особо высокими и постоянными качественными показателями, присваивается Государственный знак качества.

Для получения готового металла в соответствии с требованиями ГОСТа или технических условий на всех стадиях производства на металлургических заводах устанавливается контроль.

2.КОНТРОЛЬ ПРИ ВЫПЛАВКЕ И РАЗЛИВКЕ СТАЛИ

Для получения требуемых свойств металла он должен иметь в первую очередь определенный химический состав. Однако многие микропримеси, газы и др., оказывающие большое влияние на ка­ чество металла, как правило, в настоящее время не контролируются. Их содержание определяется исходными шихтовыми материалами, а также всем ведением плавки. Для стали каждой марки или группы марок путем специально проводимых исследований устанавливают оптимальные параметры проведения плавки и разливки, на основе которых разрабатываются технологические инструкции. На метал­ лургических заводах имеются отделы технического контроля (ОТК), в функцию которых входит предотвращение нарушений установ­ ленных технологических инструкций, а также выявление недобро­

367

Контроль при выплавке качественной и высококачественной стали необходимо начинать с шихты, строго следить за ее качеством. После выпуска предыдущей плавки печь должна быть тщательно осмотрена. В случае недостаточно удовлетворительного состояния печи назначать выплавку сталей ответственных марок и тем более сложных по температурному режиму не следует.

По ходу плавки с момента полного расплавления, а иногда и

о необходимости тех или иных присадок в ванну и изменения со­ става шлака в ту или другую сторону. В инструкциях на выплавку некоторых сталей оговорено необходимое и допустимое содержание углерода, серы, фосфора и других примесей по расплавлении и в отдельные периоды. При нарушении этих требований плавка пере­ назначается на другой заказ, как правило, менее ответственный. В отдельные моменты плавки термопарами погружения замеряют температуру металла. Все показатели плавки, в том числе и электри­ ческий режим, производимые присадки и пр., записывают в пла­ вильную карту.

Для назначения стали на тот или иной заказ она подлежит плавочному контролю. Основные виды испытания плавочного контроля являются следующие: химический состав, макроконтроль металла, определение величины зерна микроструктуры, неметаллических включений, межкристаллитной коррозии и т. д. Химический состав стали определяется по ковшовой пробе, отобранной по ходу раз­ ливки. Для химического анализа отбирают, как правило, две пробы: вторая проба нужна для повторного определения химического со­ става в случае необходимости. Ковшовые пробы отбирают в сере­ дине разливки. Металл для проб берут из-под разливочного ковша хорошо прогретой ложкой и заливают в специальные изложницы для пробных слитков развесом 2—4 кг. Химический анализ ковшо­ вой пробы, отобранной в середине разливки, является маркировоч­

ментальных, нержавеющих и т. д.) к закалке и склонности к меж­ кристаллитной коррозии по ходу разливки отбирают специальную ковшовую пробу.

Для оценки качества металла прежде всего изучают его макро­ структуру, для чего работники ОТК сталеплавильного цеха после разливки назначают контрольные слитки или целые поддоны. Число

и порядок назначения контрольных слитков обычно оговаривается

всоответствующих ГОСТах или технических условиях. Как пра­ вило, на макроконтроль назначаются слитки и поддоны, находя­ щиеся в наименее выгодных условиях разливки или вызывающие подозрение из-за пониженного качества по сравнению с остальными слитками плавки. При разливке сверху на макроструктуру кон­

тролируют пробы из слитков первого и последнего слитка.

368

Заготовки при прокатке на обжимном стане клеймят литерами, например следующим образом: первую подприбыльную заготовку (блюм) клеймят с торца, обращенного к головной части слитка, литерой А, вторую — литерой Б, третью — литерой С и последнюю, соответствующую нижней части слитка—литерой Н. Для контроля макроструктуры и механических свойств, а также для других ви­ дов испытаний отрезают пробы при прокатке слитков пресс-нож­ ницами, пилами горячей резки, а в отдельных случаях — и авто­ геном. Из отобранных проб вырезают образцы для механических испытаний и для травления на макроструктуру. При удовлетвори­ тельной оценке макроструктуры вся плавка считается годной. При неудовлетворительной оценке отбирают удвоенное число проб.

перечных и продольных образцах и по продольному закаленному излому. Во всех случаях проверяют наличие остатков усадочной раковины и прочих ликвационных дефектов.

Механические свойства, как правило, определяют в продоль­ ных образцах. Загрязненность металла неметаллическими включе­ ниями оценивается на микрошлифах образцов, отобранных из тех же проб. Все данные плавочного контроля вносятся в карты качества металла, которые направляют с металлом потребителю.

Для повышения ответственности за качество металла важно правильно определить, из-за чего был допущен брак. Работники ОТК и центральной заводской лаборатории анализируют причину брака и намечают меры по повышению качества металла.

24 Заказ 918

Ч А С Т Ь Ш Е С Т А Я

РАСЧЕТ ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ

ИОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

ВЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ЦЕХАХ

Г Л А В А X X X I I

ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

1. ФОРМА И РАЗМЕР ВАННЫ

Наиболее распространенной формой рабочего пространства дуго­ вой электросталеплавильной печи в настоящее время является цилиндрически-коническая (рис. 100). Ванна печи похожа на усе­ ченный конус, обращенный вниз меньшим основанием, и шаровой

сегмент. Полный объем ванны до верхнего уровня откосов склады­ вается из объема металла VM, шлака Гшл и добавочного объема Гд

Объем металла определяется из заданной емкости печи по жидкому металлу и его удельному объему, равному 0,14 м3/т

где Gn — емкость печи, т.

370