Файл: Сергеев, А. Б. Вакуумный дуговой переплав конструкционной стали.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
НЕКОТОРЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ
ПРИ ПЕРЕПЛАВЕ
Д ости гаем ая в результате вакуум ного п ер еп лава сте пень чистоты м еталла от газов и нем еталлических в к л ю чений, как мы видели, в значительной мере определяется
загрязненностью этими примесями |
исходного |
м еталл а. |
|||
В связи с этим одно из |
|||||
важ н ей ш и х направлений |
|||||
соверш енствования |
п ро |
||||
ц есса состоит в обесп ече |
|||||
нии |
м акси м альн о |
возм о |
|||
ж ной |
чистоты |
стал и , п р е |
|||
дназн ачаем ой |
для отли в |
||||
ки р асходуем ы х |
электр о |
||||
дов. |
П о |
этом у |
пути идут, |
||
в частности, |
при |
произ |
|||
водстве |
ш ари коп одш и п |
||||
никовой |
стали |
методом |
|||
В Д П . |
|
|
|
|
|
количество образцов |
В |
то |
ж е |
время иногда |
||||||
|
(накопленная частота/,% |
для |
решения такой |
з а д а |
|||||||
|
|
|
|
|
|
чи и не требуется каких- |
|||||
пР лнасв. к и33. с тВаллиия н и е3 0 Хт еГхСнНоАл о ги(иа) в ын |
либо |
специальны х |
мер. |
||||||||
П ри чина |
этого |
за к л ю ч а |
|||||||||
З О Х З С Н М В Ф4) |
(б ) |
па |
за гр я з н е н н о ст ь |
ется |
в том , |
что |
больш ин |
||||
с у л ь ф и д н ы м и |
(/, |
3) |
|
и о к п сн ы м п |
ство |
м арок |
слож нолеги - |
||||
J, 2 |
(2, |
в к л ю ч е н и я м и : |
|||||||||
|
— п л а в к а |
в |
3, |
4 |
|
рованпой |
конструкцион |
||||
|
о тк р ы т о й д уго в о й |
||||||||||
|
э л е к т р о п е ч и ; |
|
|
— В Д П |
ной |
стали |
вы плавляется |
||||
|
|
|
|
|
|
на соврем енны х |
м етал |
||||
|
|
|
|
|
|
лургических заво д ах в д у |
говы х электр оп ечах с основной ф утеровкой по техн оло гии, обеспечи ваю щ ей относительно низкое содер ж ан и е в м еталле газов и вклю чений. П рим енение этой техноло гии без сколько-нибудь сущ ественны х изменений при вы
плавке стали для |
р асхо д уем ы х электродов, |
как |
п оказы |
|||||
вает накопленны й |
опыт, |
позволяет |
получать |
методом |
||||
В Д П |
м еталл , в основном |
удовлетворяю щ ий |
требован и |
|||||
ям дей ствую щ и х |
стандартов и технических |
условий по |
||||||
загрязненности нем еталлическим и вклю чениями. |
|
1 |
про |
|||||
Н а |
рис. 33 приведены |
статистические данны е |
|
|||||
мы ш ленного контроля загрязненности |
неметаллическими |
1 Результаты оценки 150—200 образцов.
82
вклю чениями д в ух конструкционны х сталей |
З О Х Г С Н А и |
|||||||||
З О Х З С Н М Ф В |
по ш калам |
Г О С Т |
1778— 62. |
Обы чны й м е |
||||||
талл |
вы плавлялся |
в |
40-т |
электропечах, |
вакуум ны й — |
|||||
в дуговы х вакуум н ы х |
печах |
с кристаллизаторам и д и а |
||||||||
метром 400 м м . В |
то время как м акси м альн ая загрязн ен |
|||||||||
ность вы плавленного |
на воздухе |
м еталла |
сульфидны ми |
|||||||
и окисны мн вклю чениями |
достигает 3— 4 |
баллов , в в а |
||||||||
куум ной стали оценки этих |
включений |
не |
превы ш аю т |
|||||||
1,5 |
б ал л ов . О т 80 до 95% |
всех контролируем ы х образцов |
||||||||
вообщ е оцениваю тся |
баллам и не |
более |
1,0. |
Р а ссм а т р и |
||||||
ваем ы е стали |
не |
легированы |
активными |
иитридообра- |
||||||
зую щ нм и элем ентам и , и при |
н аблю даем ы х |
фактически |
||||||||
остаточны х концентрациях |
азота |
п титана |
нитридные |
вклю чения настолько дисперсны , что по м еталлограф и че
ским |
пр и зн акам , как правило , |
не могут быть |
выделены |
||
в особую группу. П о этом у их |
относят |
обычно |
к группе |
||
точечны х оксидов. |
|
|
|
предъ яв |
|
В |
отдельны х сл у ч ая х , когда к м еталлу В Д П |
||||
ляю т |
повыш енны е требования |
по загрязненности нитри |
|||
д ам и , |
целесообразн о плавить |
сталь |
для |
расходуем ы х |
|
электродов в основны х м артеновских печах |
(или конвер |
т е р а х ). Т аки м образом , м ож но понизить |
содерж ан и е азо |
та в электр о дах , а следовательно, и в |
переплавленном |
металле.
Известн о , что при вакуум ном переплаве почти не у д а
ляется сер а . В связи с этим иногда целесообразно о б р а баты вать сталь для расходуем ы х электродов при вы пуске пз печи в ковш синтетическим десульф урирую щ им ш л а ком . П ри такой обработке сни ж ается одновременно коли
чество |
вклю чений всех остальны х |
видов и, что особенно |
в аж н о |
для процесса В Д П , состав |
окисны х вклю чений |
меняется в сторону увеличения доли глиноземной со став
ляю щ ей . |
|
|
|
|
м етал |
||
Эф ф ективность сочетания вы плавки исходного |
|||||||
ла для |
электродов |
в |
мартеновской печи |
с обработкой |
|||
синтетическим ш лаком |
мож но |
иллю стрировать |
р езул ь |
||||
татам и |
исследования |
загрязненности |
сталей |
20 |
и |
||
1 2 Х 2 Н 4 А , вы плавлявш ихся по двум технологическим |
в а |
||||||
риантам . |
проводили |
в 100-т м артеновской |
п е |
||||
Опы тны е плавки |
чи с обработкой м еталла в ковш е вы сокоглинозем исты м синтетическим ш лаком , а контрольные — в 40-т дуговой электропечи . В сю сталь переплавляли затем в вакуум ной дуговой печи (кристаллизатор диам етром 400 м м ).
6* |
83 |
Загрязненность как исходного, так п переплавлен н о
го м еталла |
включениями |
контролировали |
по |
ш кале |
|||||
Г О С Т 1778— 62. П ри |
этом |
определялось |
относительное |
||||||
количество полей зрения с. вклю чениями данного |
б а л л а . |
||||||||
П р и контроле каж дой плавки |
просм атривали |
в |
общ ей |
||||||
слож ности не менее |
2 |
— 3 тыс. полей. |
|
|
|
||||
П олученны е результаты |
(табл . 18) свидетельствую т |
||||||||
о том , что окисные вклю чения |
в |
м еталле, |
подвергнутом |
||||||
обработке |
синтетическим ш лаком |
с последую щ им |
В Д П , |
настолько дисперсны , что часто не могут быть оценены
по стандартной ш кале. |
П р е ж д е |
всего это |
п редопределя |
||||||||||
ется |
тем , что |
у ж е |
в исходном |
состоянии |
м еталл |
|
со в ер |
||||||
шенно не со д ер ж ал |
силикатов. |
И м енно |
по |
этом у |
виду |
||||||||
включений электром еталл более всего |
уступает |
м ар те |
|||||||||||
новском у. О б р аб о тк а синтетическим |
ш лаком |
сп о со бство |
|||||||||||
вал а |
т ак ж е и |
глубокой десульф урации |
м еталл а , |
в |
р е |
||||||||
зультате чего |
в стали |
12Х 2 Н 4 А |
этого |
варианта |
|
после |
|||||||
В Д П |
вообщ е |
не было |
обн аруж ен о |
|
сульф идны х |
вклю че |
|||||||
ний, вероятно, из-за их дисперсности. |
|
|
быть |
обесп е |
|||||||||
В ы со к ая степень раф инирования |
м ож ет |
||||||||||||
чена |
при двойном |
В Д П . Очевидное |
преим ущ ество |
этого |
|||||||||
м етода состоит в том , |
что м еталл |
дваж ды |
|
подвергается |
|||||||||
вакуум ной обработке. |
К ром е того, |
м ож но |
подбирать |
у с |
ловия первого переплава с таким расчетом , чтобы в сли т ке, который долж ен послуж ить электродом для повтор ного п ер еп лава, были сф орм ированы легкоудаляем ы е крупны е нем еталлические вклю чения. Э то повы ш ает су м
м арн ую эф ф ективность рассм атриваем ого варианта |
т е х |
|||||
нологии |
[6 5 ]. |
|
прош едш его двойной |
в а |
||
О вы сокой чистоте м еталл а, |
||||||
куум ны й |
дяговой переплав , |
свидетельствую т |
данны е |
|||
т аб л . 19. |
О собен н о зам етно освобож дается сталь от окпе- |
|||||
ны х нем еталлических вклю чений. |
Ч то касается |
за гр я з |
||||
ненности |
сул ьф и дам и , то по этом у показателю |
металл |
||||
двойного |
В Д П |
не имеет особы х |
преим ущ еств перед д р у |
|||
гими м етодам и , |
наприм ер перед |
одноразовы м |
пер еп ла |
вом стали , обработанной при вы пуске из печи синтетиче ским ш лаком .
П овторны й |
В Д П |
обеспечивает |
дополнительное сни |
ж ение концентрации |
азота в стали , |
что м ож ет оказаться |
|
весьм а полезны м при изготовлении |
м еталла, загрязнен |
||
ность которого |
нитридами д о л ж н а |
быть минимальной. |
Н а р я д у с указанны м и преим ущ ествам и двойной В Д П имеет и весьм а сущ ественны й недостаток — заметное удо-
84
00
rtJ
cj
О
Л
Н
технологии выплавки на загрязненность конструкционной |
стали неметаллическими включениями |
Влияние |
|
2 X *г
V
о
н
ь»
(V
3
в* <и
о
н
ct
S
X
о
Ч
■э- J3
о ч
>,
С т а л ь В а р и а н т в ы п л ав к и
4,0 ИТОГО
О
те
о
с-Г
о
те
сГ
о
о
ь
те
о
сч
те
о
,91 7 |
|
3,6-3 |
,00 9 |
(30 |
— |
|
-г |
|
|
|
|
сч |
те те *т |
||
1 |
| Ч |
1 |
те |
о |
|
<м |
|
ч |
і |
і |
і |
||||
О « |
1 |
о - |
2 |
1 - |
г |
||
р |
О) |
|
о" |
|
о ‘ |
^ |
|
|
|
со |
I |
|
1 |
||
о - |
' S |
1 |
” |
о |
|||
|
,02 3 |
о |
|
|
|||
1,ЗЭ |
|
|
гг |
|
Т |
1 |
|
|
|
|
|
Ч |
1 Ч |
||
|
|
|
|
СЧ |
|
|
|
1 |
, ,Ä |
1 |
3 |
Ю + |
|||
1 |
1 |
1 |
о°- |
||||
|
|
|
о Ѵ с ч |
<М
те
со
1 3,11
—
іо
»о
■
п че +ь нс тн те -н
М а р т е н о в с к а я ч еск и й ш л а к
О
<м
— ГЧ с> с4! те
ю*ч*«о
0 6 0 ‘
0 2,9
-Г to с-1
оо сч са о те о
з ' З
Т о ж е + В Д П Д у г о в а я э л е к т р о п е ч ь Т о ж е + В Д П
0 ,7 6 |
-1,40 |
6 ,9 3 |
1 |
I I |
I |
|
0 ,7 0 |
|
0,76 |
3,70 |
1,37 |
|
|
5,56 |
е ч ь + с и н т е т н - |
п е ч ь |
|
п |
о |
|
лс каакя элДД ППе к т р |
||
Мч еасрктиейн ошв ТТДооу гжжо вееа++яВВ |
||
12Х 2Н 4А |
|
|
а
а
£
ч .
+>
о
сі
fc;
|
сиÉ |
ИТОГО |
|
|
|
|
X |
О |
|
>. |
гг |
|
а |
© |
|
3 |
|
ч |
«и |
теП |
ч |
X |
|
|
сг |
|
со |
Xга |
о |
н |
||
и |
и |
|
О |
с |
|
О |
ч |
|
X |
£ |
о . |
СО |
|
|
га |
|
|
X |
Ч |
|
U |
те |
|
X |
|
о |
trX |
|
|
ао |
|
о |
X |
|
|
к |
|
н |
J* |
|
|
tu |
|
|
о. |
|
о |
СО |
|
|
5= |
о |
“Г |
с |
с. |
|
к |
|
|
о |
|
|
о |
>» |
О |
X |
те |
|
tu |
to |
|
о |
|
|
a* |
ja |
о |
ч |
||
о |
н |
о |
S |
||
* |
л |
of |
о |
|
|
|
|
|
|
|
те |
|
|
о ' |
|
вы плавки |
|
|
В а р и а н т |
|
|
С т а л ь |
|
1 |
і |
и |
1 |
1 |
2 ,5 |
0 ,0 5 |
|
1 |
1 |
1 |
1 4 |
1 |
|||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
О |
|
|
1 ® |
1 |
||||||
I |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||
1 |
1 |
о ' |
чэ |
||||
|
|
|
, |
||||
1 ! |
1 |
I - о |
|||||
|
1 |
— о |
|||||
I |
1 |
1 |
1 |
! 1 |
1 |
||
1 |
1тесог-- |
1 |
1с-iтете |
||||
|
о |
о |
те сч |
||||
1 |
|
0 ,0 3 |
|
1 |
І Ч |
1 |
|
1 |
|
0,0-1 |
|
1 |
0 ,3 |
|
|
1 |
|
0 ,0 9 |
|
1 |
0 ,9 |
0.05 |
|
1 |
|
0,52 |
0,02 |
1 |
3 ,5 |
0,81 |
|
еч ь + с н н т е т и - |
|
о г е |
еч ь + с н н т е т и - |
|
1,79 |
||
|
п е ч ь |
|
п е ч ь |
|
|||
п |
|
р о |
|
п |
р о |
|
|
лс каакя эДДлППе к т |
лс ка акя эДДлППе к т |
||||||
Мч еаскр тиепн ошв ТТДооу гжжо вееа++яВВ |
Мческа р тнеПн ошв ТТДооу гжжо вееа++яВВ |
||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
20 |
|
|
|
2Н 4А |
|
|
|
|
|
|
|
12Х |
|
|
85
1 о к си д ы то ч еч н ы е и ст р о ч е ч н ы е
сул ь ф и д ы
В а р и а н т в ы п л авки
С т а л ь
іЛ
со о со о
ю
о
іО
^ о
г- о
О) о
СМ с о
и£во
« ,=
*
гак 4I- в 0) О £
О
о
ем
о ю
см ^
со см см о
^ E
з* Cf
g e o
о s-
ь 1
ч 5
СП «
к _ 1
га
СО
о g
>? о
CfH
<
Ѳ
S
I
О
со
X
о
со
со
о
'О
а
00
со
о
о
о
С5,
со
СМ
о
см
о о
о о
о
о"
см
оо о
о о
I I
3- C f
gca
о
р
<и95
о
<м
I I
|
|
з а г о т о в к и . |
о |
|
у ш и х т о в о й |
о |
|
ф о р |
ю о |
и ф о с |
|
о"о |
е |
|
|
|
с е р |
л3- ЕC f |
по |
|
ч и ст о й |
||
* |
£ |
елвалпн из |
ëо |
« |
|
?(У |
3 |
|
ч ® |
|
|
сп |
в |
|
о: |
I |
в ы |
га " Г |
||
га |
<о |
|
£ * |
а л л |
|
< |
о |
ындохс й м ет |
|
||
Ѳ |
|
|
X |
|
|
СОО |
|
И |
со
X
о
86