Тема: Разработка режимов термомеханической обработки стали марки ЧС82-Ш в условиях ООО «ЗМЗ»

Сегодня без высококачественного металла технический прогресс просто невозможен. В конце пятидесятых начале шестидесятых годов в практику электрошлакового производства были внедрены новые способы улучшения качества металла. Широкое применение получил один из ведущих и перспективных технологических процессов в области специальной электрометаллургии электрошлаковый переплав.
Способ ЭШП расходуемых электродов в водоохлаждаемый кристаллизатор как рафинирующий процесс насчитывает пятидесятилетнюю историю. Эффективная обработка металла протекает на всех стадиях его контакта со шлаком: в пленке металла, на плавящемся торце расходуемого электрода, при прохождении капель расходуемого электрода через шлаковую ванну и в металлической ванне формирующегося слитка/1/.
К преимуществам ЭШП следует отнести то, что этот процесс устойчив на переменном токе промышленной частоты, т.е. может быть реализован с использованием более простого электрооборудования; наличие шлаковой ванны в кристаллизаторе обеспечивает защиту жидкого металла от воздействия с окружающей атмосферой, что исключает необходимость герметизации плавильного пространства и значительно упрощает оборудование. Металл, подвергшийся электрошлаковому переплаву, отличается высокой частотой по неметаллическим включениям, свободен от различного рода литейных дефектов ликвационного и усадочного происхождения, обладает высокой физической однородностью и чрезвычайно высокой плотностью структуры.
Как известно сущность ЭШП состоит в плавлении изготовленного из металла, в основном открытой плавкой, расходуемого электрода в слое расплавленного шлака. Направленную кристаллизацию металла обеспечивают условия непрерывного подвода тепла сверху (от электродного металла и шлаковой ванне) при отводе тепла в стенку кристаллизатора и в слиток. Такому виду кристаллизации способствует также наличие шлакового гарнисажа,
уменьшающего теплоотвод в горизонтальном направлении, который кроме того, обуславливает получение слитка с гладкой поверхностью.
Электрошлаковый переплав является достаточно гибким процессом, так как, меняя сечение расходуемого электрода, состав применяемого флюса и его количества, а также электрические параметры процесса, удается довольно в широких пределах регулировать скорость плавки. Кроме того, при электрошлаковом процессе имеется возможность получения слитков разнообразного сечения (круглого, квадратного, прямоугольного с большим соотношением длин широкой и узкой сторон). Методом электрошлакового переплава можно получить отливки самой различной формы (полые заготовки, заготовки прокатных валков, сосудов высокого давления, крупной запорной арматуры высокого давления, заготовки коленчатых валов и шатунов судовых двигателей и некоторые другие изделия).
Отметим, что на современном этапе ни о каком сокращении производства металла ЭШП в странах СНГ, и за рубежом (годовой объем производства металла ЭШП в мире - 800 тыс. тонн) говорить не приходится: существующее оборудование загружено, сооружаются и новые агрегаты ЭШП. Тем не менее специалистам в области переплавных процессов как в странах СНГ, так и за рубежом хорошо известно, что основным фактором, ограничивающим применение ЭШП и с экономической, и с технической точек зрения, является не только высокий расход электроэнергии, связанный с необходимостью расплавления расходуемого электрода, но и собственно изготовление расходуемого электрода.
Имеющееся на заводах качественной металлургии России оборудование для выплавки и переплава металла специальными методами и накопленный технологический опыт позволяют производить весь спектр сплавов и стали для современной промышленности.
Основные преимущества электрошлакового переплава перед другими способами получения слитка методом переплава:
- простота его обслуживания;- возможность управления наплавлением и скоростью кристаллизации слитка;
- отсутствие усадочной раковины и пористости;
- обеспечение такого качества поверхности, которое исключает необходимость в зачистке при горячей обработке;
- разнообразная геометрия электродов и кристаллизаторов позволяет получать слитки разнообразного сечения, фасонные отливки и полые изделия;
- хорошая рафинирующая способность процесса от неметаллических включений;
- возможность корректировки химического состава металла путем применения соответствующего флюса;
- повышение плотности металла;
- улучшение коррозионной стойкости металла;
- повышение однородности структуры и химического состава;
- общее улучшение характеристик пластичности и вязкости металла;
- возможность управления направлением и скоростью кристаллизации.


Купить

В ходе работы над проектом, на примере марки ЧС82-Ш, необходимо было разработать технологию проката полосового профиля 5x155 мм.
Проблема проката стали марки 04Х13ТЗР1Ф (ЧС82-Ш) заключается в том, что в ходе проката были выявлены дефекты: серповидность, рванины по граням, по размеру.
Данные проблемы решаются следующими способами:
1. Для исключения дефекта серповидность необходимо использование дополнительных направляющих на отводящем рольганге от рабочей, чистовой клети, настройки привалковой арматуры.
2. Для исключения отклонений по размеру необходимо произвести настройку стана с дополнительным прокатом настроечной заготовки стали марки 04Х13ТЗР1Ф(ЧС82-Ш).
3. Для исключения дефекта рванины по граням необходимо обеспечить равномерную скорость проката данного профиля, что обеспечит равномерный нагрев металла в печи.
Соблюдение перечисленных пунктов позволит получить следующие результаты:
- полученное качество полосовой заготовки будет удовлетворять требованиям технических условий и требованиям заказчика.
- производство полосы из стали марки ЧС82-Ш будет с наименьшими потерями при отбраковании по перечисленным видам дефектов.

Купить