Print version  This page exists only in Russian

Электрошлаковые технологии

Порционная электрошлаковая отливка слитков (ПЭШО)



Технология разработана для получения преимущественно крупных стальных кузнечных слитков c высокой физической и химической однородность без грубых дефектов усадочного и ликвационного характера.
Основные проблемы производства крупных стальных слитков связаны с процессами, протекающими при длительном затвердевании больших объемов жидкого металла. В стали происходит перераспределение растворенных элементов между жидкой и твердой фазами, местное скопление газов и ликвирующих примесей. Кроме того, протяженная область жидко-твердого состояния способствует образованию различных дефектов усадочного характера. Поэтому одной из тенденций получения литых заготовок большого сечения являются методы укрупнения, направленные на уменьшение объема металлической ванны и времени пребывания металла в области двухфазной зоны.

Особенным методом укрупнения слитков является метод порционной электрошлаковой отливки (ПЭШО). Суть его заключается в том, что укрупнение осуществляется за счет сплавления отдельных порций жидкого металла при электрошлаковом обогреве зеркала металлической ванны. Первоначально в кристаллизаторе с помощью нерасходуемых электродов наводится шлаковая ванна, затем заливается первая порция, которая заполняет лишь часть объема кристаллизатора. После такой заливки осуществляется электрошлаковый обогрев зеркала металла. При этом залитый металл постепенно затвердевает снизу вверх. Спустя определенное время, когда под слоем шлака остается небольшое количество жидкого металла, в кристаллизатор заливается вторая порция, которая также выдерживается при электрошлаковом обогреве и затвердевает в осевом направлении. Подобная заливка металла небольшими порциями повторяется до заполнения всей формы. На заключительном этапе формирования слитка ПЭШО производится постепенное снижение подводимой мощности с целью выведения усадочной раковины.

Технические преимущества разработки

  • высокая физическая и химическая однородность слитков;
  • высокий выход годного, головная обрезь не превышает 5 % от массы слитка;
  • возможность получения крупных, массой сотни тонн слитков при наличии сталеплавильных печей сравнительно небольшой емкости;
  • возможность корректировки химического состава слитка по мере его формирования;

Экономические преимущества разработки

  • в 1,5-2 раза меньшие капитальные затраты по сравнению с затратами на создание аналогичных печей ЭШП для производства крупных слитков;
  • сравнительно низкие эксплуатационные расходы ввиду применения нерасходуемых электродов, т.е. отсутствие в необходимости изготовления массивных расходуемых металлических заготовок.

Достигнутые результаты

Была создана и пущена в эксплуатацию на заводе «Энергомашспецсталь» установка ЭШО-200И1, предназначенная для получения методом ПЭШО слитков массой до 200 тонн (рис. 2,3). Исследования качества слитков ПЭШО массой 75 и 200 тонн из роторных сталей показали отсутствие в них дефектов усадочного происхождения при выходе годного около 95 %. Полностью отсутствуют осевая V-образная химическая неоднородность, внеосевая /\-образная ликвация значительно подавлена и представляет собой незначительные разрозненные штрихи на серном отпечатке. Обеспечивается химическая однородность по высоте слитков ПЭШО благодаря корректировке состава порций металла. Дендритная ликвация, характеризующая условия кристаллизации металла в интервале затвердевания, в слитках ПЭШО значительно меньше, чем в аналогичных слитках традиционного производства (рис. 4). По этому показателю металл ПЭШО приближается к металлу ЭШП.

Области применения

Машиностроительные и металлургические предприятия, литейное производство.
Стоимость и сроки выполнения разработки зависят от конкретно реализуемой задачи, главным образом от массы слитков, отливаемых методом ПЭШО.

News

You may download New Catalogue of scientific-technical products for Essen-2017
2018.01.07
The site is translated into the HTTPS protocol.
You may download Catalogue of scientific-technical products
New page: State Enterprise Scientific & Production Centre Titan
Sale

Sale of welding equipment

Price lower than the price of the manufacturer!

We recommend to visit the updated website of the journal "welder"!

2015.04.04
Added and completed 5 pages:

2014.09.18 Added 16 new articles in the new section Non-destructive Testing