- •Магнитогорск
- •5.2.2 Описание технологического процесса изготовления
- •1 История единого литейного цеха (елц)
- •3 Структура смесеприготовительного отделения
- •3.1 Основные требования к сырью и материалам
- •3.2 Технологический процесс приготовления формовочных смесей
- •4 Структура плавильного отделения
- •4.1 Выплавка чугунов
- •5 Структура участка формовки
- •5.1 Участок формовки и заливки фасонного литья
- •5.1.1 Описание технологического процесса
- •5.2 Участок формовки и заливки валков
4 Структура плавильного отделения
В состав плавильного отделения входят шесть плавильных агрегатов:
- дуговая сталеплавильная печь – ДСП–12Н3 (1 шт);
- дуговая сталеплавильная печь – ДСП-6 (1шт);
- дуговая сталеплавильная печь – ДСП-25 (1шт);
- индукционная тигельная печь – ИЧТ–10/2,5–И2 (3 шт).
Все работы, связанные с выплавкой чугуна в дуговой и индукционных печах производятся в соответствии с инструкциями по безопасности.
Материалы для ведения плавки должны быть сухими и соответствовать требованиям технологической инструкции ТИ – 3 – 303 – ЛК – 09 – 2004 «Отливка листовых чугунных валков для горячей прокатки в ЕЛЦ».
Полуфабрикаты и материалы должны пройти входной контроль.
Чугуны должны иметь температуру на выпуске в интервале 1350 – 1430 0С согласно технологической карте на заливку.
4.1 Выплавка чугунов
Дуговая трехфазная электропечь ДСП – 12Н3 прямого действия номинальной емкостью 12 т и индукционные тигельные печи промышленной частоты предназначены для получения жидкого литейного чугуна, как серого, так и легированного. На ДСП–12Н3 возможна выплавка углеродистых и легированных сталей.
Дуговая и индукционная печи обладают возможностью перемешивания металла, обеспечивая однородность химического состава и равномерность температуры расплавленного чугуна при высокой скорости и низким угаром элементов.
Работа печей фиксируется в специальном журнале, в котором указываются:
Дата, номер плавки, марка выплавляемого чугуна и его назначение.
Состояние механического и электрического оборудования, в том числе время характер и причина выхода из строя электродов.
Передача смены.
Расходы компонентов металлошихты и ферросплавов в завалку и отдельно в доводку.
Хронометраж периодов плавки.
Время отбора проб, их химический состав, величина отбела на пробе, химический состав ковшевой пробы.
Температурный режим плавки.
Шихтовые материалы
Все материалы применяемые при выплавке чугуна должны пройти входной контроль.
Чушковый чугун поставляется по ГОСТ 805-80 марок П1, П2, ПЛ1, ПЛ2 или по стандарту ОАО «ММК» СТП 198-97.
Жидкий чугун из доменного цеха доставляется по ж/д в чугуновозных ковшах в пролет «Б-В» ЕЛЦ. Он должен соответствовать требованиям ОАО «ММК» СТО 229-99.
Стальной лом. В основном обрезь боковой стенки стального листа и другие виды стального лома, соответствующие ГОСТ 2787-86 марок 1А, 2А. Обрезь боковой кромки листового проката имеет следующий химический состав, %: С=0,1; Si=0,3-0,4; Mn=0,3-0,4; S и Р не более 0,03.
Допускается применение легированного стального лома содержащего хром, никель, медь, молибден, с размерами кусков не более 400х400х400 мм.
Стальной лом доставляется в шихтовый открылок цеха на ж/д платформах. Перегрузка в закрома и выгрузка из них производится мостовым краном с электромагнитной шайбой. Партия легированного стального лома должна иметь сертификат. Хранение легированного лома должно производиться отдельно от углеродистого лома без смешивания.
Лом (бой) валков. При выплавке валкового и легированного чугуна используется лом или бой листовых и сортовых валков. Валки должны быть разделаны в копровом цехе на куски не более 400х400х400 мм. Лом листовых и сортовых валков должен храниться раздельно. Ориентировочный химический состав лома валков приведен в таблице 4.
Таблица 4 – Ориентировочный химический состав лома валков
Тип валков |
Химический состав, % |
||||||
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Ni |
|
Сортовые СПХН |
3,3…3,8 |
0,6…0,8 |
0,5…0,6 |
до 0,1 |
до 0,2 |
0,6…0,9 |
1,4…1,7 |
Листовые ЛПХНд |
2,8…3,1 |
0,5…0,9 |
0,4…0,5 |
до 0,1 |
0,375…0,4 |
~ 0,5 |
~ 1,7 |
Отходы и лом серого чугуна. К ним относятся сливы остатков из ковшей серого промывного чугуна, а также чугунов СЧ15…30 по ГОСТ 1412-85. К нелегированным отходам относятся также стояки литниковой системы валков ЛПХд, литники и стояки изложниц, сортовых кокилей и фасонных отливок, скардовины и скрап серого чугуна.
Лом серого чугуна состоит из отслуживших свой срок и бракованных отливок, произведенных в ЕЛЦ и др. литейных цехах: лом (бой) изложниц, кокилей, сливных мульд, поддонов, тюбингов и т. п.
Примерный химический состав отходов и лома серого чугуна приведен в таблице 5.
Таблица 5 – Примерный химический состав отходов и лома серого чугуна
Материалы |
Химический состав, % |
||||
C |
Si |
Mn |
S |
P |
|
Сливы промывного чугуна и стояк ЛПХНд валков |
3,0…3,3 |
1,1..1,2 |
0,3…0,5 |
до 0,05 |
до 0,1 |
Бой изложниц, сортовых кокилей и их литники и т. п. |
3,9…4,1 |
0,5…0,8 |
0,5…0,6 |
до 0,1 |
до 0,1 |
Тюбинги СЧ15…30 |
3,3…3,5 |
1,8…2,3 |
0,6…0,9 |
до 0,1 |
до 0,1 |
Легированные отходы. Главным образом это сливы промывки – чугун, легированный никелем и хромом переменного состава, вытесненный из формы двухслойного валка при его промывке. Промывка сливается из формы в мульду с перегородкой. Каждая емкость мульды вмещает 3,5-3,7 т промывки. После выбивки из мульды промывки на ней мелом записывается номер валка и дата. Сливы промывки ЛПХНд в среднем содержат, %: С=2,7-2,8; Si=0,5-0,8; Mn=0,5. Содержание хрома и никеля в промывке на 0,2-0,4 % ниже, чем в основном металле промытого валка.
Примерный химический состав промывки индефинитных валков, %: C~3,25; Si~0,9; Mn~0,9; P~0,17; S~0,05; Cr~1,2; Mo~0,2; Ni~3,7.
К легированным отходам относятся также остатки основного металла сортовых валков, слитые в кокиля емкостью ~1 тн.
Ферросплавы и лигатуры применяются для легирования и модифицирования серых и валковых чугунов: ферросилиций ФС65 ГОСТ 1415-93, основной модификатор СЧ; ферромарганец ФМн70…78 ГОСТ 4755-91; феррофосфор ФФ14…18 по ТУ14-5-72-80; феррохром высокоуглеродистый ФХ650…800 А и Б ГОСТ4757-79; ферромолибден ФМо52…60 ГОСТ 4759-91; ферротитан ФТи30 ГОСТ 4761-80; никель металлический (гранулы, пластины, слитки) Н-2, Н-3, Н-4 ГОСТ 849-70; медь металлическая, куски не более 400х400х400 мм марки М-1,М-2, М-3 ГОСТ 859-78.
Допускается применение комплексных ферросплавов и лигатур: ферросиликомарганец СМн10…20 ГОСТ 4756-77 и силикокальций СК10…15 ГОСТ 4762-71 для легирования и модифицирования; ферросилиций с углеродом и барием (аналог инокулятора «ИНОКАРБ») ФС45У30Ба4 по ТУ139-163-200 для модифицирования промывного чугуна индефинитных валков; лигатура ферросиликомагниевая ФСМг611; 701; 711; 910 по ТУ 14-5-248-01 для получения чугуна с шаровидным графитом.
Флюсы вспомогательные материалы.
Бой электродов ДСП фракцией 3…10 мм. Графит ГЛ и ГЛС всех марок по ГОСТ 17022-88 – для науглероживания расплавов чугуна. Известняк по СТО ММК 227-99 для шлакообразования; люнкерит Л-32 по СТП 101-46-86 и/или перлитно-коксовая смесь - утепления прибылей; окалина железная – отход кузнечнопрессового производства, для окисления примесей и разжижения шлака; плавиковый шпат (флюорит) ГОСТ 7618-83, для разжижения шлака.
Лом стальной и чугунный должны быть очищены от земли, песка, цветных металлов и пр. Размер кусков должен быть не более 400х400х400 мм.
Все шихтовые материалы должны храниться по маркам в специально отведенных местах (закромах, закрытых коробках) с указанием материала.
Все шихтовые материалы при подачи к печи должны быть сухими.
Выпуск чугуна из печей
Выпуск чугуна производится в чистый, подогретый газовой горелкой до температуры 600-800 0С (футеровка имеет при этом темно-красный цвет) разливочный ковш. После выпуска из ковша отбирается проба на химический анализ.
Температура металла в ковше должна быть в пределах 1280-1380 0С для чугуна, не подвергающегося модифицированию и 1370-1400 0С для чугуна, который модифицируется.
Годность к заливке определяется по результатам ковшевой пробы.
Заливку форм отливок и проб производить после очистки зеркала металла от шлака при температуре чугуна, указанной в технологической карте на отливку, в зависимости от марки чугуна, массы и толщены стенки отливки.
Модифицирование чугуна
Для повышения определенных свойств чугуна для заливки тонкостенных отливок ответственного назначения чугун следует модифицировать ферросилицием. При этом необходимо учитывать, что эффект модифицирования ограничен во времени и действует в течение 30-40 минут.
Модификатор фракции 3-10 мм необходимо вводить в сухом состоянии в струю металла при наполнении ковша с помощью специального желоба или лотка. Допускается небольшие порции (до 50 кг) модификатора давать на струю вручную.
Расход модификатора в зависимости от марки чугуна и его температуры составляет 0,4…0,6 % от его веса. Усвоение кремния при модифицировании ферросилицием ФС75 составляет 80-85 %.
При модифицировании необходимо перегреть чугун до температуры 1350-1400 0С и выдержать в печи 10-20 минут.
Получение высокопрочного чугуна
Высокопрочный чугун (ВЧ) получают путем модифицирования его комплексными модификаторами.
Модифицирование проводить либо путем подачи дробленого (1-10 мм) модификатора на струю металла сливаемого из печи с помощью специального желоба-лотка, либо сэндвич-процессом.
При модифицировании сэндвич-процессом модификатор ФСМг фракцией 10-20 мм укладывается на дно ковша в количестве 2% от массы расплава и пригружается стальной обрезью (предварительно обожженной) в количестве 100-150 кг.
Для вторичного модифицирования в конце выпуска на струю присадить 0,1-0,2 % от массы расплава ферросилиций ФС65
Для надежного модифицирования чугун в печи перегревают до температуры 1380-1420 0С.
При температуре ниже 1380 0С процесс модифицирования идет не интенсивно и шаровидного графита не образуется. Эффект модифицирования сохраняется в течение 30 минут, поэтому температуру модифицирования, температуру заливки и время выдержки нужно выбирать так, чтобы не утратить эффект модифицирования.
Измерение температуры чугуна
Замеры температуры жидкого чугуна проводят измерительным комплексом. Он состоит из:
термопары погружения (штанга);
термоэлектрического преобразователя ПТПР-91 (термоблок) ТУ 311-0226258.018-91;
показывающего и регистрирующего прибора (потенциометр) Диск-250-4121 ГОСТ7164-68.
Замена термоблока проводится после каждого замера.
Измерение температуры жидкого чугуна производят:
в чугуновозных ковшах по поступлению их в цех;
в индукционных печах во время плавления металла;
в разливочных ковшах перед заливкой форм.