Системный подход к технологии, контролю и управлению ВИП и ВДП жаропрочных стали и сплавов

А. А. Алексеенко, В. С. Герасимов, Ю. Х. Шварцман, Ф. И. Швед

Электрометаллургия, № 8, 2003

Полный текст статьи

Аннотация

Представлен общий анализ технологии вакуумной индукционной и вакуумной дуговой плавки (ВИП и ВДП) специальных сталей и сплавов на Челябинском металлургическом комбинате и предложены пути модернизации для обеспечения гарантии качества металла и снижения издержек производства. В основе предложенных мер — установка на крупнотоннажных вакуумных индукционных печах АСУ ТП ВИП и замена на вакуумных дуговых печах существующих регуляторов тока на разработанную комплексную систему автоматизированного управления.
Преимущества АСУ ТП ВИП состоят в следующем: точное соблюдение принятой технологии; стандартизация технологического процесса выплавки и разливки металла;
точный расчет необходимого количества легирующих в завалку и доводку; гарантированное получение заданного химического состава и температуры металла перед разливкой; уменьшение дисперсии остаточных концентраций микродобавок и, как следствие, улучшение технологических и служебных свойств металла; объективное документирование плавки; создание базы данных для статистического анализа влияния параметров плавки на качество металла и корректировки технологии; гарантия качества металла ВИП.
Принципиальное отличие разработанной системы управления ВДП от существующих - упреждающая реакция на ионизацию (сильные возмущения, возникающие в ходе переплава). В результате значительно сокращается время ионизации, и создаются условия для нивелирования ее негативного влияния. Новая система обеспечивает более стабильные условия кристаллизации наплавляемого слитка и, как следствие, более высокую однородность металла ВДП, отсутствие дефектов, вызванных захолаживанием ванны в периоды ионизации. Для обеспечения гарантии качества авиационного металла новая система отслеживает и подробно регистрирует все значимые параметры переплава.
С внедрением новых систем управления появляется возможность реализации опробованной ранее малоотходной технологии ВИП + двойной ВДП, которая гарантирует отсутствие в слитке ВДП дефектов экзогенного происхождения в виде грубых оксидных строчек, короны и белых пятен, возможных при переплаве литых электродов по обычной схеме ВИП + ВДП. Внедрение новых систем управления и технологии ВИП + двойной ВДП позволит также стабилизировать хим. состав, в том числе микросостав, минимизировать загрязненность примесями, повысить технологическую пластичность труднодеформируемых сплавов и, за счет этого, выход годного.