Скачати повний текст

Проведено аналіз відомих способів і технологій переробки металевої стружки. Відзначено, що особливу цінність з точки зору ресурсозбереження є стружка, яка містить в своєму складі дорогі легуючі елементи (ЛЕ) - вольфрам, молібден, хром, нікель, ванадій, ніобій та інші. Для плавки традиційними способами в дугових сталеплавильних та індукційних печах стружку необхідно попередньо брикетувати. Однак є проблеми з рафінуванням металу за індукційної тигельної плавки та з істотними втратами ЛЕ за дугової. Серед технологій переробки нескомпактованої сипучої стружки найбільшого поширення набули технології, засновані на електрошлаковому процесі, коли такий матеріал плавиться в шарі рідкого шлаку. У цьому вифпадку як струмопідвідний електрод можуть слугувати як невитратні, переважно графітові, так і витратні металеві електроди. Зроблено висновок, що для рециклінгу стружки з низько- та середньовуглецевого легованого металу, в тому числі широко поширених нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів на залізній і нікелевій основах, найбільш перспективною є комбінована плавка в електрошлаковій тигельній печі витратного електрода з одночасною подачею на плавку стружки в кількості до 70 % від загальної маси матеріалу, що переплавляється.

Виконано експерименти з переробки в індукційній та електрошлаковій печах компактованої та некомпактованої стружки нержавіючої сталі Х18Н10Т і жароміцних сплавів 07Х12НМБФ (ЭП609) і ХН70ВМТЮФ (ЭИ617). Показано, що найкращою є технологія спільного переплаву в електрошлаковій тигельній печі витратного електрода з кускових відходів і стружки. В цьому випадку у процесі плавки в печі ємністю 120 кг за кількості стружки, що подається на плавку, 45 - 55 % від загальної маси плавки питомі витрати електроенергії становлять 0,55 - 0,65 кВт-год/кг, продуктивність - 130 - 160 кг/год, а втрати на вигар - не більше 1 - 2 %. У процесі електрошлакової тигельної плавки є можливість активно проводити металургійні операції, такі як рафінування, модифікування, легування та розкиснення, що надає змогу отримувати метал високої якості.

Викладено наукові та прикладні аспекти різних процесів позапічної обробки сталі. Описано сучасні, найбільш прогресивні методи позапічної обробки сталі у рідкому стані, включаючи вакуумування, оброблення інертними газами, порошкоподібними реагентами та шлаками у виливницях, ковшах і агрегатах типу ківш-піч з одночасним підігріванням рідкої сталі, як електричними, так і термохімічними джерелами теплової енергії. Викладено особливості роботи агрегатів, які знайшли застосування в промислових умовах заводів України та інших країн.

Розроблено технологію електрошлакового наплавлення міді на сталь для виробів із великими перерізом і товщиною міді. Наплавлення здійснюється з попереднім електрошлаковим підігрівом поверхні сталевої заготовки до температури вище за температуру плавлення міді, але нижче, ніж температура плавлення сталі. Потім формується сталемідний перехідний шар шляхом подачі в шлакову ванну міді у рідкому вигляді або у вигляді твердої дискретної присадки. Після цього наплавляється шар міді необхідної товщини. Для кожної стадії наплавлення розроблено шлаки з різною температурою плавлення. Показано, що при електрошлаковому наплавленні забезпечується міцне з'єднання з мінімальним проникненням заліза в мідь. Виготовлено біметалічні сталемідні заготовки подових електродів стрижневого типу для 12-тонної ДСП постійного струму з мідною частиною діаметром 320 мм і висотою 450 мм.