Электрошлаковый переплав: Учебное пособие (Принцип электрошлакового переплава, технология процесса наплавки слитка, физико-химические процессы при ЭШП, плавление и кристаллизация металла), страница 48

Увеличение диаметра роторов турбин, скорости их вращения, повышение температуры пара в турбине требует повышения таких характеристик металла, как временное сопротивление, ударная вязкость и однородность структуры.

Применение ЭШП позволяет получить сталь, удовлетворяющую этим требованиям.

Прокатные валки, полученные методом ЭШП имеют стойкость в 1,8 - 2,5 раза выше стойкости валков из стали обычной выплавки.

Долговечность подшипников из металла ЭШП в 2,25 раза выше, чем долговечность подшипников из стали открытой дуговой плавки.

Использование ЭШП оправдано также для производства быстрорежущих сталей. В данном случае преимущества ЭШП определяются следующими факторами: гомогенной структурой, отсутствием ликвации, низким содержанием кислорода и серы, а также высокой степенью чистоты.

Для инструментальных, в частности быстрорежущих сталей, однородность структуры характеризуется, в первую очередь, размером и распределением карбидов в матрице, существенно влияющими на обрабатываемость и эксплуатационные свойства. При недостаточной степени однородности сталь обладает плохой деформируемостью в горячем состоянии, неравномерной обрабатываемостью резанием, склонностью к образованию трещин и короблению при термообработке, колебанием производительности резанья, обусловленными выкрошеванием поверхности режущего инструмента.

При обычном способе производства существенное влияние не свойства быстрорежущей стали оказывают размеры и сечение слитка.

После ЭШП повышается степень однородности металла благодаря уменьшению размера карбидов на 4 - 6 мкм и более равномерному распределению их по сечению слитка. Следствием этого является повышенная горячая деформируемость быстрорежущих сталей; появляется возможность изготавливать из этих сталей инструменты большого размера; повышаются показатели усталостной прочности, долговечности, стойкости при знакопеременных нагрузках; улучшаются шлифуемость и полируемость.

Аналогичные данные можно привести и по другим маркам сталей. Для получения особо чистого по газам и неметаллическим включениям металла применяют многократный электрошлаковый переплав.

9.2 Технико-экономические показатели

При производстве металла методом ЭШП важное значение имеет определение себестоимости, т.е. суммы реальных затрат на производство 1 т стали. Подсчет затрат (калькуляция) производится по статьям:

1. Заданные основные материалы (расход в тоннах, цена 1 т и сумма затрат), при этом из затрат исключается стоимость получаемых отходов (их количество умножается на цену).

2. Расходы по переделу, включающие затраты на электроэнергию и другие энергоресурсы (газ, пар, воздух), добавочные материалы (аргон, раскислители и т.п.), все виды заработной платы обслуживающего персонала, амортизацию основных средств и расходы на текущие ремонты и т.п.

3. Расходы по дополнительной обработке металла (отжиг, зачистка) Себестоимость металла ЭШП определяется главным образом стоимостью расходуемых электродов, которая в общей себестоимости металла составляет 64 – 85 % в зависимости от марки стали и способов изготовления.

Затраты на флюсы составляют 2 - 6 %, расходы по переделу 12 – 30 %. В качестве примера в таблице 14 приведена структура себестоимости черных слитков ЭШП для отдельных марок стали [22].

Удельный расход электроэнергии находится в пределах 1200 - 1600 кВт×ч/т.

Таблица 14 - Структура себестоимости черновых слитков ЭШП