книги из ГПНТБ / Храмченков А.И. Применение электропечей для выплавки серого чугуна на заводах БССР

Числислутвб,

Рис. 9. Механические свойства чугунов ваграночной (ЗИ Л ) и электропечной выплавки (Каунасский за ­ вод) ( а ) ; зависимость предела прочности от степе­ ни эвтектичности (б): I — модифицированные п 11 — немодифицированные ваграночные чугуны

ментов степень насыщения чугуна Sc определялась так

[21]:

ти на изгиб от степени эвтектичности для модифициро­ ванных (область /) и немодифицированных (область II) чугунов ваграночной плавки. График построен по данным заводов автотракторной промышленности [21]. Там же нанесены точки, характеризующие индукцион­ ную плавку. Из графика следует, что при малых степе­ нях эвтектичности (Sc =0,85 + 0,95) прочность чугуна, выплавленного в индукционной печи промышленной час­ тоты, соответствует модифицированным ваграночным чугунам. Дальнейшее уменьшение степени эвтектичности для ваграночных чугунов характеризуется падением прочности чугуна вследствие образования междендрит­ ного графита, в то время как при плавках в индукцион­ ной печи такой эффект наблюдался при более низких значениях степени эвтектичности (Sc =0,74 + 0,76). Для мягких чугунов (Sc =0,95+-1,04) эффект в повышении прочности при электроплавке обнаружен не был. На г рафике рис. 9, б все данные опытных и промышленных плавок укладываются в область значений, характери­ зующих немодифицированные ваграночные чугуны. Од­ нако и в данном случае применение индукционных пе­ чей промышленной частоты является экономически вы­ годным при использовании в качестве шихты дешевых отходов (табл. 10).

Ковшевая обработка. Выше было отмечено, что чу­ гун, выплавленный в индукционной печи промышленной частоты, обладает повышенной твердостью и склон-

53

ют прочность чугуна и снижают склонность к отбелу, чем это имеет место при модифицировании чугуна из вестными графитизаторами: ферросилицием (Си75) илл графитом. Эффективное влияние добавок силикокальция на структуру и свойства чугуна, выплавленного в ин­ дукционных печах промышленной частоты, отмечено также в работах [9], [22]. В наших опытах, проводив­ шихся на Каунасском чугунолитейном заводе, изыски­ валась наиболее действенная графитизирующая добав­ ка. Таковой оказалась комбинация, состоящая из 0,2% ферросилиция (Си75) и 0,05% ферроцерия. Эта добавка оказалась и наиболее эффективной в отношении повы­ шения прочности. Например, обработка чугуна смесью указанного состава увеличила прочность образцов диа­ метром 15 мм на 30%, а диаметром 30 и 45 мм — на 15%, при этом твердость соответственно снизилась н был полностью устранен отбел в тонких сечениях.

Чугун с шаровидным графитом

На рис. 10 и в табл. 12 приведены сведения по хими­ ческому составу, расходу шихтовых материалов и меха­ ническим свойствам чугунов с шаровидным графитом, выплавленных в электродуговой печи и дуплекс-процес­ сом (электродуговая—индукционная печь) в условиях Горьковского автозавода. Для сравнения там же пред­ ставлены данные по свойствам высокопрочного чугуна, полученного в вагранке с основной футеровкой и моди­ фицированного кремнемагниевой лигатурой. Указанные результаты получены статистическим методом.* Из гра­ фиков следует, что прочность чугунов, выплавленных электропечным способом, значительно выше, чем проч­ ность чугуна ваграночной плавки. Сопоставление час­ тотных кривых распределения механических свойств и

* Совместно с Л. В. Шестаковым.

53

А. Шихтовые материалы

57

содержания элементов в высокопрочных чугунах, вы­ плавленных в электродуговой печи и дуплекс-процессом, указывает на равноценность их качества. Однако и в этом случае для чугуна индукционной выплавки имеет место тенденция к повышению твердости (в данном слу­ чае примерно на 10 кг/мм2), что обусловлено в основном уменьшением в составе шихты количества литейных чугунов.

Применение индукционных печей промышленной час­ тоты позволило снизить стоимость тонны металлозавалки на 5 р. 80 к. При этом также сократились затраты

58

Г Л А В А III

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Ранее были рассмотрены технические аспекты, свя­ занные с применением индукционных печей промышлен­ ной частоты для плавки чугуна. При оценке экономиче­ ской целесообразности их внедрения следует исходить из конкретных условий производства, учитывая прежде всего требования, предъявляемые к качеству, потреб­ ность в жидком металле, наличие дешевой шихты и энер­ гетических ресурсов. Анализ отечественных и зарубеж­ ных данных указывает на факт относительного снижения запасов и добычи коксующихся углей при одновремен­ ном и существенном росте цен на кокс. Вместе с тем для отечественной промышленности является характерной постоянная тенденция к строительству мощных электро­ станций и увеличению ежегодного прироста количества выработанной электроэнергии [23]. При этом цена за один киловатт-час электроэнергии остается довольно стабильной и, по-видимому, будет уменьшаться.

На рис. 11 приведен график, показывающий измене­ ние цен за кокс и промышленную электроэнергию по го­ дам в США и СССР. График построен по данным рабо­ ты [7] и действующим в СССР ценам на кокс и электро­ энергию. Цены США в долларах приведены к стоимости в рублях в соответствии с международным курсом. Сто­ имость отечественного кокса взята для марки КЛ-2-1.

60