Форма заказа

8 4872 70-12-42
zakaz@vulkantm.com

300057, г. Тула, Алексинское шоссе, 34

Опытно-промышленные испытания технологии  донной продувки аргоном цветных сплавов (бронзы) продувочными пробками производства НПП «Вулкан-ТМ»

    В 2015 г. на одном из отечественных машиностроительных предприятий были проведены опытно-промышленные испытания по внедрению технологии донной продувки аргоном цветных сплавов (бронзы) на печах ИЛТ-1,0 и ИЛТ-2,5 продувочными пробками производства НПП «Вулкан-ТМ», в количестве 6 штук.

    Снижение издержек при производстве цветного литья за счет отказа от операции по переплаву стружки возможно путем очищения расплава от газов и неметаллических включений.  Наиболее эффективным и подходящим способом для существующего в литейном цехе технологического процесса является продувка расплава инертным газом.

    В цех литья на печь ИЛТ-1,0 был установлен продувочный узел производства НПП «Вулкан-ТМ» во время планового ремонта футеровки печи. В качестве газа для продувки был выбран аргон. Промышленные испытания проводили при переплаве бронзовой стружки марки О5Ц5С5. Было проведено три плавки. Результаты испытаний приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1 - Результаты испытаний плавки №167721

Номер пробы

Номер плавки

Время продувки, мин.

Результаты анализа, % масс

Механические свойства

Fe

Al

Sn

Pb

Zn

Ni

σВ, МПа

δ, %

НВ

1

16721

0

0,185

<0,001

4,93

4,96

2,95

0,154

100

6

58

2

5

0,184

<0,001

4,86

5,10

2,91

0,154

275

36

69

3

10

0,164

<0,001

4,90

5,21

2,88

0,154

280

36

70

4

15

0,143

<0,001

4,89

5,00

2,79

0,155

280

36

72

5

20К

0,141

0,005

4,86

4,84

4,23

0,150

245

19

72

Среднее значение за 2014 г.

267

22

71

По ГОСТ 613-79

180

4

60

Таблица 2 - Результаты испытаний плавки № 16739

Номер пробы

Номер плавки

Время продувки, мин.

Результаты анализа, % масс

Механические свойства

Fe

Al

Sn

Pb

Zn

Ni

σВ, МПа

δ, %

НВ

1

16739

0

0,064

<0,001

 

4,97

 

4,61

3,70

0,172

275

22

72

2

8

275

23

69

3

15

255

20

71

4

20К

0,075

<0,001

4,84

4,69

4,88

0,166

265

25

69

Среднее значение за 2014 г.

267

22

71

 

Таблица 3 - Результаты испытаний плавки № 16740

Номер пробы

Номер плавки

Время продувки, мин.

Результаты анализа, % масс

Механические свойства

Fe

Al

Sn

Pb

Zn

Ni

σВ, МПа

δ, %

НВ

1

16740

0

0,219

0,002

4,99

4,95

3,85

0,251

280

30

72

2

5

0,173

0,005

4,77

4,96

5,37

0,242

290

36

75

Среднее значение за 2014 г.

267

22

71

 

 

    Микроструктурный анализ полученных проб плавки №16721 представлен на рисунке 1.

                

Рисунок 1 - Микроструктура бронзы марки 05Ц5С5 в не травленом виде

 

    Микроструктура образца без продувки состоит из зерен а-твердого раствора и включений свинца. Микроструктура образцов №№ 5, 10 ,15 имеет дендритное строение и состоит из зерен a-твердого раствора и включений свинца.

    Были проведены исследования по влиянию аргона на загазованность расплава до и после продувки. Результаты представлены на рисунке 2.

    Проведенные промышленные испытания по продувке аргоном бронзы марки О5Ц5С5 показали следующее.

   1. Продувочные узлы производства НПП «Вулкан-ТМ» возможно применять для донной продувки цветных сплавов в литейном цехе.

   2. Влияние продувки аргоном на химический состав не зафиксировано.

   3. Имеет место положительное влияние продувки бронзы на механические свойства, где в качестве шихтовых материалов использовали 100% стружки.

   4. Анализ микроструктуры образца без продувки показал наличие пористости. В образцах полученных после продувки в течение 5-15 минут пористость отсутствует, кроме того, произошло измельчение структурных составляющих. Отмечено, что увеличение времени продувки с 5 до 15 минут не влияет на дисперсность структуры.

                                                      

Рисунок 2 – Влияние продувки аргоном на усадочные процессы при различных режимах обработки расплава

    5. Результаты исследования по влиянию аргона на загазованность до и после продувки показали положительный эффект. Как видно на рисунке 2, проба без продувки имеет слабовыраженную усадочную раковину, что свидетельствует о загазованности бронзы.

    Пробы после продувки имеют концентрированную усадочную раковину, что указывает на хорошую дегазацию и качество металла. Объем и характер усадочных раковин образцов,  полученных после продувки при различных режимах обработки,  имеют соизмеримые значения.

    6. На основе полученных результатов оптимальным режимом обработки бронзы О5Ц5С5 будет продувка аргоном в течение 5-8 минут при температуре расплава 1180-1200 °С.

   Общие выводы, полученные по результатам испытаний.

    1. Технология продувки аргоном позволит снизить издержки на производство оловянных бронз. Это достигается за счет использования стружки в качестве шихтового материала в связи с отсутствием необходимости слива полученного расплава в чушки.

    2. Технология продувки аргоном рекомендуется к использованию в условиях литейного цеха.

    3. Рекомендуется провести опытно-промышленные испытания по продувке аргоном бронз марок АЖ и АЖН.

    По результатам опытно-промышленных испытаний был получен официальный акт, подписанные комиссией в составе специалистов Службы качества и инжиниринга, ведущим инженером, старшим мастером литейного цеха предприятия.

    Акт отображает следующее:

    - за весь период эксплуатации прорывов металла, а так же других аварийных отказов по вине огнеупорных изделий не зафиксировано;

    - стойкость узлов лимитировалась стойкостью футеровки печей и выводилась из работы при плановом ремонте печей; средняя стойкость узлов, установленных на печь ИЛТ-1,0 - 53 плавки, ИЛТ-2,5 - 65 плавок;

    - пропускная способность узлов удовлетворительная.

    Таким образом, продувочные узлы производства НПП «Вулкан-ТМ» возможно применять для донной продувки цветных сплавов (бронз) в литейном производстве.

« Вернуться к списку

Оформить заявку

Звездочкой (*) отмечены поля, обязательные для заполнения.