Институт металлургии и машиностроения

В. С. Дуб, докт. техн. наук, научный руководитель

ОАО НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия:

А. Н. Ромашкин, канд. техн. наук, заведующий лабораторией крупного слитка

А. Н. Мальгинов, научный сотрудник

И. А. Иванов, канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник, oms@cniitmash.ru

В работе и подготовке статьи принимал участие младший научный сотрудник Д. С. Толстых.

В статье рассмотрены перспективные технологические приемы, применяемые при разливке качественной стали в слитки. Рассмотрены такие вопросы, как многоковшовая разливка, оптимизация геометрии слитков, оптимизация химического состава разливаемого металла, освоение производства полых слитков, вакуумирование в струе, особенности сифонной разливки крупных слитков, материалы для утепления прибыльной надставки слитков, защита от вторичного окисления и скоростной режим разливки. Даны рекомендации по совершенствованию применяющихся на отечественных предприятиях технологических режимах разливки стали в слитки. Приведенный обзор технологических приемов, применяющихся при разливке стали в слитки, показал пути технологического обеспечения характеристик качества слитков, удовлетворяющих современным требованиям машиностроения. При этом для повышения стабильности свойств металлоизделий разливку слитков, предназначенных для их изготовления, следует производить из заданного для данного типа изделий стандартного состояния, характеризуемого содержанием газов, активностью кислорода в металлическом расплаве, общим химическим составом и температурой.

1. Дуб А. В., Дурынин В. А., Ромашкин А. Н. и др. Метод разработки технологии производства кузнечных слитков // Тяжелое машиностроение. 2012. № 7. С. 21–33.
2. Ромашкин А. Н., Толстых Д. Н., Мальгинов А. Н. и др. Применение средств тепловизионного контроля для холодного моделирования процессов разливки : сб. тезисов Междунар. науч-техн. конф. «Проблемы разливки и кристаллизации стали, сварки, термообработки и математическое моделирование технологических процессов». 13–14 декабря 2012 г . — М. : ЦНИИТМАШ, — С. 12.

3. Дуб В. С. Исследование внецентренной ликвации и разработка методов подавления ее развития в крупных слитках: дис. ... докт. техн. наук. — М. : ЦНИИТМАШ, 1980. Т. 1. — 395 с.
4. Ребрик А. А. Исследование внецентренной химической неоднородности и разработка методов определения ее расположения в крупных слитках : дис. ... канд. техн. наук. — М. : ЦНИИТМАШ, 1981. — 210 с.
5. Макаров И. И. Исследование влияния параметров прибыли на кинетику затвердевания стали и формирование усадочных дефектов в крупных слитках : дис. ... канд. техн. наук. — М. : ЦНИИТМАШ, 1976. — 175 с.
6. Дуб А. В., Дуб В. С., Макарычева Е. В. и др. Факторы управления процессами затвердевания // Электрометаллургия. 2006. № 11. C. 18–22
7. Дуб А. В. Физико-химические основы управления процессами и управление процессами формирования первичной структуры и комплексом служебных свойств низколегированных сталей . — М. : МИСиС, 2000. — 375 с.
8. Чалмерс Б. Теория затвердевания. — М. : Металлургия, 1968. — 157 с.
9. Stofanak R. J., Poskie T. J., Li Y. Y. et al. Irradiation Damage behavior of low alloy steel wrought and weld materials. WestinghouseElectricCorporation. Beitis Laboratory. West Mifflin, PA 15122.
10. Tomlison M., Talamantes-Silva J., Davies P. The Development of Hollow Ingot Technology at Sheffield Forgemasters International Ltd. International Forgemasters Meeting. 2011. Р. 175–178.
11. Forgemasters trials hollow ingot casting. World nuclear news. 25/11/2010. http:\\www.world-nuclearnews.org
12. Giradin G., Jobard D., Perdriset F. et al. Hollow ingots: thirty years of use to control segregation and quality for nuclear and petrochemical large shells. International Forgemasters Meeting. 2011. Р. 170–174.
13. Sang-Hun Oh, Jung Namkung, Seog-Ou et al. A study on the fabrication of a large hollow ingot by CAE. International Forgemasters Meeting. 2011. Р. 179–182.
14. Kolodkin M. V., Zhul’ev S. I., Dub V. S. et. al, Choice of a Rational Scheme for Casting of a Forging Ingot for Producing Hollow Forgings // Russian Metallurgy (Metally). 2010. Т. 2010. № 6. P. 544–547.
15. Machovcaka P., Oplera A., Tkadleckovab M. The utilization of numerical modeling to optimize the production of heavy forging ingots in Vítkovice heavy machinery A.S. 1^st International Conference on Ingot Casting, Rolling and Forging. 6 June, 2012. Brüssel-Saal. P. 1–8.
16. Акаро И. Л., Андриевский Р. А., Аржанов А. Ф. и др. Энциклопедия. Машиностроение. Т. III-2. Технологии заготовительных производств. — М. : Машиностроение, 1996. — 736 с.
17. Дуб В. С., Ромашкин А. Н., Мальгинов А. Н. и др. Технология произ водства полых слитков // Электрометаллургия. 2013. № 2. С. 17–37.
18. Колодкин М. В., Ромашкин А. Н., Мальгинов А. Н. Разработка специальной технологии отливки слитка для повышения технико-экономических показателей производства полых поковок // Тяжелое машиностроение. 2010. № 6. С. 24–29.
19. Колодкин М. В., Жульев С. И., Дуб В. С. и др. Выбор рациональной схемы отливки кузнечного слитка для производства полых поковок // Электрометаллургия. 2009. № 8. С. 26–29.
20. Takashi Ubukata, Tadashi Suzuki, Sou Ueda et. al. Dehydronation in large ingot casting process. International Forgemasters Meeting. 2009.
21. Ромашкин А. Н., Макарычева Е. В., Дуб А. В. и др. Патент № 2406768 РФ от 29.05.2009. Способ дегазации стали.
22. Yasuji Toyooka, Hiroshi Yamada, Haruhiko Naruse et al. Advanced ladle to ladle stream degassing method in JCFC. International Forgemasters Meeting. 2009.
23. Афонин С. З., Паршин В. М., Ларин А. В. и др. Патент РФ №2082543 от 1994.02.07. Способ вакуумирования металла в процессе разливки и устройство для его осуществления.

24. Солодовников В. Д. Совершенствование технологии выплавки, вакуумирования и разливки стали для валков холодной прокатки : дис. ... канд. техн. наук. — М. : ЦНИИТМАШ. — С. 169.
25. Жульев С. И., Зюбан Н. А. Производство и проблемы качества кузнечного слитка. Волгоград : ВолгТУ, 2003. — 168 с.
26. Martin Novak. Production aspects and materials evaluation of the forged nuclear cask from 170 tons bottom poured ingot. International Forgemasters Meeting. 2009.
27. Смирнов А. Н., Макуров С. Л., Сафонов В. М. и др. Крупный слиток. — Донецк : Вебер, 2009. — 278 с.
28. Штеклейн В. А., Шаманов А. Н., Коврижных А. В. Улучшение качества стали при сифонной разливке в ОАО «МЗ «Камасталь» // Сталь. 2008. № 11. С. 50–52.
29. Zhang, L., Rietow B., Thomas B. G. et. al. Large Inclusions in Plain-carbon steel ingots cast by bottom teeming \\ ISIJ International. 2006. V. 46. № 5. Р. 670–679.
30. Yasuto Ikeda, Koji Morinaka, Tomohiro Muraoka. Recent technological process on large ingots for rotor forgings. International Forgemasters Meeting. 2011. P. 166–169.