Доклад

Корпорация «ВСМПО-АВИСМА» - единственная в мире, кто имеет полный цикл переработки титана. Ее доля на российском рынке – 100%, на мировом – 25%. В самолетах и подводных лодках, в кораблях и автопромышленности, на кухне и даже внутри человеческого организма можно найти титановые сплавы, произведенные на Урале. Стратегическое значение Компании к началу ХХI века для страны стало очевидным.

Применение титановых материалов:

- изделия для аэрокосмической промышленности (лопатки, диски, кольца, сложнопрофильные конструкции, высокопрочный крепеж);

- баллоны (работающие под внутренним давлением в широком интервале температур от -196 до +450⁰С);

- детали для автомобильной промышленности (шатуны, зубчатые колеса, клапаны, втулки, оси, болты);

- лопатки паровых турбин в энергомашиностроении;

- изделия для глубоководных аппаратов в судостроении (для повышения сопротивления коррозионному растрескиванию в морских условиях сплав дополнительно легируют палладием и рутением);

- изделия для медицины (импланты и устройства для фиксации сломанных костей; импланты подвергающиеся воздействию высоких усталостных нагрузок: винты, штифты, устройства для фиксации позвоночника; медицинский инструмент).

В связи с увеличением производственной программы Корпорации, а также для сокращения количества постоянно накапливающихся отходов титанового производства на предприятии необходимо расширение существующего участка гарнисажных печей. В данном проекте рассмотрен новый цех литья титановых слитков, на котором предполагается размещение двух печей ДТВГ-7ПФ производительностью 5600 тонн в год.

Гарнисажная печь ДТВГ – 7ПФ:

- относится к области специальной электрометаллургии, в частности к вакуумным дуговым гарнисажным печам и может быть использовано для выплавки слитков тугоплавких и высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых.

В отличии от печей ВДП (вакуумного дугового переплава), гарнисажная печь не требует другой печи или пресса для получения расходуемого электрода, поскольку новый электрод наряду со слитком получается в каждом плавильном цикле. В отличии от большинства электронно-лучевых печей в гарнисажной печи можно плавить сплавы со сравнительно летучими элементами (например, алюминием, хромом), а в отличии от плазменных дуговых не требует использования большого количества нейтрального газа и позволяет удалить водород.

Другим важным преимуществом гарнисажной плавки в сравнении с вакуумно – дуговой плавкой в кристаллизаторе является хорошее усреднение химического состава сплава, обусловленное нахождением всего металла слитка (отливки) – 7 тонн в жидком состоянии в момент разливки.

Единственным недостатком гарнисажных печей является отсутствие возможности выведения усадочной раковины, что делает необходимым повторный переплав легированных сплавов в вакуумно – дуговых печах.

Известна вакуумная дуговая гарнисажная печь ДТВГ - 4ПФ (прототип).

(рассказать преимущества новых печей, показывая общий вид печи + чистка свода)

Преимущества новых печей ДТВГ – 7ПФ:

1. Заполнение металлом изложницы происходит до срабатывания системы дозирования (на старых печах слив металла происходит визуально, что ограничивает возможность дозированного слива или приводило к переливу металла в изложницу);

2. Изложницу со слитком транспортируют на участок разборки, чистки и мойки в технологический пролет (в связи с жесткими требованиями фирм заказчиков, на старых печах слиток извлекают из изложницы и вывозят из плавильного бокса, только после проведения операций выгрузки, чистки, загрузки и герметизации печи, что увеличивало технологический цикл)(показать на чертеже общий вид + план цеха);

3. Корпус печи перемещают на стенд мойки, чистки и сушки (на старых печах корпус печи не разборный)(показать чертеж);

4. Технологический цикл выплавки титановых слитков составляет 18 часов (на старых печах – 26 часов, данные приведены на плакате циклограмме);

5. Вес загруженной шихты до 7 тонн. Максимальная масса расходуемого электрода (гарнисажа) 14тонн. Максимальная масса сливаемого металла 7тонн (на старых - масса сливаемого металла, в зависимости от диаметра изложницы, должна быть от 4,2 до 5,0 тонн);

6. Чистка защитных экранов производится сухим способом на специальном стенде, расположенном в технологическом пролете в одной зоне с установкой чистки и сушки корпуса печи.

7. На старых печах необходимо не реже, чем раз в 15 плавок проводить мокрую профилактику внутренней поверхности печи до полного удаления конденсата, корольков и сплесов металла. Конструкция новых печей позволяет отказаться от мокрой профилактики.(плакат чистка свода)

8. Размер отходов используемых на старых печах в плане не более (2000х1000) мм, на новых печах размеры тигля увеличены (2600х1560 мм), что позволяет вовлекать больше отходов и более крупно габаритные отходы.

Основная цель строительства новой печи, оснащение ее водоохлаждаемым кристаллизатором с емкостью на 7 тонн титана и достижение стабильной повторяемости режимов плавки. Ликвидация неводоохлождаемого кристаллизатора позволяет сократить время охлаждения печи с 9 часов до 6 часов. (ЧЕРТЕЖ кристаллизатора)

Гарнисажная плавильная печь состоит из вакуумной камеры, в которой находится тигель специальной формы. Вертикально перемещающийся электрододержатель проходит в крышку камеры через систему уплотнений. Расходуемый гарнисаж-электрод крепится к электрододержателю, а титановые отходы (и при необходимости титановая губка и/или легирующие) загружаются в тигель.(показать общий вид печи)

В данном проекте рассмотрена необходимость освоения технологии выплавки титановых слитков с применением оборотных огарков.

Цель работы.

Снижение себестоимости, повышение качества слитков, выхода годного металла и производительности труда, улучшение окружающей среды за счет устранения применяемых примитивных печных дуговых приварок, непроизводительной энергозатратной работы печей ДТВ 8,7 – Г10 второго (окончательного) переплава, металлорежущих (слиткообдирочных) токарных станков, другого различного оборудования и транспорта, высвобождение тары и производственных площадей.(ПОКАЗАТЬ ПЛАКАТ для спецчасти)

ПЛАН УЧАСТКА(показывать план цеха)

Для выполнения производственной программы, согласно расчетам в цехе необходимо установить две гарнисажных печи, систему вакуумных насосов, масло-насосную станцию. На участке хранения и подготовки шихтовых материалов установлены специальные контейнеры для хранения шихты, а так же имеются стенды для мойки и сушки свода печи и изложницы. Парк мех. обработки состоит из трех установок для обрезки «короны» и одной для центровки и взятия пробы на хим.анализ.

ТИГЕЛЬ (показать чертеж тигля)

Тигель содержит корпус, состоящий из днища и боковых правой и левой стенок, симметричных относительно продольной оси тигля, переднюю стенку и заднюю стенку.

Через днище внутрь камеры печи заходит донный токоподвод, который благодаря наличию в его конструкции сильфонного компенсатора и пружинного механизма обеспечивает при вакуумировании камеры надёжный электрический контакт с донной частью тигля. Питание печи осуществляется от трёх параметрических источников тока.

Токоподвод: к тиглю – анод, к штоку – катод.

Момент окончания процесса плавления определяется плавильщиком визуально по положению зеркала ванны наплавленного металла в тигле. После отключения электрической дуги электрододержатель маршевым двигателем поднимается вверх с одновременным наклоном тигля для слива металла. Заполнение металлом изложницы происходит до срабатывания системы дозирования.

ИЗЛОЖНИЦА(показать чертеж изложницы)

Слив металла производиться в охлаждаемую изложницу. На плавку открывается вентиль подачи воды в кристаллизатор (начинает охлаждаться водой с момента слива расплавленного металла) в течение охлаждения слитка и электрода-гарнисажа в вакууме или среде гелия, до момента разгрузки печи после плавки. Далее начинается выгрузка.

Одновременно с заполнением печи воздухом перекрывается вентиль, прекращая подачу воды в кристаллизатор, а открытый нижний вентиль позволяет слить воду и выпустить пар из каналов кристаллизатора.

В таком состоянии быстроразъемные соединения отсоединяются, а кристаллизатор с поддоном и выплавленным слитком выгружаются из печи на стенд сборки и разборки. Изложница со слитком, установленная на собственную электроприводную тележку, транспортируется в шахту технологического пролета. С помощью электромостового крана изложница со слитком извлекается из шахты и устанавливается на пол технологического пролета. После разъединения зажимов поддон-кристаллизатор, кристаллизатор изложницы снимается с поддона со слитком и устанавливается на эстакаду.

Чистка кристаллизатора изложницы производится влажным способом на специальной эстакаде, расположенной в технологическом пролете, с помощью специального приспособления.

ВЫВОД

1.Проектируемое производство соответствует современным требованиям защиты персонала и окружающей среды от вредных выбросов.

2.Проектируемое производство экономически выгодно, предприятие начинает получать устойчивую прибыль через 6,3 года. На каждый рубль вложенных средств получаем 1,75 рубля (индекс доходности).

А в завершении показ слива металла в изложницу.

Поиск по сайту: