33. Индукциялық балқыту пештері, қарсылық пештері

Индукциялық араластыру

Балқытудың тотықсыздандыру кезеңінде күкіртті жою және қышқылсыздандыру үрдістерін жеделдету үшін электромагниттік аумақ әсерінен балқыманың қозғалысы орнатылады. Осы мақсатпен ванна астында индуктор орнатылады. Тотықсыздану кезеңіндегі уақытты үнемдеу 30 минутқа дейін жетеді. Балқыма бойымен легирлеуші элементтердің жылдам әрі біртекті таралуына қол жеткізіледі. Температураның айшықталуы тотықтыру кезеңінен кейінгі қождың жүктелуін жеңілдетеді. 

Қуаттылығы жоғары УВМ пештері (ультра жоғары қуатты) – бұл өте күшті қуат берілетін пештер. Қуаттылығы бойынша доғалы пештердің жіктелуі (2-сурет), кВт / т. Қуаттылығы жоғары пештерде балқыту үрдісі 1-1,5 сағатты құрайды. 

 

Қалыпты қуаттылық	110 - 220кВт / т
Жоғарғы қуаттылық	220 - 320кВт / т
Аса жоғары қуаттылық	320 - 500кВт / т

 

Болат өндірудің электрометаллургиялық әдістерінің ішінде басым орын алатыны болатты негіздік доғалы пештерде балқыту болып саналады. Бұл жоғары сапалы болаттарды балқытудың ең жақсы әдісі болып саналады. Пеш сыйымдылығын арттыра отырып, ауқымды қолданыстағы болат өндірісіндегі мартендік үрдіске бәсеке бола алады. Электроболаттардың әлемдік өндірісі тұрақты өсіп келеді, бірақ оның жалпы болат өндірісіндегі үлесі баяу ұлғаюда.  

 

 

2-сурет – Жоғары қуатты жоғалы пештің сұлбасы: 1 – пештің жұмысшы камерасы; 2 - тіреуіш сектор; 3 – еңкейту механизмінің гидравликалық жетегі; 4 – электрод ұстағыштар; 5 - электородтар; 6 – құю тұмсығы; 7 – енгізу сақинасы; 8 – шаң ұстау құрылғысы; 9 – жүктеу қауғасы; 10 – пеш қожына арналған қорап; 11 – құю шөміші; 12 – шөміштен алынған қожға арналған қорап; 13 – қоқысқа арналған қорап

 

Индукциялық тигельді балқыту пештеріндеәлдеқайда сапалы, коррозияға төзімді, ыстыққа берік және басқа да болаттар мен қорытпалар балқытылады. 

Сыйымдылық ондаған килограммнан 30 тоннаға дейін болады. Индукциялық тигельдік пештің сұлбасы 3-суретте берілген. 

Пеш суды салқындататын индуктордан 3, оның ішінде орналасатын металдық шихтасы бар тигельден 4 тұрады, индуктор арқылы жоғары жиіліктегі генератордан бір фазалы жоғары жиіліктегі ауыспалы ток өтеді  (500 - 2000Гц).

 

 

3-сурет – Индікциялық тигельді пеш сұлбасы:

1 - сұйық металл; 2 – алынбалы енгізбе; 3 – суды салқындатқыш индуктор; 4 – оттөзімді салынбалы тигель

 

Ток жіберілген кезде тигельде орналасқан металдағы 1 индуктор арқылы қуатты құйынды токтар индукцияланады, бұл металдың қызуы мен оның балқуын қамтамасыз етеді. Жылу жоғалтуды азайту үшін пеште алынбалы енгізбе 2 болады. 

Тигель қышқыл не негіздік оттөзімділерден дайындалады. Балқыманы шығару үшін пешті құймалы желобқа қарай еңкейтіледі. 

Индуктордың электромагниттік аумағы әсерінен балқыту кезінде сұйық металдың қарқынды циркуляциясы пайда болады, бұл химиялық реакциялардың жеделдеуіне, химиялық құрамы жағынан біртекті метал алуға, бейметал қоспалардың тез қалқып шығуына, температуаның анықталуына алып келеді. 

Индукциялық пештерде болат балқытады және қайта балқыту әдісімен легирленген қалдықтардан, немесе таза шихталық металдан және ферроқорытпалар қоса отырып скраптан қорытпалар балқытылады.

Шихта балқытылғаннан кейін металл бетіне металдың жылулық жоғалымдарын төмендету және легирлеуші элементтердің түтінін азайту үшін, олардың газбен қанығуынан қорғану үшін қож қоспасы енгізіледі. 

Қышқыл пештерде балқытудан кейін және балқыту қождарын жою үшін шыныдан жасалған қож құйылады (SiO₂). Ақырғы қышқылсыздану үшін металды шөмішке шығару үшін оған ферросилиций, ферромарганец және алюминий енгізіледі. 

Негіздік пештерде қышқылсыздандыру ұнтақ тәрізді әктен, кокстан, ферросилицийден, ферромарганецтен және алюминийден жасалған қоспалар салынады. 

Негіздік пештерде марганец, титан, никель, алюминий мөлшері жоғары болатын жоғары сапалы легирленген болаттар, ал қышқыл футеревкалы пештерде – өзге элементтермен легирленген құрылымдық болаттар балқытылады. 

Пештерде аз мөлшерде көміртегісі бар және көміртексіз қорытпалар алынады, себебі көміртектендіру ортасы болмайды. 

Вакуумдық индукциялық балқыту кезінде индуктор, тигель, шихта мөлшерлегіші мен металл қалыптар вакуумдық қалыптарға орналастырылады. Бұл кезде газ, бейметалл қоспаларының аз мөлшері бар қорытпалар мен кез келген элементпен легирленген қорытпалар алынады. 

Графитті қыздырғыштары бар қарсылық пештері

Қағидасы

а) Ауыспалы ток жүретін графитті стерженьде қорытпаға сәулелену арқылы беріле отырып электр энергиясы жылу жнергиясына айналдырылады (4-сурет).

б) Тотықсыздандырғыш атмосферасында металдың жедел еруі жүреді. 

в) Осының нәтижесінде металдың түтінмен жоғалуы азаяды. 

г) Пештер өткір және аспаптық болаттар, таттанбайтын және ыстыққа төзімді болаттар, сонымен қатар магниттік болатта балқыту үшін қолданылады. Одан артық қайта балқыту жүзеге асады, балқытуды қожбен бірге жүргізу мүмкін емес.