Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52

вают значительные трудности в подготовке (утилизация, складирование и рассортировка) отходов. В связи с этим возникла острая необходимость оснащения копровых цехов металлургических заводов переносными стилоско-пами и многоканальными фотоэлектрическими кванто-метрами для массовой оценки состава прибывающих шихтовых материалов. Объем контроля должен дифференцироваться в зависимости от состава и назначения стали, а также источника поступления отходов. В ряде случаев, безусловно, необходим контроль металлической части шихты на содержание свинца, кобальта и других вредных примесей.

Правильная рассортировка отходов позволяет более грамотно вести шихтовку плавок, обеспечивая минимальные добавки ферросплавов по ходу плавки.

При выплавке нержавеющей, как и другой высоколегированной стали, важным элементом технологии является отбор представительных проб и быстрый и правильный их анализ. Особенно это важно для двухфазных сталей. За счет лучшего усреднения металла при применении электромагнитного перемешивания удалось снизить количество плавок стали Х18Н10Т с содержанием хрома выше 18% с 30-35 до 12-15%, улучшить пластичность металла, сэкономить феррохром в количестве 5 кг/т стали [52]. В результате применения последних достижений экспресс-анализа (многоканальных квантометров и квантоваков и ускоренных методик химического анализа) , доставки проб в лабораторию пневмопочтой и выдачи анализов по селектору или на световом табло существенно сократилась длительность плавки.

Особый интерес при выплавке нержавеющих сталей методом переплава отходов с применением кислорода представляет быстрое определение содержания углерода в стали. «Передув» металла, т. е. получение содержания углерода в конце продувки ниже допустимого, связан с большими потерями хрома и повышенным уга- . ром металла. В настоящее время созданы весьма удобные полуавтоматические приборы для скоростного определения углерода с точностью до 0,001%-

Осуществляя непрерывный контроль содержания СО и СОг в печных газах, можно своевременно останавливать продувку на заданной концентрации углерода. Сочетание таких приборов с дозированным вводом кисло-

рода позволяет автоматизировать окислительный период нержавеющей стали и провести его в оптимальных условиях. При выплавке некоторых нержавеющих сталей, помимо обеспечения требуемых пределов содержания химических элементов, необходимо получить строго заданный фазовый состав стали.

Технологические особенности выплавки таких сталей рассмотрены выше.

Для нержавеющих сталей характерны большие колебания температуры по ходу плавки (1450-1850°С). Как известно, применяемые для замера температур пла-тииа-платинородиевые термопары дают достаточно точные показания до 1600° С, тогда как вольфрамо-молиб-деновые, наоборот, более точны при высоких температурах. В связи с этим целесообразно оборудовать печи, выплавляющие нержавеющие стали, обеими термопарами с одним потенциометром и переключателем иа две шкалы.

Несмотря иа определенные усилия технологов, полностью стандартизировать технологию плавки нержавеющей стали, особенно по таким параметрам, как угар шихты и количество присадок ферросплавов, затруднительно.

В связи с трудностью количественного учета ряда параметров возникает острая необходимость во взвешивании жидкого металла перед выпуском или в ковше для максимального использования стали при разливке. Устройства для взвешивания жидкого металла разработаны и опробованы на металлургических заводах.

При разливке нержавеющей стали важен контроль качества и состава экзотермических смесей и брикетов, содержания влаги при разливке с различными смазками и органическими веществами и т. п. Ввиду отличий качества поверхности слитков нержавеющей стали па заводах установлены категории для их разбраковки, что позволяет оценить состояние технологии разливки и технически грамотно организовать дифференцированный ремонт слитков.

При переделе слитков нержавеющей стали основными контролируемыми параметрами являются температурный режим нагрева слитков и заготовок, калибровка и схема обжатий, а также режим подачи воды на валки, технология охлаждения и термообработки проката. Наиболее часто встречающимся дефектом при пере-

деле слитков нержавеющей стали являются рванины и трещины в заготовке. Учитывая, что температурный интервал деформации некоторых нержавеющих сталей весьма узок, необходи.мо периодически проверять не только аппаратуру КИП на нагревательных печах (колодцах), но и оценивать фактическую температуру металла путем посадки в печь контрольных слитков (заготовок) с вмонтированными технологическими термопарами.

Естественно, что такая проверка обязательна при ремонтах и реконструкциях нагревательных средств. Толученные данные позволяют корректировать режим нагрева с учетом изменения перепада температур между печью (термопарой в печи) и металлом.

Слитки сталей с узким температурным интервалом пластичности реко.мендуется нагревать в ближайших к стану колодцах. Особое внимание следует уделять проверке и настройке станов при прокатке уширяющихся хромистых нержавеющих сталей, так как в прутках можно получить закаты, морщины, риски.

2. ПЛАВОЧНЫИ КОНТРОЛЬ СТАЛИ

Для производства нержавеющих сталей характерно разнообразие требований, предъявляемых к отдельным маркам стали, и даже различие требований к металлу одной и той же марки. Дифференциация требований вызвана неодинаковыми условиями эксплуатации металла. Для организации действенного контроля готовой продукции и ее правильной аттестации на заводах предусмотрен планочный контроль, заключающийся в проверке качества части металла данной плавки.

На контроль обычно назначается металл первого и последнего по разливке слитков. При повышенных требованиях к качеству металла дополнительно контролируются и другие слитки (по одному от сифона). Контроль макроструктуры производится в пробах от подголовных штанг А первого и последнего слитка плавки, где чаще всего встречаются дефекты, для ряда марок сталей необходимо также контролировать пробы от штанг Б.

При контроле плавки в крупном профиле полученные результаты распространяются на меньшие профили металла той же плавки и того же нагрева. Обычно при

прокатке крупных профилей разрешается для удобства контроля и с учетом использования металла производить переков проб до сечений 90X90 или 100X100 мм и в меньшем сечении определять качество макроструктуры металла, механических свойств и склонности к коррозпи.

Контроль металла на механические свойства производят также в пробах от подголовных штанг А одного-двух слитков плавки.

Для сталей ряда марок введен контроль горячей пластичности (методом кручения, осадки, разрыва), ползучести и ларостойкости.

Контроль фазового состава нержавеющей стали, маг-1ШТН0Й ироиицаемости и сопротивления межкристаллитной коррозии может производиться двояким образом: в образцах, изготовленных из пробы, специально отлитой во время разливки плавки; в образцах, изготовленных из проб катаного или кованого металла. При плавочном контроле, как правило, используют первый способ, хотя он при некачественной отливке пробы может дать ошибочные результаты. В последние годы при стабильной технологии производства справедливо предлагают отменить плавочный контроль и установить определение фазового состава и стойкости против коррозии путем Оценки этих свойств на основании результатов химического анализа металла.

По данным химического состава можно предсказать с высокой степенью вероятности и механические свойства стали типа Х18Н10Т. На заводе «Днепроспецсталь» рассчитаны формулы зависимости основных характеристик механических свойств от химического состава и степени обжатия металла.

Плавочный контроль обычно проводят в промежуточной заготовке. Пробы от поковок и проката отрезаются в горячем состоянии, литые пробы проковывают на полосу.

При получении неудовлетворительных результатов испытаний производят повторный контроль на удвоенном количестве образцов.

Результаты контроля являются основой назначения металла в прокат при удовлетворительной оценке качества, а при неудовлетворительных результатах плавку доиспытывают посифонно и послиточно для последующего использования годного металла.

3. КОНТРОЛЬ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ Если такие характеристики металла, как макроструктура, механические свойства и стойкость против коррозии, контролируются обычно только в промежуточном профиле, то загрязненность металла неметаллическими включениями, степень двухфазности микроструктуры, излом и волосовины оцениваются в конечном профиле.

Обычные методы испытаний готового металла описаны в стандартах и технических условиях, а также в специальной литературе [214]. В последние годы, все шире внедряются новые методы неразрушающего контроля.

Наиболее широкое применение получил ультразвуковой метод контроля проката и поковок. Для ультразвукового контроля поверхность изделия должна быть подготовлена: ободрана (трубная заготовка нержавеющих сталей обдирается по требованию заказчика, указанному в технических условиях) или зачищена по .месту движения щупа. Внедряются нм.мерсионные методы ультразвукового контроля, которые делают подготовку поверхности штанг излишней.

Ценным новшеством является внедренный на заводе «Днепроспецсталь» совместно с ЦНИИТМАШ ультразвуковой контроль трубной заготовки при ее обдирке нз станках КЖ-6. Совмещение операций и автоматизация контроля позволили снизить производственные расходы и сократить цикл изготовления металла. Надежность .металла, прошедшего ультразвуковой контроль, резко повышается.

Для обнаружения макродефектов применяется и метод просвечивания изделий рентгеновскими лучами. Для обнаружения магнитных или слабомагнитных включений в аустенитной нержавеющей стали применяется разработанный УФАН СССР прибор - магнитный полемер.

Все шире применяется и магнитная дефектоскопия: от магнофлокса для выявления волосовин на пробах и деталях до приборов типа ЭМИД, позволяющих отбраковывать прутки с поверхностными дефектами.

Неразрушающие методы контроля позволяют контролировать весь металл, что практически полностью ликвидирует отбраковку металла у потребителей и в процессе эксплуатации. Металлографическая оценка количества а-фазы в аустенитных нержавеющих сталях 280

все чаще заменяется объективным контролем на фазометрах по эталонам, отградуированны.м на баллистических установках.

Необходимо отметить, что рост требований по улучшению качества металла сопровождается значительным увеличением и усложнением контроля. Например, объем контроля нержавеющих сталей электрошлаковогэ и вакуумного дугового переплава возрастает в расчете на 1 т продукции в 3-10 раз.

В ряде случаев по требованию потребителей вводится контроль металла на пластичность методом горячего кручения. На трубных заводах применяется метод оценки прошиваемости конических образцов. Переход от выборочного исследовательского контроля к массовому сдаточному требует унификации приборов, методик отбора проб и самих испытаний, а также установления критериев годности металла.

Для маломагнитных сталей некоторых марок введен плавочный контроль магнитной проницаемости металла. Усложняется и контроль неметаллических включений. Для некоторых марок нержавеющей стали электрошлакового и вакуумного дугового переплава устанавливаются нормативы не только балльной оценки по шкалам ГОСТ 1778-62, но и пределы общего количества включений определенной величины. Так, например, для одной из аустенитных хромоникелевых .сталей, стабилизированной ниобием, количество оксидных включений размером от 7 до 14 мкм на шести шлифах от плавки не должно превышать 10 шт., а размером от 14 до 20 мкм - 1 шт. При таких требованиях необходимо, чтобы металлургические заводы были оснащены специальными микроскопами, позволяющими автоматически классифицировать и сосчитывать включения с фиксацией полученных результатов.

Разработка физических методов контроля, автоматизация контроля, внедрение математически обоснованных статистических методов оценки качества являются насущными вопросами объективной и оперативной аттестации качества продукции.