Качество крупнотоннажных слитков, отливаемых в изложнице (Аналитический обзор)

Abstract

Рассмотрены современные способы производства в изложнице крупных и сверхкрупных кузнечных заготовок, высококачественных крупнотоннажных слитков. Отмечены основные производители крупнотоннажных поковок. Описаны сложности, возникающие при получении крупнотоннажных слитков. Указаны основные дефекты в слитке, возникающие при использовании того или иного способа. Поскольку качество металла слитка связано прежде всего с глубиной металлической ванны, рассмотрены способы воздействия на глубину металлической ванны и сам процесс кристаллизации слитка. Описаны различные способы улучшения однородности крупных слитков, получаемых в изложнице (последовательная и порционная заливка, различные способы подпитки слитка, ввод макро- и микрохолодильников, инокуляторов). Показано, что процесс порционной электрошлаковой отливки наиболее предпочтителен для снижения химической и структурной неоднородности слитка. Главное преимущество ПЭШО перед другими способами отливки слитков в изложнице заключается в существенном уменьшении объема одновременно кристаллизующегося металла. Дальнейшее совершенствование ПЭШО или подобных ему процессов должно основываться на таких способах производства крупнотоннажных слитков, которые удачно сочетают применение жидкой стали и направленное формирование слитков при контролируемых условиях затвердевания металла.

The advanced methods of producing the large and superlarge forge ingots, high-quality large-tonnage ingots in the mould are considered. The main manufacturers of large-tonnage forgings are noted. The main difficulties encountered in producing large-tonnage ingots are described. Main defects in ingot, occurring in use of different methods, are indicated. As the quality of ingot metal depends, first of all, on the metal pool depth, the methods of effect on the metal pool depth and the process of ingot solidification itself are considered. Different methods for improvement of homogeneity of large ingots, produced in the mould, are described ( successive and portion pouring, different methods of ingot hot-topping, adding of macro-and micro-coolers, inoculators). It is shown that the process of a portion electroslag casting is most preferable to reduce the chemical and structural heterogeneity of the ingot. The main advantage of PESC over the other methods of casting of ingots into the mould consists in a significant decrease in volume of simultaneously solidifying metal. The further improvement of PESC or processes, similar to it, should be based on such methods of producing the large-tonnage ingots which combine successfully the application of molten steel and directed formation of ingots at controllable conditions of metal solidification