ИЦМ Форум

Исследовательский центр Модификатор

Модифицирование сплавов: разработка, внедрение, технический аудит
Металловедение. Металлургия. Литейное производство

[ на главную ] [ литература ] [ вопрос-ответ ] [ экология ] [ персоны ] [ предприятия ] [ выставки ] [ контакты ]
    Конференция "Детали машиностроения из ЧВГ: свойства, технология, контроль" пройдёт в Набережных Челнах. Подробнее » ICQ 263-224-713    

История развития производства модификаторов и основные требования к ним.
Рябчиков И. В.

Сборник докладов Литейного консилиума №1 «Модифицирование как эффективный метод повышения качества чугунов и сталей» - Челябинск: Челябинский Дом печати, 2006.

  1. Модификатор – это не ферросплав.
  2. Модификатор – это ферросплав особой элитной породы.

В 80-х годах прошлого столетия модификаторы часто называли ферросплавами, поэтому наша монография 1983 года посвященная только модификаторам, их получению и применению, называется «Ферросплавы с редко- и щелочноземельными металлами». Досадная неточность!

И хотя прошло более 20 лет, некоторые аспекты проблемы производства и применения модификаторов, изложенные в монографии, остаются актуальными и сейчас. Так, во введении мы указывали: «известно бесчисленное множество составов модификаторов… при разработке новых составов авторы исходят преимущественно из частных соображений, а вопросы выбора сырья, способы его подготовки к плавке, технологичности и экономичности производства и применения, а также оценка санитарно-гигиенических условий остаются вне поля зрения исследователей».

Произошли ли коренные изменения более чем за два десятилетия? Не пора ли собирать камни и применить другой системный подход? Мне кажется, что пока мы не поймём, что проблему, связанную с качеством выпускаемых отечественных модификаторов и разумным их использованием потребителями, надо решать только вместе, суммируя усилия литейщиков, ферросплавщиков и металлургов, мы не продвинемся вперёд.

Дело в том, что качественный модификатор – это только часть проблемы получения высококачественной отливки. Ещё в 1993 году в одной из наших публикаций были указаны три причины, сдерживающие рост производства отливок из высокопрочного чугуна.

Первая причина – это низкое качество жидкого чугуна перед модифицированием (недостаточный перегрев, высокое содержание серы, нестабильный химический состав, неконтролируемые вредные примеси).

Вторая причина – низкое качество и высокая стоимость модификаторов, выпускаемых в то время ферросплавными заводами (большой разброс по содержанию магния, отсутствие поставок потребителю требуемого).

Третья причина – это отсутствие простого, безопасного и достаточно эффективного метода сфероидизирующей обработки.

Поэтому повторюсь: решение проблемы в целом зависит как от изготовителей, так и от потребителей модификаторов. Что же касается качественных показателей модификаторов, то их формирование начинается с выбора исходных шихтовых материалов и заканчивается доставкой готовой продукции потребителю.

В этой связи приведу два примера, касающихся производства графитизирующих модификаторов – ферросилиция марки ФС75 и силикобария.

Примерно в 80-х годах прошлого столетия институтом ВНИИлитмаш была произведена оценка качества ферросилиция Челябинского электрометаллургического комбината, Стахановского и Кузнецкого завода ферросплавов. Как графитизатор, наилучшим оказался ферросилиций ЧЭМК. Причина: для производства ферросплава использовали кварцит различных месторождений. Секрет оказался до банальности простым: в Бакальском кварците, который в те года использовал ЧЭМК, в отличие от кварцитов других месторождений – был барий. Кстати о барии. История его такова. Вначале в СССР до середины 70-х годов был алюминобарий, получали его в крайне ограниченном количестве на Ключевском заводе ферросплавов по спецзаказу МЧМ СССР для модифицирования жаропрочных сталей. Литейщики о нём не могли и мечтать. В 1969 году мы получили авторское свидетельство на способ получения силикобария из природного сульфатного сырья, и стоимость бария была снижена в 7 раз. В результате были созданы необходимые предпосылки для широкого применения бария в литейном производстве. У литейщиков появился новый более эффективный графитизирующий модификатор. Это подтвердил ЦНИИТМАШ, который провёл широкие промышленные испытания силикобария. Позже на Ермаковском заводе ферросплавов по указанию Минчермета было освоено производство ферросилиция с барием (20-25% Ва), но эффективность его была гораздо ниже. Причина – неудачный выбор сырья. Оказалось, что кварцито-баритовые руды Казахстана содержат такие нежелательные примеси как цинк и свинец, которые ухудшают качество модификатора.

Теперь о магнийсодержащих модификаторах.

По указанию министерства их производство пытались осуществить в ферросплавных цехах путем растворения магния в жидком ферросилиции. В ковш загружали чушки магния и на них из печи выпускали расплав, имеющий температуру около 1800 градусов. О последствиях такого опыта, который закончился взрывом, мне рассказывал бывший директор Запорожского завода Николай Михайлович Деханов. Эксперимент века осуществили, когда директора на заводе не было. При подходе к заводу Николая Михайловича пытались задержать незнакомые ему люди, которые никого не впускали и не выпускали. После спокойного разъяснения этим джентльменам, что перед ними сам директор они воскликнули: «А вот Вас-то мы и ждём». Это было первое серьёзное предупреждение о том, что модификатор это не ферросплав! Министерством было принято решение о строительстве нового специализированого цеха. В нём предусматривалось использование новейших технологий, в том числе по нашему способу, который мы с Николаем Михайловичем (он уже работал в УкрНИИспецстали) запатентовали в пяти зарубежных странах. Для растворения магния была разработана оригинальная установка, в которой использовали электромагнитное утяжеление, а способ назвали ЭМУГ (электромагнитное управление гравитацией). Идея способа проста: под воздействием электромагнитного поля чушки магния в жидком ферросилиции тонут. Растворение магния происходит без пироэффекта при равномерном его распределении в объёме расплава.

Гипросталь выполнила проект цеха. Строительство цеха оценивалось в 70 млн. рублей. Таких денег в министерстве не нашлось, и от строительства цеха отказались. На этом Советский период эпопеи с модификаторами закончился.

Итак, чем же отличается обычный ферросплав от модификатора?

В настоящее время за рубежом и в России, кроме нашего предприятия, модификатор разливают в изложницы. При медленном затвердевании расплава в слитке толщиной даже 30 мм наблюдается ликвация магния и других химически активных элементов, которые распределяются в объёме слитка крайне неравномерно. Вследствие химической и структурной неоднородности при дроблении слитка образуется пылевидная фракция с повышенным содержанием магния. Случалось, что при дроблении слитка модификатора марки ФСМг5 и получении из него требуемых потребителем классов крупности получали частицы, содержащие от 3 до 18% магния.

Естественно, что при введении в жидкий чугун такого модификатора будет и пироэффект и нестабильные результаты модифицирования.

Одним из путей коренного улучшения качества модификаторов, основных показателей их производства и применения является получение гранул или пластин путем закалки из жидкого состояния. Попытка получения гранул путем диспергирования расплава на вращающемся диске и последующего охлаждения капель в воде, проведённая НИИМом ещё в 80х годах, закончилась небольшим взрывом на Ключевском заводе ферросплавов, и от водной грануляции пришлось отказаться...>>

Здесь представлен отрывок статьи:

Рябчиков И. В. История развития производства модификаторов и основные требования к ним – Сб.докладов Литейного консилиума №1 «Модифицирование как эффективный метод повышения качества чугунов и сталей» - Челябинск: Челябинский Дом печати, 2006 - с. 4

Ознакомиться с полным текстом статьи в формате TIF; 1,2 МБ >>>


Перейти к разделу "Статьи"



Получен патент на нирезист. Разработан состав нирезиста, позволяющий экономить никель до 30%. Подробнее >>>

[новости] | [книги] | [статьи] | [патенты] | [вопрос-ответ] | [экология] | [персоны] | [предприятия] | [справочник] | [ссылки] | [реклама] | [поиск] | [галерея] | [форум] | [контакты]

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru


Графит. ИЦМ

Алмаз. ИЦМ

Фуллерен. ИЦМ


Раздел "Статьи"

Наши контакты: mod2004@rambler.ru тел.: +7 917 270 30 43

Locations of visitors to this page 2007-2015 © "Исследовательский центр Модификатор" www.modificator.ru  
При использовании материалов сайта, активная ссылка на источник обязательна.