Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Инструкция по производству шарико-подшипниковых сталей

По настоящей инструкции выплавляются высококачественные стали, применяемые для изготовления шариков, роликов и колец подшипников качения. К металлу предъявляются особо повышенные требования по содержанию неметаллических включений. Прокат должен иметь хорошую поверхность без каких-либо дефектов. Поэтому выплавка и разливка подшипниковых сталей должны производиться с особой тщательностью

Данная инструкция составлена с учетом Типовой технологической инструкции по производству подшипниковых сталей.


I. Химический состав

1.1. Рекомендуется корректировать состав готового металла на среднее содержание легирующих элементов, При выполнении заказов на сталь марок ШХ15 и ШХ15СГ с повышенной прокаливаемостью рекомендуется иметь следующее минимальное содержание ведущих элементов, %:
для ШХ15 — хром 1,50;
марганец 0,30;
кремний 0,30%;
для ШХ15СГ, соответственно, 1,50%; 1,05%, 0,53%.

1.2. В ковшевой пробе сталей ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ производится определение содержания алюминия. При назначении металла на I группу ГОСТ 801—60 содержание алюминия должно быть не менее 0,020 %.

1.3. При назначении металла для электродов ЭШП химический состав должен соответствовать требованиям технологической инструкции № С-32.

II. Состояние печи

2,1. Выплавка подшипниковых сталей должна производиться в специализированных электропечах емкостью 20—60 т только при хорошем состоянии подины, откосов, стен и свода.
Разрешается выплавка подшипниковых марок: а) после выплавки углеродистых сталей с нижним пределом содержания углерода, равным и более 0,15%, легированных сталей с содержанием углерода более 0,20% и суммой легирующих до 3,0% (подсчет сум-.. мы производится по нижнему пределу содержания основных элементов марочного состава), а также после стели ШХ20СГ;

I. Химический состав, %

Марка сталиCMnSiCrMoVWS (н.б.)Р (н.б.)Ni (н.б.)Cu (н.б.)Ni + Сu (н.б.)
ШХ61,05-
1,15
0,20-
0,40
0,17-
0,37
0,40
-0,70
---0,0200,0270,300,250,50
ШХ91,00-
1,10
0,20-
0,40
0,17-
0,37
0,90-
1,20
---0,0200,0270,300,250,50
ШХ150,95-
1,05
0,20-
0,40
0,17-
0,37
1,30-
1,65
---0,0200,0270,300,250,50
ШХ15СГ0,95-
1,05
0,90-
1,20
0,40-
0,65
1,30-
1,65
---0,0200,0270,300,250,50
ШХ20СГ0,90-
1,00
1,40-
1,70
0,55-
0,85
1,40-
1,70
---0,0250,0300,30--
55СМ5ФА0 53-
0,60
0,30-
0,60
0,80-
1,10
н.б. 0,300,40-
0,60
0,15-
0,25
-0,0150,025 0,30--
ЭИ7600,95-
1,10
0,20-
0,40
0,15-
0,35
1,30-
1,65
-0,08-
0,18
-0,0200,0270,30--
55СМ3ФА053-
0,60
0,30-
0,60
0,80-
1,10
н.б.0,300,20-
0,40
0,15-
0,25
-0,0150,0250,30--
55СВФА0,53-
0,60
0,30-
0,60
0,80-
1,10
н.б.
0,30
-0,15-
0,25
0,80-
1,20
0,0150,0250,30--

б) со второй плавки - после холодного ремонта стен и после выплавки ШХ15СШ, ШХ15СГСШ, углеродистых сталей с содержанием углерода менее 0,15% и легированных—менее 0,20%, сталей с суммой легирующих 3—5%;
в) с третьей — после марок с суммой легирующих 5-7%;
г) с четвертой — после марок с суммой легирующих более 7%.

2.2. Подины и откосы электропечей должны заправляться смесью мелкозернистого магнезитового порошка марок АМПЭ-87, МЛЭЛ-87, МИЭК по ЧМТУ 8-74—70 и доломита марки ДОМ-32,5 по ГОСТ 10389—63 в соотношении 1:1 или только магнезитовым порошком. Для связки разрешается применять пек или жидкое стекло.

2.3. Печи должны быть оборудованы регистрирующими ваттметрами.


А. Выплавка с полным окислением

Производится в соответствии с разделом «А» технологической инструкции № С-0.

III. Шихта

3.1. Состав шихты: тяжеловесные углеродистые отходы А2 или лом железа кл. А3-1 55—75%; лом железа «л. АЗ-2 н-б. 20%;
отходы Б-2 собственного производства, не легированные алюминием, титаном, цирконием, бором, ванадием н-б. 3%; чугун, 15—25 44% электродный бой по расчету;
отходы, легированные молибденом, для сталей, содержащих молибден.
Разрешается а отдельных случаях производить две подвалки.
При выплавке сталей ШХ15 и ШХ15СГ для экспортных заказов и по I группе ГОСТ 801—60 не рекомендуется применение отходов Б2 и кокса для науглероживания шихты.

12. Плавки шихтуются из расчета получения по расплавлении: углерода — 0,80—1,20% для марок 55СМ3ФА, 55СМ5ФА, 55СВФА; 1,05—1,45 — для остальных; марганца — н. б. 1,0%; хрома — н. б. 0,40;
для сталей 55СМ5ФА, 55СМ3ФА, 55СВФА, содержание хрома — н. б. 0,25%.

IV. Расплавление и окислительный период

4.1. Расплавление и окислительный период проводится в соответствии с разделом V и VI технологической инструкции № С-0.

4.2. Количество выгоревшего углерода в период кила должно составлять не менее 0,20%. Скорость окисления углерода — 0,3—0,6% в час, При продувке металла кислородом — до 2,0% в час.

4.3. Рекомендуется применение электромагнитного перемешивания при скачивании шлака.

4.4. Металл перед скачиванием шлака должен иметь следующий состав, %:

углероддля ШХ6, ШХ90,90—1,0;
— для ШХ15, ЭИ7600,75—0,90;
— для ШХ15СГ0,75—0,90;
— для ШХ20СГ0,65-0,85;
— для 55СМ3ФА, 55СМ5ФА, 55СВФА0,40—0,50;
фосфордля ШХ20СГн. б. 0,010;
фосфордля остальных сталейн. б. 0,015;
хромдля 55СМ5ФА, 55СМ3ФА, 55СВФАн. б. 0,15.

4.5. Длительность окислительного периода, включая скачивание шлака, должна быть 30 мин.—1 час. 20 мин.

V. Рафинировка

5.1. Рафинировка проводится под белым или слабокарбидным шлаками.

5.2. Все шлакообразующие материалы а необходимых количествах заготавливаются заранее.

5.3. После скачивания окислительного шлака металл, при необходимости, науглероживается электродной крупкбй или коксом на нижний предел с учетом углерода, вносимого присадками ферросплавов. - Затем присаживается прокаленный ферромарганец из расчета на нижний предел и ферросилиций на 0,15% кремния без учета угара, феррохром на нижний предел марочного содержания, а затем алюминий — 0,4 кг/т; ферровольфрам для стали 55СВФА присаживается после наведения рафинировочного шлака.

При выплавке стали ШХ15СГ разрешается применять силикомарганец взамен ферромарганца и ферросилиция. Запрещается применение пылевидного ферромарганца (фракции менее 5 мм) при выплавке сталей ШХ15СГ и ШХ20СГ.

5.4. Присадка плавикового штата (2,5 кг/т) и шамота (10 кг/т) или кварцита (8 кг/т) производится после присадки феррохрома, перед алюминием; извести (32 кг/т) — после присадки алюминия.

5.5. После загрузки в печь машинами 50—100% извести на шлак дается порошок кокса (1,0—1,5 кг/т).
Расплавление шлака и нагрев металла производятся до получения температуры, указанной в табл. 2, после чего отбираются пробы металла на химанализ, и печь уплотняется.

5.6. Затем производится раскисление шлака и металла 3 раскислительными смесями, состоящими из порошков ферросилиция — 1,5—1,0 кг/т и кокса — 1,0 — 0,5 кг/т. Рекомендуется вводить в состав смесей мелко-дробленную известь — 1—1,5 кг/т. Смеси присаживаются с интервалом 8—10 мин. Перед присадкой смеси шлак перемешивается. Бели образовался карбидный шлак, то кокс во 2 или 3 смеси не присаживается. Перед присадкой 2-й раскислительной смеси шлак должен иметь содержание FеО н.б. 0,6%.

5.7. Перед присадкой 2-й смеси и, при необходимости, перед 3-й отбирается проба металла на содержание углерода, марганца, кремния, хрома и серы.

5.8. За 10—20 мин. до выпуска плавки производится окончательная корректировка химсостава металла; на сталях, легированных кремнием (кремний выше 0,35%) или ванадием, присаживается кусковой ферросилиций или феррованадий. Разрешается доводка до 0,05% кремния присадкой кускового ферросилиция в печь или в ковш.
Разрешается вводить не менее чем за 20 мин. до выпуска до 0,03% углерода прокаленным чугуном в печь или порошкообразными сухими отходами графитированных электродов в ковш, предварительно расфасованными в бумажные или пластиковые пакеты.

5.9. Содержание серы в металле перед выпуском Должно быть не более 0,03% для всех марок стали.

5.10. За 10 мин. до выпуска при пониженной мощности присаживается последняя (3-я или 4-я при затяжной рафинировка) раскислительная смесь, состоящая, Кроме ферросилиция, из порошка алюминия — 0,5 кг/т, Мелкой извести — 0,5—1,0 кг/т, плавикового шпата — 1—2 кг/т. Компоненты смеси должны быть хорошо перемешаны.

5.11. За 3—4 мин. до выпуска плавки шлак хорошо перемешивается, производится замер температуры и ргоиреется проба шлака на химанализ. Шлак должен содержать СаО — 50—60%; FеО

5.12. Конечное раскисление металла производится Первичным алюминием в ковше (крепится к борту ковше ие штанге до слива плавки) в количестве 0,8 кг/т ДЛЯ всех заказов, включая и экспортные.

5.13. Выпуск плавки производится через хорошо разделенное выпускное отверстие. Сначала сливается большая часть шлака, а затем полной струей длиной 4) М — металл со шлаком. Длительность выпуска не более 5 минут.

5.14. Продолжительность рафинировки для сталей ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20ОГ—50 мин. — 1 час. 15 мин., для остальных сталей — 1 час. — 1 час. 40 мин.

1) При разливке стали в изложницы с применением •изотермических смесей, температура металла перед выпуском и в ковше может быть на 10°С ниже.

2) Для более надежного выполнения требосаний табл. 2 по температуре металла перед выпуском сталевар и мастер обязаны рассчитывать электрический режим рафинировки после замера температуры перед Присадкой первой раскислительной смеси (учитывая скорость нагрева на данной ступени и охлаждение металла присадками ферросплавов).


Б. Выплавка методом переплава

Производится в соответствии с разделом «Б» ТИ № С-0.
Плавки стали ШХ15 и ШХ15СГ, выплавленные методом переплава, назначаются только по IV—V группам ГОСТ 801—60, М 14-2-24—65 и Ч. 1-35—66.

VI. Шихта.

4.1. Шихта составляется из отходов группы Б3 в количестве 90—100%; разрешается применение до 10% тяжеловесных углеродистых отходов и электродного боя по расчету.

VII. Расплавление

7.1. В период плавления разрешается применение кислорода для подрезки шихты.
После полного расплавления шихты при хорошо нагретом металле отбираются две пробы с интервалом 10 мин. на химический анализ и шлак скачивается начисто.
Рекомендуется хим. состав металла после расплавления:
углерод 0,90—1,00%,
фосфор н. б. — 0,020%,
марганец для стали ШХ15 н. б. 0,30%,
хром — не выше среднего содержания.

7.2. Рекомендуется продувка металла кислородом (для окисления около 0,1 % углерода).
Допускается, как исключение, частичное окисление металла рудой при получении высокого содержания марганца, хрома или фосфора.

VIII. Рафинировка.

8.1. Рафинировка проводится аналогично выплавке на свежей шихте с окислением.
IX. Особенности разливки подшипниковой стали.

9.1. Выпуск производится только в ошлакованный ковш с диаметром ковшевого стакана 70 мм. Запрещается сливать плавку в ковш после разливки нержавеющей марок и марок типа 45Г17ЮЗ.

9.2. Выдержка металла в ковше от конца выпуска до начала разливки должна быть для стали ШХ15 при температуре металла в ковше до 1550°С, для стали ШХ15СГ до 1540°С и ШХ20СГ до 1530°С — 7—12 мин., при более высоких температурах — до 15 мин.

9.3. Разливка производится только сифонным методом в слитки весом 3,5; 3,3 и 2,8 т (для выполнения заказов по I—III группам ГОСТ 801—60 используются слитки 2,8 т).
Металл разливается в изложницы, смазанные лаком или под слоем жидкого шлака.
Плавки, назначаемые для передела на сорт диам. 130—190 мм, разливаются только с применением экзотермических смесей.

9.4. Особое внимание обращается на чистоту сборки составов, сушку центровых и ковша.

9.5. Длительность наполнения слитков (в секундах) должна быть следующей:

2,86 т3,3т
до прибылей150—200160—210
прибылей90—130100—150
Длительность наполнения тела слитка и прибыли 3,5 т увеличивается на 10 сек.

9.6. Разливка металла по заказам 1—III групп ГОСТ 801—60 до диаметра 50 мм и заводу «Серп и Молот» производится с применением экзотермических смесей и утепляющих засыпок и передачей слитков горячим всадом с подстуживанием.
Разрешается разливка с применением экзотермических смесей и передачей с подстуживанием слитков подшипниковых сталей и по другим заказам. Утепляющая засыпка в этом случае может не применяться.

9.7. Прибыли слитков засыпаются люнкеритом в количестве 1,5 кг/т.

Источник [7] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Технологические инструкции
Вернуться на главную: Черная металлургия