EXPERIENCE IN USING COAL FLOTATION WASTE TO INSULATE THE HEAD PART OF FORGING INGOTS
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-6-51-66Keywords:
shrinkage cavity, heat-insulating backfill, ingot, mild steel, coal flotation waste, segregationAbstract
The experience of using coal flotation waste (CFW) as a weakly exothermic insulating backfill for insulating the head part of forging steel ingots is presented. It has been shown that when using weakly exothermic fills based on single-component fills in the form of CFW, it is possible to reduce the chemical heterogeneity of the ingot with the production of a closed shrinkage cavity, it allows to halve heat loss, the depth of penetration of shrinkage looseness into the body of the ingot, reduce the segregation of impurities, and compact the head part of the ingot and increase the yield, and the profitable part of the ingot is more dense and less contaminated with non-metallic inclusions. The studied patterns of the formation of a closed shrinkage cavity with a dense “bridge” in the head part of a quiet steel ingot made it possible to develop and implement a technology for casting large forging ingots of sufficiently high quality using weakly exothermic heat-insulating materials based on metallurgical production waste (CFW).
References
Ефимов В. С., Эльдарханов А. С. Технологии современной металлургии. — М.: Новые технологи, 2004. — 784 с.
Wray R. W., Hawkin A. L. Optimization of Steel Product. — Yield. London, 1967. P. 15–27.
Ghosh A., Chatterjee A. Ironmaking and Steelmaking. — New Delhi: PHI Learning, 2008. — 494 p.
Efimov M. V., Panov V. V., Kolomoec A. N. etc. Investigation of non-metallic inclusions in large-mass ingots, produced by PJSC “Energomashspetsstal” // Proceeding of the 5th International Congress on the Science and Technology of Steelmaking 2012 “ICS 2012”. Dresden. October 1–3, 2012. P. 152.
Jürgen A. Perspectives of ingot casting and forging industry in Europe and Worldwide // Proceeding of the 1st International Conference on Ingot Casting, Rolling and Forging ICRF. Aachen, Germany. 2012. P. 3–7.
Леушин И. О., Грачев А. Н., Леушина Л. И., Рябцев А. Д. Экзотермическая утепляющая смесь для произ-водства слитков из коррозионностойкой стали // Черные металлы. 2023. № 5. С. 16–21. DOI: 10.17580/chm.2023.05.03.
Zhang С., Bao Y., Wang M. Influence of casting parameters on shrinkage porosity of a 19 ton steel ingot // La Metallurgia Italiana. 2016. № 1. P. 37–44.
Пат. 2773977 РФ, МПК B22D 7/10. Экзотермическая смесь для теплоизоляции головной части слитка при разливке сталей и сплавов / И. О. Леушин, А. Н. Грачев, Л. И. Леушина и др. // Заявл. 02.03.2022; опубл. 14.06.2022. Бюл. № 17.
Pat. EP 2009/1782780 A4, IPC A61F 7/08, C09K 5/16. Method for producing exothermal mixture, exothermal mixture, exothermal composition and exothermal article. 2009.
Bettoni P., Biebricher U., Franz H. etc. Large ESR forging ingots and their quality in production // Forgiatura La Metallurgia Italiana. 2014. V. 10. P. 13–21.
Medovar L. B., Stovpchenko V. Ya., Saenko A. P. etc. Сoncept of a universal ESR furnace for the production of large ingots // Russian metallurgy (Metally). 2011. V. 2011. № 12. P. 1118–1123.
Пат. 2284876 РФ, МПК B22D 7/10. Экзотермическая смесь для нагрева головной части слитка при раз-ливке сталей и сплавов / Н. И. Воробьев, Д. А. Лившиц, А. Л. Подкорытов и др. // Заявл. 21.03.2005; опубл. 10.10.2006. Бюл. № 28.
Pindor J., Kurka V., Kosňovská J. Effect of Cooling of the Ingot on its Macro-structural and Chemical Hetero-geneity // Hutnické listy. 2017. V. 70. № 3. P. 47–57.
Бакуменко С. П., Гуляев Б. Б., Верховцев Э. В. Снижение отходов стального слитка. — М.: Металлур-гия, 1967. — 217 с.
Bächle K., Müller D., Lagemann J. Entwicklung eines verfahrens und prüfstandes zur qualitätsprüfung exothermer speiser // Giesserei. 2020. № 4. P. 32–37.
Wangqi J. Formation of Hot-Top Segregation in Steel Ingot and Effect of Steel Composition // Metallurgical Transactions B. 1989. V. 20. P. 723–730. DOI: 10.1007/bf02655930.
Кушнир Ю. Б., Мнушкин И. И., Поюровский А. И. Разливка стали под слоем однокомпонентного тепло-изолирующего покрытия // Сталь. 1991. № 2. C. 38.
Назаратин В. В., Кобелев О. А., Ефимов М. В. и др. Анализ технологических процессов изготовления полого слитка и перспективы их развития // Металлург. 2012. № 9. C. 53–58.
Rutskiy D. V., Zyuban N. A. Development of defect zones and cast metal structure in elongared two-piece Cr–Ni–Mo steel ingots // CIS Iron and Steel Review. 2015. № 1. P. 14–18. DOI: 10.17580/cisisr.2015.01.03.
Колодкин М. В., Жульев С. И., Дуб В. С. и др. Выбор рациональной схемы литья поковочного слитка для изготовления полых поковок // Электрометаллургия. 2009. № 8. С. 26–29.
Шамрей В. А., Жульев С. И. Новая форма ковочного слитка для изготовления полых поковок // Метал-лург. 2007. № 11. С. 54–57. EDN: IBBOOB.
Зюбан Н. А., Руцкий Д. В., Гаманюк С. Б., Кириличев М. В. Исследование особенностей строения литого металла слитков различной геометрии, используемых для получения круглого проката // Черные ме-таллы. 2019. № 5. C. 6–13. EDN: RNVCCE.
Галкин А. Н., Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Гаманюк С. Б. Влияние технологии утепления прибыли на про-цесс кристаллизации и выход годного // Наука и производство Урала. 2012. № 8. С. 51–53. EDN: SCBBMZ.
Пат. 2007258 РФ, МПК B22D 7/10. Экзотермический материал для утепления головной части слитка спокойной стали / В. П. Цымбал, И. К. Ибраев, В. С. Щерба и др. // Заявл. 03.09.1990; опубл. 15.02.1994.
Пат. 21567 РК, МПК B22D 7/10, B22D 27/06. Способ утепления головной части слитка спокойной стали / О. Т. Ибраева, И. К. Ибраев, А. З. Исагулов // Заявл. 01.11.2007; опубл. 14.08.2009. Бюл. № 8.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
