ZÁSADNÍ POZNATKY Z ODLÉVÁNÍ JAKOSTI 19312

Transkript

1 ZÁSADNÍ POZNATKY Z ODLÉVÁNÍ JAKOSTI Miloš MASARIK 1), Zdeněk ŠÁŇA 2), Václav KOZELSKÝ 3) EVRAZ Vítkovice Steel a.s., Štramberská 2871/ Ostrava Hulváky, 1) milos.masarik@cz.evraz.com, 2) zdenek.sana@cz.evraz.com, 3) vaclav.kozelsky@cz.evraz.com Abstrakt Článek v základních rysech popisuje přípravu a poznatky z odlévání nástrojových ocelí určených pro plechy z jakosti případně ekvivalentu dle EN ISO 4957 jakost 90 Mn Cr V 8. Mimo základních znalostí o oceli jsou zde uvedené jak vypočtené a i skutečné změřené teplotní charakteristiky oceli, dále jsou uvedené základní poznatky o licí struktuře a parametry ze statického teplotního modelu zabudovaného v brámovém zařízení plynulého odlévání v Evraz Vítkovice Steel. 1. ODLÉVÁNÍ OCELI JAKOSTI NA ZPO Výroba oceli jakosti s tak vysokým obsahem uhlíku není v EVS běžná, spíše ojedinělá. Běžně vyráběné a následně odlévané oceli na kontilití jsou do obsahu 0,60%C. Pro takovou zakázku je nutno připravit nejen nutné požadované vstupní suroviny, ale nutno se zamyslet na technologickým postupem. Výroba jakosti vyžaduje přípravu kvalitního šrotu, vstupního železa, smolného koksu, Chromu, Vanadu a dalších komponentů. 2. PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI Z VÝROBY První zkušenosti s výrobou této jakosti jsme měly v roce Tehdy byly vyrobeny 3 tavby. Další zakázka byla v roce 2012 a v lednu Vzhledem k problémům u odlévání této jakosti v roce 2011 bylo nutno připravit co nejlepší podmínky pro úspěšné zvládnutí výroby a odlévání na kontilití. Pro přípravu lití této jakosti bylo nutno následující. Na zakázku bylo nutno vyrobit 4 tavby, které se měly odlít na kontilití v rozměru 250x1530mm. Odpichová teplota tavby byla 1648 C s postupem dalšího zpracování na LF peci, kde proběhlo dolegování na přibližnou analýzu. Tabulka 1: Chemická analýza Analýza (%) C Mn Si P S V Al Cr Ni Min. 0,85 1,80 0,10 0,050 0,010 0,20 Max. 0,90 1,90 0,15 0,030 0,005 0,060 0,060 0,25 0,03 Vyrobená 0,90 1,90 0,15 0,017 0,004 0,056 0,05 0,23 0,02

2 Tavba po zpracování na LF peci byla odeslána na Integrovaný systém sekundární metalurgie (ISSM), což je VD. Zde proběhlo vakuování a přesné dolegování. Po zpracování na ISSM byla tavba odelána na kontilití (ZPO). Vzhledem k tomu, že zakázka byla na 4 tavby bylo nutno zvládnout logistický připravit a zkoordinovat postup a zpracování všech 4 taveb, tak aby po odstartování sekvence nebylo nutno zpomalovat licí rychlost. Pro takovou jakostní skupinu je nutno mít připravený licí prášek a nastavené sekundární chlazení. Licí prášek bylo nutno konzultovat s dodavatelem, který doporučil vhodný typ. Odlévání probíhalo za snížené licí rychlosti v=0,68 m/min, tak jak je vidět z teplotního modelu (Obr.1). Konkrétně u tavby se teplota likvidu pohybovala T= 1452 C. Licí teplota byla T= 1491 C. Obr.1 Teplotní model Po odlití byly brám v napálených požadovaných délkach pro válcovnu byly tyto bramy odvezeny na očištění horního povrchu na skarfing a následně umístěny na chladící pole ke schlazení. 3. ZKUŠENOSTI Z MINULÝCH ZAKÁZEK A PŘIJATÁ OPATŘENÍ Tím, že v roce 2011 byly vyrobeny tavby této jakosti, ale z velkou zmetkovitosti bylo nutno provést následnou analýzu. Po analýze technologického postupu jsme zjistili následující:

3 1.Při výrobě této jakosti v roce 2011 byla sice příprava pro výrobu provedená podle daného technologického postupu, ale bramy zůstaly na chladícím poli delší dobu (cca 2 dny) a povrchová teplota poklesla pod hranici 250 C. Při této teplotě začalo docházet vnitřnímu pnutí a následně k praskání bram, které byly ve stozích, nebo byly přepravovány na válcovnu. 2. Prostor, kde byly uskladněné bramy na chladícím poli, se nacházel v otevřeném prostoru v průvanu, kde mohlo docházet k intenzivnějšímu ochlazování. čas lití sekvence Obr.2 Skutečná licí rychlost u dané sekvence Obr.3 Bramy v stozích

4 Obr.4 Prasklá brama V průběhu lití taveb u sekvence byl odebrán vzorek dle standardního postupu pro vyhodnocení makrostruktury. Obr.5 Vzorek pro vyhodnocení makrostruktury z roku 2011 Při výrobě této jakosti v letošním roce (v roce 2013) byla provedená táto nápravná opatření: 1. Kolem odlitých bram zůstaly bramy z předchozích sekvencí a vytvořily tím teplotní štít, který umožnil odlitým bramám jakosti pozvolnější chládnutí. 2. Expedice bram jakosti probíhalá v návaznosti na měřenou povrchovou teplotu. Při poklesu teploty na 480 C byl proveden odvoz bram na válcovnu, kde proběhlo přímé sazení do pece.

5 Po odebrání vzorku na makrostrukturu nebylo vidět známky povrchových trhlin tak, jako v předchozím případě (Obr. 6). Závěr: Obr.6 Vzorek pro vyhodnocení makrostruktury z roku 2013 Pro tuto požadovanou jakost je nutno stanovit přesný logistický tok a technologický postup výroby. V případě nedodržení podmínek pro lití na ZPO může dojít k průvalům. Při nedodržení chladících podmínek a následné expedice s požadovanou teplotou do válcovny, může dojít s poklesem teploty k jejich praskání. V tomto článku byly zhrnuty praktické zkušenosti s tak náročnou jakostní skupinou oceli, jako je jakost LITERATURA [1] Šmíd, J. Katalog vad plynule litých předlitků. Šmíd TaM. [2] Ryš, P., Cenek, M., Mazanec, K., Hrbek, A., Železo a jeho slitiny, Academia Praha 1975, 554 s. [3] Pluhař, J.,Korita, J., Strojírenské materiály Praha 1966, 558 s.