Компания / Портфолио / Инжиниринг / Вакуумная металлургия / Печи вакуумного дугового переплава (VAR)

VAR

Вакуумный дуговой переплав                               

 

ВДП (VAR) широко используется для повышения чистоты и улучшения структуры стандартных слитков, выплавленных в вакуумных или открытых индукционных установках или печах ЭШП. Стали и жаропрочные сплавы ВДП, а также титан, цирконий и их сплавы имеют большое число областей применения, где особое значение играют чистота, гомогенность, а также улучшенные механические свойства конечного продукта. Аэрокосмическая, энергетическая, оборонная, медицинская и атомная промышленность полагаются на свойства и производительность этих улучшенных материалов.

Установка вакуумного дугового переплава (ВДП)

Преимущества ВДП

  • Удаление растворенных газов, напр. водорода, азота и CO2
  • Уменьшение нежелательных микропримесей
  • Улучшенное содержание оксидов
  • Получение направленной кристаллизации слитка снизу вверх, что позволяет избежать образование макроликваций и уменьшает количество микроликваций
  • Наиболее низкое энергопотребление из всех технологий переплава
  • Технология полностью свободная от использования керамики

ВДП – это технология непрерывного переплава расходуемого электрода в вакууме при помощи электрической дуги. Для зажигания дуги между электродом и основной плитой медного кристаллизатора, установленного в водяной рубашке, подается постоянный ток. Высокая температура, создаваемая электрической дугой, вызывает плавление кончика электрода, и новый слиток постепенно формируется в водоохлаждаемом кристаллизаторе. На протяжении всего процесса поддерживается высокий вакуум.

Основная конструкция установок ВДП улучшалась с течением времени в особенности, что касается компьютерной системы управления и регулирования для достижения полностью автоматического процесса переплава. В свою очередь это привело к улучшению качества и воспроизводимости металлургических характеристик продукции. Точный контроль всех параметров переплава необходим для получения с воспроизводимыми результатами гомогенных слитков, свободных от макроликваций, демонстрирующих контролируемую структуру кристаллизации и отличную чистоту.

Для выполнения современных наиболее строгих требований к качеству материала в установках ВДП используется автоматизация процесса на основе компьютерного управления. Функции логического контроля, непрерывное отслеживание веса расходуемого электрода, замкнутый контур управления параметрами процесса (напр. скорость плавления, величина дугового промежутка на основе напряжения дуги или капельных замыканий), сбора и управления данными выполняются специализированными системами. Компьютер операторского интерфейса (OIP) иерархически является мастером автоматической системы контроля плавки (AMC)и служит вкачестве интерфейса между оператором и процессом ВДП. Компьютер обеспечивает визуализацию процесса, выводит значения параметров, графическую информацию и сенсорные клавиши для команд оператора, служит для редактирования и обработки рецептов плавки, сбора и хранения данных, а также создания протоколов плавки. Опционально компьютер может быть оснащен сетевым интерфейсом Ethernet для передачи данных на другие компьютеры, подключенные к локальной сети (компьютер администратора, сервер Заказчика и т.д.).

Автоматическая система контроля плавки (AMC) является непревзойденной в мире из-за своего гибкого функционала и удобства управления для обеспечения точного и воспроизводимого управления.

Удаление оксидов происходит как при помощи химического, так и физического процесса. Менее стойкие оксиды или нитриды термически разлагаются или восстанавливаются при помощи углерода, присутствующего в сплаве и выводятся через газовую фазу. Однако, в спецсплавах и высоколегированных сталях неметаллические включения (напр. карбонитриды алюминия и титана) являются очень стабильными. Частичное удаление этих включений происходит посредством флотации во время переплава. Оставшиеся включения раздробляются и равномерно распределяются в поперечном сечении слитка.

Лабораторные установки ВДП в основном используются для производства небольших слитков, таблеток и деталей точного литья. Данные продукты используются для исследования механических, физических и химических свойств сталей, активных металлов и их сплавов.

Характеристики ВДП

  • Химическая и механическая гомогенность слитков
  • Диаметры слитков до 1.500 мм
  • Вес слитков до 50 тонн
  • Плавление электрода происходит в вакууме при помощи дуги постоянного тока (электрод имеет положительный, жидкий расплав – отрицательный заряд)
  • Ток плавления до 48 кА
  • Вакуум в диапазоне 1 – 0,01 Па
  • Система взвешивания электрода
  • Система позиционирования для выравнивая электрода по центральной линии
  • Стабильная и незакрепленная портальная конструкция
  • Соосная система подачи напряжения
  • Компьютерная система управления программой переплава (контроль дугового зазора, контроль скорости плавки, система сбора данных, распечатка протокола плавки)
  • Система подачи газа для улучшения теплоотвода от кристаллизатора
  • Система подачи газа для стабилизации вакуума
  • Внешнее магнитное поле в области кристаллизатора для перемешивания
  • Лабораторные установки ВДП для слитков из сплавов на основе Ti, Ta, Zr, Fe, Ni и Cu диаметром до 200 мм
  • Лабораторные установки ВДП тип LK6 для выплавки таблеток по технологии нерасходуемого электрода

Области применения ВДП

  • Жаропрочные сплавы для авиакосмической промышленности
  • Плавление активных металлов (титана, циркония, тантала и их сплавов) для авиакосмической, химической, нефтегазовой, атомной и электронной промышленности
  • Медь и медные сплавы для высоковольтных предохранителей
  • Высокопрочные стали для колец ракетных ускорителей, посадочных шасси трубопроводов высокого давления
  • Подшипниковые стали
  • Инструментальные стали (горяче- и холоднокатанные) для фрез, сверел и т.д.
  • Штамповые стали

За более подробной информацией обращайтесь, пожалуйста, к следующим сотрудникам:

Никита Чебыкин: + 7 495 787 67 31,  Nikita.Chebykin@ald-russia.ru
Ulrich Biebricher: +49 6181 307 3078Ulrich.Biebricher@ald-vt.de
Thomas Kilzer: +49 6181 307 3243Thomas.Kilzer@ald-vt.de
Oliver Pilz: +49 6181 307 3520Oliver.Pilz@ald-vt.de
Pascale Scherf: +49 6181 307 3114Pascale.Scherf@ald-vt.de