Совместными
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к общему успеху...
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"ИНТЕХ ГмбХ"
Zur Erzeugung nahtloser Rohre werden die Halbzeuge eingesetzt, die die Qualität und Selbstkosten von zukünftigen Rohren voraussetzen. Bei den Selbstkosten nahtloser Rohre betragen bis 85% die Kosten des Ausgangsmaterials. Um den üblichen Technologievorgang bei der Erzeugung nahtloser Rohre erfolgreich durchführen zu können, ist eine gute Oberflächenqualität der Halbzeuge oder später der Rohrluppen erforderlich.
Für die Erzeugung von vielfältigen warmgewalzten Rohren mit unterschiedlichen Produktionsverfahren kommen diverse Arten von Ausgangsmaterialien zum Einsatz, wie zum Beispiel, gewalzte Stahlstäbe (mit dem runden, quadratischen Querschnittsprofil), die Gussblöcke in runder, mehreckiger Form, Schmiedestücke, die stranggegossenen und die im Schleudergießverfahren hergestellten Halbzeuge.
Gewalzte Halbzeuge (mit dem runden Querschnittsprofil) werden bei den Anlagen mit Lochwalzwerken eingesetzt, die Halbzeuge mit dem quadratischen Querschnittsprofil kommen bei den mit Lochpressen ausgerüsteten Anlagen zum Einsatz.
Gewalzte Stahlstäbe mit einem Durchmesser von 90-270 mm (von runder Form) sind heute eine der vorteilhaften Sorten von Halbzeugen. Vor dem Eintritt ins Werk können die Halbzeuge einer Stichprobenqualitätskontrolle der Oberfläche unterliegen, wenn die Rede von dem Ausschuss geht; das hängt in erster Linie mit den Oberflächenfehlern aus der Gieß- oder Walzproduktion zusammen. Für die Erzeugung von Kesselrohren, korrosionsbeständigen Rohren für die Sonderanwendungen wird das Halbzeug abgedreht. Das ist für die Erreichung hoher Oberflächenqualität der Rohre erforderlich. Abhängig von den Anwendungszwecken, von der für die Herstellung der Rohre einzusetzenden Materialsorte wird eine zusätzliche Strukturanalyse durchgeführt, wird das Makro- und Mikrogefüge geprüft.
Beim Eintritt ins Werk sind die Halbzeuge die 3,5 – 12 m langen Stangen (Stahlstäbe). Dann werden sie in die gewünschten Längen abgelängt, die Vorderenden werden ausgerichtet.
Das Ablängen von Stangen erfolgt folgendermaßen:
Bei dem Schneiden von Stangen muss man danach streben, dass es nach dem Abschneiden keine Reste gibt, andererseits, soll das Halbzeug eine für die Fertigung eines Fertigrohrs erforderliche Länge aufweisen. Im Falle mit den großen Aufträgen ist es empfehlenswert, die Halbzeuge in einer Vorbereitungsanlage in die Stahlstäbe zu teilen.
Eine Vertiefung am Halbzeug ist es besser mittig zu machen:
Das wird ausgeführt, um die Abweichungen der Wanddicken in den Vorderbereichen zu reduzieren und für eine bessere Aufnahme des Stahlstabs im Lochwalzwerk. Die Kontaktfläche vergrößert sich bei der Einführung der Dornspitze in ein Halbzeug.
Die in einem Gespannguß hergestellten Blöcke kommen bei den Anlagen zum Einsatz, die mit einem Pilgerwalzwerk ausgerüstet sind. Hier werden die Rohre mit mittlerem und großem Durchmesser hergestellt (aus C-Stahl und aus niedriglegierten Stählen). Das ungleichmäßig gegossene Vorrohr, eine Mehrzahl von Defekten am Gussstück führen zu einer niedrigen Plastizität des Materials und zu einer erhöhten Anzahl von Fehlern am Fertigrohr. Die Herstellung von angegebener Rohrpalette aus Gussstücken ist durch deren niedrigeren Preis und technische Schwierigkeiten beim Walzen von Rohrluppen mit einem Durchmesser von über 270-300 mm bedingt, im Vergleich zu den Rohren aus gewalzten Halbzeugen und anderen Arten von Gussstücken. Der maximale Durchmesser von Gussstücken kann 700 mm bei der Herstellung von Rohren mit maximalen Abmessungen erreichen.
Der Einsatz von Gussstücken ist eine Besonderheit von den Anlagen, die mit einem Pilgerwalzwerk ausgerüstet sind. Das kann durch eine eigenartige Umformverteilung zwischen dem gelochten und gewalzten Halbzeug erklärt werden: bei Lochen eines gegossenen Metalls ist der Umformgrad niedriger, die Abnahme des vorverformten Materials ist in den Pilgerwalzwerken groß.
Das Querprofil eines Gussstücks setzt sein Qualität voraus. Die Form ist von der Auswahl der Lochausrüstung (eines Lochwalzwerkes oder einer Lochpresse) abhängig.
Das runde Profil gewährleistet eine bequeme Aufnahme des Gussstücks und seine freie Bewegung durch die Walzen eines Lochwalzwerks. Vieleckiges Profil fördert die Reduzierung von Rissbildungen (von Längsrissen) bei der Kristallisation. Die Masse einer Bramme beträgt 1-6 Tonnen.
Vor dem Walzbeginn wird der Gussblock geprüft und seine Oberfläche bei Bedarf restauriert. Bei der Oberflächenreparatur wird das Metall ausgeschnitten oder geflämmt. Die Gussblöcke, die zur Erzeugung der Rohre für Sonderanwendungen (z. B., der Kesselrohre) bestimmt werden, werden durchgebohrt, das Metall mit interkristalliner Porosität und mit nichtmetallischen Einschlüssen wird entfernt.
Der Schmiedeblock mit einem runden Querprofil wird bei der Erzeugung von Rohren mit mittlerem und großem Durchmesser für Sonderanwendungen verwendet, wenn keine Möglichkeit besteht, das Halbzeug zu walzen oder wenn seine Erzeugung im Falle eines kleinen Auftrags nicht wirtschaftlich ist. Verfahrenstechnische Kenndaten der Halbzeuge (Schmiede- und Walzwerkstück) sind ungefähr gleich.
Bei den automatischen Walzanlagen, bei Walzwerken mit 3 Walzen werden für die Fertigung der Rohre die ganzen Schmiedestücke aus Kesselstahl, korrosions- und hitzebeständigen Stählen, Titanlegierungen mit einem Durchmesser von 150- 270 mm nach dem Abdrehen eingesetzt. Bei den mit den Pilgerwalzwerken ausgerüsteten Anlagen werden die Schmiedestücke aus Kesselstahl nach dem Bohren und Abdrehen (mit einem Außendurchmesser von 380-650 mm und einem Innendurchmesser von 100-120 mm) bearbeitet.
Die stranggegossenen Werkstücke aus dem C-Stahl und den legierten Stählen werden in die Rohrwalzwerke und Aggregate mit den Pressenausrüstungen geliefert. In der Regel werden bei solchen Anlagen die gewalzten und die im Gespannguß hergestellten Halbzeuge eingesetzt. Mit der Steigerung des Anteils an das stranggegossene Metall erhöht sich seine Anwendung in den Rohrwalzwerken, verbessern sich technische und wirtschaftliche Kenndaten bei einem Gießvorgang und bei der Erzeugung des fertigen Rohrproduktes, verringert sich der Energieverbrauch.
Zur Erzeugung der Rohre werden gegossen:
Am wenigsten sind in einem Rohrwalzwerk die runden stranggegossenen Stahlblöcke bevorzugt. Sie neigen sich bei der Kristallisation zu einer Rissbildung, aber eignen sich gut zum Lochen. Die rechteckigen Blöcke werden zuerst auf einer Vorbereitungsanlage bis zu einem Durchmesser 90-180 mm abgewalzt. Die Stahlblöcke mit einem quadratischen Profil werden mit den Pressen oder in Presswalzwerken gelocht.
Die Erprobungen auf dem Gebiet des Walzens von Rohrerzeugnissen aus den runden vollen und hohlen stranggegossenen Stahlstäben zeigen die Vorteile der vollen Halbzeuge. Sie weisen einen besseren Verbrauchskoeffizient des Metalls und die bessere Qualitätswerte bei einigen Rohrarten auf. Die Untersuchungen betreffend die Auswahl der Rohrluppen zur Erzeugung von Rohrproduktion werden fortgesetzt. Dies ist mit den fortlaufenden Versuchen auf dem Gebiet der Qualität von hohlen Rohrluppen verbunden.
Vielfältig ist auch der Einsatz von in einem Schleudergießverfahren hergestellten Stahlstäben:
Der Einsatz von in einem Schleudergießverfahren hergestellten Stahlstäben, als Rohrluppen, setzt folgende Vorteile voraus:
Nahtlose Rohre werden aus vielen metallischen Stoffen hergestellt. In der Industrie werden die Rohre aus den Eisenlegierungen (Stahl- und Gusseisenrohre), leichten und schweren Buntmetallen und schwerschmelzenden Metallen oder ihren Legierungen erzeugt. Für die Herstellung von nahtlosen Rohren kommen hauptsächlich Stähle zum Einsatz, unter den warmgewalzten Markenerzeugnissen werden die kohlenstoffarmen Stähle 10-45, Ст5, Ст6 (St5, St6) bevorzugt. Die chemische Zusammensetzung von unterschiedlichen Stahlklassen (von legierten und hochlegierten Sorten) hat die größte Bedeutung bei der Erzeugung von warmgewalzten Rohren: von Edelstahlrohren, von säure-, korrosions- und hitzebeständigen Rohren.
Bei der Erzeugung von Rohren werden die Halbzeuge aus Stahl eingesetzt, die als qualitätsgerechte Sorten bezeichnet werden. Von normalen Stählen unterscheidet sich dieses Produkt dadurch, dass es wenig unerwünschte Komponenten von Phosphor und Schwefel beinhaltet. Eine entsprechende Qualität von Rohrstahl wird auch durch einen geringen Gehalt von gelösten Stickstoff-, Sauerstoff-, Wasserstoffgasen erreicht. Außer der Kontrolle (Analyse) der chemischen Zusammensetzung werden einige Rohrstahlsorten zusätzlich auf mechanische Eigenschaften kontrolliert, werden auf das Makro- und das Mikrogefüge geprüft.
Die Ausgangsprodukte, die bei der Erzeugung nahtloser Rohre eingesetzt werden:
Die Qualität des Vormaterials ist mit den Qualitätsdaten des zukünftigen nahtlosen Rohres eng verbunden. Bei uns und auch im Ausland sind bei der Rohrerzeugung drei Richtlinien in der Technologie der Herstellung von Vorrohren (Halbzeugen) bekannt:
Die Martinöfen, Konverter und elektrische Bogenöfen dienen zur Stahlerzeugung für die zukünftigen Rohre.
Die Hauptdefekte der Gussblö >Lunker in den aus dem beruhigten Stahl hergestellten Gussblöcken,
Bezüglich der Qualität von Gussblöcken unterscheidet man auch eine Reihe von Defekten, die beim Gießen in die Kokille und bei der Bildung einer „erstarrten Haut“ entstehen. Unten betrachten wir die Hauptdefekte.
1) Auflockerung der axialen Fläche. In einem Gussblock aus dem beruhigten Stahl, in seinem axialen Teil werden kleine Schrumpfhohlräume (Lunker) festgestellt. Sie werden als „Auflockerung der axialen Fläche“ bezeichnet.
Beim Walzen des Materials werden die Poren in axialer Richtung nicht immer „geschweißt“. Das kommt in der Regel bei der Erzeugung von großen Halbzeugen zum Ausdruck, weil die Reduzierung nicht ausreichend ist. Die Auflockerung der axialen Fläche kann man bei der Prüfung des Makrogefüges eines Halbzeuges feststellen. Wenn die Poren in der Mitte entstehen, was nicht zulässig ist, wird dieses Metall für die Erzeugung von für eine Sonderanwendung bestimmten Teilen nicht eingesetzt.
Bei der Auflockerung der axialen Fläche:
Es gibt eine direkte Abhängigkeit zwischen einer Auflockerung der axialen Fläche und einem Kegelverhältnis. Je größer das Kegelverhältnis ist, desto stärker erstarrt sich die Oberschicht im Vergleich zu einer unteren Schicht. Der Kegel der Gussblöcke wird kleiner gewählt, zum Beispiel, 2 - 4 %. Der große Kegel erschwert das Walzen der Halbzeuge.
Man kann die Auflockerung der axialen Fläche reduzieren, indem man den oberen Teil des Gussblocks mehr aufwärmt.
2) Einwickeln der Gußhaut. Das ist ein in meisten Fällen auftretender Defekt auf der Oberfläche eines Gussblocks. Die Ursache dieses Defektes ist:
Beim Gießen mit einem Abfüllheber ist die Oberfläche des in der Kokille aufhebenden Metalls mit einer Oxidationshaut zugedeckt. Sie bildet sich durch die Oxidation der Stahlkomponenten mit Sauerstoff. Das Metall erstarrt sich unter der Haut und bildet zusammen mit der Haut eine Schale. Diese Schale nimmt alle Einschlusse auf (nichtmetallische Einschlüsse und Schlackeneinschlusse). Die Merkmale der Bildung und des Wachstums der Schale sind folgende:
Die weiter vergrößerte Haut deckt die Metalloberfläche und haftet an den Kokillenwänden. Das Metall bewegt sich nach oben, zerreißt die Haut und wickelt sie ein. Beim Kontakt der Hautoxyde mit dem Kohlenstoff werden im Stahl die nichtmetallischen Einschlusse und die Gasblasen gebildet. Wenn die Stellen mit eingewickelter Haut gewalzt werden, entstehen dort Risse und Brüche. Beim Gießen der Stähle, die die leicht oxidierenden Elemente (Chrom, Aluminium, Titan) beinhalten, kann die ganze Oberfläche des Gussblocks mit umschlagender Haut bedeckt werden.
Die Oberfläche des Gussblocks mit umschlagender Haut muss gesäubert werden, bevor der Block gewalzt wird. Es werden abrasive Schleifscheiben eingesetzt. Dabei wird die Oberfläche mit einer Flämm-Maschine bearbeitet, die Ausschneidung mit einem hydraulischen Hammer kann auch helfen oder das Abziehen am Drehbank. Solche Methoden reduzieren die Effektivität der Produktionsprozesse und erschweren die Produktionsprozesse selbst, rufen große Metallverluste hervor. Heute werden viele Methoden eingesetzt, die die flüssige Metalloberfläche in der Kokille gegen Oxidation schützen.
3) Querrisse am heißen Gussblock. Die Außenquerrisse werden dadurch gebildet, dass das Gussblock bei der Kristallisation in der Kokille hängen bleibt. Wenn es in den Kokillenwänden die Vertiefungen, Löcher oder Spalten gibt, dringt das flüssige Metall in diese Vertiefungen ein und erstarrt dort. Im halbstarren Zustand sitzt der Gussblock in diesen vertieften Stellen fest, seine Länge ist wegen Schrumpfung schon kleiner geworden. Unter der Masse des Gussblocks kann die Haut zerrissen werden, weil sie noch dünn ist.
Um die oben genannten Defekte zu vermeiden, soll die Kokille an ihre Haube dicht anliegen. Die Kokillen mit defekten Wänden sind zu verschrotten.
4) Längsrisse am heißen Gussblock. Wenn die Gußhaut des erstarrten Metalls nicht fest genug ist, kann sie bei der Kristallisation des Gussblocks zerreißen. Dadurch können auf der Außenoberfläche die Längsrisse entstehen. Die Länge dieser Längsrisse kann von 1 m und mehr betragen und sie sind dann von 1 bis 3 mm breit. Die Risse entstehen, weil das erstarrte Metall schrumpft, die Kokille dehnt sich aus, zwischen der Kokille und dem Gussblock entsteht ein Spalt. In den Wänden der erstarrten Gußhaut bleibt das flüssige Metall stecken. Die dünne Gußhaut hält die Druckspannung nicht aus, ermöglicht eine Längsrissbildung, die in der Regel in den Gussblockecken zu Stande kommt.
Die Längsrisse können auch am Rand des Gussblocks gebildet werden. Dies ist dadurch zu erklären, dass das flüssige Metall sich beim fallenden Guss nicht richtig verteilt. Wenn das Metall in die Kokille nicht achsenrecht gelangt, dann wird die außen gebildete Gußhaut des erstarrten Gussblocks ausgewaschen. Die Gußhaut bricht an dünnen Stellen zusammen.
Die Bildung von Längsrissen ist durch eine erhöhte Stahltemperatur und eine schnelle Gießgeschwindigkeit bedingt. Bei solchen Voraussetzungen bildet sich die Gußhaut langsam und verdickt sich auch nicht so schnell. Die Bildung dieser Gußhaut wird von der Kokillenform beeinflusst. Die in die runden Kokillen zu gießenden Gussblöcke weisen eine größere Zahl von Längsrissen im Vergleich zu den Gussblöcken auf, die in die Kokillen anderer Konfiguration gegossen werden. In den runden Kokillenformen ist der Kontakt zwischen der Kokillen und dem Gussblock nicht dicht, die Gußhaut bildet sich und verdickt sich langsam. Weniger Längsrisse bilden sich auf den Gussblöcken, die in die rechteckigen Kokillen mit den eingebogenen Wellenkanten gegossen werden.
Die Maßnahmen zur Vermeidung von Längsrissen am heißen Gussblock:
5) Längsrisse am kalten Gussblock. Die Bildung von Längsrissen erfolgt am Rand des kalten Gussblocks bei seiner Abkühlung (unter 600 °С). Das kommt bei einer schnellen Abkühlung der Gussblöcke zu Stande und ist durch eine thermische Spannung und eine Phasenspannung bedingt. Zum Vermeidung von dieser Rissbildung sind die Gussblöcke langsam abzukühlen. Noch besser ist es, wenn die Gussblöcke in den Tiefofen bereits in einem heißen Zustand eingelegt werden.
Zur Rissbildung im kalten Zustand neigen sich am meisten die mit Chrom, Mangan, Silizium legierten Stähle. Wenn der Kohlenstoffgehalt im Stahl 0,4 % übersteigt, dann werden die kalten Risse unbedingt gebildet.
6) Unter der Gußhaut liegende Gasblasen. Fast auf der Oberfläche der aus dem beruhigten Stahl hergestellten Gussblöcke bilden sich die Blasen, die als unter der Gußhaut liegende Gasblasen bezeichnet werden.
Sie können entstehen:
Die unter der Gußhaut liegenden Bläschen können die Ursache der Bildung von Haarrissen im Gussvorgang sein. Das sind die feinen dünnen Risse.
7) Höhenvergrößerung des Gussblocks und die inneren Gasbläschen. Diese Beschädigung betrifft die Gussblöcke aus den beruhigten Stählen. Dieser Defekt fördert die Erhöhung des Wasserstoffgehaltes im Stahl. Bei der Kristallisation des Metalls scheidet sich das überflüssige Gas aus (der Wasserstoff). Das fördert eine Ausweitung des Metalls in der Kokille und die Bildung der Bläschen im Gussblock. Am meisten werden dadurch die Gussblöcke aus dem Siliziumstahl beschädigt.
Der Bedarf an der Erhöhung der Effektivität bei der Metallerzeugung fördert die Entwicklung von neuen Technologien bei der Herstellung nahtloser Rohre: der kontinuierlich gegossenen Gussblöcke runder, quadratischer, rechteckiger und mehrkantiger Form. Sie werden entweder direkt in den Rohrwalzwerken verwendet, oder werden vorgewalzt. Das Vorwalzen kommt bei einer Formänderung von quadratischen Gussblöcken zum Einsatz, wenn eine runde Form vergeben werden soll, damit der Gussblock gelocht werden kann (in den Kegelschrägwalzwerken). Manchmal wird das Metall zur Verbesserung seiner Qualität vor dem Lochen vorgewalzt.
Die kontinuierlich gegossenen Gussblöcke sind relativ billig und weisen gute Qualitätskenndaten auf, im Vergleich zu den mit einem traditionellen Gussverfahren gegossenen Gussblöcken. Bei der Erzeugung von Gussblöcken mit einem Durchmesser von 150-400 mm mit einem kontinuierlichen Gussverfahren sind die Aufwändungen minimiert. Da die Umstellung auf andere Abmessungen bei den kontinuierlichen Gießanlagen ziemlich kompliziert ist, ist das Rohrwalzwerk gezwungen, ausgehend von einem Paar gleicher Abmessungen des Gussblocks die Rohre zu produzieren.
Die Abmessungen der Gussblöcke, die mit kontinuierlichem Gussverfahren gegossen werden:
Die Gussblöcke, die mit kontinuierlichem Gussverfahren gegossen werden, kommen in beliebigen Rohrwalzwerken zum Einsatz:
Gute Qualität von Rohren mit einer um 10 - 15% höheren Ausbeute von verkaufsfähigen Rohrprodukten wird erreicht.
In derzeitiger Erzeugung von Rohrprodukten ist ein technologisches Verfahren in der Welt entwickelt, das die Qualität des ursprünglichen Gussblocks wesentlich verbessert hat. Das ist ein Prozess der Sekundärmetallurgie des flüssigen Metalls mit einem kontinuierlichen Gießverfahren.
Die Prozesse der Sekundärmetallurgie sind wirtschaftlich und fördern die Erhöhung von Materialqualität.
Alle im Prozess der Sekundärmetallurgie auszuführenden Operationen erfolgen in der Gießpfanne:
Die Prozesse der Sekundärmetallurgie haben Vorteile im Vergleich zum Raffinieren des Stahls in einem Raffinierofen. Wenn diese Prozesse in den Schmelzöfen durchgeführt werden, dann wird die Schmelze wesentlich länger dauern und die technischen produktions-wirtschaftlichen Kennzahlen werden schlechter. Dank den neuen Technologien in der Sekundärmetallurgie hat sich die alte Philosophie von Schmelzanlagen nach den Sorten der zu schmelzenden Stähle völlig verändert. Der Technologievorgang beim Schmelzen von qualitätsgerechten Stahlsorten lässt sich im Folgenden zusammenfassen: die Erzeugung des flüssigen Produktes in den Anlagen und nachfolgende Entziehung in der Gießpfanne von Phosphor, Kohlenstoff und Schwefel bis zu vorgegebenen Mengen.
Bei solcher Technologie erhöht sich die Leistung von Stahlgießanlagen gravierend.
Die Anwendung von Prozessen der Sekundärmetallurgie ermöglicht die Erhöhung von technologischen Möglichkeiten der Stahlwerke bei der Erzeugung von neuen Stahlsorten. Früher war die Erzeugung von diesen Stahlsorten gar nicht möglich. Dazu gehört die Produktion von Stahlsorten mit einem niedrigen C- und S-Gehalt, mit kleinen Toleranzen für die Legierungselemente, die Rohrstähle für die Rohrleitungen, die sich bei Minustemperaturen und unter einem hohen Druck befinden.
In den metallurgischen Betrieben werden solche Prozesse der Sekundärmetallurgie am meisten eingesetzt, wie eine Spülung mit einem inerten Gas, mit pulverförmigen Materialien (feine Stoffe und Kohlungsstoffe), die Bearbeitung mit synthetischen Schlacken und mit schlackenbildenden Gemischen, Vakuumbehandlung und Vermischung des Stahls mit einem elektromagnetischen Verfahren.
Eine mit den Hochofentechnologien gesammelte Welterfahrung zeigt, dass die Erzeugung eines Roheisens stabiler chemischer Zusammensetzung, die seiner Zusammensetzung in den Konvertern entspricht, praktisch nicht möglich ist. Um eine gewünschte Stahlqualität erreichen zu können, braucht man neben der Stahlbearbeitung in einer Gießpfanne mit den Prozessen der Sekundärmetallurgie das Roheisen außerhalb des Hochofens zu entschwefeln, was immer breitere Anwendung in den Betrieben findet.
Chemische Stahlzusammensetzung, die Anwendung des Stahls, die Arten der nachfolgenden Bearbeitungen setzen die Auswahl der Methoden voraus, die die Stahlqualität fördern. Hier spielen die Produktionsbedingungen, die an das Fertigprodukt gestellten Forderungen eine wichtige Rolle. Die Hauptforderungen sind:
Die Schadgemische, die die nützlichen Eigenschaften von Stahl verringern, sind Phosphor und Schwefel.
Die Maßnahmen zur Reduzierung vom Schwefelgehalt im Stahl:
Bei der Analyse der gemessenen Schlagarbeit des Rohrstahls ist zu sehen, dass diese Charakteristiken bei einem S-Gehalt < 0,015 % geändert werden. Es ist auch festgestellt, dass ein erhöhter Schwefelgehalt (über 0,02 %) eine Zunahme von Oberflächendefekten der Brammen fördert.
Von einer besonderen Bedeutung ist die Senkung des Schwefelgehaltes bei der Erzeugung von Gussblöcken mit einer großen Masse und in den Fällen, wo ein Tiefziehen des Metalls erforderlich ist.
Der Schwefelgehalt im Stahl kann gesenkt werden, indem man einen Schwefelgehalt im Roheisen reduziert. Die Entschwefelung in den Konvertern, in den Öfen mit Doppelwannen, den leistungsstarken Elektroöfen reicht nicht aus. Die Sekundärmetallurgie ist heute eine der besten Möglichkeiten der Schwefelentziehung.
In der ganzen Welt findet die Technologie der Stahlentschwefelung in der Gießpfanne eine breite Anwendung. In die Gießpfanne werden die pulverförmigen Entschwefelungsmittel (Kalziumkarbid, Silico-Kalzium, Magnesium, Gemisch aus dem Flussspat und dem Kalk) mit einem inerten Gas durch eine Blasform eingespült. Durch die Ausführung dieses Prozesses senkt der Schwefelgehalt im Metall bis zu < 0,006 %. Die Effizienz dieses Verfahrens ist um den Faktor 1,5-2 höher, als bei der Auskleidung der Gießpfannen mit den FF-Materialien, die den Sauerstoffeintritt in das Metall verhindert.
Das Einblasen von pulverförmigen Entschwefelungsmitteln ist mit der Aufstellung von einer praktisch neuen Ausrüstung für Pulver- und Pulvergemisch- Zubereitung, für die Beförderung und die Dosierung von Staubgasgemischen verbunden. Dabei soll nicht nur die Dichte eines Staubgasstromes flexibel geregelt werden, sondern auch das Oxidationspotenzial von Staubgasgemischen.
Die Besonderheit dieses Verfahrens der Sekundärmetallurgie von Metallen besteht in der eindeutigen Einrichtung von komplexen Anlagen nicht nur zum Raffinieren der Metalle von Schadgemischen, sondern auch zur Regelung der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur, zur Organisation der Voraussetzungen zur Entziehung von nicht metallischen Einschlüssen, zur Erhaltung der gewünschten Mikro- und Makrostruktur. Das alles trägt zur Erreichung von erforderlichen mechanischen Eigenschaften und der betrieblichen Kenndaten der Metallproduktion bei.
Die Senkung des P-Gehaltes (Phosphor), dessen Anteil im Stahl ungewünscht ist und die Qualitätseigenschaften des Stahls verringert, erfolgt am meisten in den Schmelzöfen. Seltener werden die Prozesse des Phosphorentzugs für Roheisen und Stahl in der Sekundärmetallurgie ausgeführt. Die Stahlerzeugung ist ein Oxidationsprozess, und der in einem Ofen oder in einem Konverter zu erfüllende Phosphorentzug lässt keine Probleme kommen. Einen negativen Einfluss auf die Stahleigenschaften üben die im Stahl befindlichen Sauerstoff und Wasserstoff aus. Der erhöhte Gehalt von dem Sauerstoff und Wasserstoff fördert eine größere Sprödigkeit, die Neigung zur Alterung (weil die Menge von Oxydeinschlüssen groß ist), die Flocken-, Kernlunker- und mittige Sprödigkeitsbildung, die Senkung der Plastizität und der Ermüdungsfestigkeit.
Der Stickstoff ist im Stahl nicht immer schädlich und wird als eine Legierungskomponente eingesetzt. Er beeinflusst die Verfestigungseigenschaften von einigen Baustählen. Bei der Erzeugung von niedriglegierten Stahlsorten für die weitere Herstellung der Blechprodukte mit einem hohen Streckgrad, beim Gießen von Rohr- und Baustählen für die Erzeugnisse, die mit starker Kälte, hohem Druck zu tun haben werden, soll der Stickstoffgehalt im Stahl niedrig sein.
Zu den effektivsten Verfahren zur Senkung der Gasgehalte im Metall gehört die Vakuumbehandlung, die Spülung mit inertem Gas.
Die chemische Zusammensetzung und das Gefüge der Verbindung der Metallen mit den Nichtmetallen (mit nichtmetallischen Einschlüssen) im Stahl beeinflusst mechanische Metalleigenschaften, die Ungleichmäßigkeit der Zusammensetzung des Gussblocks, die Neigung zur Rissbildung, die Schweißfähigkeit. Die Korngröße und die gleichmäßige Verteilung von nichtmetallischen Einschlüssen werden durch eine Zugabe von speziellen Modifikationsmitteln geregelt. Sie werden nach der Stahlerzeugung, bei den Prozessen der Sekundärmetallurgie beigefügt.
Um den Stahl beim Gießen gegen Reoxidation zu schützen, werden die Verunreinigungsfaktoren für nichtmetallische Einschlüsse minimiert. Solche Schutzmaßnahmen werden mittels Argon, Schlacken, wärmeisolierenden Gemischen getroffen. Das kann mit dem Gießen „nach dem Gießspiegel“ (casting under level) erzielt werden.
Die spanlose Bearbeitung von Gussblöcken und kontinuierlich gegossenen Halbzeugen verbessert ihre Qualität wesentlich. Das Schmieden von Eisenblöcken mit einer profilierten Oberfläche trägt mit dem nachfolgenden Abdrehen der Oberfläche und dem Lochen zur Erzeugung einer hochqualitätsgerechten Rohrluppe aus dem hochlegierten Stahl bei, um daraus später die Rohre mit einer Presse herzustellen. Aber ein relativ niedriger Einsatzfaktor des Metalls und große Arbeitsaufwände senken die Effektivität des Prozesses. Der Einsatz von Rotations- und Radialschmiedeverfahren kann man nicht nach oben genannten Gründen als effektiv bezeichnen. Das im Ausland bekannte Rollwalzen, das mit einem kontinuierlichen Gießvorgang kombiniert werden kann (eine Variante eines Gieß- und Walzkomplexes), ist durch seine komplizierte Ausrüstung und durch eine niedrige Kapazität kennzeichnend.
Es ist ein neues Umformverfahren entwickelt worden: radiales Schrägwalzen, das zur Herstellung von Rohrluppen eingesetzt wird.
Die Grundlage dieses Verfahrens bildet das Schrägwalzen mit einem großen Vorschubsteigungswinkel (über 15°), hohen Abnahmen (Einzeln- und Gesamtabnahmen) bei einem Walzen in den Zwei- oder Dreiwalzen- Walzgerüsten.
Im Vergleich zu einem traditionellen Schrägwalzen werden die Rohblöcke auf den modernsten Radialschmiedemaschinen oder Walzstraßen zu Stangen verformt. Hier werden die Voraussetzungen nicht für die Auflockerung der Stangenmitte erzeugt, umgekehrt, für die Verdichtung und eine intensive Umformung des Metalls in der Umformungszone. Dabei werden intensive Formänderungen zu Grunde gelegt, die Innenspannungen und die Umformungen im Metall sind bevorzugt. Das wird durch die Änderung von drei Hauptfaktoren geregelt: räumliche Orientierung, Anordnung der Arbeitswalzen, Geometrie der Verformungszone.
Die Erfahrung der Arbeitsbetriebe mit einem großen Vorschubsteigungswinkel zeigt auf die mögliche Verdichtung der Axialzone von zu walzenden Rohrluppen.
Es ist bekannt, dass die Technologie von Trio-Walzwerken, bei der kein Führungswerkzeug eingesetzt wird, eine gute Manövrierfähigkeit des Walzwerkes gewährleistet. Dabei wird die Abmessung von der zu walzenden Stange (eines Stahlstabes) durch die Einstellung von Walzen bestimmt, sie werden zusammen- und auseinandergeführt, um einen gewünschten Kaliber zu erreichen. Durch das Fehlen eines Führungswerkzeugs wird der Energieverbrauch gesenkt und das Anhaften des Metalls vermieden. Diese Technologie mit dem Einsatz von speziell kalibrierten Walzen garantiert einen hohen Streckgrad in einem Stich.
Die Rohrluppen verschieben sich in einem verengten Kaliber zwischen drei Walzen, die Bewegungen erfolgen nach einer vorgegebenen Kurve mit einem großen Steigungswinkel, werden in einem Durchmesser reduziert mit einer intensiven Verdichtung des Metalls in der Verformungszone.
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Wir sind uns sicher, dass unser Unternehmen „Intech GmbH“ (ООО „Интех ГмбХ“) für Sie zu einem zuverlässigen, qualifizierten und hilfsbereitem Partner und Distributor in Russland werden kann.
Für eine Zusammenarbeit sind wir immer offen. Lassen Sie uns gemeinsam Fortschritte machen!