Переплав високоякісних інструментальних сталей методом ешп

Однією з особливостей електрошлакової плавки являється  видалення шкідливих речовин  із шлакової ванни ( фтористий водень та окиси металів). Але пари, котрі  утворюються під час плавки не попадають в зону дихання робочого персоналу, тому що вони видаляються  вентиляційною системою.

Концентрація шкідливих  речовин на ділянці складає 1,1…1,7 мг/м3, що відноситься до 3-го класу небезпеки (від 1,1 до 10 мг/м3) згідно ГОСТ 121007-80 [20].

 

7.4 Теплове та інфрачервоне випромінювання

Інфрачервоне випромінювання (теплове) виникає скрізь, де температура  вище абсолютного нуля, і є функцією теплового стану джерела випромінювання. На ділянці, де проходить позапічна обробка сталі, спостерігається теплове та інфрачервоне випромінювання інтенсивністю різниці між теплом, що надходить на ділянки i витратою його через огорожі будівлі. Тепло, що надходить – це тепло, яке виділяється металом, агрегатами, людьми. Металургійне обладнання в основному виділяє радіаційну i конвективну теплоту.

 У нашому випадку джерелами теплового випромінювання є шлак  у  комплексах електрошлакового переплаву Р 951 УШ та УШ 129, а також машина безперервного лиття.

Довгохвильове інфрачервоне випромінювання поглинається в основному  в епідермісі, видимі i ближні випромінювання поглинаються кров’ю в шарах дерми i підшкірній жиpoвiй клітчатці. Наслідки порушення мікроклімату – це перегрів або переохолодження тіла робітника, тепловий удар та інші негативні явища i захворювання.

До  заходів захисту від теплового та інфрачервоного випромінювання на дослідному заводі спец електрометалургії ім. Є.О. Патона НАН України захист відстанню, так як працівник перебуває не безпосередньо біля установи а біля пульту керування та також виділяються зони виділення випромінювання.

 

7.5 Електробезпека

Основними заходами захисту  від ураження електрострумом є:

• застосування робочої, подвійної, або підсиленої ізоляції;
• дотримання відповідної відстані до струмоведучих частин чи шляхом закриття, огородження струмоведучих частин;
•   застосування блокуючих пристроїв та огороджувальних пристроїв для запобігання помилкових операцій та доступу до струмоведучих частин;

- надійного та швидкодіючого  автоматичного відключення частин  електрообладнання, що потрапило під напругу і пошкоджених дільниць електромережі, в тому числі захисного відключення;

- захисне заземлення та  занулення корпусів електрообладнання  та елементів електроустаткування,  що можуть потрапити під напругу внаслідок пошкодження ізоляції;

• вирівнювання потенціалів;
• застосування роздільних трансформаторів;
• застосування напруги 42В і нижче змінного струму частотою 50 Гц та 110В і нижче постійного струму;
• застосування попереджувальної сигналізації, написів та плакатів;
• застосування обладнання яке понижує напругу електричних полів;
• застосування засобів захисту та пристроїв, в тому числі для захисту від дії електричного поля в електроустановках, в яких його напруженість перевищує допустимі норми [19].

Захисне заземлення згідно ПУЕ треба виконувати при напрузі  змінного струму 380В і більше, в  усіх електроустановках. Захисне заземлення являється ефективною мірою захисту при живленні електроустаткування від електромереж напругою до 1000В. Воно засноване на зниженні напруги дотику, що досягається за рахунок малого опору заземлення в електроустановках з ізольованою нейтраллю.

Приміщення в якому  було проведено науково-дослідну роботу відноситься до приміщень підвищеної небезпеки.

В лабораторії електронно-променевих технологій спостерігається: відносна вологість повітря, яка не перевищує 75 % протягом тривалого часу; наявність  високої температури, яка перевищує 35 °С протягом тривалого часу; наявність  струмопровідного пилу; струмопровідної  підлоги (металевої); металеві елементи технологічного устаткування, які можуть опинитися під напругою [20].

Установка Р951 УШ, яка використовуються при виконанні даної роботи, відноситься до ОІ класу електротехнічних виробів, згідно ПУЕ вона має подвійну або посилену ізоляцію і не має елементів для заземлення.

Напруга на вході кожної установки складає 380 В. Згідно з  вимог ПУЕ опір захисного заземлення розподілу струму в будь-який період року не повинно перевищувати 4 Ом. Вертикальні заземлювачі розташовані в одну лінію [21].

Захисний об'єкт – електрошлакова піч Р 951 УШ.

Напруга мережі до 1000В.

Тип заземлювального пристрою - вертикальний.

 

7.6 Пожежна безпека

Пожежна профілактика передбачає заходи із запобігання та ліквідації пожеж. Для оцінки ймовірності виникнення пожежі при виробничому процесі в ОНТП-24-86  введена класифікація усіх виробництв за ступенем пожежної небезпеки [22].

В процесі дослідження ми використовуємо не горючі матеріали, які при відновленні, спіканні та плавленні знаходяться у розпеченому чи розплавленому стані. У зв'язку з цим приміщення лабораторії за ступенем пожежної небезпеки згідно з ОНТП-24-86 віднесемо до категорії «Г».

В цілях запобігання пожежі в лабораторії забороняється:

• палити;
• зберігати пальні та легкозаймисті матеріали, не пов'язані з технологічним процесом;
• використовувати електронагрівальні прибори у побутових цілях;
• користуватись зіпсованим електричним устаткуванням, некаліброваними електричними запобіжниками, не заземленими електроприладами;
• захаращувати проходи та виходи;

захаращувати проходи  до засобів гасіння пожежі (вогнегасників, вентильних пожежних кранів).

На ділянці усі установки  живляться електричним струмом, тому для їх гасіння використовуються вогнегасники типу ОУ-2, ОУ-5 (при напрузі 220В) та порошкові вогнегасники (напруга  до 1000 В) - МГС (порошок на основі графіту) чи ПК (порошок хлоридів натрію та калію).

Відповідальні особи перед  закриттям приміщення проводять  ретельний огляд. Перекривають воду та знеструмлюють усі установки. Ключі здають черговому вахтеру.

Співробітники чи студенти, що виявили виникнення пожежі, зобов'язані: викликати пожежну допомогу за телефоном 5-01 (міський - 01); прийняти усі заходи до урятування людей та гасіння пожежі усіма доступними засобами гасіння пожежі.

План евакуації з приміщення лабораторії наведено на рис. 7.2.

Рисунок 7.3- План евакуації  з приміщення лабораторії ЕШП

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

      1.Зливки ЕШП інструментальної сталі мають високу якість як по зовнішній поверхні, так і по хімічному складу. Кількість сірки в процесі ЕШП знижується в 2-3 рази і її вміст в металі складає 0,01-0,015%. Вміст вуглецю залишається на межі початкового в сталі і не перевищує 0,35%.

      2. Отриманий  метал при випробуваннях різними  видами деформації показав високі  механічні властивості, що свідчить  про його чистоту по неметалеви  скупченням і домішкам.

      3.  Показано, що метод ЕШП характеризується  великим виходом годного сплаву, цей показних складає 80-90%.

      4. Показано, що метод ЕШП є перспективним  для виробництва високоякісних  інструментальних сталей, що йдуть  на виготовлення деталей інструментів.

      5. Економічно  обґрунтовано доцільність утилізації  інструментальної сталі.

     6. Розроблено  програму розрахунку маси зливка  за допомогою програми Microsoft Visual Basic.

 

 

 

 

 

 

 

CONCLUSIONS

         1. Bullion ESR tool steel with high quality on internal structure and chemical composition. Number of sulfur ESR is reduced by 2-3 times and its content in the metal is 0,01-0,015. Carbon remains at the original in stainless steel and does exceed 0,35 %.

        2. The resulting metal when testing different types of deformation showed good mechanical properties, is evidence of its purity by nonmetallic and impurities.

        3. Shown that the menhod is characterized by high output ESP honnoho metal, the figure is 80-90%.

       4. Shown that ESP method is promising for the production of high quality tool steel, Wich are tools for making parts.

       5. Economic expediency of utilization of instrumental steel.

       6. The program calculation the mass of the ingot at the program Microsoft Visual Basic.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

       1. Методичні рекомендації до виконання дипломної атестаційної роботи на ступінь бакалавра / Уклад: Г. О. Ремізов, Ю.Я. Готвянський – К:НТУУ «КПІ», 2010 – 99 с.

       2. Егоров А.В. Расчет мощности и параметров електрошлаковых печей черной металургии, М.: Металлургия, 1986. – 280 с.

       3. Электрические  промышленные печи, под ред. Свенчанского А.Д., М.: Металлургия 1976 – 414 с.

       4. Латаш Ю.В., Медовар Б.И. Электрошлаковый переплав, - М.: Металургия, 1970. – 343 с.

        5. Методичны  вказывки «Устаткування та технологія спеціальної металургії » Електрошлакові печі, конструкція та їх характеристики. Київ НТУУ «КПІ» , 2008 – 136 с.

       6. Методичиские указания «Оборудование спецелектрометалургических цехов», К.: КПИ, 1985. – 112 с.

       7. Электрошлаковые  печи / под редакцией Патона Б.Е.,Медовар Б.И. К.: Наукова думка, 1976. – 414 с.

       8. Электрошлаковый переплав / под редакцией Патона Б.Е., М.: Металлургия, 1964. – 480 с.

       9. Плавильные агрегати спеціальної електрометалургії: Атлас. Ч1: Електрошлакові, дугові та індукційні вакуумні печі. Уклад. Ремізов Г.О.; за ред. Патона Б.Е., Чернеги Д.Ф. – К.: ІВЦ «Політехніка», 2002 – 96 с

      10. Геллер Ю.А. Инструментальные стали, М.: Металлургия, 1983 – 527 с.

       11. From ESR to continuous CC-ESRR process: development in remelting technology towards better products and  productivity. D.Alghisi, M. Milano, L.Pazienza.  – 12 c.

      12. The electroslag rapid remelting process under protective atmosphere of 145 mm billets. Ing. D.Alghisi, M. Milano. – 16 c.

      13. ДСН 3.3.6.042 – 99. Державні санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень.

      14. ГОСТ 12.1.007-80 ССБГ, Вредные вещества. Классификацмя и требования безопасности.

      15. ОНТП 24-86. Определение категорий помещений  и зданий по противопожарной  и пожарной безопасности.

      16.Основи охорони праці: Підручник. 2-ге видання, доповнене та перероблене / за ред.. К. Н. Ткачук, М.О. Халімовського. – К.: Основа, 2006 – 448 с.