России, мечтающей о Сколково, нельзя не быть индустриальной. И тут самое время обратиться к нашей недавней истории. Об этом – заметки семидесятых-девяностых годов XX века из жизни Московского металлургического завода «Серп и молот».

4. ОСВОЕНИЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ МАРОК СТАЛИ НА УНРС

Начиная с 1996 года, у завода «Серп и молот» возникла острая необходимость в изготовлении собственной заготовки из нержавеющей стали различных марок для последующего передела на сорт, калибровку, стальную проволоку, лист и ленту (из-за невозможности по целому ряду причин получения такой заготовки со стороны).

Специалисты завода «Серп и молот» совместно со специалистами ЦНИИЧермет имени И. П. Бардина и Московского вечернего металлургического института приступили к разработке и освоению технологии непрерывной разливки нержавеющей стали на действующей двухручьевой УНРС в широком диапазоне марочного сортамента.

Для решения поставленной задачи пришлось провести большой объём научно-исследовательских работ с громадными затратами средств на проведение опытных плавок и их разливки, учитывая постоянно возрастающую цену на мировых рынках никеля и ферросплавов.

Перечень основных из этих работ:

1. Подбор оптимального состава шлакообразующих смесей для защиты зеркала металла в кристаллизаторе и разработка методики подачи этих смесей в кристаллизатор.

Разработка конструкций защитных труб на участках «стальковш-промковш» и «промковш-кристаллизатор».

Исследование гидродинамики движения неметаллических включений в промковше.

Введение в практику непрерывной разливки обязательного торкретирования стенок промковша специальной огнеупорной массой.

Разработка специальной конструкции гребёнок водовоздуш-ного охлаждения заготовки УНРС в процессе разливки.

Во всех этих исследовательских работах приняли участие как работники завода, так и сотрудники ЦНИИчермет, ВНИИМЕТМАШ и МВТУ.

Кроме того, для обеспечения необходимой чистоты выплавленного металла, подаваемого на УНРС, пришлось заменить весь парк сталеразливочных ковшей с переходом на магнезитовую футеровку вместо шамотной, что предъявило дополнительные требования к сохранению оптимальных температур металла в стальковшах на протяжении всей разливки.

Существенным фактором, обеспечивающим устойчивую работу УНРС завода «Серп и молот», явился пуск в эксплуатацию принципиально новой для завода установки «печь-ковш» с вакуумно-кислородным рафинированием металла в ковше, что позволяет принимать заказы от предприятий самых ответственных отраслей нашей промышленности - заказы, предусматривающие весьма высокие требования по неметаллическим включениям и содержанию газов в металле.

В результате всех перечисленных работ была освоена разливка около 30 марок нержавеющей стали, как уже было сказано, - с последующим прокатом на лист, ленту, сорт, калиброванный металл и стальную проволоку.

Сюда относятся высокохромистые марки 08-40X13, 65X13, 12X17, 06Х17Т, 15Х25Т, хромоникелевые марки 08Х18Н10, 12Х18Н9 с титаном и без, 07Х25Н13, Х23Н18, ЭЙ 943А, 04Х20Н10Г2Б, ЭП 647, ЭЙ 981А с весьма жёсткими пределами по отдельным элементам (Р до 0,015%, Си до 0,06%, Со до 0,04% и т.п.) с жёстко регламентированной ферритной фазой.

С уверенностью можно сказать, что сегодня в России никто не разливает на УНРС марки стали этого типа в кристаллизаторы квадрат 140x140 - 160x160 мм и слябы 140x300 мм и 140x400 мм с дальнейшим переделом этих слябов на уникальном стане 560. Важным этапом в развитии работ на заводе «Серп и молот» (Осипов В. Л.) явилась разработка совместно с ЦНИИчермет имени И. П. Бардина (Александрова Н. М., Макушев С. Ю.) и МГТУ имени Н. Э. Баумана (Супов А. В.) технологии непрерывной разливки быстрорежущей стали Р6М5. Выполненная работа защищена патентами РФ на принципиально новый способ получения литых металлических изделий (№ 2101129. приоритет от 26.09.1996 г.) и на способ обработки литых заготовок из сталей с низкой технологической пластичностью (№ 2159291, приоритет от 10.04. 2000 г.)

На применении импульсно-непрерывной кристаллизации металла основана новая технология непрерывной разливки быстрорежущих сталей на МНЛЗ радиального типа. В 1997 году началось внедрение новой технологии получения непрерывнолитой заготовки сечением 160х160мм стали Р6М5. Был предложен вариант системы регулируемого охлаждения заготовки, в котором слиток в ходе затвердевания охлаждается не монотонно и замедленно, что обычно предписывается технологической документацией, а прерывисто с чередованием периодов кратковременного резкого переохлаждения с периодами отогрева. Метод получил название импульсно-непрерывной кристаллизации. В оценке качества полученных заготовок принимал участие академик Н. П. Лякишев.

Разливка быстрорежущих сталей по новой технологии сокращает продолжительность цикла производства на 30 процентов по сравнению с действующей технологией, снижает потери металла на обрезь, угар, зачистку до 25 процентов от массы слитка, исключает трудоёмкие переделы, связанные с сифонной разливкой в изложницы, специальными видами ковки и другими.

По структуре, уровню и стабильности механических и технологических свойств непрерывнолитая быстрорежущая сталь Р6М5 превосходит сталь, полученную по традиционной схеме: слиток-ковка-прокатка. Готовая продукция в виде горячекатаных и холоднокатаных листов толщиной 2-6 мм и прутков со специальной отделкой поверхности с Ж 1-6 мм передаётся на машиностроительные заводы для изготовления фрез и свёрл. Результаты испытаний материалов соответствуют ГОСТ 19-265.

Таким образом, технические решения по созданию УНРС данного типа, принятые на заводе «Серп и молот» более двадцати лет тому назад, полностью оправдались. Были не напрасными и дальнейшие усилия по существенному расширению сортамента УНРС - весьма трудоёмких и одновременно - остродефицитных на сегодняшний день высоколегированных марок стали.