RU2013457C1 - Способ получения слитков из стружки - Google Patents
Способ получения слитков из стружки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013457C1 RU2013457C1 SU4928923A RU2013457C1 RU 2013457 C1 RU2013457 C1 RU 2013457C1 SU 4928923 A SU4928923 A SU 4928923A RU 2013457 C1 RU2013457 C1 RU 2013457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chips
- electrode
- ingots
- metal
- production
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 abstract 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения слитков из стружки. Сущность изобретения: осуществляют электрошлаковый переплав в кристаллизаторе расходуемого электрода, сформированного из стружки. Электрод имеет трапецеидальное поперечное сечение с кратностью параллельных сторон не менее, чем 1 : 5. Использование такого электрода способствует созданию в процессе плавки электромагнитного перемешивания за счет МГД-конвекции. В результате этого создаются условия наибольшего газовыделения и перекристаллизации металла шва. Литые слитки получаются более пластичными и с высоким уровнем эксплуатационной надежности. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, преимущественно к переработке отходов цветной металлургии, а именно утилизации стружки цветных металлов. Может найти широкое применение в машиностроении, энергетике, сельхозмашиностроении и др. отраслях народного хозяйства, изготавливающих путем механической обработки детали, отдельные элементы и узлы из алюминия, титана, меди и др. цветных металлов. Преимущественно может быть использован в автомобильном и тракторостроительной отрасли.
При механической обработке цветных металлов образуется большое количество металлической стружки. Утилизация отходов вторичных цветных металлов является актуальной задачей, позволяющей возвратить в оборот до 30% дорогостоящих металлов, таких, например, как титан и др.
Известно облагораживающее воздействие на металлическую ванну ее обработки (продувки) газовой смесью (Ar - O2). Положительные результаты обеспечиваются за счет высокой скорости продувки металлической ванны газом, в результате чего интенсифицируется перемешивание шлака и металла, и возможности при этом достичь высокой степени рафинирования [1] . Однако данный способ повышения качества жидкого металла весьма ограничен применительно к литью цветных металлов вследствие высокого средства к кислороду (например, литье титана и др. ) Кроме того процесс энергоемкий и требует значительных производственных площадей.
В качестве прототипа взят способ электрошлакового переплава стружки, который включает формирование расходуемого электрода из стружки и его переплав в кристаллизаторе [2] . Основным недостатком указанного способа является неравномерное распределение тепловой мощности по всему объему металлической ванны и значительный перерасход электрической энергии на единицу выплавляемого металла. Неравномерное распределение тепловой мощности, максимум в центральной части, приводит к ухудшению поверхности слитка и требует последующей механической обработки. Помимо этого снижается рафинирующая способность применяемых шлаков. Особенно это относится к переплаву стружки из цветных металлов, в частности из алюминия. На торце электрода возможно подплавление стружки и перекрытие выходного отверстия электрода, что прерывает процесс переплава. Недостаточно надежная работа узла-толкателя способствует появлению в слитке твердых нерасплавленных частиц и шлаковых включений.
С целью устранения указанных недостатков рекомендуется принципиально новый способ получения слитков из стружки, сущность которого заключается в металлургической переработке (электрошлаковом переплаве) стружки цветных металлов за счет использования асимметричного электрода, создающего МГД-конвекцию. Электрод в сечении имеет минимальный и максимальный размеры, соответствующие кратности параллельных сторон не менее 1: 5.
Цель изобретения - повышение качества слитков.
При переплаве стружки цветных металлов электрод создает в шлаковой ванне посредством воздействия на нее электромагнитных сил fе горизонтальные электровихревые течения с МГД-воздействием на структуру выплавляемого слитка. Электроды изготавливают из стружки цветных металлов и осуществляют их последующее расплавление в условиях рафинирующей обработки всего объема жидкого металла.
Изготовление электрода из стружки различных металлов предусматривает создание электропроводной основы электрода и скрепление ее проводником электрического тока первого либо второго рода. Основу создают путем пропитки стружки указанными материалами. Химический состав стружки идентичен получаемому слитку. При этом в зависимости от температуры плавления стружки пропитку производят металлическими либо неметаллическими материалами. В качестве формирующих электрод приспособлений могут быть использованы водоохлаждаемые и металлические устройства. В некоторых случаях электроды, изготовленные из металла, по химическому составу идентичные переплавляемой стружке, могут быть использованы совместно с основой.
П р и м е р. Конструкция электрода включает водоохлаждаемую изложницу; основу электрода (металлическую стружку); материал пропитки (проводник тока первого либо второго рода); место электрического и металлического контакта.
Рекомендуемым способом могут быть изготовлены электроды из алюминиевой и титановой стружки, при этом в случае изготовления электрода из алюминиевой стружки возможны ее пропитка как жидким алюминием, так и шлаковым расплавом, который используется при электрошлаковом переплаве алюминия. Принимая во внимание высокую температуру плавления титана, целесообразно титановую стружку пропитывать шлаковым расплавом на основе галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов. Для подтверждения целесообразности изготовления электрода рекомендуемым способом была осуществлена плавка электрода, изготовленного из алюминиевой стружки. Пропитка была произведена раствором, состоящим из следующих компонентов: KCl-LiCl-AlF3-LiF-BaCl2. Геометрические размеры электрода: длина 1500 мм, диаметр 45 мм. Параметры режима переплава были следующие: величина тока 6 кА; напряжение 32 В. Были выполнены две контрольные плавки с использованием электродов, полученных пропиткой жидким металлом и шлаковым расплавом.
Механические характеристики полученных слитков приведены в таблице.
Как видно из таблицы, способ изготовления электрода из стружки цветных металлов позволяет получать слитки удовлетворительного качества.
В технической литературе не обнаружено аналогичных решений по изготовлению электродов из отходов цветных металлов. Следовательно, рекомендуемое решение обладает существенной новизной. В связи с отсутствием данных по другим способам изготовления электродов из стружки экономический эффект не подсчитывался.
При использовании рекомендуемого способа изготовления электрода при переработке отходов цветных металлов выявлены следующие преимущества: резкое снижение затрат на переработку вторичных ресурсов; повышение качества литого металла при переплаве электрода с использованием электрошлакового процесса; возможность организации участка передела отходов на каждом предприятии; улучшение условий труда.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ ИЗ СТРУЖКИ, включающий электрошлаковый переплав в кристаллизаторе расходуемого электрода, сформированного из стружки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка, переплавляют предварительно сформированный из стружки электрод трапецеидального сечения, в котором кратность размеров верхнего и нижнего оснований составляет не менее 1 : 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4928923 RU2013457C1 (ru) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Способ получения слитков из стружки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4928923 RU2013457C1 (ru) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Способ получения слитков из стружки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013457C1 true RU2013457C1 (ru) | 1994-05-30 |
Family
ID=21570567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4928923 RU2013457C1 (ru) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Способ получения слитков из стружки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2013457C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152447C1 (ru) * | 1999-08-04 | 2000-07-10 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ электрошлакового переплава компактных материалов |
| RU2335553C2 (ru) * | 2005-04-25 | 2008-10-10 | Сергей Николаевич Чепель | Расходуемый электрод для получения высокотитанового ферросплава электрошлаковым плавлением |
| RU2691828C1 (ru) * | 2018-10-30 | 2019-06-18 | Ао "Зеленодольский Завод Имени А.М. Горького" | Способ получения расходуемых электродов титанового сплава для отливки деталей оборудования, работающего в агрессивных средах под высоким давлением |
-
1991
- 1991-01-31 RU SU4928923 patent/RU2013457C1/ru active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152447C1 (ru) * | 1999-08-04 | 2000-07-10 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ электрошлакового переплава компактных материалов |
| RU2335553C2 (ru) * | 2005-04-25 | 2008-10-10 | Сергей Николаевич Чепель | Расходуемый электрод для получения высокотитанового ферросплава электрошлаковым плавлением |
| RU2691828C1 (ru) * | 2018-10-30 | 2019-06-18 | Ао "Зеленодольский Завод Имени А.М. Горького" | Способ получения расходуемых электродов титанового сплава для отливки деталей оборудования, работающего в агрессивных средах под высоким давлением |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102004063817A1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung oder Reinigung von Metallen und damit verbundene Prozesse | |
| JPS5922150B2 (ja) | ペレツトおよび類似物溶融炉 | |
| US4001461A (en) | Method of producing electrode units for plasmatrons | |
| SU764902A1 (ru) | Способ электрошлаковой сварки легких металлов | |
| RU2013457C1 (ru) | Способ получения слитков из стружки | |
| US11981979B2 (en) | Device and method for preparing low-impurity regenerated brass alloy through step-by-step insertion of electrode | |
| US3669178A (en) | Direct reduction process and simultaneous continuous casting of metallic materials in a crucible to form rods | |
| US3271828A (en) | Consumable electrode production of metal ingots | |
| ES2182447T3 (es) | Procedimiento para la fabricacion de aleaciones homogeneas por fundicion y refundicion. | |
| US4167963A (en) | Method and apparatus for feeding molten metal to an ingot during solidification | |
| RU94042777A (ru) | Способ получения расходуемых электродов из титана и его сплавов | |
| CA1326838C (en) | Process for the addition of metal elements into metal melts | |
| US3768541A (en) | Process and plant for electroslag remelting of consumable electrodes | |
| US20040040688A1 (en) | Method and device for producing ingots or strands of metal by melting electrodes in an electroconductive slag bath | |
| US3759311A (en) | Arc slag melting | |
| SU1700073A1 (ru) | Способ электрошлакового переплава некомпактных материалов | |
| JPH05285632A (ja) | エレクトロスラグ溶解法 | |
| US2850443A (en) | Method of treating alloys | |
| SU933722A1 (ru) | Способ выплавки сплавов в дуговых электропечах | |
| JPS6160835A (ja) | エレクトロスラグ再溶解炉 | |
| SU1242529A1 (ru) | Способ обработки металла шлаком | |
| US3656535A (en) | Consumable electrode melting using a centrifugal cast electrode | |
| US3244508A (en) | Process and apparatus for the production of metallic products with very low carbon content | |
| SU428945A1 (ru) | Способ электродуговой плавки бетона | |
| Lian | The Effects of Electroslag Remelting Variables on the Pool Shape of Molten Metal |