RU2425158C2 - Вакуумная дуговая печь - Google Patents
Вакуумная дуговая печь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425158C2 RU2425158C2 RU2009133744/02A RU2009133744A RU2425158C2 RU 2425158 C2 RU2425158 C2 RU 2425158C2 RU 2009133744/02 A RU2009133744/02 A RU 2009133744/02A RU 2009133744 A RU2009133744 A RU 2009133744A RU 2425158 C2 RU2425158 C2 RU 2425158C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingots
- melting
- cast
- electrode
- recesses
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910005438 FeTi Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкциям вакуумных дуговых печей для переплавки титановых отходов. В поддоне печи выполнены, по крайней мере, два углубления сферической или конусной формы, образующие литейные полости, предназначенные для заполнения их расплавленным металлом, получаемым при оплавлении остатка расходуемого электрода, и изготовления из него литых заготовок, при этом суммарный объем упомянутых литейных полостей выбран из условия заполнения их жидким металлом без образования перемычек между упомянутыми литейными полостями. Изобретение позволяет сплавлять остаток электрода в литые заготовки, минуя операции по переделу слитков высотой 5-60 мм в кусок для дальнейшего использования их в прессование и/или при переплаве на гарнисажных печах за счет отливки заготовок разной массы, при этом отливки до 1 кг используют для вовлечения в прессование электродов для вакуумной дуговой плавки, свыше - для переплава на гарнисажных печах. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электротермии, в частности к конструкциям вакуумных дуговых печей для переплавки титановых отходов.
Известна вакуумная дуговая печь, в которой сплавляют расходуемый электрод, представляющий собой слиток первого переплава, состоящий из расходуемой цилиндрической части. При переплаве известного расходуемого электрода его приваривают к огарку, предварительно закрепленному в печи на электрододержателе, или к переходнику, приваренному к огарку. (Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. / Андреев А.Л., Аношкин Н.Ф., Бочвар Г.А. и др. - М.: Металлургия, 1994, с.196, рис.71.)
Зона приварки характеризуется химической неоднородностью с основным металлом и является источником загрязнения выплавляемого слитка. Во избежание попадания дефектного металла из зоны приварки в слиток плавильщики не доплавляют последнюю часть электрода (блин), на практике высотой 50-100 мм, что оборачивается значительным снижением выхода годного металла. После выгрузки слитка из печи в нее устанавливают специальный кристаллизатор "чашу", в которую сплавляют остаток ("блин") электрода. Полученный слиток ("оплавыш"), загрязненный зоной приварки, используют для производства ферротитана. Если допускать участие данного слитка во вторичных шихтовых материалах, равномерно распределенных по всему объему шихты, то нужно применять огневую резку, нагрев, ковку, дробеструйную обработку, травление, что является трудоемкой операцией, а также способствует попаданию оксидов и нитридов в шихтовые материалы, что создает предпосылки для выплавки бракованных слитков.
Известна вакуумная печь, содержащая вакуумную камеру, кристаллизатор, электрододержатель, расходуемый электрод и медный поддон. (Патент РФ № 2152141, Н05В 7/18, публ. 2000.06.27) - прототип.
Недостатки существующей печи заключаются в том, что при оплавлении остатка электрода получают слиток ("оплавыш") толщиной 5-60 мм, который в дальнейшем не участвует в переделе на вторичные шихтовые материалы (кусок) и идет на получение ферротитана.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение трудоемкости переработки оплавышей за счет исключения операций (огневая резка, ковка, травление и т.д.) дальнейшей переработки их в кусок; повышение качества шихтовых материалов за счет исключения попадания оксидов и нитридов в шихтовые материалы за счет исключения операции огневой резки, повышение выхода годного за счет дополнительного использования в качестве шихтовых материалов ранее шедшие на FeTi.
Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в следующем: сплавление остатка электрода в литые заготовки, минуя операции по переделу слитков высотой 5-60 мм в кусок для дальнейшего использования их в прессование и/или при переплаве на гарнисажных печах за счет отливки заготовок разной массы. Отливки до 1 кг - для вовлечения в прессование электродов для вакуумной дуговой плавки, свыше - для переплава на гарнисажных печах.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой вакуумной дуговой печи, включающей электрододержатель с расходуемым электродом, вакуумную камеру, кристаллизатор и медный поддон, в поддоне выполнены, по крайней мере, два углубления сферической или конусной формы, образующие литейные полости, предназначенные для заполнения их расплавленным металлом, получаемым при оплавлении остатка расходуемого электрода, и изготовления из него литых заготовок, при этом суммарный объем упомянутых литейных полостей выбран из условия заполнения их жидким металлом без образования перемычек между упомянутыми литейными плоскостями.
Углубления выполнены различного объема, поверхность углублений покрыта нейтральным флюсом на основе CaF2.
Коэффициент заполнения определяется эмпирическим (опытным) путем с таким расчетом, что бы жидкий металл затек в полости без образования перемычек между литыми заготовками, весь остаток электрода используют на изготовление литых заготовок для дальнейшего использования в качестве шихтовых материалов.
Расположение литейных полостей различного объема определяется опытным путем, но с таким учетом, что в центральной части поддона (чаши) отливаются заготовки максимального веса, т.к. она заполняется расплавленным металлом в первую очередь. Расположены они хаотично (по всей площади чаши), различного диаметра и глубины.
Для исключения прилипания жидкого металла при сплавлении остатка расходуемого электрода (прессованного или литого) поверхность углублений дополнительно покрыта пленкой пыли нейтрального флюса.
Реализуемость изобретения подтверждается конкретным примером.
На фиг.1 изображен плоский поддон 1 с углублениями 2 различной формы и глубины.
На фиг.2 изображен плоский поддон с углублениями различной формы и глубины, но поддон имеет вогнутую поверхность с нейтральным флюсом по периферии данного поддона или «медной чаши», специально предназначенной для этой операции.
Печь работает следующим образом.
После сплавления расходуемого электрода по существующей технологии происходит оплавление остатка электрода на поддон (чаша), на котором выполнены 2 углубления диаметром 150 мм, глубиной 120 мм, 1 углубление диаметром 120 мм, глубиной 100 мм, 15 углублений диаметром 80 мм, глубиной 60 мм, остальные углубления, равномерно по периметру окружности, диаметром 45 мм, глубиной 30 мм в виде полусферы или конуса. Для увеличения массы получаемых кусковых отходов на поддон диаметром 1200 мм помещаем темплет толщиной 5-25 мм (толщина не равномерная по диаметру), диаметром 1000 мм.
Печь вакуумируют, включают источник питания на обратной полярности. Катодом является темплет, установленный на поддон (чащу) с углублениями.
При 25 кА происходит нагрев темплета на обратной полярности и его расплавление. Жидкий металл от темплета затекает в углубления, после чего дополнительно затекает металл от остатка расходуемого электрода. Выплавили кусковые отходы общей массой 50 кг (от 0.5 кг до 5 кг).
Кусковые отходы, полученные путем сплавления остатка электрода, остывают в течение 60 минут. Печь вскрывают и вынимают литые кусковые отходы из углубления.
Предлагаемая вакуумная дуговая печь позволяет вовлечь металл, находящийся в «оплавыше», в шихту для выплавки товарных титановых слитков, что повышает выход годного на 1-4%.
Claims (3)
1. Вакуумная дуговая печь, включающая электрододержатель с расходуемым электродом, вакуумную камеру, кристаллизатор и медный поддон, отличающаяся тем, что в поддоне выполнены, по крайней мере, два углубления сферической или конусной формы, образующие литейные полости, предназначенные для заполнения их расплавленным металлом, получаемым при оплавлении остатка расходуемого электрода, и изготовления из него литых заготовок, при этом суммарный объем упомянутых литейных полостей выбран из условия заполнения их жидким металлом без образования перемычек между упомянутыми литейными полостями.
2. Вакуумная дуговая печь по п.1, отличающаяся тем, что углубления выполнены различного объема.
3. Вакуумная дуговая печь по п.1, отличающаяся тем, что поверхность углублений покрыта нейтральным флюсом на основе CaF2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009133744/02A RU2425158C2 (ru) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Вакуумная дуговая печь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009133744/02A RU2425158C2 (ru) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Вакуумная дуговая печь |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009133744A RU2009133744A (ru) | 2011-03-20 |
| RU2425158C2 true RU2425158C2 (ru) | 2011-07-27 |
Family
ID=44053337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009133744/02A RU2425158C2 (ru) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Вакуумная дуговая печь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2425158C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1202410B (de) * | 1964-06-15 | 1965-10-07 | Union Carbide Corp | Anordnung zur Stromversorgung eines metallurgischen Lichtbogenofens |
| DE4035131A1 (de) * | 1990-11-05 | 1992-05-07 | Balzers Hochvakuum | Substratheizen mit niedervoltbogenentladung und variablem magnetfeld |
| RU2152141C1 (ru) * | 1998-08-10 | 2000-06-27 | Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Вакуумная дуговая печь |
-
2009
- 2009-09-08 RU RU2009133744/02A patent/RU2425158C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1202410B (de) * | 1964-06-15 | 1965-10-07 | Union Carbide Corp | Anordnung zur Stromversorgung eines metallurgischen Lichtbogenofens |
| DE4035131A1 (de) * | 1990-11-05 | 1992-05-07 | Balzers Hochvakuum | Substratheizen mit niedervoltbogenentladung und variablem magnetfeld |
| RU2152141C1 (ru) * | 1998-08-10 | 2000-06-27 | Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Вакуумная дуговая печь |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АНДРЕЕВ А.Л. и др. Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1994, с.159-161, рис.58. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009133744A (ru) | 2011-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100493797C (zh) | 一种真空自耗电弧熔炼用电极的焊接方法 | |
| RU2012121882A (ru) | Гибкая система электрической дуговой печи с минимальным потреблением энергии и способы получения стальных продуктов | |
| CN104278167B (zh) | 一种高质量钛铝合金靶材的制造方法 | |
| CN103562663B (zh) | 用于铸造金属材料的系统和方法 | |
| CN86102473A (zh) | 冷炉床熔炼的设备结构和方法 | |
| WO2025020393A1 (zh) | 一种降低氧化物夹杂含量的真空自耗重熔冶炼方法 | |
| RU2425158C2 (ru) | Вакуумная дуговая печь | |
| JP2011173172A (ja) | 活性高融点金属合金の長尺鋳塊製造法 | |
| RU2360014C2 (ru) | Вакуумная дуговая гарнисажная печь | |
| RU2355791C2 (ru) | Способ изготовления слитков высокореакционных металлов и сплавов и вауумная дуговая печь для изготовления слитков высокореакционных металлов и сплавов | |
| RU2148665C1 (ru) | Способ изготовления слитков из некомпактных стальных отходов и устройство для прессования блоков стальных расходуемых электродов для осуществления способа | |
| RU2166842C1 (ru) | Расходуемый электрод | |
| RU2770807C1 (ru) | Способ получения заготовки из низколегированных сплавов на медной основе | |
| RU2286398C2 (ru) | Способ литья металла с использованием гарнисажа в качестве расходуемого электрода | |
| US3603374A (en) | Methods of producing large steel ingots | |
| RU2386707C1 (ru) | Способ получения монолитных слитков-электродов | |
| CN114058863A (zh) | 一种铝/钢电渣重熔复合方法 | |
| RU2674596C1 (ru) | Способ получения расходуемого электрода электрошлакового переплава для формирования многослойной отливки | |
| JP4356107B2 (ja) | インゴットの製造方法 | |
| RU2612867C2 (ru) | Способ плавки высокореакционных металлов и сплавов на их основе и устройство для его осуществления | |
| JP5103007B2 (ja) | 真空アーク溶解用給電治具およびこれを用いた金属インゴットの製造方法 | |
| CN215786607U (zh) | 一种分体式镁合金锭模 | |
| CN205170881U (zh) | 镍基高温合金钢渣冷却分离槽 | |
| JP2001192743A (ja) | チタン又はチタン合金製スクラップの溶解方法 | |
| RU2002105685A (ru) | Способ литья металла с использованием гарнисажа в качестве расходуемого электрода |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180909 |