JP2008178908A - Process for electroslag remelting of metal and ingot mold used therefor - Google Patents
Process for electroslag remelting of metal and ingot mold used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008178908A JP2008178908A JP2007295473A JP2007295473A JP2008178908A JP 2008178908 A JP2008178908 A JP 2008178908A JP 2007295473 A JP2007295473 A JP 2007295473A JP 2007295473 A JP2007295473 A JP 2007295473A JP 2008178908 A JP2008178908 A JP 2008178908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ingot mold
- water
- cooled
- insulated
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 3
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
- B22D23/06—Melting-down metal, e.g. metal particles, in the mould
- B22D23/10—Electroslag casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
本発明は、本特許出願の請求項１の前提部分に従って、長さの短い水冷式スライディング・インゴット・モールド内で、１つまたは複数の消耗性電極から再溶解ブロックを製造する、金属、特に鉄合金やニッケル合金のエレクトロスラグ再溶解のプロセスに関する。また、本発明はこのプロセスを実行するために、従来の技術を改良したインゴット・モールドを含む。
The present invention provides a metal, in particular iron, for producing a remelting block from one or more consumable electrodes in a short water-cooled sliding ingot mold according to the preamble of
今日稼動しているエレクトロスラグ再溶解炉では、再溶解ブロックを造形および製造するために水冷式インゴット・モールドが使用されており、ブロックを造形する水冷式インゴット・モールドの壁と、一般的に銅からなるスラグ浴とを有している。スラグ浴が一般的に銅からなる理由は、連続鋳造からも知られているように、金属の固体化によって放出される大量の熱を冷水に素早く効率良く取り除くのに、この材料が最も適しているからである。連続鋳造では長さの短いインゴット・モールドのみが使用され、最初の熱棒支持シェルの形成後に、固体化している熱棒がそのインゴット・モールドからおよそ連続的に引き抜かれる。その一方で、従来の技術によるエレクトロスラグ再溶解では、いわゆる固定されたインゴット・モールドおよび長さの短いスライディング・インゴット・モールドが一般的に使用されている。 In electroslag remelting furnaces operating today, water-cooled ingot molds are used to shape and manufacture remelt blocks, and the walls of the water-cooled ingot mold that forms the blocks and generally copper And a slag bath. The reason why slag baths generally consist of copper is that this material is most suitable for quickly and efficiently removing the large amount of heat released by metal solidification into cold water, as is also known from continuous casting. Because. In continuous casting, only a short ingot mold is used, and after forming the first hot rod support shell, the solidified hot rod is withdrawn from the ingot mold approximately continuously. On the other hand, in the electroslag remelting according to the prior art, a so-called fixed ingot mold and a sliding ingot mold having a short length are generally used.
固定されたインゴット・モールドでは、インゴット・モールドの長さが製造されるブロックの長さに相当する。溶解溜まりの金属表面の上に浮かぶスラグ浴の中で消耗性電極を溶解することによって、再溶解プロセス中にインゴット・モールドに再溶解された金属が連続的に充填され、このとき、インゴット・モールド、すなわちインゴット・モールドの壁と、再溶解ブロックとは相対運動をしていない。 In a fixed ingot mold, the length of the ingot mold corresponds to the length of the block to be manufactured. By dissolving the consumable electrode in a slag bath that floats on the metal surface of the dissolution pool, the ingot mold is continuously filled with the remelted metal during the remelting process, when the ingot mold That is, the ingot mold wall and the remelt block are not in relative motion.
スライディング・インゴット・モールドを用いると、再溶解ブロックはインゴット・モールドの長さの何倍にもなる長さに製造される。このとき、その長さの短い水冷式インゴット・モールドは、溶解炉融体およびキャスティング・モールドの役目を果たし、その内部には高熱のスラグ浴があり、消耗性電極から溶解した金属が集められて固体化し、引き続き再溶解ブロックを造形する。よって、インゴット・モールドは、再溶解プロセスを実行するためにスラグ浴およびブロック固体化の領域にのみ必要となる。いったん再溶解ブロックが固体化してしまえば、キャスティング・モールドの目的は終わる。このため、インゴット・モールドの長さを前記に記載した範囲に限定し、溶解プロセスの間に、例えばブロック造形の速度と同じ平均速度で造形中のブロックをインゴット・モールドから引き抜くことが可能となる。このことは、造形されたブロックとインゴット・モールドの壁との間の相対運動になり、溶解溜りの金属表面は凹状になり、開始フェーズ時以外のブロック全体の造形の間は実質的にインゴット・モールド内で一定のレベルに留まる。造形中のブロックを、前記のとおり作業プラットフォーム上に設置されたインゴット・モールドから引き出す代わりに、固定された底板上に再溶解ブロックを造形し、調整装置を用いてブロック造形の速度と同じ速度で長さの短いインゴット・モールドを上方に引き抜くことも可能である。 With a sliding ingot mold, the remelt block is manufactured to a length that is many times the length of the ingot mold. At this time, the water-cooled ingot mold with a short length serves as a melting furnace melt and a casting mold, and there is a high-heat slag bath inside, and the molten metal is collected from the consumable electrode. Solidify and then re-dissolve block. Thus, an ingot mold is only required in the slag bath and block solidification areas to perform the remelting process. Once the redissolved block has solidified, the purpose of the casting mold is over. For this reason, the length of the ingot mold is limited to the range described above, and during the melting process, for example, the block being formed can be pulled out of the ingot mold at the same average speed as the speed of block forming. . This is a relative movement between the shaped block and the wall of the ingot mold, the metal surface of the melt pool is concave, and substantially during the shaping of the entire block except during the start phase. Stay at a certain level in the mold. Instead of pulling out the block being modeled from the ingot mold installed on the work platform as described above, the remelted block is modeled on the fixed bottom plate, and the speed of the block modeling is adjusted using the adjustment device. It is also possible to pull out a short ingot mold upward.
一般的に知られているように、エレクトロスラグ再溶解中における溶解電力の消費量は、同様に電力を使用して稼動する他の溶解プロセス、例えばアーク炉またはるつぼ形誘導炉におけるスクラップ金属の溶解のようなものに対し比較的大きい。それは、エレクトロスラグ再溶解中は、再溶解ブロックの欠陥の無い固体化構造を確実にすることを優先して金属溶解速度が制御されているからである。それ故に、流れる電流によって高温に加熱されて加熱源となっているスラグ浴と水冷式インゴット・モールドの壁との直接的な接触は、付加的な充分な悪い影響を持つので、溶解速度を上昇させることによるエネルギーの節約はできない。 As is generally known, the consumption of melting power during electroslag remelting is similar to the melting of scrap metal in other melting processes that operate using power as well, such as arc furnaces or crucible induction furnaces. It is relatively large for things like This is because during electroslag remelting, the metal dissolution rate is controlled in favor of ensuring a solidified structure free of defects in the remelting block. Therefore, direct contact between the slag bath heated to high temperature by the flowing current and the wall of the water-cooled ingot mold has an additional sufficiently bad effect, increasing the dissolution rate. It is not possible to save energy.
室温から鉄合金またはニッケル合金を溶解させて、約１６００℃に加熱するためには、理論上のエネルギー要求量は約４００kWh/tが必要となる。電力のみを使用するアーク炉または誘導炉内で溶解および過熱が起こる場合、プロセス関連の熱損失により、５００〜７００kWh/tのエネルギー消費量が予想される。これとは対照的に、例えば直径１０００ｍｍを持つ再溶解ブロックを１０００kg/hの割合で製造したときのエネルギー消費量は、使用されるスラグとスラグ浴の表面高さに応じて、１０００〜１８００kWh/tになる。このことは、高熱のスラグ浴から水冷式インゴット・モールドの壁を経由して冷水に伝わる熱量の流れが、スラグの成分に応じて１０００〜２０００kW/m２になることによる。最も頻繁に使用されている、CaO、CaF２およびAl２O３をそれぞれ１／３ずつ有するスラグにおいては、約１１００kW/m２が予想される。１０００ｍｍの直径を持つインゴット・モールド内およびスラグ面の高さが約２００ｍｍのスラグ浴内での再溶解に関しては、スラグ領域でのエネルギー損失量は約６３０kWが予想され、これは再溶解ブロック造形が１０００kg/hの再溶解速度で行われた場合のエネルギー消費量である約６３０kWh/tに相当する。この値は、前記のスラグを用いた再溶解中の総エネルギー消費量である約１３００kWh/tと比較すると、実に５０％に相当する。しかし、より多くのCaF２の含有量を持つスラグを使用した場合、この割合は著しくさらに高くなる。 In order to melt an iron alloy or nickel alloy from room temperature and heat it to about 1600 ° C., the theoretical energy requirement is about 400 kWh / t. When melting and overheating occurs in an arc furnace or induction furnace using only electric power, energy consumption of 500-700 kWh / t is expected due to process-related heat losses. In contrast, the energy consumption when a remelted block having a diameter of 1000 mm, for example, is produced at a rate of 1000 kg / h is 1000-1800 kWh / h depending on the slag used and the surface height of the slag bath. t. This is because the flow of heat transmitted from the hot slag bath to the cold water through the wall of the water-cooled ingot mold becomes 1000 to 2000 kW / m 2 depending on the components of the slag. In the most frequently used slag having 1/3 each of CaO, CaF 2 and Al 2 O 3 , about 1100 kW / m 2 is expected. Regarding remelting in an ingot mold with a diameter of 1000 mm and in a slag bath with a slag surface height of about 200 mm, the energy loss in the slag area is expected to be about 630 kW, This corresponds to an energy consumption of about 630 kWh / t when performed at a remelting rate of 1000 kg / h. This value actually corresponds to 50% when compared to about 1300 kWh / t, which is the total energy consumption during remelting using the slag. However, this ratio is significantly higher when slag with a higher CaF 2 content is used.
上述した理由から、溶解エネルギー消費量を低下させるために、スラグ浴の領域における熱損失に対してインゴット・モールドを断熱することは自明である。特許文献１によると、これに相当する提案は１９６８年に既にされており、これによると、インゴット・モールド内の溶解された金属の表面の位置を制御することによって、溶解された金属の上に浮かぶスラグ全体が、インゴット・モールドの断熱された領域における液状のスラグ層として集められる。このように、断熱によって液状のスラグ層の温度は、前記金属の溶融温度より高く、または少なくともそれと同一の温度に保たれる。そのため、インゴット・モールド内の液状の金属は集められ、インゴット・モールドの断熱領域に移動するので、インゴット・モールドの断熱された部分と水冷された部分とを分ける境界ラインは溶解溜まりの金属表面より下に位置することになる。 For the reasons described above, it is self-evident to insulate the ingot mold against heat loss in the area of the slag bath in order to reduce dissolution energy consumption. According to U.S. Pat. No. 6,057,051, a corresponding proposal was made in 1968, and according to this, by controlling the position of the surface of the molten metal in the ingot mold, The entire floating slag is collected as a liquid slag layer in the insulated area of the ingot mold. Thus, the temperature of the liquid slag layer is kept higher than the melting temperature of the metal or at least the same temperature by the heat insulation. Therefore, the liquid metal in the ingot mold is collected and moved to the heat insulation area of the ingot mold, so the boundary line separating the heat-insulated part and the water-cooled part of the ingot mold is from the surface of the molten metal. It will be located below.
従来の技術である前記の構成は、固体化する先端が適切に形成されていないので、稼動使用時に多大な困難が生じるという欠点を持つ。このため、金属のこの過熱によって、この金属がインゴット・モールドの断熱された部分と水冷された部分との間のギャップに侵入し、水冷された下部に接触しながらそこで固体化して、ギャップ内に垂れ下がったままの金属タブ（tab）を形成することがある。そのタブの厚み次第では、ブロックはインゴット・モールド内にいずれにせよ垂れ下がったままになり、ブロックの引き抜きが不可能となり、その結果、再溶解プロセスが終了される。タブの厚みが薄く、かつ、ブロックの表面全体に形成されていない場合は、固体化シェルに亀裂を形成し、少なくともブロックのその後の処理を困難にする。より深い亀裂が形成された場合には、液状の金属およびスラグが流出し、その結果、やはり再溶解プロセスが終了される。断熱された容器から始まり、液状の金属または最終的に固体化する金属と接触しながら水冷固体化する工程の問題は、水平連続鋳造で知られている。熱伝導、液状の金属に対する湿潤性、およびその他に関する特有の性質によって、固体化の進行が、断熱された部分と水冷された部分との境界ラインを超えて進行しないようにしたり、固体化熱棒シェルから容易に取り外しができる
窒化ホウ素から作られたいわゆるブレークリングが、断熱された部分と水冷された部分との移行点に設けられることによって前記問題が解決される。しかしながら、窒化ホウ素は生成するのが複雑で高価な材料であり、直径約２００ｍｍが上限となる従来の連続鋳造の寸法以下の比較的小さい寸法でしか得ることができず、このため、エレクトロスラグ再溶解にとって重要である直径５００ｍｍまたはそれを大きく超える寸法には適していない。
そこで、本発明の目的は、エレクトロスラグ再溶解中のスラグ浴の領域における断熱の経済的な利点を利用する一方で、それだけでなく、ひいては前記で説明した問題を回避して、効果的な方法で技術を応用することができる。 Thus, the object of the present invention is to take advantage of the economic advantages of thermal insulation in the area of the slag bath during electroslag remelting, while still avoiding the problems described above and thus an effective method. The technology can be applied.
独立請求項によって、前記目的が達成することができ、従属項が好ましい発展した形態を示している。さらに、明細書、図面および／または特許請求の範囲に開示されている少なくとも２つの特徴の全ての組み合わせが、本発明の構成の中に含まれる。表示され指定された範囲に関しては、その範囲内にある数値は限定的な数値としても開示されるべきであり、また、必要に応じて使用されるべきである。 The independent claims can achieve the object, with the dependent claims indicating a preferred development. Further, all combinations of at least two features disclosed in the specification, drawings and / or claims are included in the configuration of the invention. For ranges shown and designated, numerical values within that range should also be disclosed as limiting numerical values and should be used as needed.
本発明の課題解決手段は、２つの上下部分を有する長さの短い公知のスライディング・インゴット・モールドを使用することで達成され、その下部は従来の方法で水冷されるキャスティング・モールドの横断面を造形し、上部は熱を除去するために完全にまたは部分的に断熱されており、開始フェーズ時以外の通常のブロック造形の間、溶解溜まりの金属表面は、インゴット・モールドと再溶解ブロックとの間の相対運動の適切な制御によってインゴット・モールドの水冷された下部、つまりインゴット・モールドの水冷された部分と断熱された部分とを分ける境界ラインより下の位置に常時保たれ、溶解溜まりの金属表面と、水冷された部分と断熱された部分とを分ける境界ラインで形成される面との間の距離は５ｍｍ、最大で１００ｍｍであり、また、溶解溜まりの金属表面の上に浮かぶスラグ浴の高さの少なくとも７５％が断熱された部分の領域に位置している。 The solution to the problem of the present invention is achieved by using a known short sliding ingot mold having two upper and lower parts, the lower part of which is a cross section of a casting mold which is water cooled in a conventional manner. Shaped and the top is fully or partially insulated to remove heat, and during normal block shaping, except during the start phase, the metal surface of the melt pool is in contact with the ingot mold and remelt block. With appropriate control of the relative movement between the metal and the molten pool, it is always kept below the boundary of the water-cooled lower part of the ingot mold, that is, below the boundary line that separates the water-cooled part of the ingot mold from the insulated part. The distance between the surface and the surface formed by the boundary line separating the water-cooled part and the heat-insulated part is 5 mm, maximum 100 mm There also, at least 75% of the height of the slag bath floating on the dissolution puddle of metal surfaces is located in the region of the heat insulating portions.
前記相対運動は、公知の方法で段階的または連続的に行われるものでよい。段階的な運動に関しては、その運動ステップはブロック造形速度の少なくとも２倍であり、ステップ後に休止が伴う。原則的には、このような運動ステップのそれぞれの後に反対方向へのステップを伴ってよく、その反対方向のステップの長さ、すなわちステップのストローク長さは正方向の運動ステップの最大３０％である。適用可能な場合には、往復運動が連続的な引き抜き運動を伴ってもよい。 The relative movement may be performed stepwise or continuously by a known method. For stepped motion, the motion step is at least twice the block build speed, with a pause after the step. In principle, each such motion step may be followed by a step in the opposite direction, the length of the step in the opposite direction, i.e. the stroke length of the step, being up to 30% of the forward motion step. is there. Where applicable, the reciprocating motion may involve a continuous pulling motion.
放熱を防ぐ層の製造に関しては、断熱性のある、好ましくはセラミック製の層、例えば磁器製の層を持つ内層（lining）が特許文献１に提案されている。この材料だけでなく他のセラミック材料が持つ問題点は、それらが過熱された反応性の高いスラグに溶解され、ほんの短時間で消耗してしまうということにある。 With regard to the production of a layer that prevents heat dissipation, US Pat. No. 6,057,077 proposes a lining with a heat insulating, preferably ceramic, for example, porcelain layer. The problem with other ceramic materials as well as this material is that they are dissolved in superheated and highly reactive slag and are consumed in a very short time.
本発明のさらなる利点、特徴および詳細は本発明の好ましい例示的な実施形態についての以下の説明や図面より明らかになる。 Further advantages, features and details of the present invention will become apparent from the following description and drawings of preferred exemplary embodiments of the present invention.
図１は１つの図面の中に、従来技術を改良し、本発明のプロセスを実行するのに特に適したインゴット・モールドを備え、多数の構成部を有するインゴット・モールドユニットの縦断面を示している。 FIG. 1 shows, in one drawing, a longitudinal section of an ingot mold unit comprising a number of components with an ingot mold that is particularly suitable for carrying out the process of the invention, improving the prior art. Yes.
インゴット・モールド１０は縦方向Ａに２つの部分に区分されている。多数の部分を有するインゴット・モールド・ユニット１０としてのスライディング・インゴット・モールドの下部は、水冷された固体化する、すなわちキャスティング・モールド１２を示し、そのキャスティング・モールド１２の内壁が、好ましくは、銅から作られたインサート１４からなる。そのインサート１４は水ジャケットまたは水ボックス内に設けられている。なお、水ジャケットと水ボックスは図示されていない。インサート１４より内側では、インゴット・モールド縦方向Ａにおいてインサート１４より上に位置する消耗性電極２から滴り落ちる金属が、溶解溜まり４で集められて固体化し、再溶解ブロック６を形成する。溶解溜まり４の金属表面５の上にスラグ浴８が形成される。
The
溶解溜まりの金属表面５が、キャスティング・モールドの上部の水冷のフランジ表面１８よりも下に常時位置するようにしながら、下方へ移動可能な底板１６によってキャスティング・モールド１２から再溶解ブロック６が引き抜かれる。水冷のフランジ表面１８より上に位置し、多数の構成部を有するインゴット・モールドの上部２０は、長方形断面を持つ管状リングの形状をした水冷の支持構造物２２と、同様に環状の形をしたインサート２４とを備えている。インサート２４の内側の層２６は、好ましくは黒鉛または高融点金属、例えばタングステンやモリブデンからなり、また、高さｈのスラグ浴８と接触している。長方形の環状断面を持つ内側の高温耐熱層２６は、キャスティング・モールド１２の内径ｄとほぼ一致する内径を有する。
The
同様に長方形の環状断面を持ち、断熱の機能を果たす中央層２８は、内側の高温耐熱層２６と支持構造物２２との間に設けられている。この中央層２８は、好ましくは断熱性を持ち、耐火性を持ち、温度変化に対して耐性を持つセラミック製の材料からなり、例えば耐熱のセラミック繊維マット、セラミック製ウール、あるいは軽量で耐火性を持つレンガ、もしくは、充てん材料、微細粒材料のような、さらに別の耐熱のセラミック製の材料または粒状金属からなる。
Similarly, a
原則的に、インゴット・モールドの断熱された上部２０の支持構造物２２は、インゴット・モールドの下部１２の水ジャケットの拡張部として形成されてよく、支持構造物２２よりも内側に、内側の高温耐熱層２６と中央層２８が設けられる。さらに、インゴット・モールドの上部２０は支持構造物２２、内側の高温耐熱層２６、および中央層２８からなり、必要ならば、同様に水冷されて、長方形の環状断面を持つ管状リングの形状をしたカバーリング３０に押さえつけられてもよく。このために、カバーリング３０は、図示されない要素によってインゴット・モールドの水冷された下部１２の水ジャケットと一緒に固定されてよい。
In principle, the insulated upper 20
インゴット・モールド１２から再溶解ブロック６を引き抜く代わりに、再溶解ブロック６は固定された底板の上で造形されてもよい。この場合、再溶解ブロック６の引き抜きに関して上述された方法と類似した方法で、インゴット・モールド・ユニット１０をブロック造形の速度に従って、図１に示されたかっこ内の上方に向いた矢印の方向へ段階的にまたは連続的に引き上げなければならない。
Instead of pulling out the
インゴット・モールド・ユニット１０のある実施形態では、図示されているように、スラグ浴８と接触するインゴット・モールドの上部２０が有するインサート２４は、電源３５の溶解電流の高電流導線３２を経由して、戻り導線３４に接続されて、これにより、インサート２４は底板１６と同一の電位となる。
In an embodiment of the
しかしながら、例えば、図示されていない、高融点を持ち電流を通さないセラミック製の材料を有する内側の層が、インゴット・モールドの水冷された下部１２と、少なくとも、内側の層２６と、必要ならば、インゴット・モールドの上部２０の支持構造物２２との間に設けられている場合、インゴット・モールドの上部２０のインサート２４を消耗性電極２につながる電源へと接続することもできる（図示されていない）。この場合、インゴット・モールドの上部の内側の層２６は、消耗性電極２と同電位となり、また、インゴット・モールドの下部１２に対して電気的に絶縁されている。
However, for example, an inner layer, not shown, having a high melting point, non-current carrying ceramic material, includes a water-cooled
２ 消耗性電極
５ 溶解溜まりの金属表面
６ 再溶解ブロック
８ スラグ浴
１０ インゴット・モールド
１２ インゴット・モールドの下部
１８ 境界ライン
２０ インゴット・モールドの上部
2
18
Claims (14)
開始フェーズ時以外の通常のブロック造形の間、溶解溜まりの金属表面（５）は、前記インゴット・モールド（１０）と前記再溶解ブロック（６）との間の相対運動の制御によって、前記インゴット・モールドの水冷された前記下部（１２）、つまり前記インゴット・モールドの水冷された部分と前記断熱された部分とを分ける境界ライン（１８）より下方の位置に常時保たれ、前記溶解溜まりの金属表面（５）と、前記水冷された部分と前記断熱された部分とを分ける前記境界ライン（１８）とで形成される面との間の距離が５ｍｍ、最大で１００ｍｍであり、また、前記溶解溜まりの金属表面（５）の上に浮かぶスラグ浴（８）の高さ（ｈ）の少なくとも７５％が前記断熱された部分の領域に位置していることを特徴とするエレクトロスラグ再溶解のプロセス。 Consists of two upper and lower parts, the lower part (12) forms a cross section of a water-cooled casting mold, and the upper part (20) is a fully or partially insulated length to remove heat. In a short water-cooled sliding ingot mold (10), a remelting block (6) is produced from at least one consumable electrode (2), for electroslag remelting of metals, especially iron alloys and nickel alloys. Process,
During normal block shaping except during the start phase, the molten pool metal surface (5) is controlled by controlling the relative movement between the ingot mold (10) and the remelt block (6). The metal surface of the melting pool is always kept at a position below the lower part (12) of the mold that is water-cooled, that is, below the boundary line (18) that separates the water-cooled part of the ingot mold and the heat-insulated part. The distance between (5) and the surface formed by the boundary line (18) that separates the water-cooled part and the heat-insulated part is 5 mm and a maximum of 100 mm, and the dissolution pool Electros characterized in that at least 75% of the height (h) of the slag bath (8) floating above the metal surface (5) of the metal is located in the region of the insulated part The process of grayed re-dissolved.
前記断熱されている上部（２０）は多数の層を有し、断熱性の中央層（２８）は、外層となる水冷された支持構造物（２２）と、前記スラグ浴（８）に接触する内側の高温耐熱層（２６）との間に設けられていることを特徴とするインゴット・モールド。 A water-cooled lower part (12) shaped longitudinally and water-cooled in at least two parts to form a section of the casting mold to carry out at least the process of any one of claims 1-5. An ingot mold for electroslag remelting, having an upper part (20) bonded to the lower part (12) and insulated to remove heat,
The heat-insulated upper part (20) has a number of layers, and the heat-insulating central layer (28) is in contact with the outer water-cooled support structure (22) and the slag bath (8). An ingot mold characterized by being provided between the inner high temperature heat resistant layer (26).
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA1884/2006 | 2006-11-15 | ||
| AT18842006A AT504574B1 (en) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | METHOD OF ELECTRIC SLACKING METHODS OF MELTING METALS |
| DE102006062460.2 | 2006-12-28 | ||
| DE200610062460 DE102006062460A1 (en) | 2006-11-15 | 2006-12-28 | Mold for electro-slag refining of metals based on iron and nickel alloys comprises an upper insulated part having several layers to prevent heat loss |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008178908A true JP2008178908A (en) | 2008-08-07 |
| JP5203680B2 JP5203680B2 (en) | 2013-06-05 |
Family
ID=39326485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007295473A Expired - Fee Related JP5203680B2 (en) | 2006-11-15 | 2007-11-14 | Metal electroslag remelting process and ingot mold used therefor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5203680B2 (en) |
| AT (1) | AT504574B1 (en) |
| DE (2) | DE102006062460A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011240407A (en) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Inteco Special Melting Technologies Gmbh | Method and device for continuously detecting slag level in electroslag remelting apparatus with short slidable mold |
| JP2015180509A (en) * | 2014-03-04 | 2015-10-15 | 日立金属株式会社 | casting method and casting mold |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1817124A1 (en) * | 1968-01-09 | 1969-08-14 | Ver Edelstahlwerke Ag | Method and device for cooling metal melts formed by electroslag remelting, in particular steel melts |
| JPS6340664A (en) * | 1986-08-05 | 1988-02-22 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | Water cooled casting mold for melting and refining of metal |
| JP2004522852A (en) * | 2000-11-14 | 2004-07-29 | インテコ・インターナショナーレ・テクニシェ・ベラツング・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Method for producing metal ingot or billet by melting electrodes in conductive slag bath and apparatus for performing the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU520785A1 (en) * | 1974-11-28 | 1977-10-25 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона | Electroslag remelting furnace |
| DE19614182C1 (en) * | 1996-04-11 | 1997-07-31 | Inteco Int Techn Beratung | Water-cooled casting die for production of blocks or strips |
| AT410412B (en) * | 2000-11-10 | 2003-04-25 | Inteco Int Techn Beratung | METHOD OF ELECTRIC SLACKING METHODS OF MELTING METALS |
-
2006
- 2006-11-15 AT AT18842006A patent/AT504574B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-12-28 DE DE200610062460 patent/DE102006062460A1/en not_active Ceased
-
2007
- 2007-11-09 DE DE200750007048 patent/DE502007007048D1/en active Active
- 2007-11-14 JP JP2007295473A patent/JP5203680B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1817124A1 (en) * | 1968-01-09 | 1969-08-14 | Ver Edelstahlwerke Ag | Method and device for cooling metal melts formed by electroslag remelting, in particular steel melts |
| JPS6340664A (en) * | 1986-08-05 | 1988-02-22 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | Water cooled casting mold for melting and refining of metal |
| JP2004522852A (en) * | 2000-11-14 | 2004-07-29 | インテコ・インターナショナーレ・テクニシェ・ベラツング・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Method for producing metal ingot or billet by melting electrodes in conductive slag bath and apparatus for performing the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011240407A (en) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Inteco Special Melting Technologies Gmbh | Method and device for continuously detecting slag level in electroslag remelting apparatus with short slidable mold |
| JP2015180509A (en) * | 2014-03-04 | 2015-10-15 | 日立金属株式会社 | casting method and casting mold |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE502007007048D1 (en) | 2011-06-09 |
| JP5203680B2 (en) | 2013-06-05 |
| AT504574B1 (en) | 2009-08-15 |
| AT504574A1 (en) | 2008-06-15 |
| DE102006062460A1 (en) | 2008-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113547102B (en) | Device and method for preparing large steel ingot by conductive crystallizer electroslag remelting method | |
| CN107262686B (en) | A kind of device and method preparing compound steel ingot | |
| CN108746562B (en) | Device and method for preparing large composite steel ingot by graphite electrode ring preheating electroslag casting | |
| CN113061741B (en) | Electroslag remelting composite device and method for improving temperature distribution of slag bath by external magnetic field | |
| US7849912B2 (en) | Process for electroslag remelting of metals and ingot mould therefor | |
| CN104498804A (en) | Preparation method of high-temperature alloy and high-temperature alloy thereof | |
| JP3539706B2 (en) | Chill mold and metal remelting method using the same | |
| KR101574247B1 (en) | Continuous casting equipment and method for high purity silicon | |
| JP3949208B2 (en) | Metal remelting method and apparatus used for manufacturing continuous casting | |
| JP5203680B2 (en) | Metal electroslag remelting process and ingot mold used therefor | |
| CN108660320A (en) | A kind of low-aluminium high titanium-type high temperature alloy electroslag remelting process | |
| JP2018094628A (en) | Casting method of active metal | |
| CN109609975A (en) | It is electrolysed the method that aluminium alloy is prepared in situ | |
| CN104903024B (en) | The continuous casing of the ingot bar being made up of titanium or titanium alloy | |
| PL71106B1 (en) | ||
| JPH0639635B2 (en) | Electroslag remelting method for copper and copper alloys | |
| RU2661322C2 (en) | Method for manufacture of bimetallic electrode by electroslag cladding | |
| CN110484742A (en) | A kind of method that electron-beam smelting High Purity prepares Fe-W intermediate alloy | |
| JP2002192332A (en) | Float molten casting device | |
| JP2005059015A (en) | Device for melting and casting metal | |
| JP2004522852A (en) | Method for producing metal ingot or billet by melting electrodes in conductive slag bath and apparatus for performing the same | |
| US2759230A (en) | Ingot molds provided with a hot-top | |
| SU874759A1 (en) | Method of spent billet remelting | |
| CN1031629C (en) | Metal refinery and continuous casting complex device | |
| JPS62502598A (en) | Method for manufacturing hollow billets by electroslag remelting and apparatus for carrying out the method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100202 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120619 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121009 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121218 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130214 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5203680 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |