RU2008109797A - METHOD OF VOLKOV FOR THE PRODUCTION OF CHEMICALLY ACTIVE METALS AND DEVICE OF VERTICAL-STATIONARY PLASMATRON- "VSP" - Google Patents

METHOD OF VOLKOV FOR THE PRODUCTION OF CHEMICALLY ACTIVE METALS AND DEVICE OF VERTICAL-STATIONARY PLASMATRON- "VSP" Download PDF

Info

Publication number
RU2008109797A
RU2008109797A RU2008109797/28A RU2008109797A RU2008109797A RU 2008109797 A RU2008109797 A RU 2008109797A RU 2008109797/28 A RU2008109797/28 A RU 2008109797/28A RU 2008109797 A RU2008109797 A RU 2008109797A RU 2008109797 A RU2008109797 A RU 2008109797A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
metal
arc
plasma
electrode
Prior art date
Application number
RU2008109797/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2401477C2 (en
Inventor
Анатолий Евгеньевич Волков (RU)
Анатолий Евгеньевич Волков
Original Assignee
Анатолий Евгеньевич Волков (RU)
Анатолий Евгеньевич Волков
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Евгеньевич Волков (RU), Анатолий Евгеньевич Волков filed Critical Анатолий Евгеньевич Волков (RU)
Priority to RU2008109797/28A priority Critical patent/RU2401477C2/en
Priority to PCT/RU2009/000117 priority patent/WO2009113913A1/en
Publication of RU2008109797A publication Critical patent/RU2008109797A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2401477C2 publication Critical patent/RU2401477C2/en

Links

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
    • C22B9/20—Arc remelting
    • 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
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1295—Refining, melting, remelting, working up of titanium
    • 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
    • C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
    • C22B9/226—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. plasma
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • 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
    • C22B9/003—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

1. Способ вертикально-стационарного плазмотрона, включающий горение дуги на электроде, формирование плазменной струи за счет газа и концентрацию дуги в сопле и электромагнитном поле, обогревающей формируемый металл, отличающийся тем, что в этом плазмотроне защита сопла происходит за счет расплава восстановленного или недовосстановленного металла, стекаемого по нему с расходуемого электрода или подсыпаемого на сопло отдельно, а его толщина регулируется режимами плавления за счет переполюсовки тока на электроде, сопле и формируемом металле, при этом газ для плазмы образуется в зоне горения дуги над соплом за счет откачки вакуума через зону формирования слитка металла, находящуюся под соплом. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вертикально-стационарный плазмотрон может работать по принципу косвенного, прямого и переменного действия, при этом электрод является анодом, на котором выделяется кислород и другие газы, а слиток металла катодом, где восстанавливается металл электрохимически, плазмохимически и металлотермически. ! 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для усиления тепловой мощности плазмы газ может нагнетаться в дуговой разряд дополнительно, для усиления восстановления металла из полости ниже сопла проводят глубокую откачку вакуума. ! 4. Устройство вакуумно-стационарного плазмотрона, включающее горение дуги на электроде и охлаждаемом поддоне, сжатие дуги в плазму, которая подогревает расплав, формируемый в охлаждаемом кристаллизаторе, отличающееся тем, что поддон в центральной части имеет отверстие, что переводит его в сопло, на которое может быть подключен минус или ноль, а вокруг него может б1. The method of a vertically stationary plasmatron, including the burning of an arc on an electrode, the formation of a plasma jet due to gas and the concentration of the arc in the nozzle and an electromagnetic field that heats the formed metal, characterized in that in this plasmatron the protection of the nozzle occurs due to the melt of the reduced or underreduced metal flowing down it from the consumable electrode or poured onto the nozzle separately, and its thickness is regulated by melting modes due to the polarity reversal of the current on the electrode, nozzle and the formed metal, while the gas for the plasma is formed in the arc burning zone above the nozzle due to vacuum pumping through the formation zone an ingot of metal under the nozzle. ! 2. The method according to claim 1, characterized in that the vertically stationary plasmatron can operate according to the principle of indirect, direct and alternating action, wherein the electrode is the anode on which oxygen and other gases are released, and the metal ingot is the cathode, where the metal is electrochemically reduced , plasma-chemically and metallothermically. ! 3. The method according to claim 2, characterized in that in order to increase the thermal power of the plasma, the gas can be additionally injected into the arc discharge; to enhance the recovery of the metal from the cavity below the nozzle, a deep vacuum is pumped out. ! 4. The device of a vacuum-stationary plasmatron, including the burning of the arc on the electrode and the cooled pan, the compression of the arc into plasma, which heats the melt formed in the cooled crystallizer, characterized in that the pan in the central part has a hole, which transfers it to the nozzle, to which minus or zero can be connected, and around it can be

Claims (5)

1. Способ вертикально-стационарного плазмотрона, включающий горение дуги на электроде, формирование плазменной струи за счет газа и концентрацию дуги в сопле и электромагнитном поле, обогревающей формируемый металл, отличающийся тем, что в этом плазмотроне защита сопла происходит за счет расплава восстановленного или недовосстановленного металла, стекаемого по нему с расходуемого электрода или подсыпаемого на сопло отдельно, а его толщина регулируется режимами плавления за счет переполюсовки тока на электроде, сопле и формируемом металле, при этом газ для плазмы образуется в зоне горения дуги над соплом за счет откачки вакуума через зону формирования слитка металла, находящуюся под соплом.1. The method of vertically stationary plasmatron, including the burning of an arc on an electrode, the formation of a plasma jet due to gas and the concentration of the arc in the nozzle and the electromagnetic field heating the formed metal, characterized in that the nozzle is protected in this plasmatron by the melt of the reduced or unreduced metal flowing down it from the consumable electrode or added to the nozzle separately, and its thickness is regulated by the melting modes due to polarity reversal of the current on the electrode, nozzle, and formed lle, wherein the gas for plasma is formed in the arc zone above the nozzle due to a vacuum pump through a zone forming a metal ingot, which is under the nozzle. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вертикально-стационарный плазмотрон может работать по принципу косвенного, прямого и переменного действия, при этом электрод является анодом, на котором выделяется кислород и другие газы, а слиток металла катодом, где восстанавливается металл электрохимически, плазмохимически и металлотермически.2. The method according to claim 1, characterized in that the vertically stationary plasmatron can operate on the principle of indirect, direct and variable action, while the electrode is an anode on which oxygen and other gases are released, and a metal ingot is a cathode where metal is restored electrochemically plasmochemical and metallothermal. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для усиления тепловой мощности плазмы газ может нагнетаться в дуговой разряд дополнительно, для усиления восстановления металла из полости ниже сопла проводят глубокую откачку вакуума.3. The method according to claim 2, characterized in that in order to enhance the thermal power of the plasma, the gas can be injected into the arc discharge additionally, in order to enhance the recovery of the metal from the cavity below the nozzle, a deep vacuum is pumped out. 4. Устройство вакуумно-стационарного плазмотрона, включающее горение дуги на электроде и охлаждаемом поддоне, сжатие дуги в плазму, которая подогревает расплав, формируемый в охлаждаемом кристаллизаторе, отличающееся тем, что поддон в центральной части имеет отверстие, что переводит его в сопло, на которое может быть подключен минус или ноль, а вокруг него может быть установлен соленоид, вращающий по его поверхности расплав восстановленного и невосстановленного металла, выравнивая его толщину и защищая его от тепловой нагрузки.4. The device is a vacuum-stationary plasma torch, including arc burning on the electrode and the cooled tray, compressing the arc into a plasma that heats the melt formed in the cooled mold, characterized in that the tray has a hole in the central part, which transfers it to the nozzle onto which minus or zero can be connected, and around it a solenoid can be installed, rotating the melt of the reduced and unreduced metal on its surface, equalizing its thickness and protecting it from heat load. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что под соплом может быть расположен индуктор, дополнительно разогревающий плазму, препятствующий намерзанию на сопло расплава металла и концентрирующий его поток, а охлаждаемый кристаллизатор может быть выполнен в виде скользящего кристаллизатора, позволяющего удерживать зеркало ванны расплава на одном расстоянии от среза сопла, то есть не нарушая технологическую работу плазмотрона, при этом для установки может использоваться вытягивающее устройство слитка с перехватом и поперечным вращением. 5. The device according to claim 4, characterized in that an inductor can be located under the nozzle, additionally heating the plasma, preventing the molten metal from freezing on the nozzle and concentrating its flow, and the cooled mold can be made in the form of a sliding mold, which allows holding the mirror of the molten bath at one distance from the nozzle exit, that is, without disrupting the technological operation of the plasma torch, while an ingot pulling device with interception and lateral rotation can be used for installation.
RU2008109797/28A 2008-03-14 2008-03-14 Volkov's method of producing chemically active metals and application of vertical stationary "vsp" plasma generator RU2401477C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109797/28A RU2401477C2 (en) 2008-03-14 2008-03-14 Volkov's method of producing chemically active metals and application of vertical stationary "vsp" plasma generator
PCT/RU2009/000117 WO2009113913A1 (en) 2008-03-14 2009-03-10 Method for producing chemically active metals and the structural design of a vertical stationary plasmotron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109797/28A RU2401477C2 (en) 2008-03-14 2008-03-14 Volkov's method of producing chemically active metals and application of vertical stationary "vsp" plasma generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008109797A true RU2008109797A (en) 2009-09-20
RU2401477C2 RU2401477C2 (en) 2010-10-10

Family

ID=41065448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109797/28A RU2401477C2 (en) 2008-03-14 2008-03-14 Volkov's method of producing chemically active metals and application of vertical stationary "vsp" plasma generator

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2401477C2 (en)
WO (1) WO2009113913A1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU553842A1 (en) * 1975-12-15 1986-10-30 Предприятие П/Я Г-4911 Vacuum plasm-electroslag furnace
US4681627A (en) * 1985-06-03 1987-07-21 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Process for preparing an ingot from metal scrap
RU1770420C (en) * 1990-07-31 1992-10-23 Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря Method of refractory metals and alloys purification from non-ferrous metal impurities
RU2209841C2 (en) * 1998-03-30 2003-08-10 Волков Анатолий Евгеньевич Metal pouring method
RU2209842C2 (en) * 1999-12-20 2003-08-10 Волков Анатолий Евгеньевич Metal melting and pouring method
UA74680C2 (en) * 2004-02-23 2006-01-16 Anatolii Tymofiiovych Neklesa A method for producing iron or alloys thereof and a plant for realizing the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2401477C2 (en) 2010-10-10
WO2009113913A1 (en) 2009-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105132705B (en) The method and device of vacuum magnetic control electric arc remelting refining metal
US20140326427A1 (en) Method and apparatus for reducing bubbles or gas pockets in a metal ingot using a continuous casting mold
CZ298370B6 (en) Process of heat treatment of a solidifying liquid metal and apparatus and electrode for plasma arc generator
CN102560136A (en) Smelting and arcing process for vacuum consumable electro-arc furnace, and smelting process
CN204221180U (en) Small-sized endoporus powder plasma cladding welding torch
US11428471B2 (en) Chaotic stirring device and method combining plasma arc smelting and permanent magnet
CN212778615U (en) Multi-electrode vacuum non-consumable arc melting device for titanium and titanium alloy
RU2008109797A (en) METHOD OF VOLKOV FOR THE PRODUCTION OF CHEMICALLY ACTIVE METALS AND DEVICE OF VERTICAL-STATIONARY PLASMATRON- "VSP"
RU2536561C1 (en) Method to control electric arc during vacuum-arc remelting
KR101823944B1 (en) Apparatus and method for manufacturing ingot of titanium
JP2003033862A (en) Plasma torch for heating molten steel
KR20120099490A (en) Electrode for direct current continuous arc furnace
RU2465202C2 (en) Method of purifying metallurgical silicon with wet alternating current plasma in vacuum
JP2018098122A (en) Discharge failure suppression method for graphite electrode in plasma heating device
JP4456284B2 (en) Molten steel heating device using plasma torch
Paton et al. Arc slag remelting for high strength steel & various alloys
WO2011099208A1 (en) Silicon vacuum melting method
JPS6195755A (en) Heating method of molten metal in tundish
RU62847U1 (en) DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING
JP4505811B2 (en) Casting method for molten alloy
RU2648615C1 (en) Method of plasmochemical metal refining in vacuum and plasmotron for its implementation
JP2007024396A (en) Induction heating melting furnace
CN103567424A (en) Molten metal refinement continuous casting tundish
RU2403120C2 (en) Plant to cast metal blanks
JP2002283016A (en) Device for heating molten steel in tundish using plasma torch

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110315