RU2084549C1 - Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления - Google Patents
Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084549C1 RU2084549C1 RU9494037492A RU94037492A RU2084549C1 RU 2084549 C1 RU2084549 C1 RU 2084549C1 RU 9494037492 A RU9494037492 A RU 9494037492A RU 94037492 A RU94037492 A RU 94037492A RU 2084549 C1 RU2084549 C1 RU 2084549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- electron
- ingot
- container
- melting
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/077—Electron guns using discharge in gases or vapours as electron sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
-
- 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
- C22B9/228—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by particle radiation, e.g. electron beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/31—Processing objects on a macro-scale
- H01J2237/3123—Casting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/31—Processing objects on a macro-scale
- H01J2237/3128—Melting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может найти применение при получении слитков и слябов технического титана коммерческой чистоты в электронно-лучевых установках с промежуточной емкостью и с использованием в качестве исходной шихты губчатого титана. Способ включает изготовление расходуемого титанового контейнера, заполнение его губчатым титаном, подачу заполненного расходуемого контейнера в зону действия электронных лучей, нагрев и оплавление его торца над промежуточной емкостью, рафинирование металла в промежуточной емкости при постоянной мощности нагрева, слив жидкого металла в кристаллизатор и формирование в нем слитка. Сущность: подачу расходуемого контейнера осуществляют с линейной скоростью перемещения, равной или меньшей линейной скорости распространения фронта температуры плавления, обеспечивающей дегазацию и испарение хлоридов магния или натрия, при поддержании величины приведенной энергии плавки на рафинирование металла в промежуточной емкости и на формирование слитка в кристаллизаторе в пределах 3-10 кВт.ч/кг.м2 и 0,5-2,5 кВт.ч/кг.м2 соответственно. Установка для осуществления способа содержит в качестве источников нагрева электронные пушки с отклоняющими системами, расходуемый контейнер, промежуточную емкость и кристаллизатор. Сущность: в качестве источников нагрева установлены газоразрядные электронные пушки, уровень рабочего давления которых выше давления в камере плавки, в частности, электронные пушки высоковольтного тлеющего разряда, причем отношение расстояния между отклоняющими системами пушек и промежуточной емкостью к ее площади не менее 3 м-1. 2 с и 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может быть найти применение при получении слитков и слябов технического титана коммерческой чистоты.
Известен способ электронно-лучевого переплава шихты на основе уплотненного губчатого титана, включающий изготовление расходуемой заготовки путем прессования губки, подачу расходуемой заготовки в зону действия электронных лучей, нагрев и оплавление торца расходуемой заготовки над промежуточной емкостью, слив жидкого металла в кристаллизатор и формирование в нем слитка [1]
Известна электронно-лучевая установка для переплава губчатого титана, содержащая электронные пушки с отклоняющими системами, промежуточную емкость и кристаллизатор [1]
Недостатками способа и установки являются:
низкий выход годного металла из-за его сильного разбрызгивания вследствие затрудненного выхода газов и летучих компонентов из прессованной заготовки в процессе ее оплавления;
большой удельный расход электроэнергии и снижение производительности установки, связанные с необходимостью снижения скорости плавления из-за нестабильности работы традиционных электронных пушек с накаленным катодом, находящихся под воздействием непрерывного потока газов и паров переплавляемого металла из технологической камеры в пушку, возникающего в условиях неравномерного, часто взрывного характера газовыделения из расплавляемого металла и достигающей 1-3 порядка разности давлений между пушкой и камерой плавки:
высокие себестоимость и трудоемкость процесса изготовления прессованной расходуемой заготовки, что приводит к ухудшению сквозных технико-экономических показателей электронно-лучевого переплава губчатого титана.
Известна электронно-лучевая установка для переплава губчатого титана, содержащая электронные пушки с отклоняющими системами, промежуточную емкость и кристаллизатор [1]
Недостатками способа и установки являются:
низкий выход годного металла из-за его сильного разбрызгивания вследствие затрудненного выхода газов и летучих компонентов из прессованной заготовки в процессе ее оплавления;
большой удельный расход электроэнергии и снижение производительности установки, связанные с необходимостью снижения скорости плавления из-за нестабильности работы традиционных электронных пушек с накаленным катодом, находящихся под воздействием непрерывного потока газов и паров переплавляемого металла из технологической камеры в пушку, возникающего в условиях неравномерного, часто взрывного характера газовыделения из расплавляемого металла и достигающей 1-3 порядка разности давлений между пушкой и камерой плавки:
высокие себестоимость и трудоемкость процесса изготовления прессованной расходуемой заготовки, что приводит к ухудшению сквозных технико-экономических показателей электронно-лучевого переплава губчатого титана.
Известен способ электронно-лучевого переплава губчатого титана, включающий загрузку неуплотненного губчатого титана в водоохлаждаемую наклоняемую каретку, в которой производят нагрев и плавление губчатого титана, стекающего затем в промежуточную емкость, слив жидкого металла из промежуточной емкости в кристаллизатор и формирование в нем слитка [2]
Известна электронно-лучевая установка для переплава шихты на основе губчатого титана, содержащая электронные пушки с отклоняющими системами, водоохлаждаемую наклоняемую каретку, заполняемую губчатым титаном, промежуточную емкость и кристаллизатор [2]
Недостатками способа и установки являются:
низкий выход годного металла из-за разбрызгивания его при взрывообразном выделении газов, хлоридов магния, натрия и других летучих компонент, сопровождающего расплавление мелких твердых кусков, попадающих из каретки в жидкий металл;
вынужденное снижение производительности, а иногда и прекращение технологического процесса вследствие нестабильности электронного нагрева традиционными термоэлектронными пушками, чувствительными к изменению давления в камере плавки, из-за попадания в промежуток катод-анод испаряющихся хлоридов магния, натрия и других летучих компонент, из-за частой потери при этом электрической прочности пушки (пробоев), из-за потери эмиссии и быстрого разрушения катода (иногда за 3-4 часа) вследствие отравления его парами переплавляемого металла и в итоге из-за выхода из строя пушки и остановки плавильной установки.
Известна электронно-лучевая установка для переплава шихты на основе губчатого титана, содержащая электронные пушки с отклоняющими системами, водоохлаждаемую наклоняемую каретку, заполняемую губчатым титаном, промежуточную емкость и кристаллизатор [2]
Недостатками способа и установки являются:
низкий выход годного металла из-за разбрызгивания его при взрывообразном выделении газов, хлоридов магния, натрия и других летучих компонент, сопровождающего расплавление мелких твердых кусков, попадающих из каретки в жидкий металл;
вынужденное снижение производительности, а иногда и прекращение технологического процесса вследствие нестабильности электронного нагрева традиционными термоэлектронными пушками, чувствительными к изменению давления в камере плавки, из-за попадания в промежуток катод-анод испаряющихся хлоридов магния, натрия и других летучих компонент, из-за частой потери при этом электрической прочности пушки (пробоев), из-за потери эмиссии и быстрого разрушения катода (иногда за 3-4 часа) вследствие отравления его парами переплавляемого металла и в итоге из-за выхода из строя пушки и остановки плавильной установки.
Наиболее близкими к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту являются способ и установка для получения слитка из металлического скрапа, например губчатого титана [3]
Способ включает изготовление расходуемого контейнера в виде титановой трубы с дном, заполнение его губчатым титаном, подачу в зону действия электронных лучей, нагрев и оплавление торца расходуемого контейнера над промежуточной емкостью, рафинирование металла в промежуточной емкости при постоянной мощности нагрева, слив жидкого металла в кристаллизатор и формирование в нем слитка.
Способ включает изготовление расходуемого контейнера в виде титановой трубы с дном, заполнение его губчатым титаном, подачу в зону действия электронных лучей, нагрев и оплавление торца расходуемого контейнера над промежуточной емкостью, рафинирование металла в промежуточной емкости при постоянной мощности нагрева, слив жидкого металла в кристаллизатор и формирование в нем слитка.
Установка для осуществления этого способа в качестве источников нагрева содержит электронные пушки с отклоняющими системами, промежуточную емкость и кристаллизатор.
Основными недостатками указанного способа и установки являются:
большой расход электроэнергии;
низкая производительность и высокие потери на разбрызгивание металла из-за неоптимального расхода энергии на рафинирование металла в промежуточной емкости и формирование слитка в кристаллизаторе;
неоптимальное распределение мощности нагрева между поверхностью оплавляемого торца расходуемого контейнера и зеркалом металла в промежуточной емкости, из-за чего не успевают пройти процессы дегазации металла и испарения из него летучих компонент, так как при удовлетворительной производительности и приемлемом расходе электроэнергии металл подается под электронный луч быстрее, чем может распространяться фронт температуры плавления вдоль расходуемого контейнера;
нестабильность электронного нагрева, связанная с потерей электрической прочности (пробоями) в традиционных термоэлектронных пушках;
низкие технико-экономические показатели для процесса в целом также, как и для аналогичного способа и установки [2]
Техническим результатом изобретения является повышение выхода годного металла в слиток, оптимальное распределение энергии, затрачиваемой на рафинирование металла в промежуточной емкости и на формирование слитка в кристаллизаторе, снижение при этом удельного расхода электроэнергии, повышение производительности установки и стабилизация технологического процесса.
большой расход электроэнергии;
низкая производительность и высокие потери на разбрызгивание металла из-за неоптимального расхода энергии на рафинирование металла в промежуточной емкости и формирование слитка в кристаллизаторе;
неоптимальное распределение мощности нагрева между поверхностью оплавляемого торца расходуемого контейнера и зеркалом металла в промежуточной емкости, из-за чего не успевают пройти процессы дегазации металла и испарения из него летучих компонент, так как при удовлетворительной производительности и приемлемом расходе электроэнергии металл подается под электронный луч быстрее, чем может распространяться фронт температуры плавления вдоль расходуемого контейнера;
нестабильность электронного нагрева, связанная с потерей электрической прочности (пробоями) в традиционных термоэлектронных пушках;
низкие технико-экономические показатели для процесса в целом также, как и для аналогичного способа и установки [2]
Техническим результатом изобретения является повышение выхода годного металла в слиток, оптимальное распределение энергии, затрачиваемой на рафинирование металла в промежуточной емкости и на формирование слитка в кристаллизаторе, снижение при этом удельного расхода электроэнергии, повышение производительности установки и стабилизация технологического процесса.
Технический результат достигается тем, что в способе электронно-лучевого переплава губчатого титана, включающем изготовление расходуемого титанового контейнера, заполнение его губчатым титаном, подачу заполненного расходуемого контейнера в зону действия электронных лучей, нагрев и оплавление его торца над промежуточной емкостью, рафинирование металла в промежуточной емкости при постоянной мощности нагрева, слив жидкого металла в кристаллизатор и формирование в нем слитка, подачу расходуемого контейнера осуществляют с линейной скоростью равной или меньшей линейной скорости распространения фронта температуры плавления, обеспечивающей дегазацию и испарение хлоридов магния или натрия, поддерживая при этом приведенную энергию (отношение энергии), затраченной на производство 1 кг металла, к площади поверхности его расплава) на рафинирование металла в промежуточной емкости и на формирование слитка в кристаллизаторе в пределах 3-10 кВт.ч//кг.м2 и 0,5-2,5 кВт.ч/кг.2 соответственно. В установке для электронно-лучевого переплава губчатого титана, содержащей в качестве источников нагрева электронные пушки с отклоняющими системами, расходуемый контейнер, промежуточную емкость и кристаллизатор, в качестве источников нагрева установлены газоразрядные электронные пушки, уровень рабочего давления которых вше давления в камере плавки, в частности, электронные пушки высоковольтного тлеющего разряда, причем отношение расстояния между отклоняющими системами пушек и промежуточной емкостью к ее площади не менее 3 м-1.
Указанные отличительные признаки предлагаемых способа и установки являются существенными, так как обеспечивают оптимальное распределение мощности нагрева между поверхностью оплавляемого торца расходуемого контейнера и зеркалом металла в промежуточной емкости при оптимальной величине приведенной энергии плавки и при оптимальном соотношении расстояния между отклоняющими системами электронных пушек и площадями реакционных поверхностей жидкого металла, что исключает образование неплавящихся участков на оплавляемом торце расходуемой заготовки независимо от геометрических размеров отдельных кусков губки, высокую производительность установки с высоким выходом годного металла и низким удельным расходом электроэнергии, а также стабильность технологического процесса при высоком качестве слитков.
Пределы технологического режима электронно-лучевого переплава губчатого титана и конструктивные особенности установки выбраны на основе экспериментальных исследований полученных слитков.
Нижний предел величины приведенной энергии плавки, равный 3 кВт.ч/кг.м2 при рафинировании металла в промежуточной емкости ограничивает наиболее оптимальные условия для удаления из расплава летучих компонент, газообразных примесей и неметаллических включений. При такой величине приведенной энергии плавки обеспечивается минимальный объем жидкого металла в промежуточной емкости при его контакте с боковыми стенками без образования твердой корки. Уменьшение нижнего предела ведет к снижению площади реакционной поверхности жидкого металла в промежуточной емкости, а следовательно и к уменьшению объема жидкой ванны металла из-за подмораживания его у стенок, причем скорость подачи расходуемого контейнера под электронный луч становится большей, чем скорость распространения фронта температуры плавления, обеспечивающая дегазацию металла и испарению хлоридов.
Верхний предел величины приведенной энергии плавки при рафинировании металла, равный 10 кВт. ч/кг.м2, обусловлен экономической целесообразностью процесса плавки, так как превышение этого предела ведет к неоправданному увеличению расхода электроэнергии и потерь металла испарения и связано с существенным снижением производительности установки.
Нижний предел величины приведенной энергии плавки при формировании слитка, равный 0,5 кВт.ч/кг.м2, определяет минимальный объем жидкой ванны металла в кристаллизаторе, гарантирующий формирование качественной боковой поверхности слитка без образования непроплавленных участков. Уменьшение этого предела приводит не к полному, а частичному заполнению кристаллизатора жидким металлом, что способствует образованию непроплавленных участков и трещин при вытягивании слитка.
Верхний предел величины приведенной энергии плавки при формировании слитка в кристаллизаторе, равный 2,5 кВт.ч/кг.м2, является границей, за которой нарушается оптимальная форма фронта кристаллизации жидкого металла, обеспечивающая равномерное распределение примесей и неметаллических включений как по сечению, так и по длине слитка. Увеличение этого предела приводит к изменению формы жидкой ванны металла в кристаллизаторе от плоской до U-образной, что неблагоприятно сказывается на структуре слитка и распределении в нем примесных элементов и неметаллических включений.
В предлагаемой установке для осуществления способа электронно-лучевого переплава губчатого титана в качестве источника нагрева установлены газоразрядные электронные пушки, рабочее давление которых выше давления в камере плавки, в частности, электронные пушки высоковольтного тлеющего разряда, характерной особенностью которых является нечувствительность к разбрызгиванию металла и устойчивая работа при повышенном давлении в камере плавки вплоть до долей мм рт.ст. причем отношение расстояния между отклоняющими системами пушек и промежуточной емкостью к ее площади не менее 3 м-1.
Уменьшение этого отношения приводит к тому, что большая часть заданной мощности вкладывается в поверхность оплавляемого торца расходуемого контейнера, что влечет за собой экономически нецелесообразное увеличение потерь металла испарением, повышение удельного расхода электроэнергии и снижение производительности установки.
Таким образом, совокупность технологических параметров процесса электронно-лучевого переплава губчатого титана и конструктивных особенностей установки для его осуществления обеспечивает получение слитков технического титана коммерческой чистоты с высокими технико-экономическими показателями технологического процесса (выход годного металла, удельный расход электроэнергии, производительность).
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1, 2, 3 показана схема реализации способа и установки для электронно-лучевого переплава губчатого титана, соответственно вид спереди, вид сверху и вид слева.
Установка содержит электронные пушки 1 (a, b, c, d) с отклоняющими системами 2 (a, b, b, d) расходуемый контейнер 3, заполненный губчатым титаном 4, промежуточную емкость 5, кристаллизатор 6, формируемый в кристаллизатор 6 слиток 7 вытягивают с помощью поддона 8. Нагрев поверхностей 9 и 10 жидкого металла в промежуточной емкости 5 и кристаллизаторе 6 осуществляют электронными лучами 11 (a, b, c, d) в камере плавки 12.
Стрелкой указано направление подачи расходуемого контейнера 3 в зону действия электронных лучей 11 (a, b, c, d).
Процесс электронно-лучевого переплава губчатого титана в установке осуществляют следующим образом.
Изготавливают расходуемый контейнер 3 прямоугольного сечения из титанового листа, заполняют его по мере возможности равномерно по сечению и по длине губчатым титаном 4 в количестве, достаточном для выплавки, по крайней мере, одного слитка, и устанавливают в устройство горизонтальной подачи (на чертеже не показано).
Отношение расстояния L между отклоняющими системами 2 (a, b, c) пушек 1 (a, b, c, ) и промежуточной емкостью 5 к ее площади S должно находиться в пределах не менее 3 м-1.
Установку вакуумируют. По достижении в камере плавки рабочего давления включают цепи питания и управления электронных пушек 1 (a, b, c) и подают расходуемый контейнер 3 в зону действия электронных лучей 11 (a, b, c) пушек 1 (a, b, c), где под их воздействием оплавляется торец расходуемого контейнера 3 и жидкий металл стекает в промежуточную емкость 5. После заполнения промежуточной емкости 5 жидкий металл самотеком стекает в кристаллизатор 6 на поддон. Включают электронную пушку 1 d с отклоняющей системой 2 d для обогрева поверхности 10 жидкого металла в кристаллизатор 6.
После начала слива металла из промежуточной емкости 5 в кристаллизатор 6, в зависимости от габаритов контейнера 3, геометрических размеров промежуточной емкости 5 и кристаллизатора 6 и содержания в губчатом титане 4 газов и хлоридов магния или натрия, устанавливают необходимую мощность нагрева поверхности 9 жидкого металла в промежуточной емкости 5 и кристаллизаторе 6, а также массовую скорость подачи на плавку расходуемого контейнера 3 таким образом, чтобы приведенная энергия плавки находилась в пределах 3-10 кВт. ч/кг.м2 для промежуточной емкости 5 и 0,5-265 кВт.ч/кг.м2 для кристаллизатора 6.
По мере сплавления расходуемого контейнера 3 в кристаллизаторе 6 формируют слиток 7 вплоть до завершения технологического процесса получения компактного слитка. Затем в слитке 7 выводят усадочную раковину по заданной программе обогрева электронным лучом 11 d пушки 1 d, охлаждают слиток в вакууме или в среде инертного газа, развакуумируют установку и производят выгрузку слитка.
Пример. Электронно-лучевой переплав губчатого титана осуществляли в электронно-лучевой установке с промежуточной емкостью в условиях опытно-промышленного производства.
В качестве источников нагрева в установке были использованы электронные пушки высоковольтного тлеющего разряда типа ВТР-200-300/25. В качестве исходных материалов были применены: для изготовления расходуемого контейнера - титановый лист толщиной 0,006 м из сплава ВТ1-0 (ГОСТ 19807-91); губчатый титан марки ТГ-110 (ГОСТ 17746-79). Губчатым титаном по мере возможности равномерно заполняли расходуемый контейнер, геометрические размеры которого составляли: ширина 0,8 м, высота 0,6 м, длина 2,0 м. Масса пустого контейнера в среднем составляла 130.135 кг, а масса заполненного контейнера 1080-1135 кг переплав расходуемых контейнеров в кристаллизатор диаметров 0,445 м осуществляли с использованием промежуточной емкости сечением 0,85х0,30 м2 в соответствии с вышеизложенным описанием.
Экспериментальные данные (см. прилагаемую таблицу) по электронно-лучевому переплаву губчатого титана в пределах заявляемых технологических параметров и конструктивных особенностей установки подтверждают достижение поставленной цели и показывают, что при полном удовлетворении требованиям ГОСТ 19807-91 на сплав ВТ1-00 и А ТМ на сплав В 348-83 Grade 1 по содержанию основных примесей применение способа и установки в сравнении с существующим производством позволяет:
увеличить выход годного металла в слиток на 10-12%
снизить удельный расход электроэнергии в 4-6 раз;
увеличить производительность установки в 2-2,5 раза.
увеличить выход годного металла в слиток на 10-12%
снизить удельный расход электроэнергии в 4-6 раз;
увеличить производительность установки в 2-2,5 раза.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Ткачев Л.Г. Кононов И.А. Промышленные установки электронно-лучевого нагрева. Серия электротехнология. М. ВИНИТИ, 1080. С. 71. Рис. 24.
2. Информация N 003-18-561 о регулируемой микропроцессором печи ES2/30/300/CF/ для электронно-лучевой плавки сверхчистых тугоплавких химически активных металлов, в которой возможно осуществление плавки непрерывным потоком и новых технологических процессов. М. ВНТИЦ. 1988 С. 12 п.1.4.1.2.в.
3. Заявка Японии N 60-12158 от 13.06.85. МКИ C 22 B 9/22 (прототип).
Claims (3)
1. Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана, включающий изготовление расходуемого титанового контейнера, заполнение его губчатым титаном, подачу заполненного расходуемого контейнера в зону действия электронных лучей, нагрев и оплавление его торца над промежуточной емкостью, рафинирование металла в промежуточной емкости при постоянной мощности нагрева, слив жидкого металла в кристаллизатор и формирование в нем слитка, отличающийся тем, что подачу расходуемого контейнера осуществляют с линейной скоростью перемещения, равной или меньшей линейной скорости распространения фронта температуры плавления, обеспечивающей дегазацию и испарение хлоридов магния или натрия, при поддержании величины приведенной энергии плавки на рафинирование металла в промежуточной емкости и на формирование слитка в кристаллизаторе в пределах 3 10 кВт•ч/кг•м2 и 0,5 2,5 кВт•ч/кг•м2 соответственно.
2. Установка для электронно-лучевого переплава губчатого титана, содержащая в качестве источников нагрева электронные пушки с отклоняющими системами, расходуемый контейнер, промежуточную емкость и кристаллизатор, отличающаяся тем, что в качестве источников нагрева установлены газоразрядные электронные пушки, уровень рабочего давления которых выше давления в камере плавки.
3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве газоразрядных электронных пушек установлены электронные пушки высоковольтного тлеющего разряда, причем отношение расстояния между отклоняющими системами пушек и промежуточной емкостью к ее площади не менее 3 м- 1.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494037492A RU2084549C1 (ru) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления |
UA95094263A UA27069C2 (ru) | 1994-09-28 | 1995-09-22 | Способ электронно-лучевой переплавки губчатого титану и установка для ее осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494037492A RU2084549C1 (ru) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94037492A RU94037492A (ru) | 1996-07-10 |
RU2084549C1 true RU2084549C1 (ru) | 1997-07-20 |
Family
ID=20161369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9494037492A RU2084549C1 (ru) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2084549C1 (ru) |
UA (1) | UA27069C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443789C2 (ru) * | 2010-04-19 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Способ получения слитков гафния в электронно-лучевой печи |
US11542581B2 (en) * | 2016-03-11 | 2023-01-03 | Nippon Steel Corporation | Titanium product and method for producing the same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469115C1 (ru) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Способ электронно-лучевой выплавки изделия из тугоплавкого металла или сплава и устройство для его осуществления |
CN115855745B (zh) * | 2022-12-16 | 2023-06-16 | 贵州航天新力科技有限公司 | 一种测定7系铝合金材料在熔炼过程中熔速的方法 |
-
1994
- 1994-09-28 RU RU9494037492A patent/RU2084549C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-09-22 UA UA95094263A patent/UA27069C2/ru unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка Японии N 6012158, кл. C 22 B 9/22, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443789C2 (ru) * | 2010-04-19 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Способ получения слитков гафния в электронно-лучевой печи |
US11542581B2 (en) * | 2016-03-11 | 2023-01-03 | Nippon Steel Corporation | Titanium product and method for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94037492A (ru) | 1996-07-10 |
UA27069C2 (ru) | 2000-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3775091A (en) | Induction melting of metals in cold, self-lined crucibles | |
US6144690A (en) | Melting method using cold crucible induction melting apparatus | |
US3342250A (en) | Method of and apparatus for vacuum melting and teeming steel and steellike alloys | |
US4738713A (en) | Method for induction melting reactive metals and alloys | |
EP0896197B1 (en) | Straight hearth furnace for titanium refining | |
WO2002052051A2 (en) | Methods of melting titanium and other metals and alloys by plasma arc or electron beam | |
AU635434B2 (en) | A method for operating electron beam furnace and intermediate pressure electron beam furnace | |
US3771585A (en) | Device for melting sponge metal using inert gas plasmas | |
US4727928A (en) | Process for the preparation of refined tantalum or niobium | |
US3469968A (en) | Electroslag melting | |
US2825641A (en) | Method for melting refractory metals for casting purposes | |
RU2084549C1 (ru) | Способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления | |
US3843352A (en) | Method for melting sponge metal using gas plasma in a cooled metal crucible | |
RU2413595C2 (ru) | Способ получения сферических гранул жаропрочных и химически активных металлов и сплавов, устройство для его осуществления и устройство для изготовления исходной расходуемой заготовки для реализации способа | |
US3273212A (en) | Method of operating an electric furnace | |
US3237254A (en) | Vacuum casting | |
RU2346221C1 (ru) | Способ вакуумно-плазменной плавки металлов и сплавов в гарнисажной печи и устройство для его осуществления | |
JPH02236232A (ja) | チタン及びチタン合金の溶解、鋳造方法 | |
Breig et al. | Induction skull melting of titanium aluminides | |
Sears | Current processes for the cold-wall melting of titanium | |
US3768541A (en) | Process and plant for electroslag remelting of consumable electrodes | |
JPH0639635B2 (ja) | 銅及び銅合金のエレクトロスラグ再溶融方法 | |
RU2209842C2 (ru) | Способ плавки и литья металла | |
RU2161207C1 (ru) | Способ получения ниобия высокой чистоты | |
US3708279A (en) | Process of refining metal in a vacuum with coaxially mounted non-consumable electrodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080929 |