RU2171854C2 - Способ получения слитка - Google Patents
Способ получения слиткаInfo
- Publication number
- RU2171854C2 RU2171854C2 RU99120519A RU99120519A RU2171854C2 RU 2171854 C2 RU2171854 C2 RU 2171854C2 RU 99120519 A RU99120519 A RU 99120519A RU 99120519 A RU99120519 A RU 99120519A RU 2171854 C2 RU2171854 C2 RU 2171854C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- ingot
- mold
- electrode
- copper
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000010309 melting process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011030 bottleneck Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к специальной электрометаллургии, точнее к электрошлаковому литью, и может быть использовано для получения литых деталей преимущественно из компактных отходов меди и (или) ее сплавов. Способ включает электрошлаковый переплав расходуемого электрода и формирование слитка в неподвижный водоохлаждаемый кристаллизатор в виде усеченного конуса, причем диаметр верхнего основания составляет 0,85-0,98 диаметра нижнего основания, а высота кристаллизатора составляет 3-7 диаметров нижнего основания. В процессе переплава зазор между стенками кристаллизатора по всему его периметру и расходуемым электродом поддерживают не менее 15 мм. Способ позволяет повысить стабильность процесса электрошлакового переплава и качество слитка, получаемого электрошлаковым переплавом электрода, изготовленного из компактных отходов преимущественно меди и(или) ее сплавов. 6 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к специальной электрометаллургии, точнее к электрошлаковому литью, и может быть использовано для получения литых деталей, преимущественно из компактных отходов меди и вышедших из строя деталей оборудования, выполненных из меди и (или) ее сплавов.
Известен способ получения слитка, по которому производят электрошлаковый переплав расходуемого электрода и расплав формируют в виде слитка в неподвижный охлаждаемый кристаллизатор [1].
Недостатком известного технического решения является низкое качество слитка и низкая стабильность электрошлакового процесса.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения слитка, включающий электрошлаковый переплав расходуемого электрода и формирование слитка в неподвижном охлаждаемом кристаллизаторе, у которого диаметр верхнего основания меньше диаметра нижнего основания [2].
Недостатком известного технического решения является низкая стабильность процесса электрошлакового переплава и низкое качество слитка при использовании электрода, изготовленного из компактных отходов, преимущественно меди и ее сплавов.
Техническая задача изобретения - повышение стабильности процесса электрошлакового переплава и повышение качества слитка, получаемого электрошлаковым переплавом электрода, изготовленного из компактных отходов, преимущественно меди и (или) ее сплавов.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что берут одинарный или расщепленный электрод и электрошлаковым переплавом формируют слиток в неподвижный охлаждаемый кристаллизатор, который выполнен в виде усеченного конуса, причем диаметр верхнего основания кристаллизатора составляет 0,85-0,98 диаметра нижнего основания, а высота 3-7 диаметров нижнего основания. В процессе переплава зазор между стенками кристаллизатора по всему его периметру и расходуемым электродам поддерживают равным не менее 15 мм. Наиболее оптимальные свойства слитка получаются при изготовлении электродов из компактных отходов меди и (или) ее сплавов (обрезки заготовок, проката и другие виды компактных деталей) и (или) вышедших из строя деталей оборудования, выполненных из меди и ее сплавов. Электроды или заготовки для изготовления электродов выдерживают при температуре 400-600oC в течение 0,5-3,0 ч. Для облегчения возбуждения электрошлакового процесса используют пакеты из стружки того же состава, что и расходуемый электрод, размер пакета: диаметр 70-160 мм, высота 60-120 мм.
Известно, что электрошлаковый переплав резко повышает качество литого металла (повышаются механические характеристики, уменьшается количество вредных примесей, неметаллических включений и т.д.), поэтому часто для получения качественной заготовки используют двухстадийный процесс: изготавливают обычным литьем расходуемые электроды, которые затем переплавляют электрошлаковым способом для получения качественной отливки. В настоящее время компактные отходы (обрезки заготовок, проката, поковок, вышедшие из строя детали оборудования) перерабатывают также по указанному выше двухстадийному процессу. Попытки использовать стандартную технологию для электрошлакового переплава компактных отходов приводят к нестабильности процесса переплава и снижению качества отливки. Это связано с тем, что часто отходы производства (различные обрезки плит и др.) имеют малую площадь поперечного сечения и достаточно большую длину, поэтому для ведения процесса плавки их набирают в пакеты, т. е. готовят расщепленный электрод. От воздействия температуры шлаковой ванны и отходящих газов отдельные тонкие части электрода могут деформироваться и касаться стенок кристаллизатора, что нарушает стабильность электрошлакового процесса. Для предотвращения нарушения стабильности переплава зазор между стенками кристаллизатора по всему его периметру и расходуемым электродом поддерживают не менее 15 мм. Указанный зазор устанавливают в верхней части кристаллизатора (наиболее узком месте). После переплава расходуемого электрода слиток формируют в неподвижный охлаждаемый кристаллизатор в виде усеченного конуса, у которого диаметр верхнего основания составляет 0,85-0,98 диаметра нижнего основания, а высота кристаллизатора составляет 3-7 диаметров нижнего основания. Установленное соотношение размеров оснований и высоты кристаллизатора, а также его формы обеспечивает увеличение зазора между электродом и стенками вблизи нижнего основания кристаллизатора, что повышает технологичность ведения плавки (уменьшает вероятность замыкания электрода на стенки кристаллизатора), а также повышает качество литого металла за счет равномерного охлаждения слитка. Конусная форма кристаллизатора с заданным соотношением размеров обеспечивает легкое удаление слитка после окончания переплава.
Заявляемый способ в наибольшей степени приемлем для утилизации компактных отходов меди и (или) ее сплавов - это обрезки, получаемые при изготовлении новых деталей, а также сами детали, уже вышедшие из строя. Детали оборудования, предназначенные для электрошлакового переплава, часто имеют отверстия, пазы и другие неровности поверхности, где может скапливаться влага, а также остатки смазки, которая использовалась для данного оборудования. Загрязнения на электродах ухудшают качество слитка. Для выжигания смазки и удаления влаги электроды или заготовки электродов прокаливают при 400 - 600oC в течение 0,5-3,0 ч. Нижний уровень температуры и малое время рекомендуют для удаления влаги и небольших загрязнений жидкой смазкой, верхний уровень температуры и более длительное время необходимо для выжигания большого количества густой смазки из глубоких отверстий.
Для облегчения возбуждения электрошлакового процесса используют пакеты из стружки того же состава, что и расходуемый электрод. Размер пакета: диаметр 70-160 мм, высота 60-120 мм. Указанные размеры обеспечивают быстрое возбуждение электрошлакового процесса и расплавление всего пакета стружки.
Пример реализации способа. Для изготовления расходуемых электродов используют вышедшие из строя плиты кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок. Материал плит - медь М1. Плиты режутся на бруски сечением 90 х 90 мм, длина не регламентируется (на всю высоту кристаллизатора). Плиты имеют технологические отверстия для охлаждения кристаллизатора, а также имеются места, где наносилась смазка. Порезанные заготовки прокаливают при 500oC в течение 1 ч. После прокалки заготовки сваривают между собой для получения заданной длины расходуемого электрода. Режимы сварки обычные для меди. На тележку с поддоном устанавливают неподвижный водоохлаждаемый кристаллизатор в виде усеченного конуса. Диаметр нижнего основания - 210 мм, диаметр верхнего основания - 200 мм, высота 1200 мм. На середину поддона устанавливается пакет из прокаленной медной стружки (марки М1) диаметром 100 мм и высотой 90 мм. С помощью крана расходуемый электрод вводится в кристаллизатор до контакта с пакетом стружки. При этом в верхней части кристаллизатора (⌀ 200 мм) расстояние от угловых частей электрода до стенок кристаллизатора составляет не менее 35 мм. Далее процесс электрошлакового переплава осуществляют по стандартной технологии: засыпают флюс, подают напряжение и осуществляют переплавление расходуемого электрода. Электрошлаковый переплав осуществляют на установке ЭШП-2,5 ВГ-И1. После окончания формирования слитка и его полного охлаждения слиток удаляют из кристаллизатора и, как правило, без последующей термической обработки направляют на механическую обработку для изготовления деталей металлургического производства, например рыльной части фурм доменных печей.
Технико-экономическое преимущество заявленного технического решения заключается в возможности утилизации компактных отходов производства, например меди и (или) ее сплавов, с минимальными затратами, при этом исключается ряд пределов и обеспечивается требуемое качество слитка.
Источники информации
1. Медовар Б.И., Латаш Ю.В. Электрошлаковый переплав. Киев: Наукова думка, 1965, с. 19-21.
1. Медовар Б.И., Латаш Ю.В. Электрошлаковый переплав. Киев: Наукова думка, 1965, с. 19-21.
2. Медовар Б.И. и др. Электрошлаковые печи. Киев: Наукова думка, 1976, с. 88-90, рис. 84(6).
Claims (7)
1. Способ получения слитка, включающий электрошлаковый переплав расходуемого электрода и формирование слитка в неподвижный охлаждаемый кристаллизатор, у которого диаметр верхнего основания меньше диаметра нижнего основания, отличающийся тем, что используют неподвижный охлаждаемый кристаллизатор в виде усеченного конуса, у которого диаметр верхнего основания составляет 0,85-0,98 диаметра нижнего основания, а высота кристаллизатора составляет 3-7 диаметров нижнего основания, причем в процессе переплава зазор между стенками кристаллизатора по всему его периметру и расходуемым электродом поддерживают не менее 15 мм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для электрошлакового переплава используют одинарный электрод.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для электрошлакового переплава используют расщепленный электрод.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что расходуемый электрод изготавливают из компактных отходов меди, и (или) ее сплавов, и (или) вышедших из строя деталей оборудования, выполненных из меди и (или) ее сплавов.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что расходуемые электроды или заготовки для изготовления расходуемых электродов выдерживают при 400-600oС в течение 0,5-3,0 ч.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для возбуждения процесса электрошлакового переплава используют пакеты из стружки диаметром 70-160 м и высотой 60-120 мм.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют пакеты из стружки того же состава, что и расходуемый электрод.
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99120519A RU99120519A (ru) | 2001-07-10 |
RU2171854C2 true RU2171854C2 (ru) | 2001-08-10 |
Family
ID=
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАТОН Е.О. Электрошлаковые печи. - Киев: Наукова думка, 1976, с.88-90, рис.84(6). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8668760B2 (en) | Method for the production of a β-γ-TiAl base alloy | |
JP5027682B2 (ja) | 高融点金属インゴットの製造方法 | |
JP3949208B2 (ja) | 連続鋳造体を製造するための金属の再溶解方法およびそれに用いる装置 | |
GB2302551A (en) | Improvements on or relating to alloys | |
RU2171854C2 (ru) | Способ получения слитка | |
RU2699887C1 (ru) | Способ получения прецизионного сплава 42ХНМ (ЭП630У) на никелевой основе | |
US20200199711A1 (en) | Processes for producing superalloys and superalloys obtained by the processes | |
RU2152447C1 (ru) | Способ электрошлакового переплава компактных материалов | |
US3807486A (en) | Method of electroslag casting of ingots | |
RU2386707C1 (ru) | Способ получения монолитных слитков-электродов | |
RU2770807C1 (ru) | Способ получения заготовки из низколегированных сплавов на медной основе | |
RU2247162C1 (ru) | Способ получения заготовки из меди или ее сплавов | |
RU2291209C2 (ru) | Способ для плавления и литья металлов и сплавов "карусельная плавка и донный слив - кпдс" | |
RU2317343C2 (ru) | Способ получения слитков | |
JP7406074B2 (ja) | チタン鋳塊の製造方法およびチタン鋳塊製造鋳型 | |
JPS6247433A (ja) | バ−ジン材からインゴツトを製造する方法 | |
RU2716326C1 (ru) | Способ получения высоколегированных жаропрочных сплавов на никелевой основе с содержанием титана и алюминия в узких пределах | |
JP7406073B2 (ja) | チタン鋳塊の製造方法 | |
JPS61279638A (ja) | 金属スクラツプからインゴツトを製造する方法 | |
JP2003340560A (ja) | 活性金属のインゴットを製造する方法および装置 | |
RU2314355C1 (ru) | Способ получения расходуемых электродов | |
US3712365A (en) | Electroslag process for the production of metal castings | |
RU2032754C1 (ru) | Способ производства вальца | |
RU2602579C1 (ru) | Способ получения быстрорежущей стали из кусковых отходов изношенного режущего инструмента | |
KR20220052664A (ko) | 티타늄 스크랩을 이용하는 티타늄 합금의 주조방법 |