RU2228962C2 - Vacuum melting furnace with cold hearth - Google Patents

Vacuum melting furnace with cold hearth Download PDF

Info

Publication number
RU2228962C2
RU2228962C2 RU2002121808/02A RU2002121808A RU2228962C2 RU 2228962 C2 RU2228962 C2 RU 2228962C2 RU 2002121808/02 A RU2002121808/02 A RU 2002121808/02A RU 2002121808 A RU2002121808 A RU 2002121808A RU 2228962 C2 RU2228962 C2 RU 2228962C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melting
furnace
cold hearth
loading
independent
Prior art date
Application number
RU2002121808/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002121808A (en
Inventor
П.С. Альтман (RU)
П.С. Альтман
В.С. Фомичев (RU)
В.С. Фомичев
К.А. Гончаров (RU)
К.А. Гончаров
Original Assignee
ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
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 ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение filed Critical ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority to RU2002121808/02A priority Critical patent/RU2228962C2/en
Publication of RU2002121808A publication Critical patent/RU2002121808A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2228962C2 publication Critical patent/RU2228962C2/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: special-purposed electrometallurgy; production of ingots and slabs of high-reaction metals of commercial purity. SUBSTANCE: proposed furnace has working chamber, independent heating sources, cold hearth on which water-cooled melting and refining crucibles are mounted, three or more independent burden loading units located concentrically relative to melting crucible made in form of polyhedron. Melting crucible is so positioned that one of its walls is located under each loading unit perpendicularly relative to its axis. EFFECT: enhanced efficiency; continuity of melting process. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может найти применение для получения слитков и слябов высокореакционных металлов коммерческой чистоты.The invention relates to the field of special electrometallurgy and may find application for the production of ingots and slabs of highly reactive metals of commercial purity.

Известна конструкция электронной плавильной печи, запатентованной в США в 1965 году фирмой Temescal Metallurgical Corp. (Смелянский М.Я. Электронные печи. - М.: Энергия, 1971, с. 34). Конструкция печи включает рабочую камеру, в которой установлены независимые источники нагрева, холодный под и загрузочное устройство.A known design of an electronic melting furnace patented in the USA in 1965 by the company Temescal Metallurgical Corp. (Smelyansky M.Ya. Electronic furnaces. - M .: Energy, 1971, p. 34). The design of the furnace includes a working chamber in which independent heat sources are installed, a cold under and a loading device.

Недостатками печи являются: низкая производительность печи (при перезагрузке переплавляемой заготовки печь останавливается), возможность плавки только монолитной заготовки, сложность введения в расплав легирующих добавок.The disadvantages of the furnace are: low productivity of the furnace (when reloading the remelted billet the furnace stops), the possibility of melting only a monolithic billet, the difficulty of introducing alloys into the melt.

Известен способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления (патент РФ № 94037492, опуб., 20.07.97), содержащие расходуемый титановый контейнер, подающее устройство, электронные пушки с отклоняющими системами, промежуточную емкость и кристаллизатор.A known method of electron beam remelting of titanium sponge and installation for its implementation (RF patent No. 94037492, publ., 07.20.97), containing a consumable titanium container, feed device, electron guns with deflecting systems, an intermediate tank and a mold.

Недостатками установки являются необходимость изготовления расходуемого контейнера, заполнение его шихтой, загрузку в печь и подачу в зону переплава, остановка печи при перезагрузке.The disadvantages of the installation are the necessity of manufacturing a consumable container, filling it with a charge, loading it into the furnace and feeding it into the remelting zone, and stopping the furnace during reboot.

Известна конструкция печи ЕМО-1200 (Смелянский М.Я. Электронные печи. - М.: Энергия, 1971, с. 42-43), состоящая из рабочей камеры, двух транспортеров для подачи плавильных стержней, распложенных на одной оси и направленных навстречу друг другу, независимых источников нагрева и медного водоохлаждаемого кристаллизатора - прототип.Known design of the furnace EMO-1200 (Smelyansky M.Ya. Electronic furnaces. - M .: Energia, 1971, p. 42-43), consisting of a working chamber, two conveyors for feeding the melting rods, located on one axis and directed towards each other friend, independent heating sources and a copper water-cooled crystallizer - a prototype.

Недостатками конструкции являются большие габаритно-весовые параметры, обусловленные расположением подающих конвейеров, невозможность использования в качестве шихты сыпучих материалов, необходимость остановки печи при перезагрузке, что значительно снижает время полезного использование печи.The design disadvantages are large overall weight parameters due to the location of the feed conveyors, the inability to use bulk materials as a charge, the need to stop the furnace during reboot, which significantly reduces the useful life of the furnace.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение производительности печи и оптимизация процесса плавки.The problem to which this invention is directed is to increase furnace productivity and optimize the smelting process.

Техническим результатом изобретения является создание вакуумной плавильной печи с холодным подом, в которой операции загрузки в печь шихты и легирующих элементов с их последующей подачей в рабочую зону проводятся независимо друг от друга и без остановки процесса плавки.The technical result of the invention is the creation of a vacuum melting furnace with a cold hearth, in which the operation of loading into the furnace of the mixture and alloying elements with their subsequent supply to the working area are carried out independently from each other and without stopping the melting process.

Технический результат достигается тем, что в вакуумной плавильной печи с холодным подом, содержащей рабочую камеру, загрузочные устройства для шихты, независимые источники нагрева, холодный под, на котором установлены водоохлаждаемые плавильный и рафинирующий тигли и кристаллизатор, печь имеет три или более независимых загрузочных устройства, размещенных концентрично по отношению к плавильному тиглю, выполненному в форме многогранника, причем плавильный тигель установлен таким образом, что под каждым загрузочным устройством перпендикулярно к его оси расположена одна из его стенок.The technical result is achieved in that in a cold hearth vacuum melting furnace containing a working chamber, charge devices for the charge, independent heat sources, a cold hearth on which water-cooled melting and refining crucibles and a crystallizer are installed, the furnace has three or more independent loading devices, placed concentrically with respect to the melting crucible, made in the form of a polyhedron, and the melting crucible is installed in such a way that under each loading device perpend angles to its axis disposed to one of its walls.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен вид печи сверху.The invention is illustrated in the drawing, which shows a top view of the furnace.

Плавильная печь содержит плавильный тигель 1, рафинирующие тигли 2 и 3, кристаллизатор 4, рабочий кожух 5, загрузочные устройства 6, состоящие из подающего устройства 7 и шлюзовой камеры 8.The melting furnace contains a melting crucible 1, refining crucibles 2 and 3, a mold 4, a working casing 5, loading devices 6, consisting of a feeding device 7 and a lock chamber 8.

Работа печи осуществляется следующим образом.The operation of the furnace is as follows.

В рабочем кожухе 5 создается вакуум. Шихта загружается в шлюзовые камеры 8 загрузочных устройств 6 и затем с помощью подающих устройств 7 подается на плавильный тигель 1.In the working casing 5 creates a vacuum. The mixture is loaded into the lock chamber 8 of the loading devices 6 and then using the feeding devices 7 is fed to the melting crucible 1.

По мере заполнения тигля жидкий металл через переливной порог поступает в рафинирующие тигли 2 и 3, а затем в кристаллизатор 5, где формируется в слиток. Плавка и поддержание температурного режима в печи производятся с помощью независимых нагревательных устройств. Шихта во время плавки подается по первому загрузочному устройству. После полного расходования шихты в данном загрузочном устройстве подача шихты осуществляется из второго устройства, а первое устройство через шлюзовую камеру загружается шихтой. Возможен также вариант одновременной подачи лигатуры по третьему загрузочному устройству в зону плавки, а также работа всех устройств одновременно. Использование трех независимо работающих загрузочных устройств значительно повышает функциональные возможности печи. Появляется возможность непрерывного введения в зону плавки разнородной шихты и лигатуры в оптимальном соотношении как по химическому составу, так и по геометрическим размерам. Геометрическая форма тигля выбрана в форме многогранника исходя из следующих условий:As the crucible is filled, the liquid metal through the overflow threshold enters the refining crucibles 2 and 3, and then into the mold 5, where it is formed into an ingot. Melting and maintaining the temperature in the furnace are carried out using independent heating devices. The mixture during melting is fed to the first boot device. After the charge is completely consumed in this loading device, the charge is supplied from the second device, and the first device is loaded through the lock chamber with the charge. It is also possible the simultaneous filing of the ligature on the third boot device in the melting zone, as well as the operation of all devices simultaneously. The use of three independently working loading devices significantly increases the functionality of the furnace. It becomes possible to continuously introduce into the melting zone a heterogeneous mixture and ligature in the optimal ratio both in chemical composition and in geometric dimensions. The geometric shape of the crucible is selected in the form of a polyhedron based on the following conditions:

1. При загрузке обеспечить размещение шихты непосредственно в зоне действия независимого источника нагрева (например, электронный луч электронно-лучевой установки). Перемещение шихты из зоны непосредственного воздействия источника нагрева ограничено стенкой тигля, расположенной перпендикулярно оси загрузочного устройства.1. When loading, ensure that the charge is placed directly in the zone of operation of an independent heating source (for example, an electron beam of an electron beam installation). The movement of the charge from the zone of direct influence of the heating source is limited by the wall of the crucible, perpendicular to the axis of the loading device.

2. Рационального размещения загрузочных устройств, гарантирующего их независимую и надежную работу, а также удобство в эксплуатации и ремонте.2. The rational placement of boot devices, guaranteeing their independent and reliable operation, as well as ease of operation and repair.

Пример. Изготовлена плазменная дуговая печь с холодным подом для выплавки титановых сплавов, мощностью 450 кв•А, производительностью 2500 т в год. Печь оборудована тремя независимыми загрузочными устройствами, имеющими шлюзовые камеры и размещенными концентрично над восьмиугольным плавильным тиглем. Ось каждого загрузочного устройства находится перпендикулярна к одной из сторон тигля. Оси самих устройств размещены под углом 45° по отношению друг к другу. Загрузочные устройства могут находиться в трех режимах работы: загрузки, подачи плавильного материала или ожидания. Каждое устройство способно производить загрузку любого типа шихты: сыпучей, прессованной или литой. Регулируя работу этих механизмов, можно подавать в зону плавления шихту в различных комбинациях в соответствии с требованиями технологии по химическому составу, величине фракций и объему.Example. A cold hearth plasma arc furnace was manufactured for smelting titanium alloys with a capacity of 450 sq. A and a capacity of 2500 tons per year. The furnace is equipped with three independent loading devices having lock chambers and placed concentrically above an octagonal melting crucible. The axis of each loading device is perpendicular to one side of the crucible. The axes of the devices themselves are placed at an angle of 45 ° relative to each other. Loading devices can be in three operating modes: loading, feeding of melting material or standby. Each device is capable of loading any type of charge: bulk, pressed or cast. By regulating the operation of these mechanisms, it is possible to feed a mixture into the melting zone in various combinations in accordance with the requirements of the technology in terms of chemical composition, size of fractions and volume.

Claims (1)

Вакуумная плавильная печь с холодным подом, содержащая рабочую камеру, загрузочные устройства для шихты, независимые источники нагрева, холодный под, на котором установлены водоохлаждаемые плавильный и рафинирующий тигли и кристаллизатор, отличающаяся тем, что печь имеет три или более независимых загрузочных устройства, размещенных концентрично по отношению к плавильному тиглю, выполненному в форме многогранника, причем плавильный тигель установлен таким образом, что под каждым загрузочным устройством перпендикулярно его оси расположена одна из его стенок.A cold hearth vacuum melting furnace containing a working chamber, charge loading devices, independent heating sources, a cold hearth on which water-cooled melting and refining crucibles and a crystallizer are installed, characterized in that the furnace has three or more independent loading devices placed concentrically in relative to the melting crucible, made in the form of a polyhedron, and the melting crucible is installed so that under each loading device perpendicular to its axis is located the wife of one of its walls.
RU2002121808/02A 2002-08-07 2002-08-07 Vacuum melting furnace with cold hearth RU2228962C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121808/02A RU2228962C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Vacuum melting furnace with cold hearth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121808/02A RU2228962C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Vacuum melting furnace with cold hearth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002121808A RU2002121808A (en) 2004-02-27
RU2228962C2 true RU2228962C2 (en) 2004-05-20

Family

ID=32678781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121808/02A RU2228962C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Vacuum melting furnace with cold hearth

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2228962C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМЕЛЯНСКИИ М.Я. Электронные печи. - М.: Энергия, 1971, с.34, 42 и 43. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002121808A (en) 2004-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3917479A (en) Furnaces
EP1784515B1 (en) Process and equipment for the treatment of loads or residues of non-ferrous metals and their allows
KR100470087B1 (en) Method and device for producing molten iron
US5028248A (en) Method of melting materials and apparatus therefor
RU2489506C2 (en) Method and device of electron-beam or plasma smelting of metal from crystalliser to crystalliser
US20060017203A1 (en) Refining apparatus for scrap silicon using an electron beam
EP2694901A1 (en) Systems and methods for casting metallic materials
EP0485073A1 (en) Nozzle, vessel and spray forming
RU2228962C2 (en) Vacuum melting furnace with cold hearth
RU2360014C2 (en) Vacuum arc-refining skull furnace
RU109281U1 (en) Induction Crucible Furnace
Abdellatif Review of the development work on the Mintek thermal magnesium process (MTMP)
MXPA04011345A (en) Continuous steelmaking process in an eaf and plant slag composition for use therein.
RU2634105C1 (en) Procedure for melting steel in arc steel melting furnace of three phase current
EP1989336B1 (en) Reactor intended for titanium production
RU2660784C2 (en) Device for vacuum melting of refractory and reactive metals
US2925636A (en) Skull type furnace
RU2715822C1 (en) Method for electroslag remelting of metal-containing wastes
US20240280321A1 (en) Improved hybrid smelting system
JPH1137663A (en) Method and equipment for melting cold iron source
RU2483126C1 (en) Furnace for electroslag remelting of metal-bearing wastes
RU166321U1 (en) INSTALLATION OF ELECTRIC SLAG RELEASING OF METAL CHIP
RU2486265C1 (en) Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals
Saavedra et al. Aluminothermic production of magnesium at the 100 kVA pilot scale
RU2228305C2 (en) Method of production of special kinds of clinkers and accompanying metals out of industrial wastes

Legal Events

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

Effective date: 20160808