RU2239757C1 - Vacuum electric-arc melting furnace - Google Patents
Vacuum electric-arc melting furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239757C1 RU2239757C1 RU2003117691/02A RU2003117691A RU2239757C1 RU 2239757 C1 RU2239757 C1 RU 2239757C1 RU 2003117691/02 A RU2003117691/02 A RU 2003117691/02A RU 2003117691 A RU2003117691 A RU 2003117691A RU 2239757 C1 RU2239757 C1 RU 2239757C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- consumable electrode
- centrifugal
- tables
- vertical axis
- skull
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к вакуумной металлургии, а именно к плавильным печам, предназначенным для получения литых и фасонных отливок из тугоплавких и химически активных металлов и сплавов.The invention relates to vacuum metallurgy, and in particular to smelting furnaces designed to produce cast and shaped castings from refractory and chemically active metals and alloys.
Наиболее близкими аналогом к предлагаемой установке является плавильно-заливочная вакуумная установка для плавления и получения отливок из титановых сплавов с выплавкой жидкого металла методом дуговой плавки с расходуемым электродом в гарнисажном тигле и центробежной заливкой в литейные формы ДВЛ-250 (см. Производство фасонных отливок из титановых сплавов. Братухин А.Г., Бибиков Е.Л., Глазунов С.Г. и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ВИЛС, 1998. - Стр.45-46).The closest analogue to the proposed installation is a vacuum melting and casting unit for melting and producing castings from titanium alloys with liquid metal smelting using the arc melting method with a consumable electrode in a skull crucible and centrifugal casting in DVL-250 casting molds (see Production of shaped castings from titanium alloys Bratukhin A.G., Bibikov E.L., Glazunov S.G. et al. - 2nd ed., revised and enlarged - M .: VILS, 1998. - Pages 45-46).
Плавильно-заливочная установка ДВЛ-250 состоит из рабочей камеры, вакуумной системы, системы водоохлаждения, графитового гарнисажного тигля, механизма подачи расходуемого электрода, двух центробежных столов и отдельного стенда приварки расходуемого электрода.The DVL-250 smelting and filling installation consists of a working chamber, a vacuum system, a water cooling system, a graphite skull crucible, a feeding mechanism for a sacrificial electrode, two centrifugal tables and a separate stand for welding of a consumable electrode.
Механизм подачи электрода смонтирован на отдельной конструкции, которая для переноса электрода со стенда приварки в рабочую камеру поворачивается на 180°. Разливку металла из графитового гарнисажного тигля в контейнеры литейных форм, устанавливаемых на центробежные столы, производят на две противоположные стороны. Диаметр центробежного стола 1380 мм, скорость вращения 200-400 об/мин.The electrode feed mechanism is mounted on a separate structure, which is rotated 180 ° to transfer the electrode from the welding stand to the working chamber. The casting of metal from a graphite skull crucible into containers of molds mounted on centrifugal tables is carried out on two opposite sides. The diameter of the centrifugal table is 1380 mm, the rotation speed is 200-400 rpm.
Рассмотренная плавильно-заливочная установка имеет следующие недостатки: не позволяет получать массивные титановые отливки массой более 300 кг и потребляет относительно большое количество электроэнергии, что является одной из причин высокой себестоимости титанового литья.The considered melting and casting plant has the following disadvantages: it does not allow to obtain massive titanium castings weighing more than 300 kg and consumes a relatively large amount of electricity, which is one of the reasons for the high cost of titanium casting.
Задачей изобретения является создание вакуумной плавильно-заливочной установки, обеспечивающей возможность производства литых массивных отливок (до 600 кг по жидкому металлу), с одновременным повышением производительности вакуумной плавильно-заливочной установки и снижением себестоимости получаемых отливок.The objective of the invention is the creation of a vacuum smelting and casting plant, which enables the production of solid castings (up to 600 kg of molten metal), while increasing the productivity of a vacuum smelting and casting plant and reducing the cost of the resulting castings.
Сущность изобретения заключается в том, что вакуумная дуговая плавильно-заливочная установка, содержащая вакуумную рабочую камеру с системой водоохлаждения, гарнисажный тигель, размещенный в рабочей камере, механизм подачи расходуемого электрода, установленный над гарнисажным тиглем на одной с ним вертикальной оси, два боковых центробежных стола и стенд приварки расходуемого электрода, дополнительно снабжается центральным центробежным столом, расположенным между двумя боковыми центробежными столами, вторым гарнисажным тиглем и механизмом подачи расходуемого электрода, установленным над вторым гарнисажным тиглем на одной с ним вертикальной оси, причем гарнисажные тигли и механизмы подачи расходуемого электрода установлены параллельно и симметрично относительно вертикальной оси центрального центробежного стола.The essence of the invention lies in the fact that a vacuum arc melting and casting installation containing a vacuum working chamber with a water cooling system, a skull crucible placed in the working chamber, a consumable electrode feed mechanism mounted above the skull crucible on the same vertical axis, two side centrifugal tables and the stand for welding the consumable electrode is additionally equipped with a central centrifugal table located between two side centrifugal tables, a second skull plate and fur a sacrificial electrode feed mechanism mounted above the second skull crucible on the same vertical axis as the skull, and the skull crucibles and consumable electrode feed mechanisms are installed in parallel and symmetrically with respect to the vertical axis of the centrifugal table.
Изобретение соответствуют критериям патентоспособности; обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом; изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники; промышленно применимо.The invention meets the criteria of patentability; has novelty, which follows from a comparison with the prototype; inventive step, as it clearly does not follow from the existing level of technology; industrially applicable.
На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемой вакуумной плавильно-заливочной установки, продольный разрез; на фиг.2 - механизмы подачи расходуемого электрода и стенд приварки расходуемого электрода, вид по стрелке А на фиг.1; фиг.3 - разрез стенда приварки расходуемого электрода Б-Б на фиг.2.Figure 1 presents a structural diagram of the proposed vacuum smelting and casting plant, a longitudinal section; figure 2 - feed mechanisms of the consumable electrode and the stand for welding of the consumable electrode, view along arrow A in figure 1; figure 3 is a section of a stand for welding a consumable electrode BB in figure 2.
Вакуумная дуговая плавильно-заливочная установка состоит из вакуумной рабочей камеры 1 с системой водоохлаждения, двух гарнисажных тиглей 2, двух механизмов подачи расходуемого электрода 3, отдельного стенда приварки расходуемого электрода 4 и трех центробежных столов: правый 5, левый 6 и центральный 7.The vacuum arc melting and casting installation consists of a
Рабочая камера 1 представляет собой горизонтально расположенную сварную конструкцию, снабженную торцевыми крышками 8. Торцевые крышки 8 размещены на тележках 9, которые установлены на рельсы 10.The working
На общей с рабочей камерой 1 литой чугунной станине 11 смонтированы три центробежных стола: правый 5, левый 6 и центральный 7, приводимых во вращение индивидуальными двигателями. Двигатели постоянного тока подбираются с учетом плавной регулировки скорости вращения от 200 до 400 об/мин.Three centrifugal tables are mounted on the cast iron bed 11, which is common with the
На столы центробежных машин 5, 6 и 7 устанавливаются контейнеры литейных форм соответственно 12, 13 (до 300 кг по жидкому металлу) и 14 (до 600 кг по жидкому металлу), либо другая литейная оснастка. Контейнеры литейных форм 12, 13 и 14 прижимаются к столам центробежных машин 5, 6 и 7 центробежными замками.On the tables of centrifugal machines 5, 6 and 7, containers of foundry molds are installed, respectively 12, 13 (up to 300 kg for molten metal) and 14 (up to 600 kg for molten metal), or other casting equipment. Containers of casting molds 12, 13 and 14 are pressed against the tables of centrifugal machines 5, 6 and 7 by centrifugal locks.
Над контейнерами литейных форм 12, 13 и 14 подвешиваются с помощью специального крепления заливочные устройства 15, которые представляют собой сварные конструкции из листового материала и труб.Over the containers of casting molds 12, 13 and 14, filling devices 15, which are welded structures of sheet material and pipes, are suspended using special fastening.
Два гарнисажных тигля 3 в поворотных водоохлаждаемых корпусах, что обеспечивает поворот тиглей на 105° на обе стороны от вертикальной плоскости с помощью электроприводов, размещены в плавильно-заливочной камере 1 параллельно друг другу. При этом центральный центробежный стол 7 располагается между двумя гарнисажными тиглями 2, что дает возможность проводить одновременную разливку металла сразу из двух гарнисажных тиглей 2 в контейнер литейных форм 14. Два боковых центробежных стола 5 и 6, на которых устанавливаются контейнеры литейных форм 12 и 13, располагаются с внешних сторон гарнисажных тиглей 2.Two
Над каждым гарнисажным тиглем 2 на одной с ним вертикальной оси расположены механизмы подачи расходуемого электрода 3. Два механизма подачи электродов 3 смонтированы на отдельных конструкциях, установленных независимо от рабочей камеры 1 на основной станине 11.Above each skull crucible 2, on the same vertical axis, there are disposed
Приводная станция подачи электрода обеспечивает движение электрода вверх и вниз. Токоподводы к электродам 16 выполнены из гибких медных кос.An electrode feed station provides electrode movement up and down. Current leads to the electrodes 16 are made of flexible copper braids.
Стенд приварки расходуемого электрода 4 расположен отдельно от рабочей камеры 1 на станине 11 между механизмами подачи расходуемого электрода 3.The welding stand of the
Система водоохлаждения состоит из напорного 17 и сливного 18 коллекторов.The water cooling system consists of pressure head 17 and drain 18 collectors.
Вакуумная дуговая плавильно-заливочная установка работает следующим образом.Vacuum arc melting and casting plant operates as follows.
Вначале проводят подготовку вакуумной дуговой плавильно-заливочной установки к плавкам. Внутреннюю поверхность печи (стенки вакуумной рабочей камеры 1, водоохлаждаемые кольца тиглей 2, штоки электрододержателей на двух механизмах подачи электрода 3) тщательно очищают пылесосом. С целью обезжиривания и удаления влаги тщательно протирают внутреннюю поверхность печи гидролизным спиртом.First, they prepare the vacuum arc melting and casting plant for melting. The inner surface of the furnace (walls of the
Устанавливают и закрепляют на столах центробежных машин 5, 6 и 7 предварительно собранные контейнеры литейных форм 12, 13 и 14, либо другую литейную оснастку. На расстоянии 30-50 мм от верхнего края центрального стояка подвешивают с помощью специального крепления промежуточную литниковую чашу 15.Install and fix on the tables of centrifugal machines 5, 6 and 7 pre-assembled containers of foundry molds 12, 13 and 14, or other foundry equipment. At a distance of 30-50 mm from the upper edge of the central riser, an intermediate sprue bowl 15 is suspended using special fastening.
В случае необходимости производят приварку нового электрода к огарку использованного на стенде приварки электрода 4. Приварка расходуемого электрода проводится поочередно для каждого из двух механизмов подачи расходуемого электрода 3. Для этого вся конструкция одного из двух механизмов подачи электрода 3 поворачивается на 90°, после чего производится приварка расходуемого электрода. После проведения приварки расходуемого электрода механизм подачи электрода 3 возвращается в рабочее положение.If necessary, a new electrode is welded to the cinder of the
Рабочую камеру 1 закрывают откатными торцевыми крышками 8 и вакуумируют. Затем подают воду на все водоохлаждаемые части установки.The
Далее проводят первую плавку и заливку металла в контейнер литейных форм 14, расположенный на центральном центробежном столе 7, который находится между двумя тиглями 2. Для этого электроды механизмами подачи электрода 3 подводят до короткого замыкания с дном гарнисажных тиглей 2, включают источник электропитания и отводят электроды от дна на 20-30 мм до возникновения электрических дуг.Next, the first melting and pouring of metal into the mold container 14 is carried out, located on the central centrifugal table 7, which is located between the two crucibles 2. To do this, the
При центробежной заливке форм за две минуты до окончания плавки включают центробежную машину центрального стола 7 и доводят число оборотов до заданного. После наплавления нужного количества металла в двух гарнисажных тиглях 2 выключают электрические дуги, электроды механизмами подачи 3 подаются вверх и производится одновременный слив металла в контейнер литейных форм 14 через заливочный лоток 15, расположенный над этим контейнером, из гарнисажных тиглей 2.When centrifugal casting of molds two minutes before the end of melting, the centrifugal machine of the central table 7 is turned on and the number of revolutions is adjusted to the set one. After deposition of the required amount of metal in two skull crucibles 2, the electric arcs are turned off, the electrodes are fed up by
Когда заливка контейнера литейных форм 14 заканчивается, тигли 2 и электроды возвращают в рабочее положение и проводят вторую плавку - включают источник электропитания, зажигают электрические дуги и плавят металл в гарнисажных тиглях 2. За две минуты до окончания плавки включают центробежные машины боковых столов 5 и 6. После наплавления в тиглях 2 необходимого количества металла выключают дуги, отводят электроды и производят заливку металла в контейнеры литейных форм 12 и 13 через заливочные лотки 15, расположенные над этими контейнерами.When the pouring of the mold container 14 ends, the crucibles 2 and the electrodes are returned to the working position and the second melt is carried out - they turn on the power supply, light the electric arcs and melt the metal in the skull rods 2. Two minutes before the end of the melting, the centrifugal machines of the side tables 5 and 6 are turned on After deposition in the crucibles 2 of the required amount of metal, the arcs are turned off, the electrodes are removed and the metal is poured into containers of casting molds 12 and 13 through casting trays 15 located above these containers.
Далее производится охлаждение контейнеров литейных форм 12, 13 и 14 в течение 1,5-2 часов в вакууме.Next, the cooling containers of molds 12, 13 and 14 for 1.5-2 hours in vacuum.
Затем производится отключение системы водоохлаждения, разгерметизация рабочей камеры установки 1 и открытие торцевых крышек 8, после чего вынимаются контейнеры литейных форм 12, 13 и 14.Then, the water cooling system is turned off, depressurization of the working chamber of
Предлагаемая вакуумная дуговая плавильно-заливочная установка позволяет производить порционную заливку трех контейнеров литейных форм за один рабочий цикл плавильно-заливочной установки без разгерметизации печи в промежутке между двумя плавками.The proposed vacuum arc melting and casting installation allows batch casting of three containers of casting molds in one working cycle of the melting and casting installation without depressurization of the furnace in the interval between the two melts.
Использование такой схемы проведения плавок приводит к значительному повышению производительности печи и сокращению себестоимости получения отливок за счет перекрытия этапов рабочего цикла, особенно остывания отливок (наиболее продолжительный этап рабочего процесса вакуумной дуговой плавильно-заливочной установки) и исключения операций повторных вакуумирований печи.The use of such a smelting scheme leads to a significant increase in the furnace productivity and a reduction in the cost of producing castings due to the overlap of the stages of the working cycle, especially the cooling of the castings (the longest stage of the working process of a vacuum arc smelting and casting plant) and the exclusion of repeated evacuation of the furnace.
В данной вакуумной дуговой плавильно-заливочной установке производится одновременная заливка металла сразу из двух гарнисажных тиглей в центральный контейнер литейных форм, что обеспечивает возможность производства массивных отливок (до 600 кг по жидкому металлу).In this vacuum arc melting and casting installation, metal is simultaneously poured simultaneously from two skull plates into the central container of molds, which makes it possible to produce massive castings (up to 600 kg for liquid metal).
Таким образом, данная вакуумная дуговая плавильно-заливочная установка обеспечивает получение широкой номенклатуры отливок машиностроительного назначения (от 150 кг до 600 кг по жидкому металлу) высокого качества, легка в обслуживании и экономична в эксплуатации.Thus, this vacuum arc melting and casting installation provides a wide range of engineering castings (from 150 kg to 600 kg for molten metal) of high quality, easy to maintain and economical in operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003117691/02A RU2239757C1 (en) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Vacuum electric-arc melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003117691/02A RU2239757C1 (en) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Vacuum electric-arc melting furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2239757C1 true RU2239757C1 (en) | 2004-11-10 |
RU2003117691A RU2003117691A (en) | 2004-12-20 |
Family
ID=34310989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003117691/02A RU2239757C1 (en) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Vacuum electric-arc melting furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2239757C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102581245A (en) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 中国科学院金属研究所 | Multifunctional vacuum centrifugal oscillating fine grain melting and casting furnace |
-
2003
- 2003-06-17 RU RU2003117691/02A patent/RU2239757C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БРАТУХИН А.Г. и др. Производство фасонных отливок из титановых сплавов. - 2-е изд. - М.: ВИЛС, 1998, с.45 и 46. * |
КУРДЮМОВ А.В. и др. Производство отливок из сплавов цветных металлов. - М.: Металлургия, 1986, с.275-277, рис.110. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102581245A (en) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 中国科学院金属研究所 | Multifunctional vacuum centrifugal oscillating fine grain melting and casting furnace |
CN102581245B (en) * | 2011-01-11 | 2014-05-14 | 中国科学院金属研究所 | Multifunctional vacuum centrifugal oscillating fine grain melting and casting furnace |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5291940A (en) | Static vacuum casting of ingots | |
CN102978539A (en) | Burdening and preparation method for columnar crystal alnico permanent magnet alloy | |
EP0380637B1 (en) | High capacity electron beam cold hearth furnace | |
RU2489506C2 (en) | Method and device of electron-beam or plasma smelting of metal from crystalliser to crystalliser | |
JP3949208B2 (en) | Metal remelting method and apparatus used for manufacturing continuous casting | |
US7849912B2 (en) | Process for electroslag remelting of metals and ingot mould therefor | |
RU2239757C1 (en) | Vacuum electric-arc melting furnace | |
RU2346221C1 (en) | Method of vacuum-plasma melting of metals and alloys in skull furnace and facility for its implementation | |
CN1023884C (en) | Method and apparatus for pouring hollow ingot with electroslags | |
CN1069212A (en) | Induction centrifugal electroslag casting abnormity hollow casting | |
SU341323A1 (en) | Method of electroslag casting of ingots | |
KR101615342B1 (en) | Apparatus for magnesium casting | |
RU2612867C2 (en) | Method of melting highly reactive metals and alloys based thereon and device therefor | |
RU54543U1 (en) | DEVICE FOR Pouring non-ferrous metals into molds | |
RU2283205C2 (en) | Metal centrifugal casting process without turning off heat source | |
GB2349593A (en) | Electroslag remelting plant with a boiler and a hood | |
CN102794437A (en) | Electroslag remelting method for producing large steel ingot by multiple small furnaces | |
CN217131813U (en) | High-temperature alloy smelting equipment | |
RU2319578C1 (en) | Method for producing small-size cast pieces of high-active metals and alloys and plant for performing the same | |
KR20130094331A (en) | Clean metal ingot mold | |
RU72227U1 (en) | INSTALLATION OF ELECTRIC SLAG REFINING OF CAST IRON CHIP | |
CN209836267U (en) | Electroslag furnace for producing die steel | |
RU2180084C1 (en) | Plant for producing ingots of reactive metals and alloys | |
RU2025206C1 (en) | Line for production of castings by extrusion and forced crystallization | |
RU2002120852A (en) | Method for producing multilayer ingots by electroslag remelting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050618 |