RU2363743C2 - Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting - Google Patents
Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363743C2 RU2363743C2 RU2007130099/02A RU2007130099A RU2363743C2 RU 2363743 C2 RU2363743 C2 RU 2363743C2 RU 2007130099/02 A RU2007130099/02 A RU 2007130099/02A RU 2007130099 A RU2007130099 A RU 2007130099A RU 2363743 C2 RU2363743 C2 RU 2363743C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- remelting
- content
- calcium fluoride
- oxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к специальной электрометаллургии и может быть использовано при производстве полых слитков методом ЭШП, в том числе сложнолегированных, не содержащих титан сталей.The invention relates to special electrometallurgy and can be used in the manufacture of hollow ingots by the ESR method, including complex alloyed, titanium-free steels.
Задача электрошлакового переплава - получение плотной литой структуры металла, рафинированного от неметаллических включений и серы, и с одинаковыми свойствами по высоте слитка. Для достижения этих свойств наибольшее распространение получил флюс АНФ6 с содержанием фторида кальция 66-75% и оксида алюминия 25-34%.The task of electroslag remelting is to obtain a dense cast metal structure, refined from non-metallic inclusions and sulfur, and with the same properties along the height of the ingot. To achieve these properties, ANF6 flux with the content of calcium fluoride 66-75% and alumina 25-34% was most widely used.
Электрошлаковая выплавка полых слитков производится в укороченный подвижный кристаллизатор с установленным на нем дорном, формирующим внутреннюю полость слитка. Перед началом выплавки в кристаллизатор заливают основной рабочий флюс.Electroslag smelting of hollow ingots is carried out in a shortened movable mold with a mandrel installed on it, forming the inner cavity of the ingot. Before smelting, the main working flux is poured into the mold.
В процессе переплава кристаллизатор с дорном перемещаются по слитку по мере его наплавления навстречу плавящимся расходуемым электродам.In the process of remelting, the mold with the mandrel moves along the ingot as it is deposited towards the consumable consumable electrodes.
На полом слитке с наружной и внутренней его стороны образуется гарнисаж из флюса. Для компенсации флюса, ушедшего на образование гарнисажа, через дозатор, в течение всей плавки на шлаковую ванну поступает добавочный флюс.On the hollow ingot from the outer and inner sides, a skull is formed of flux. To compensate for the flux that went into the formation of a skull, an additional flux is supplied to the slag bath through the batcher during the entire melting process.
Известен способ получения полых слитков методом ЭШП, включающий переплав расходуемого электрода на основном и добавочном флюсе, при этом в качестве основного флюса используют флюс АНФ6, содержащий фторид кальция 66-75% и оксид алюминия 25-34%, который используется при выплавке полых слитков высотой не более 555 мм. В качестве добавочного флюса используют раскислитель - алюминиевый порошок общей массой 250 г на слиток (1).A known method of producing hollow ingots by the ESR method, including remelting the consumable electrode on the main and additional flux, using ANF6 flux containing 66-75% calcium fluoride and 25-34% alumina as the main flux, is used in the manufacture of hollow ingots with a height of no more than 555 mm. As an additional flux, a deoxidizer is used - aluminum powder with a total weight of 250 g per ingot (1).
Недостатком известного способа является невозможность выплавки слитка высотой более 555 мм, т.к. количество флюса уменьшается к концу переплаваThe disadvantage of this method is the impossibility of smelting an ingot with a height of more than 555 mm, because the amount of flux decreases towards the end of remelting
на 20-40 кг (20-40%) из-за расхода флюса на гарнисаж и подтекания флюса по поверхности слитка из-за повышенной жидкотекучести.20-40 kg (20-40%) due to the consumption of flux on the skull and the leakage of flux on the surface of the ingot due to increased fluidity.
В качестве прототипа принят способ получения полых слитков методом ЭШП, включающий переплав расходуемого электрода на основном и добавочном флюсе, в качестве которых используют флюс АНФ29, включающий фторид кальция (CaF2) 37-45%, оксид алюминия (Аl2O3) 13-17%, известь (CaO) 24-30%, оксид кремния (SiO2) 11-15%, оксид магния (MgO) 2-6% (2).As a prototype, a method for producing hollow ingots by the ESR method was adopted, including remelting the consumable electrode on the main and additional flux, which use ANF29 flux, including calcium fluoride (CaF 2 ) 37-45%, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 13- 17%, lime (CaO) 24-30%, silicon oxide (SiO 2 ) 11-15%, magnesium oxide (MgO) 2-6% (2).
Однако в процессе переплава состав флюса изменяется из-за перераспределения элементов в системе флюс-металл, флюс-атмосфера (воздух). Изменение состава флюса приводит к изменению свойств выплавляемого слитка. Например, при выплавке полого слитка стали марки 10х23н18 флюс в начале и в конце переплава слитка высотой 1000 мм имел состав:However, in the process of remelting, the composition of the flux changes due to the redistribution of elements in the flux-metal, flux-atmosphere (air) system. A change in the composition of the flux leads to a change in the properties of the smelted ingot. For example, during the smelting of a hollow ingot of steel grade 10x23n18, the flux at the beginning and at the end of remelting an ingot 1000 mm high had the composition:
Еще одним недостатком данного известного способа является наличие в добавочном флюсе извести (СаО), которая через 60-100 мин от начала переплава начинает комковаться и перестает поступать через дозатор на шлаковую ванну, что не позволяет получать слитки высотой более 1000 мм.Another disadvantage of this known method is the presence in the flux of lime (CaO), which after 60-100 minutes from the beginning of the remelting begins to clump and stops flowing through the dispenser to the slag bath, which prevents ingots from being more than 1000 mm high.
Задачей изобретения является создание способа получения полых слитков, позволяющего получать слитки высотой до и более 3000 мм с одинаковыми свойствами по высоте.The objective of the invention is to provide a method for producing hollow ingots, allowing to obtain ingots with a height of up to and more than 3000 mm with the same properties in height.
Сущность изобретения заключается а том, что способ получения полых слитков методом ЭШП включает переплав на основном флюсе (АНФ29), содержащем фторид кальция 37-45%, оксид алюминия 13-17%, известь 24-30%, оксид кремния 11-15%, оксид магния 2-6%, и добавочном, имеющим следующий состав, мас.%: фторид кальция 65-70, оксид алюминия 12-17, оксид кремния 8-10, оксид магния 8-10.The essence of the invention lies in the fact that the method for producing hollow ingots by the ESR method includes remelting on a main flux (ANF29) containing calcium fluoride 37-45%, alumina 13-17%, lime 24-30%, silicon oxide 11-15%, magnesium oxide 2-6%, and additional, having the following composition, wt.%: calcium fluoride 65-70, alumina 12-17, silicon oxide 8-10, magnesium oxide 8-10.
Так как в процессе переплава содержание оксида алюминия, извести и оксида кремния возрастает, а фторида кальция и оксида магния уменьшается, для сохранения состава рабочего флюса до конца переплава стабильным, содержание, оксида алюминия в добавочном флюсе должно быть 12-17%, оксида кремния 8-10%, и оксида магния 8-10%, фторида кальция 65-70%. В составе добавочного флюса отсутствует известь. Переплав полых слитков происходит при температуре флюса 1670-1720°С. При этих температурах происходит реакция (CaF2)+Н2O=2HF+(СаО)Since the content of aluminum oxide, lime and silicon oxide increases during the remelting process, while the calcium fluoride and magnesium oxide decrease, in order to keep the composition of the working flux until the remelting is stable, the content of aluminum oxide in the additional flux should be 12-17%, silicon oxide 8 -10%, and magnesium oxide 8-10%, calcium fluoride 65-70%. Lime is absent in the composition of the additive flux. Smelting of hollow ingots occurs at a flux temperature of 1670-1720 ° C. At these temperatures, the reaction (CaF 2 ) + H 2 O = 2HF + (CaO) occurs
и в системе CaF2-СаО содержание фторида кальция уменьшится на 20-30%, а содержание извести увеличится на 10-15% от исходных содержаний. Кроме того, наличие извести приводит к комкованию добавочного флюса и флюс перестает поступать из дозатора, тем самым ограничивая продолжительность переплава, т.е. высоту наплавляемого слитка.and in the CaF 2 -CaO system, the content of calcium fluoride will decrease by 20-30%, and the lime content will increase by 10-15% of the initial contents. In addition, the presence of lime leads to clumping of the additional flux and the flux ceases to come from the dispenser, thereby limiting the duration of remelting, i.e. height of the deposited ingot.
Содержание фторида кальция в добавочном флюсе должно быть в пределах 65-70%. Содержание фторида кальция менее 65% в процессе переплава приводит к уменьшению его содержания в основном флюсе, не обеспечивая необходимую жидкотекучесть флюса, что влияет на качество поверхности слитка.The content of calcium fluoride in the flux should be in the range of 65-70%. A calcium fluoride content of less than 65% during the remelting process leads to a decrease in its content in the main flux, not providing the necessary fluidity of the flux, which affects the surface quality of the ingot.
При содержании фторида кальция в добавочном флюсе более 70%, его содержание в основном флюсе в процессе ЭШП становится выше, чем в АНФ29. К тому же уменьшается содержание глинозема, что приводит к уменьшению производительности процесса из-за уменьшения выделяемого флюсом тепла.When the content of calcium fluoride in the additive flux is more than 70%, its content in the main flux during the ESR process becomes higher than in ANF29. In addition, the alumina content decreases, which leads to a decrease in the process productivity due to a decrease in the heat generated by the flux.
Содержание оксида алюминия в добавочном флюсе должно быть в пределах 12-17%.The content of aluminum oxide in the flux should be in the range of 12-17%.
При содержании его в добавочном флюсе менее 12%, в основном флюсе в процессе ЭШП содержание оксида алюминия становится меньше, чем в АНФ29, что приводит к уменьшению количества выделяемого тепла и снижению производительности.When its content in the additive flux is less than 12%, in the main flux during the ESR process, the aluminum oxide content becomes lower than in ANF29, which leads to a decrease in the amount of heat generated and a decrease in productivity.
При увеличении его содержания в добавочном флюсе более 17%, в основном флюсе в процессе переплава его содержание будет выше, чем в АНФ29, что приведет к увеличению выделяемого в шлаковой ванне тепла и постепенному увеличению скорости переплава к его концу.With an increase in its content in the addition flux of more than 17%, in the main flux during the remelting process, its content will be higher than in ANF29, which will lead to an increase in the heat released in the slag bath and a gradual increase in the rate of remelting towards its end.
Содержание оксида кремния в добавочном флюсе должно быть 8-10%. При увеличении содержания оксида кремния в добавочном флюсе более 10%, в основном флюсе в процессе ЭШП его содержание становится выше, чем в АНФ29, что приводит к снижению электропроводности и усложняет переплав.The content of silicon oxide in the flux should be 8-10%. With an increase in the content of silicon oxide in the addition flux of more than 10%, in the main flux during the ESR process, its content becomes higher than in ANF29, which leads to a decrease in electrical conductivity and complicates remelting.
При содержании оксида кремния в добавочном флюсе менее 8%, в основном флюсе его содержание становится ниже, чем в АНФ29, снижается омическое сопротивление и возрастает водородопроницаемость флюса, что ухудшает качество металла.When the content of silicon oxide in the additional flux is less than 8%, in the main flux its content becomes lower than in ANF29, the ohmic resistance decreases and the hydrogen permeability of the flux increases, which affects the quality of the metal.
Содержание оксида магния в добавочном флюсе должно быть 8-10%. При содержании оксида магния в добавочном флюсе более 10%, в основном флюсе его содержание становится выше, чем в АНФ29. Возрастает температура плавления флюса, что приводит к неустойчивому режиму переплава и на поверхности слитка появляются грубые дефекты.The content of magnesium oxide in the flux should be 8-10%. When the content of magnesium oxide in the additive flux is more than 10%, in the main flux its content becomes higher than in ANF29. The melting temperature of the flux increases, which leads to an unstable mode of remelting and gross defects appear on the surface of the ingot.
При содержании оксида магния в добавочном флюсе менее 8%, в основном флюсе его содержание становится ниже чем, в АНФ29, что приводит к появлению гофр и пережимов на поверхности слитка.When the content of magnesium oxide in the additive flux is less than 8%, in the main flux its content becomes lower than in ANF29, which leads to the appearance of corrugations and pinches on the surface of the ingot.
На ОАО «ЗМЗ» проведен ряд плавок с использованием предложенного способа получения полых слитков. Результаты опытов приведены в таблицах 2 и 3. Были выплавлены слитки диаметром 555 и 610 мм с диаметром внутренней полости 325 и 375 мм соответственно и высотой до 3250 мм. В качестве основного флюса использовали АНФ29. В исходном состоянии флюс предложенного состава может быть изготовлен в виде смеси прокаленных порошков фторида кальция (флюоритовый концентрат), оксидов алюминия (глинозем), кремния (кварцевый песок) и оксида магния (магнезит).OJSC “ZMZ” carried out a number of heats using the proposed method for producing hollow ingots. The results of the experiments are shown in tables 2 and 3. Ingots with a diameter of 555 and 610 mm with an inner cavity diameter of 325 and 375 mm, respectively, and a height of up to 3250 mm were melted. ANF29 was used as the main flux. In the initial state, the flux of the proposed composition can be made in the form of a mixture of calcined powders of calcium fluoride (fluorite concentrate), aluminum oxides (alumina), silicon (silica sand) and magnesium oxide (magnesite).
Результаты испытаний полых слитков (табл.2 и табл.3) показали, что химический состав флюса после переплава соответствует составу флюса АНФ29, т.е. основному флюсу на высоте как 1000, так и 3250 мм. Одинаковый состав флюса в начале и в конце переплава гарантирует одинаковые свойства металла по высоте всего слитка. Поверхность всех слитков гладкая, без дефектов.The test results of hollow ingots (Table 2 and Table 3) showed that the chemical composition of the flux after remelting corresponds to the composition of the flux ANF29, i.e. the main flux at a height of both 1000 and 3250 mm. The identical composition of the flux at the beginning and at the end of the remelting guarantees the same metal properties along the height of the entire ingot. The surface of all ingots is smooth, without defects.
Источники информацииInformation sources
1. ТИ 06.198-98 ОАО «ЧЗЭМ», карты эскизов электрошлакового процесса, г.Чехов1. TI 06.198-98 JSC "ChZEM", maps of sketches of the electroslag process, Chekhov
2. ТИ 06.198-98 ОАО «ЧЗЭМ», карты эскизов электрошлакового процесса, г.Чехов2. TI 06.198-98 JSC "ChZEM", maps of sketches of the electroslag process, Chekhov
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130099/02A RU2363743C2 (en) | 2007-08-06 | 2007-08-06 | Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130099/02A RU2363743C2 (en) | 2007-08-06 | 2007-08-06 | Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007130099A RU2007130099A (en) | 2009-02-20 |
| RU2363743C2 true RU2363743C2 (en) | 2009-08-10 |
Family
ID=40531204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007130099/02A RU2363743C2 (en) | 2007-08-06 | 2007-08-06 | Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2363743C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532537C1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method for electroslag melting of steel so that hollow ingot is obtained |
| RU2533579C1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electroslag furnace for production of hollow ingot |
| RU2796483C1 (en) * | 2022-07-22 | 2023-05-24 | Публичное акционерное общество "Русполимет" | Method for smelting titanium- and boron-containing grade ingots by electroslag remelting method |
-
2007
- 2007-08-06 RU RU2007130099/02A patent/RU2363743C2/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Карты эскизов электрошлакового процесса. Изготовление заготовок методом электрошлаковой выплавки. ТИ 06.198-98. - Чехов, ОАО «ЧЗЭМ», 1998, Электрошлаковая технология за рубежом./ Под ред. академика Б.Е.Патона. - Киев: Наукова Думка, 1982, с.181-184. * |
| ТОКАДА X. и др. Оценка слитка, выплавляемого методом электрошлакового переплава. Электрошлаковый переплав. - М.: Металлургия, 1971, с.56-68. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532537C1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method for electroslag melting of steel so that hollow ingot is obtained |
| RU2533579C1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electroslag furnace for production of hollow ingot |
| RU2796483C1 (en) * | 2022-07-22 | 2023-05-24 | Публичное акционерное общество "Русполимет" | Method for smelting titanium- and boron-containing grade ingots by electroslag remelting method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007130099A (en) | 2009-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2423536C1 (en) | Procedure for melting hollow ingots of titan and boron containing grades of steel by method of esr (electro-slag re-melting) | |
| JP5826386B2 (en) | Refractory block and glass melting furnace | |
| JP3649153B2 (en) | Mold powder for continuous casting | |
| JP6284017B2 (en) | Mold flux for continuous casting of Al-containing steel | |
| CN100478455C (en) | High-calcium non-silicon aluminium calcium magnesium ferrous alloy for steel-smelting deoxidization and method for preparing the same | |
| CN104858382A (en) | Tundish covering agent and application thereof | |
| JP6169648B2 (en) | Mold powder for continuous casting of steel and continuous casting method of steel | |
| JP5782118B2 (en) | Refractory block and glass furnace | |
| RU2363743C2 (en) | Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting | |
| JP2017087273A (en) | CONTINUOUS CASTING MOLD POWDER FOR Ti-CONTAINING STEEL, AND CONTINUOUS CASTING METHOD | |
| CN105983684A (en) | Low-carbon inner hole body-contained submersed nozzle | |
| JP6674093B2 (en) | Mold powder for continuous casting of steel and continuous casting method | |
| JP3997963B2 (en) | Mold powder for continuous casting of steel | |
| RU2009139907A (en) | METHOD FOR REMOVING MOLYBDENUM, NICKEL, COBALT OR THEIR MIXTURE FROM WASTE OR REGENERATED CATALYSTS | |
| JP4430638B2 (en) | Mold powder for continuous casting of high aluminum steel | |
| CN105420441A (en) | Smelting method of hyperfine cord steel | |
| CN108796348A (en) | A kind of smelting process of high-carbon aluminum killed steel | |
| CN105779780A (en) | Electroslag remelting fluoride-free slag and electroslag remelting method thereof | |
| WO2024140020A1 (en) | Over-hundred-ton-level electroslag ingot full remelting period stabilizing smelting slag supplementation process | |
| JP6510342B2 (en) | Continuous casting powder for Al-containing steel and continuous casting method | |
| JP6621835B2 (en) | Refractory block and glass melting furnace | |
| JP4014001B2 (en) | Mold flux for continuous casting of high Al content steel | |
| RU2399685C1 (en) | Procedure for production of hollow ingots of titanium containing grades of steel by method of electric slag re-melting (esr) | |
| JP4554120B2 (en) | Mold powder for continuous casting | |
| RU2789622C1 (en) | Active desoxidant-modifier for aluminum alloys and slags |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140807 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160520 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160530 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170116 |