RU2533579C1 - Electroslag furnace for production of hollow ingot - Google Patents

Electroslag furnace for production of hollow ingot Download PDF

Info

Publication number
RU2533579C1
RU2533579C1 RU2013113896/02A RU2013113896A RU2533579C1 RU 2533579 C1 RU2533579 C1 RU 2533579C1 RU 2013113896/02 A RU2013113896/02 A RU 2013113896/02A RU 2013113896 A RU2013113896 A RU 2013113896A RU 2533579 C1 RU2533579 C1 RU 2533579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
electrodes
metal
furnace
remelting
Prior art date
Application number
RU2013113896/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013113896A (en
Inventor
Эдуард Эдгарович Меркер
Галина Абдулаевна Карпенко
Денис Анатольевич Бахаев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2013113896/02A priority Critical patent/RU2533579C1/en
Publication of RU2013113896A publication Critical patent/RU2013113896A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533579C1 publication Critical patent/RU2533579C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: this furnace allows continuous variation of slag and metal temperature in casting mould at remelting of consumable metal electrodes. Besides it can vary oxygen and carbon concentration in metal and control the slag-metal interface level. It is equipped with the system to control the lever of penetration of said electrodes in casing mould slag-metal melt. Said system is connected to computer system with interface to allow the control over electrode remelting process in this furnace with allowance for said measured data. Note here that said electrodes can spin about their axes and have axial bores made along the full length. Said bores communicate said electrodes with deoxidiser and slag-forming loose material feed device pipes feeding said material into remelting zone.
EFFECT: production of high-quality hollow ESR steel ingots in controlled casting process.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке качественной стали в печах [1, 2] методом ЭШП при переплаве [3] расходуемых металлических электродов в кристаллизаторе с получением [2] полых или сплошных слитков (заготовок).The invention relates to electrometallurgy and can be used in electroslag smelting of high-quality steel in furnaces [1, 2] by the ESR method during remelting [3] of consumable metal electrodes in a mold to produce [2] hollow or solid ingots (billets).

Известны печи электрошлаковой выплавки стали [2, 3], в которых сущность процесса получения полых литых слитков [2] заключается в следующем. Технология электрошлаковой выплавки стали [3] для полых (сплошных) заготовок (слитков) предусматривает необходимость тщательного контроля положения охлаждаемого дорна [1] относительно выплавляемого слитка с применением системы автоматического регулирования процессов электроплавки [2].Known furnaces electroslag steelmaking [2, 3], in which the essence of the process of obtaining hollow cast ingots [2] is as follows. The technology of electroslag steel smelting [3] for hollow (solid) billets (ingots) requires the careful monitoring of the position of the cooled mandrel [1] relative to the smelted ingot using an automatic control system for electrofusion processes [2].

Выплавка стали методом ЭШП осуществляется, например, в печи типа У-578 со следующими ее конструктивными особенностями [2]. Кристаллизатор (17) и поддон (19) вместе со столом (20), на котором они установлены, располагаются на специальной площадке (1). Верхняя часть печи ЭШП состоит из колонны (8), закрепленной своим основанием (21) на станине коробчатого типа (2), тележки (6) кристаллизатора, тележки (9) электрододержателя, электроприводов (5) и (10), электрододержателя (13), инвентарной головки (14), стола (20) с гидропневмоприводом (3), поддона (19), кристаллизатора (17), приемной воронки (18), источника тока (11), короткой сети (7), дозатора, аппаратуры управления печью, системы воздухо- и водоснабжения и системы вентиляции. Нижняя часть печи [2] состоит из станины (2), закрепленной на фундаменте (1), суппорта (22) внутреннего, кристаллизатора (дорна), привода суппорта дорна (23) и собственно дорна (16).Steel smelting by the ESR method is carried out, for example, in a U-578 type furnace with its following design features [2]. The mold (17) and the pan (19) together with the table (20) on which they are installed are located on a special platform (1). The upper part of the ESR furnace consists of a column (8) fixed with its base (21) on a box-type bed (2), a trolley (6) of a mold, a trolley (9) of an electrode holder, electric drives (5) and (10), an electrode holder (13) , inventory head (14), table (20) with hydropneumatic actuator (3), pan (19), mold (17), receiving funnel (18), current source (11), short circuit (7), dispenser, furnace control equipment , air and water supply systems and ventilation systems. The lower part of the furnace [2] consists of a bed (2) fixed to the foundation (1), a caliper (22) inside, a mold (mandrel), a caliper drive mandrel (23) and the mandrel itself (16).

В качестве расходуемых металлических электродов (15) для выплавки полых слитков в печи ЭШП используются [1, 2] стержни сплошные или полые [2] различного диаметра и конфигурации. Расходуемые электроды (стержни) в рабочем положении удерживаются инвентарной головкой (14) кассетного типа. Инвентарная головка зажимается клещевым электрододержателем (13), а механизм зажатия электродов является грузопневмогидравлическим [2]. Кристаллизатор, дорн, поддон на печи У-578 являются охлаждаемыми с применением системы подачи воды. Печь электрошлаковой выплавки стали (ЭШВС) работает на жидком шлаковом старте. Заливка жидкого флюса [1, 3], предварительно приготовленного на флюсоплавильной установке, в кристаллизатор производится сифонным способом через приемную воронку (18).As consumable metal electrodes (15) for smelting hollow ingots in an ESR furnace, solid or hollow rods [2] of various diameters and configurations are used [1, 2]. Consumable electrodes (rods) in the working position are held by an inventory head (14) of a cassette type. The inventory head is clamped by a tick-shaped electrode holder (13), and the clamping mechanism of the electrodes is pneumohydraulic [2]. The mold, mandrel, pan on the U-578 furnace are cooled using a water supply system. The furnace of electroslag steel smelting (ESWS) operates on a liquid slag start. The liquid flux [1, 3], previously prepared at the flux-smelting unit, is poured into the crystallizer by a siphon method through a receiving funnel (18).

Ток плавки ЭШВС задается оператором вручную или с помощью задающего программного устройства [2] и поддерживается автоматически с помощью САР. Дорн (16), формирующий полость в выплавляемом слитке, выполнен в виде усеченного конуса, уширенного в нижней части [1, 2]. В процессе плавки дорн перемещают вниз с помощью суппорта (22) и его привода (23). В процессе ЭШВС перемещение дорна осуществляется автоматически с помощью САР. На печи ЭШВС [2] предусмотрен дозатор, с помощью которого можно подавать на шлаковую ванну дозируемое количество добавочного флюса, раскислителей, легирующих элементов и других сыпучих материалов.The melting current of ESWS is set by the operator manually or with the help of a setting software device [2] and is supported automatically with the help of CAP. Dorn (16), forming a cavity in a lost wax ingot, is made in the form of a truncated cone broadened in the lower part [1, 2]. During the melting process, the mandrels are moved down with the support (22) and its drive (23). In the process of ESWS, the movement of the mandrel is carried out automatically using the ATS. A dosing device is provided on the EShVS furnace [2], with the help of which a dosed amount of additional flux, deoxidants, alloying elements and other bulk materials can be fed to the slag bath.

Печи ЭШВС обладают [2, 3] несомненным достоинством, заключающимся в том, что полые слитки (заготовки) выплавляются в печи ЭШП по методу заполнения и поэтому они имеют гладкую наружную поверхность, а перемещение дорна в процессе плавки вниз, т.е. в сторону, противоположную направлению роста слитка, почти полностью исключает образование на внутренней его поверхности надрывов. Выбор оптимального состава основного и дополнительного флюса на образование шлака, оптимизация расхода раскислителей и температурного режима выплавки позволяет получать слитки со значительным снижением концентрации серы в металле ЭШП, а также с низким содержанием кислорода и неметаллических включений в слитке.ESW furnaces have [2, 3] the undoubted advantage that hollow ingots (billets) are melted in the ESW furnace by the filling method and therefore they have a smooth outer surface, and the mandrel is moved downward during melting, i.e. in the direction opposite to the direction of growth of the ingot, almost completely eliminates the formation of tears on its inner surface. The choice of the optimal composition of the main and additional flux for slag formation, optimization of deoxidizing agents and temperature conditions of smelting allows one to obtain ingots with a significant decrease in the sulfur concentration in the ESR metal, as well as with a low content of oxygen and non-metallic inclusions in the ingot.

Тем не менее, все эти [1] и другие известные модели печей [2, 3] электрошлаковой выплавки стали методом ЭШП обладают [3] значительными недостатками, заключающимися, например, в том, что дополнительная подача шлакообразующих (флюсов), раскислителей, легирующих и других материалов осуществляется на шлаковую ванну в кристаллизаторе компактно [2] через дозатор и воронку (18), т.е. без учета температурного и вязкостного состояния шлакометаллического расплава, что не обеспечивает равномерное и быстрое растворение шлакообразующих смесей (например, извести), а CaO зачастую комкуется и долго растворяется в шлаке. Эти недостатки могут быть устранены при использовании [4] датчиков контроля температуры с ЭХЭ (электрохимические элементы), позволяющих по ходу плавки в печи ЭШВС методом ЭШП измерить температуру шлака и металла в ванне кристаллизатора, определять содержание кислорода и других элементов в жидком металле, а также находить положение границы раздела шлак-металл с определением количества шлака и металла в печи ЭШВС. Представляется возможным также осуществлять [4] непрерывную рассредоточенную подачу шлакообразующих (флюсов) и других материалов на шлаковую ванну через осевые отверстия в расходуемых полых электродах печи ЭШП. Однако эти технологические приемы в печах ЭШП [1, 2] на практике [3] не используются.Nevertheless, all of these [1] and other known models of furnaces [2, 3] of electroslag steel smelting by ESR method [3] have significant drawbacks, for example, in that the additional supply of slag-forming (fluxes), deoxidizing agents, alloying and other materials are carried out to the slag bath in the mold compactly [2] through the dispenser and funnel (18), i.e. without taking into account the temperature and viscosity state of the slag-metal melt, which does not provide uniform and fast dissolution of slag-forming mixtures (for example, lime), and CaO often clumps and dissolves for a long time in the slag. These shortcomings can be eliminated by using [4] temperature control sensors with ECE (electrochemical elements), which allow mea surement of the temperature of slag and metal in the crystallizer bath, determination of oxygen and other elements in the liquid metal along the course of melting in the EShVS furnace by ESR method, and also to find the position of the slag-metal interface with the determination of the amount of slag and metal in the EShVS furnace. It also seems possible to carry out [4] a continuous dispersed supply of slag-forming (fluxes) and other materials to the slag bath through axial holes in the consumable hollow electrodes of the ESR furnace. However, these technological methods in ESR furnaces [1, 2] are not used in practice [3].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и постигаемому результату является [5] печь электрошлаковой выплавки стали для получения полых слитков методом ЭШП, которая позволяет реализовать переплав расходуемых полых металлических электродов на основном флюсе с применением добавочного флюса и раскислителей по ходу процесса выплавки литой трубной заготовки. В процессе переплава [5] кристаллизатор с дорном перемещаются по слитку по мере его наплавления навстречу плавящимся расходуемым электродам. На полом слитке с наружной и внутренней его стороны образуется шлаковый гарнисаж из флюса. Для компенсации флюса, затраченного на образование гарнисажа, через дозатор и воронку в течение всей плавки на шлаковую ванну поступает порциями добавочный флюс, который не растворяется равномерно, как и в других [1, 2] известных моделях печей [3] электрошлакового переплава [5].The closest to the invention according to the technical essence and the result achieved is [5] an electroslag steel smelting furnace for producing hollow ingots by the ESR method, which allows melt reusable hollow metal electrodes on the main flux using additional flux and deoxidizers during the casting process . During remelting [5], the mold with the mandrel moves along the ingot as it is deposited towards the consumable consumable electrodes. On the hollow ingot from the outside and inside, a slag skull made of flux is formed. To compensate for the flux spent on the formation of the skull, an additional flux is added in portions to the slag bath through the batcher and funnel throughout the melting process, which does not dissolve uniformly, as in other [1, 2] known models of furnaces [3] electroslag remelting [5] .

Недостатком этой известной модели печи [5] электрошлаковой выплавки стали методом ЭШП является невозможность получения полого слитка высотой более 3 м, т.к. количество флюса уменьшается к концу переплава, а известь (CaO) комкуется и плохо растворяется в шлаке и, кроме того, меняется состав шлака и его свойства, что сказывается на изменении свойств и показателей качества выплавляемого стального слитка.The disadvantage of this known model of the furnace [5] electroslag steel smelting by ESR is the inability to obtain a hollow ingot with a height of more than 3 m, because the amount of flux decreases towards the end of the remelting, and the lime (CaO) crumbles and poorly dissolves in the slag and, in addition, the composition of the slag and its properties change, which affects the change in the properties and quality indicators of the smelted steel ingot.

Техническим результатом изобретения является создание печи ЭШВС для получения трубных слитков, высокого качества требуемой высоты с одинаковыми свойствами стального слитка по всей высоте и сечению с обеспечением оптимального температурного режима и качественных показателей состава шлакового и металлического расплава по ходу процесса плавки.The technical result of the invention is the creation of an ESW furnace for producing tube ingots of high quality of the required height with the same properties of a steel ingot over the entire height and cross-section, ensuring the optimum temperature and quality indicators of the composition of the slag and metal melt during the melting process.

Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.

Электрошлаковая печь для получения полого слитка, содержащая установленный на станине поддон для формирования слитка, дорн с системой его охлаждения, расходуемые металлические электроды, каретку электрододержателя, установленную с возможностью вертикального перемещения по колонне по мере переплава упомянутых электродов, каретку с кристаллизатором с шлакометаллическим расплавом, установленную с возможностью перемещения по колонне навстречу упомянутым электродам, и устройство с патрубками для подачи раскислителей и шлакообразующих сыпучих материалов, отличающийся тем, что она содержит датчик контроля температуры с электрохимическим элементом (ЭХЭ), интерфейс компьютерной системы и систему контроля уровня заглубления торцов упомянутых электродов в кристаллизатор со шлакометаллическим расплавом, при этом расходуемые металлические электроды выполнены с возможностью вращения вокруг своей оси и с осевыми отверстиями по всей длине, которые механически соединены с патрубками устройства для подачи раскислителей и шлакообразующих сыпучих материалов в зону переплава торцов упомянутых электродов, а интерфейс компьютерной системы соединен с системой контроля уровня заглубления торцов упомянутых электродов в кристаллизатор со шлакометаллическим расплавом и с выходными параметрами датчика контроля температуры с ЭХЭ, закрепленного на корпусе кристаллизатора.An electroslag furnace for producing a hollow ingot containing a tray for forming an ingot mounted on a bed, a mandrel with its cooling system, consumable metal electrodes, an electrode holder carriage, which can be vertically moved along the column as the electrodes melt, a carriage with a crystallizer with a slag-metal melt installed with the possibility of moving along the column towards the aforementioned electrodes, and a device with nozzles for supplying deoxidizers and slag-forming bulk materials, characterized in that it contains a temperature control sensor with an electrochemical cell (ECE), a computer system interface and a system for monitoring the level of penetration of the ends of the said electrodes into a mold with a slag metal melt, while the consumable metal electrodes are rotatable around its axis and with axial holes along the entire length, which are mechanically connected to the nozzles of the device for feeding deoxidizing agents and slag-forming bulk materials into the remelting zone the ends of said electrodes, and a computer system interface connected to the level control system burying the ends of said electrodes in the mold with the melt and a slag with a temperature control sensor output parameters with EHE mounted on the mold body.

Датчик контроля температуры с ЭХЭ выполнен с возможностью вертикального перемещения в шлакометаллический расплав относительно границы раздела шлак-металл при переплаве торцов упомянутых электродов.The temperature control sensor with ECE is made with the possibility of vertical movement into the slag metal melt relative to the slag-metal interface during remelting of the ends of the said electrodes.

Датчик контроля температуры с ЭХЭ размещен параллельно упомянутым электродам.The temperature control sensor with ECE is placed parallel to the mentioned electrodes.

Интерфейс компьютерной системы соединен с выходными параметрами датчика контроля температуры с ЭХЭ с возможностью фиксации положения уровня границы шлак-металл в кристаллизаторе по ходу переплава упомянутых электродов.The computer system interface is connected to the output parameters of the temperature control sensor with an ECE with the possibility of fixing the position of the level of the slag-metal interface in the mold during remelting of the above electrodes.

Поставленная цель достигается тем, что сущность изобретения предусматривает печь электрошлаковой выплавки стали (ЭШВС) для получения трубных слитков, включающую водоохлаждаемый дорн кристаллизатор со шлакометаллическим расплавом, датчик для контроля температуры с электрохимическим элементом (ЭХЭ), компьютерную систему с интерфейсом, расходуемые металлические полые электроды и устройство с патрубками для подачи флюсовых и других сыпучих материалов в шлаковый расплав кристаллизатора, а печь ЭШВС при этом отличается тем, что расходуемые полые вращающиеся металлические электроды выполнены с осевыми отверстиями и механически соединены с патрубками устройства для подачи флюсов, раскислителей и других сыпучих материалов в зону шлаковой переплавки торцов, причем интерфейс компьютерной системы соединен с датчиками контроля температуры с ЭХЭ и, кроме того, печь ЭШВС отличается также тем, что в корпусе кристаллизатора датчик контроля температуры с ЭХЭ размещен в жидком металле параллельно электродов и вертикально к поверхности шлакометаллического расплава и, помимо этого, печь ЭШВС отличается еще тем, что компьютерная система соединена с механизмом контроля уровня опускания расходуемых металлических вращающихся полых электродов в кристаллизатор со шлаковым расплавом, а также печь отличается тем, что элементы компьютерной системы функционально закреплены и соединены с выходными параметрами датчика контроля температуры с ЭХЭ с возможностью фиксации положения уровня границы шлак-металл в кристаллизаторе по ходу переплавки расходуемых электродов.This object is achieved by the fact that the invention provides an electroslag steel smelting furnace (ESWS) for producing tube ingots, including a water-cooled mandrel mold with a slag-metal melt, a sensor for temperature control with an electrochemical cell (ECE), a computer system with an interface, consumable metal hollow electrodes and a device with nozzles for feeding flux and other bulk materials into the slag melt of the mold, and the ESW furnace in this case differs in that we expend hollow rotating metal electrodes are made with axial holes and are mechanically connected to the nozzles of the device for supplying fluxes, deoxidants and other bulk materials to the end slag remelting zone, the interface of the computer system being connected to temperature control sensors with ECE and, in addition, the ESW furnace is also different the fact that in the mold body the temperature control sensor with ECE is placed in the liquid metal parallel to the electrodes and vertically to the surface of the slag metal melt and, in addition to this oh, the ESWS furnace is also characterized in that the computer system is connected to a mechanism for controlling the level of lowering of the consumable metal rotating hollow electrodes into the mold with slag melt, and the furnace is also characterized in that the elements of the computer system are functionally fixed and connected to the output parameters of the temperature control sensor with ECE with the possibility of fixing the position of the level of the boundary of the slag-metal in the mold during remelting of the consumable electrodes.

Общий вид конструкции предлагаемой печи ЭШВС приведен на фиг.1 и 2, а особенности ее работы заключаются в следующем. Общий вид печи (фиг.1) включает фундамент (1) со станиной (2) и поддоном, на котором показан формируемый при охлаждении в кристаллизаторе (5) и дорне (4) слиток (3). Шлакометаллический расплав (6) в кристаллизаторе (5) образуется в результате плавления расходуемых металлических полых электродов (9), которые закреплены на электрододержателе (10). Плечо (7) конструктивно соединяет и поддерживает оснастку (кристаллизатор и дорн), а так же включает в себя подводящие и отводящие трубки системы охлаждения дорна. Кондуктор (8) служит направляющей для электродов, погружаемых в кристаллизатор, а так же выполняет функцию выравнивания тока на электродах. Напряжение и ток от трансформатора печи подаются на электроды через электрододержатель, которые перемещаются по вертикали с помощью каретки (11). Образующийся в шлаке (6) жидкий металл охлаждается и кристаллизуется на поверхностях дорна (4) и кристаллизатора (5) вследствие влияния систем охлаждения дорна (12) и кристаллизатора (13) с образованием слитка. По мере плавления электродов каретка кристаллизатора (14) перемещается по колонне (15) навстречу вращающимся вокруг своей оси электродам. Для непрерывного измерения температуры и других параметров плавки в кристаллизаторе (5) установлены датчики (16) температуры с электрохимическими элементами (ЭХЭ). Информация от датчиков поступает в компьютерную систему регулирования (САР) и управления процессами ЭШВС. Информация от датчиков, т.е. температура металла и шлака в кристаллизаторе, активность (концентрация) кислорода и углерода в металле, положение границы раздела шлак-металл, определение веса металла и шлака в шлаковом расплаве, используется для обеспечения эффективного управления процессами в предлагаемой модели печи ЭШВС, которая существенно отличается от прототипа [5].A general view of the design of the proposed ESWS furnace is shown in figures 1 and 2, and the features of its operation are as follows. General view of the furnace (Fig. 1) includes a foundation (1) with a bed (2) and a pallet, which shows an ingot (3) formed during cooling in the mold (5) and the mandrel (4). Slag-metal melt (6) in the mold (5) is formed as a result of melting of consumable metal hollow electrodes (9), which are fixed on the electrode holder (10). The shoulder (7) constructively connects and supports equipment (mold and mandrel), and also includes inlet and outlet pipes of the mandrel cooling system. The conductor (8) serves as a guide for the electrodes immersed in the mold, and also performs the function of equalizing the current on the electrodes. Voltage and current from the furnace transformer are supplied to the electrodes through the electrode holder, which are moved vertically with the help of the carriage (11). The liquid metal formed in slag (6) is cooled and crystallized on the surfaces of the mandrel (4) and crystallizer (5) due to the influence of the cooling systems of the mandrel (12) and crystallizer (13) with the formation of an ingot. As the electrodes melt, the mold carriage (14) moves along the column (15) towards the electrodes rotating around their axis. For continuous measurement of temperature and other melting parameters, temperature sensors (16) with electrochemical elements (ECE) are installed in the mold (5). Information from the sensors enters the computer control system (ATS) and process control ESWS. Information from sensors, i.e. the temperature of the metal and slag in the mold, the activity (concentration) of oxygen and carbon in the metal, the position of the slag-metal interface, the determination of the weight of the metal and slag in the slag melt, is used to ensure effective process control in the proposed model of the ESW furnace, which differs significantly from the prototype [5].

Принципиальная схема печи ЭШВС, в которой реализуется предлагаемый способ, дополнена и представлена на фиг.2. Печь включает поддон (2), жидкий металл и формируемый трубный слиток (3), жидкий шлак (6) в кристаллизаторе (5), в котором установлены датчики (16) контроля температуры с ЭХЭ. Водоохлаждаемый дорн (4) и кристаллизатор используются для формирования слитка по мере переплавки расходуемых вращающихся полых металлических электродов (9). При этом электроды перемещаются с помощью каретки с электрододержателем (10), а через осевые отверстия электродов в жидкий шлак и металл непрерывно подаются в высокотемпературную зону плавки торцов электродов (23) шлакообразующие смеси (флюсы), раскислители и другие сыпучие материалы с помощью устройства (17), которое при помощи патрубок (18) с подводящими шлангами соединено с электродами. В схеме печи ЭШП (фиг.1 и 2) используется система (19) контроля уровня заглубления электродов в кристаллизатор по мере плавления торцов электродов в зоне воздействия электрического поля (дуги). Напряжение и ток дуги обеспечивается трансформатором (20) печи. Интерфейс (21) компьютерной системы (22) функционально закреплен с выходными параметрами датчика контроля температуры с ЭХЭ с обеспечением контроля положения уровня границы раздела шлак-металл при электроплавке электродов в печи.The schematic diagram of the ESW furnace, in which the proposed method is implemented, is supplemented and presented in figure 2. The furnace includes a pan (2), liquid metal and a formed ingot (3), liquid slag (6) in a mold (5), in which temperature sensors with ECE are installed (16). A water-cooled mandrel (4) and a mold are used to form an ingot as the consumable rotary hollow metal electrodes are melted (9). In this case, the electrodes are moved using a carriage with an electrode holder (10), and through the axial holes of the electrodes, slag-forming mixtures (fluxes), deoxidants and other bulk materials are continuously fed into the high-temperature zone of melting of the ends of the electrodes (23) using a device (17) ), which is connected to the electrodes by means of a pipe (18) with supply hoses. In the circuit of the ESR furnace (Figs. 1 and 2), a system (19) is used to control the level of deepening of the electrodes in the mold as the ends of the electrodes melt in the zone of the electric field (arc). The voltage and arc current are provided by the transformer (20) of the furnace. The interface (21) of the computer system (22) is functionally fixed with the output parameters of the temperature control sensor with ECE with the provision of monitoring the position of the level of the slag-metal interface during electroplating of the electrodes in the furnace.

Анализ опыта использования [1, 2] работы печей ЭШП [3, 5] с применением [4] новых технических разработок свидетельствует о возможности повышения эффективности и перспективности использования предлагаемого изобретения по улучшению технологии получения трубных слитков.Analysis of the experience of using [1, 2] the operation of ESR furnaces [3, 5] using [4] new technical developments indicates the possibility of increasing the efficiency and prospects of using the proposed invention to improve the technology for producing tube ingots.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1) Латаш Ю.В., Медовар Б.И. Электрошлаковый переплав. М: Металлургия, 1970 - 240 с.1) Latash Yu.V., Medovar B.I. Electroslag remelting. M: Metallurgy, 1970 - 240 p.

2) Медовар Б.И., Ступак С.М. Электрошлаковые печи. г.Киев: Изд-во Наукова думка, 1976 - 415 с.2) Medovar B.I., Stupak S.M. Electroslag furnaces. Kiev: Naukova Dumka Publishing House, 1976 - 415 p.

3) Линчевский Б.В., Ригина Л.Г., Тахиров А.А. Электрометаллургия №9, 2012. - c.7-10.3) Linchevsky B.V., Rigina L.G., Takhirov A.A. Electrometallurgy No. 9, 2012. - p. 7-10.

4) Меркер Э.Э. и др. Патент РФ №2374582 от 27.11.2009. Опубл. Бюл. №33; Патент РФ №2360009 от 27.11.2009. Опубл. Бюл. №18. Определение границы раздела фаз шлак-металл электрохимическим методом. Заводская лаборатория №12, 1976 - с.1491-1493.4) Merker E.E. and other RF Patent No. 2374582 of 11/27/2009. Publ. Bull. No. 33; RF patent No. 2360009 of 11/27/2009. Publ. Bull. Number 18. Determination of the interface between the slag-metal phases by the electrochemical method. Factory Laboratory No. 12, 1976 - p. 1491-1493.

5) Павлова Н.П., Демидов В.А., Половкин В.Н. Способ получения полых слитков методом ЭШП. Патент РФ №(11)2363743 от 20.02.2009 по заявке №2007130099/02 от 06.08.2007.5) Pavlova N.P., Demidov V.A., Polovkin V.N. A method of obtaining hollow ingots by ESR. RF patent No. (11) 2363743 dated 02/20/2009 according to the application No. 2007130099/02 dated 08/06/2007.

Claims (2)

1. Электрошлаковая печь для получения полого слитка, содержащая установленный на станине поддон для формирования слитка, дорн с системой его охлаждения, расходуемые металлические электроды, каретку электрододержателя, установленную с возможностью вертикального перемещения по колонне по мере переплава упомянутых электродов, каретку с кристаллизатором со шлакометаллическим расплавом, установленную с возможностью перемещения по колонне навстречу упомянутым электродам, и устройство для подачи раскислителей и шлакообразующих сыпучих материалов с патрубками, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью непрерывного измерения по ходу переплава расходуемых металлических электродов температуры шлака и металла в кристаллизаторе, концентрации кислорода и углерода в металле и контроля положения уровня границы раздела шлак-металл, и снабжена системой контроля уровня заглубления торцов упомянутых электродов в шлакометаллический расплав в кристаллизаторе, связанной с компьютерной системой с интерфейсом, обеспечивающей управление процессом переплава электродов в печи с учетом упомянутых измеренных данных, при этом расходуемые металлические электроды выполнены с возможностью вращения вокруг своей оси и с осевыми отверстиями по всей длине, посредством которых соединены с патрубками устройства для подачи раскислителей и шлакообразующих сыпучих материалов в зону переплава торцов упомянутых электродов.1. An electroslag furnace for producing a hollow ingot, comprising a tray for forming an ingot mounted on a bed, a mandrel with its cooling system, consumable metal electrodes, an electrode holder carriage installed with the possibility of vertical movement along the column as the electrodes melt, a carriage with a crystallizer with slag metal melt installed with the possibility of moving along the column towards the aforementioned electrodes, and a device for supplying deoxidizers and slag-forming bulk m materials with nozzles, characterized in that it is made with the possibility of continuous measurement along the remelting of the consumable metal electrodes of the temperature of the slag and metal in the mold, the concentration of oxygen and carbon in the metal and monitoring the position of the level of the slag-metal interface, and is equipped with a system for controlling the level of deepening of the ends the mentioned electrodes into a slag-metal melt in a mold associated with a computer system with an interface providing control of the process of remelting the electrodes in leakage taking into account the aforementioned measured data, while the consumable metal electrodes are made to rotate around its axis and with axial holes along the entire length, through which they are connected to the nozzles of the device for supplying deoxidizing and slag-forming bulk materials into the remelting zone of the ends of the said electrodes. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена датчиками контроля температуры и устройством для фиксации положения уровня границы раздела шлак-металл в кристаллизаторе, при этом элементы компьютерной системы функционально соединены с выходными параметрами упомянутых датчиков и устройства. 2. The furnace according to claim 1, characterized in that it is equipped with temperature control sensors and a device for fixing the position of the level of the slag-metal interface in the mold, while the elements of the computer system are functionally connected to the output parameters of the said sensors and device.
RU2013113896/02A 2013-03-28 2013-03-28 Electroslag furnace for production of hollow ingot RU2533579C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113896/02A RU2533579C1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 Electroslag furnace for production of hollow ingot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113896/02A RU2533579C1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 Electroslag furnace for production of hollow ingot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013113896A RU2013113896A (en) 2014-10-10
RU2533579C1 true RU2533579C1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53379722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013113896/02A RU2533579C1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 Electroslag furnace for production of hollow ingot

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533579C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104831082A (en) * 2015-05-26 2015-08-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 Electroslag smelting electric furnace system
CN104831083A (en) * 2015-05-26 2015-08-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 Electric furnace system for electroslag metallurgy

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106801146B (en) * 2016-12-29 2019-03-22 东北大学 A kind of method that electroslag remelting prepares nickel base superalloy hollow steel ingot
CN109136584A (en) * 2018-09-28 2019-01-04 上大鑫仑材料科技(上海)有限公司 A kind of method of stripping formula electroslag furnace and its application and control ledeburite carbide

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1169071A (en) * 1967-02-07 1969-10-29 Ass Elect Ind Improvements relating to Electroslag Ingot Production
RU2363743C2 (en) * 2007-08-06 2009-08-10 ОАО "Златоустовский металлургический завод" Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1169071A (en) * 1967-02-07 1969-10-29 Ass Elect Ind Improvements relating to Electroslag Ingot Production
RU2363743C2 (en) * 2007-08-06 2009-08-10 ОАО "Златоустовский металлургический завод" Method of receiving of hollow ingots by method of electroslag remelting

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Электрошлаковая технология за рубежом. Под ред. академика Б.Е.Патона, Киев, "Наукова Думка", 1982, с.181-184. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104831082A (en) * 2015-05-26 2015-08-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 Electroslag smelting electric furnace system
CN104831083A (en) * 2015-05-26 2015-08-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 Electric furnace system for electroslag metallurgy
CN104831083B (en) * 2015-05-26 2017-07-28 重庆钢铁(集团)有限责任公司 electroslag smelting furnace device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013113896A (en) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2663661C2 (en) Method and installation for manufacture of large diameter ingots
RU2533579C1 (en) Electroslag furnace for production of hollow ingot
US20110214830A1 (en) Method and apparatus for producing hollow fusing blocks
US3752216A (en) Apparatus for homogeneous refining and continuously casting metals and alloys
CN102343424A (en) Horizontal continuous casting device and method for high-conductivity and high-strength copper alloy round bar
JP3949208B2 (en) Metal remelting method and apparatus used for manufacturing continuous casting
CN103436709B (en) Device and method for preparing electroslag remelting ingot employing tubular electrode additional consumable blender
JP2016074982A (en) Remelting furnace with gravimetry cell
CN108393450A (en) A kind of tundish hello steel band device and method
CA2886546C (en) Pressure reactor for producing materials having directed porosity
RU2532537C1 (en) Method for electroslag melting of steel so that hollow ingot is obtained
US4177058A (en) Method for producing a non-split metal workpiece formed as a cast hollow billet with a bottom part
CN105817606B (en) A kind of resmelting electrode process units
JPS6150065B2 (en)
EP1900458A1 (en) Casting apparatus for metal materials
CN205687987U (en) A kind of dummy electrode inserts controlling organization
CN219218115U (en) Online adjusting device of electroslag furnace composition
CN205673569U (en) A kind of consutrode Preparation equipment
CN205687986U (en) A kind of dummy electrode docking clamping position part-structure
CN205673570U (en) A kind of Electrode for remelting mould structure
CN105925817B (en) A kind of dummy electrode docking facilities
RU2424325C2 (en) Procedure for hollow ingot electric slag melting
RU2424335C1 (en) Procedure for electric-slag remelting
JP2008290136A (en) Continuous casting method for low carbon high sulfur steel
RU106155U1 (en) THE DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING BECAME THE METHOD "Smelting to Smelting"

Legal Events

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

Effective date: 20180329