RU72227U1

RU72227U1 - INSTALLATION OF ELECTRIC SLAG REFINING OF CAST IRON CHIP

Info

Publication number: RU72227U1
Application number: RU2007138628/22U
Authority: RU
Inventors: Рисун Данифович Фарисов (RU); Рисун Данифович Фарисов; Алексей Геннадьевич Панов (RU); Алексей Геннадьевич Панов
Original assignee: Рисун Данифович Фарисов
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2008-04-10

Abstract

Установка электрошлакового переплава чугунной стружки, содержащая плавильную емкость со сливным устройством и подъемный свод, снабженные огнеупорной теплоизоляционной футеровкой, неподвижный подовый электрод, подвижный нерасходуемый электрод, установленный в подъемном своде, механизм перемещения нерасходуемого электрода, отличающаяся тем, что плавильная емкость снабжена механизмом наклона для обеспечения слива расплавленного металла.Installation of electroslag remelting of cast-iron shavings, comprising a melting tank with a drain device and a lifting vault equipped with a refractory heat-insulating lining, a fixed hearth electrode, a movable non-consumable electrode installed in the lifting vault, a mechanism for moving the non-consumable electrode, characterized in that the melting tank is equipped with a tilt mechanism to ensure discharge of molten metal.

Description

Полезная модель относится к области металлургии, преимущественно к переплавке металла, в частности к оборудованию для электрошлакового переплава чугунной стружки с возможностью разлива полученного металла в формы.The utility model relates to the field of metallurgy, mainly to the remelting of metal, in particular to equipment for electroslag remelting of iron shavings with the possibility of pouring the resulting metal into molds.

Известно устройство для электрошлакового переплава с использованием расходуемого электрода, содержащее колонну с установленным на ней электрододержателем с расходуемым электродом, водоохлаждаемый кристаллизатор, тележку с поддоном, на котором устанавливают кристаллизатор. (SU, а.с. №708711, МПК С22В 9/18, публ. 23.11.1991 г., стр 1, колон, 1, абз. 2)A device for electroslag remelting using a sacrificial electrode is known, comprising a column with an electrode holder mounted on it with a consumable electrode, a water-cooled mold, a cart with a pallet on which the mold is mounted. (SU, AS No. 708711, IPC С22В 9/18, publ. 11/23/1991, page 1, colon, 1, para. 2)

Недостатком устройства является то что при плавке методом электрошлакового переплава и водоохлаждаемом кристаллизаторе расплавленный металл непосредственно контактирует с его стенками, вследствие чего невозможно накопление жидкого металла, так как происходит его быстрая кристаллизация. Кроме того, использование указанного устройства для переплава чугунной стружки также сопряжено со сложностями, связанными с формированием расходуемого электрода из чугунной стружки.The disadvantage of this device is that when melting by electroslag remelting and a water-cooled crystallizer, the molten metal is in direct contact with its walls, as a result of which liquid metal cannot accumulate, as it crystallizes rapidly. In addition, the use of the specified device for remelting cast iron chips is also fraught with difficulties associated with the formation of a consumable electrode from cast iron chips.

Известна также установка для электрошлакового переплава стружки с использованием нерасходуемого электрода, которая содержит охлаждаемый кристаллизатор, установленный на поддоне, полый нерасходуемый электрод и дозирующее устройство, размещенное над электродом, при этом полый электрод снабжен установленной внутри воронкой с запирающим конусом, соединенным с приводом вертикального перемещения. (SU, а.с. №468520, МПК С22В 9/18, публ. 10.06.1999 г.).There is also known an installation for electroslag remelting of chips using a non-consumable electrode, which contains a cooled mold mounted on a pallet, a hollow non-consumable electrode and a metering device located above the electrode, while the hollow electrode is equipped with a funnel mounted inside with a locking cone connected to the vertical displacement drive. (SU, AS No. 466820, IPC С22В 9/18, publ. 06/10/1999).

Вышеуказанное техническое решение обеспечивает возможность регулирования времени пребывания стружки в шлаке, чем достигаются полнота расплавления стружки и рафинирования жидкого металла. Однако, при наличии охлаждаемого кристаллизатора невозможно накопление жидкого металла.The above technical solution provides the ability to control the residence time of the chips in the slag, thereby achieving the completeness of the molten chips and refining of liquid metal. However, in the presence of a cooled crystallizer, the accumulation of liquid metal is impossible.

Наиболее близким техническим решением является устройство, которое представляет собой электрошлаковую печь для обработки чугуна, содержащую плавильную емкость в виде корпуса с крышкой, футерованные теплоизоляционным кирпичом, неподвижную подину, выполненную из электропроводного огнеупорного материала, подвижный нерасходуемый электрод, механизм перемещения нерасходуемого электрода; для обеспечения полного или частичного слива металла печь снабжена сливным устройством в виде летки. (SU а.с. №462506, МПК С22В 9/187, публ. 29.11.1977 г.).The closest technical solution is a device that is an electroslag furnace for cast iron processing, containing a melting tank in the form of a housing with a lid, lined with heat-insulating brick, a fixed hearth made of electrically conductive refractory material, a movable non-consumable electrode, a mechanism for moving an un expendable electrode; to ensure full or partial discharge of metal, the furnace is equipped with a drain device in the form of a tap hole. (SU AS No. 462506, IPC С22В 9/187, publ. 11/29/1977).

Конструкция указанного устройства и обеспечивает равномерный и интенсивный прогрев шлаковой ванны, повышает КПД печи, обеспечивает возможность накопления и разлива металла.The design of this device and provides uniform and intense heating of the slag bath, increases the efficiency of the furnace, provides the possibility of accumulation and spill of metal.

Причинами, препятствующими широкому использованию указанного устройства, предназначенного для обработки жидкого чугуна, (т.е. чугуна ранее полученного путем расплавления твердых материалов) для переплава чугунной стружки является отсутствие механизма наклона печи, что затрудняет процесс снятия шлака. Кроме того, в известной технологии с использованием указанного устройства имеет место значительный угар чугуна, так как она предполагает по сути двойной переплав.The reasons that impede the widespread use of the specified device designed for processing molten iron (i.e., cast iron previously obtained by melting solid materials) for remelting cast iron shavings is the lack of a furnace tilt mechanism, which complicates the process of removing slag. In addition, in the known technology using the specified device there is a significant waste of cast iron, since it involves essentially a double remelting.

Технической задачей полезной модели является устранение указанных причин, а именно: конструктивное обеспечение условий переплава чугунной стружки с наименьшим угаром металла и упрощения операций очищения от шлака и разлива металла в формы.The technical task of the utility model is to eliminate these causes, namely: constructively ensuring the conditions of remelting of cast-iron shavings with the smallest amount of metal and simplifying the operations of cleaning from slag and pouring metal into molds.

Техническим результатом от использования полезной модели является снижения угара переплавляемого материала до 2% и упрощение процесса переплава и разлива металла в формы, не требующего дополнительного плавильного оборудования.The technical result from the use of the utility model is to reduce the fume of remelted material to 2% and to simplify the process of remelting and pouring metal into molds that do not require additional melting equipment.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве, содержащем плавильную емкость со сливным устройством и подъемный свод, снабженные огнеупорной теплоизоляционной футеровкой, неподвижный подовый электрод, подвижный нерасходуемый электрод, установленный в подъемном своде, механизм перемещения нерасходуемого электрода, плавильная емкость снабжена механизмом наклона для обеспечения слива расплавленного металла.The specified technical result is achieved due to the fact that in a device containing a melting container with a drain device and a lifting vault equipped with a refractory heat-insulating lining, a fixed hearth electrode, a movable non-consumable electrode installed in the lifting vault, the mechanism for moving the non-consumable electrode, the melting tank is equipped with a tilt mechanism to ensure the discharge of molten metal.

Снабжение плавильной емкости установки электрошлакового переплава механизмом наклона позволяет использовать емкость для накопления жидкого Providing the melting capacity of the electroslag remelting plant with a tilt mechanism allows the use of a capacity for accumulating liquid

металла и проводить необходимую металлургическую обработку с целью достижения необходимого качества получаемых из него слитков и отливок, обеспечивает возможность снятия шлака с поверхности металла и осуществлять разливку металла в формы.metal and to carry out the necessary metallurgical processing in order to achieve the required quality of ingots and castings obtained from it, provides the ability to remove slag from the metal surface and to cast the metal into molds.

На фиг.1 изображена установка для электрошлакового переплава чугунной стружки, где: 1 - плавильная емкость (тигель), 2 - подъемный свод, 3 - теплоизоляционная муллитокорундовая футеровка, 4 - неподвижный подовый электрод, выполненный из углеродосодержащих материалов, 5 - подвижный нерасходуемый электрод выполненный из углеродосодержащих материалов, 6 - механизм перемещения нерасходуемого электрода, 7 - механизм наклона плавильной емкости, 8 - сливной устройство (сливной носок).Figure 1 shows the installation for electroslag remelting of pig-iron shavings, where: 1 - melting capacity (crucible), 2 - lifting arch, 3 - insulating mullite-corundum lining, 4 - fixed hearth electrode made of carbon-containing materials, 5 - movable non-consumable electrode made from carbon-containing materials, 6 - mechanism for moving a non-consumable electrode, 7 - tilt mechanism of the melting tank, 8 - drain device (drain sock).

Работа установки. В тигель печи 1 емкостью 200 кг с огнеупорной теплоизоляционной футеровкой 3, выполненной из муллитокорундовой массы перед включением печи, после поднятия подвижного свода 2 загружают полную порцию чугунной стружки, затем засыпают флюс в количестве, необходимом для обеспечения перекрывания доступа воздуха к переплавляемой стружке и необходимые энергетические режимы работы печи. После включения печи, при помощи механизма перемещения 6 нерасходуемого электрода 5 обеспечивается контакт между флюсом и нерасходуемым электродом и зазор с подовым электродом 4 для получения дуги. После расплавления всей стружки и проведения необходимых металлургических операций приводят в действие механизм наклона печи 7 и через сливной носок 8 производят разлив металла в формы.Installation work. In a crucible of a furnace 1 with a capacity of 200 kg with a refractory heat-insulating lining 3 made of mullite-corundum mass before turning on the furnace, after raising the movable roof 2, a full portion of cast-iron shavings is loaded, then the flux is filled in the amount necessary to ensure that air is blocked from the melted shavings and the necessary energy operating modes of the furnace. After turning on the furnace, using the movement mechanism 6 of the non-consumable electrode 5, contact between the flux and the non-consumable electrode and a gap with the baking electrode 4 are provided to obtain an arc. After melting all the chips and carrying out the necessary metallurgical operations, the tilt mechanism of the furnace 7 is activated and the metal is poured into the molds through the drain sock 8.

Таким образом, с использованием предлагаемой установки реализуются преимущества электрошлакового переплав, а именно - наличие высоко перегретого покровного шлака, представляющего самостоятельную металлургическую фазу, одновременно рафинирующую и хорошо защищающую расплав от взаимодействия с атмосферой и тем самым уменьшающую угар дисперсного металла в сочетании с возможностями тигельной электроплавки, а именно возможностью в любой момент после расплавления всей стружки провести практически все необходимые металлургические операции, а также хорошего энергосбережения за счет возможности применения эффективной теплоизолирующей футеровки.Thus, using the proposed installation, the advantages of electroslag remelting are realized, namely, the presence of a highly overheated coating slag representing an independent metallurgical phase, at the same time refining and well protecting the melt from interaction with the atmosphere and thereby reducing the dispersion of metal in combination with the capabilities of crucible melting, namely, the ability to carry out almost all the necessary metallurgical opera at any time after the melting of all the chips tion, as well as good energy saving due to the possibility of using an effective insulating lining.

В отличие от традиционных электрошлаковых печей, в предлагаемой установке оба электрода, как нерасходуемый подвижный сводовый. Так и неподвижный подовый изготовлены из углеродосодержащих материалов.Unlike traditional electroslag furnaces, in the proposed installation both electrodes are like non-expendable movable vaulted ones. So the fixed hearth made of carbon-containing materials.

Claims

Installation of electroslag remelting of cast-iron shavings, comprising a melting tank with a drain device and a lifting vault equipped with a refractory heat-insulating lining, a fixed hearth electrode, a movable non-consumable electrode installed in the lifting vault, a mechanism for moving the non-consumable electrode, characterized in that the melting tank is equipped with a tilt mechanism to ensure discharge of molten metal.