UA125661C2 - Спосіб виробництва металевого зливка - Google Patents
Спосіб виробництва металевого зливка Download PDFInfo
- Publication number
- UA125661C2 UA125661C2 UAA201911104A UAA201911104A UA125661C2 UA 125661 C2 UA125661 C2 UA 125661C2 UA A201911104 A UAA201911104 A UA A201911104A UA A201911104 A UAA201911104 A UA A201911104A UA 125661 C2 UA125661 C2 UA 125661C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- molten metal
- bath
- irradiation
- irradiation line
- line
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 644
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 644
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 41
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 321
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 126
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 28
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 244000300264 Spinacia oleracea Species 0.000 claims 3
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 claims 3
- 244000145841 kine Species 0.000 claims 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims 2
- 241001436679 Adama Species 0.000 claims 1
- 244000005894 Albizia lebbeck Species 0.000 claims 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 claims 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 claims 1
- 240000005220 Bischofia javanica Species 0.000 claims 1
- 235000010893 Bischofia javanica Nutrition 0.000 claims 1
- OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N Bromadiolone Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(Br)=CC=2)C=CC=1C(O)CC(C=1C(OC2=CC=CC=C2C=1O)=O)C1=CC=CC=C1 OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241001342895 Chorus Species 0.000 claims 1
- 101100453511 Danio rerio kazna gene Proteins 0.000 claims 1
- 241001575908 Doros Species 0.000 claims 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 206010019909 Hernia Diseases 0.000 claims 1
- 241001659863 Panna Species 0.000 claims 1
- 240000007643 Phytolacca americana Species 0.000 claims 1
- 240000005546 Piper methysticum Species 0.000 claims 1
- 235000016787 Piper methysticum Nutrition 0.000 claims 1
- 241000514450 Podocarpus latifolius Species 0.000 claims 1
- GFBKORZTTCHDGY-UWVJOHFNSA-N Thiothixene Chemical compound C12=CC(S(=O)(=O)N(C)C)=CC=C2SC2=CC=CC=C2\C1=C\CCN1CCN(C)CC1 GFBKORZTTCHDGY-UWVJOHFNSA-N 0.000 claims 1
- 208000027697 autoimmune lymphoproliferative syndrome due to CTLA4 haploinsuffiency Diseases 0.000 claims 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims 1
- HAORKNGNJCEJBX-UHFFFAOYSA-N cyprodinil Chemical compound N=1C(C)=CC(C2CC2)=NC=1NC1=CC=CC=C1 HAORKNGNJCEJBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 claims 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims 1
- 241000894007 species Species 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- CTPKSRZFJSJGML-UHFFFAOYSA-N sulfiram Chemical compound CCN(CC)C(=S)SC(=S)N(CC)CC CTPKSRZFJSJGML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 37
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 37
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 66
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 51
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 41
- 235000021189 garnishes Nutrition 0.000 description 39
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 29
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 27
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 23
- 208000003173 lipoprotein glomerulopathy Diseases 0.000 description 23
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 9
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical group [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 102220033038 rs61754402 Human genes 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 101100493705 Caenorhabditis elegans bath-36 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010314 arc-melting process Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical group [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/103—Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/116—Refining the metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/005—Castings of light metals with high melting point, e.g. Be 1280 degrees C, Ti 1725 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
- B22D21/022—Casting heavy metals, with exceedingly high melting points, i.e. more than 1600 degrees C, e.g. W 3380 degrees C, Ta 3000 degrees C, Mo 2620 degrees C, Zr 1860 degrees C, Cr 1765 degrees C, V 1715 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/06—Casting non-ferrous metals with a high melting point, e.g. metallic carbides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/02—Use of electric or magnetic effects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
- B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/005—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with heating or cooling means
- B22D41/01—Heating means
- B22D41/015—Heating means with external heating, i.e. the heat source not being a part of the ladle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/70—Furnaces for ingots, i.e. soaking pits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1295—Refining, melting, remelting, working up of titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
- C22B9/228—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by particle radiation, e.g. electron beams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/02—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces of single-chamber fixed-hearth type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/04—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces of multiple-hearth type; of multiple-chamber type; Combinations of hearth-type furnaces
- F27B3/045—Multiple chambers, e.g. one of which is used for charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/20—Arrangements of heating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0006—Electric heating elements or system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0006—Electric heating elements or system
- F27D2099/003—Bombardment heating, e.g. with ions or electrons
Abstract
Спосіб виробництва металевого зливка шляхом використання електронно-променевої печі, що включає електронну гармату, здатну керувати положенням опромінення електронним променем, і ванну, яка накопичує розплавлений метал з металевої сировини, в якій в наступній за течією ділянці між попередньою за течією ділянкою, в якій металева сировина подається на поверхню розплавленого металу, і першою бічною стінкою лінія опромінення розташовується так, щоб блокувати частину зливного носка, і так, щоб дві кінцеві частини лінії опромінення розташовувалися в безпосередній близькості від бічної стінки ванни. Перший електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення, і перший електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення. За рахунок цього температура поверхні (T2) розплавленого металу вздовж лінії опромінення робиться вищою, ніж середня температура (T0) всієї поверхні розплавленого металу у ванні, і в зовнішньому шарі розплавленого металу формується потік розплавленого металу від лінії опромінення в протилежний від першої бічної стінки бік.
Description
промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення, і перший електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення. За рахунок цього температура поверхні (12) розплавленого металу вздовж лінії опромінення робиться вищою, ніж середня температура (ТО) всієї поверхні розплавленого металу у ванні, і в зовнішньому шарі розплавленого металу формується потік розплавленого металу від лінії опромінення в протилежний від першої бічної стінки бік. 16 ЛА с т ні у фо 208 ен о ; и м и,
Ба роВ а фе абс у Х / У-- га
Му
Ме // те
Ж Бе Ю ух | Мт шк ї ! ПОТ ие у р
Фіг. 1
Галузь техніки, до якої належить винахід
Даний винахід стосується способу виробництва металевого зливка, в якому металева сировина плавиться за допомогою процесу плавлення електронним променем.
Передумови створення винаходу
Зливок технічно чистого титану або титанового сплаву і т.п. виробляється шляхом плавлення титанової сировини, такої як титанова губка або відходи. Приклади способів плавлення металевої сировини (далі просто "сировина"), такої як титанова сировина, включають в себе процес вакуумно-дугової переплавки, процес плазмово-дугового плавлення і процес електроннопроменевого плавлення. У процесі електроннопроменевого плавлення сировина плавиться шляхом спрямування електронного променю на тверду сировину в електроннопроменевій плавильній печі (що далі також згадується як "ЕЛ-піч"). Для того, щоб запобігти розсіюванню енергії електронного променю, плавлення сировини опроміненням електронним променем в ЕЛ-печі виконується у вакуумній камері. Розплавлений титан (що далі також згадується як "розплавлений метал"), який є розплавленою сировиною, очищується у ванні печі, а потім твердне в ливарній формі для того, щоб сформувати зливок титану.
Відповідно до процесу електроннопроменевого плавлення, оскільки положенням опромінення електронним променем, який є джерелом тепла, можна точно керувати за допомогою електромагнітної сили, тепло, може також в достатній мірі подаватися до розплавленого металу біля ливарної форми. Отже, можливо виробляти зливок без погіршення якості його поверхні.
ЕЛ-піч звичайно включає в себе частину подачі сировини, яка подає сировину, таку як титанова губка, одну або множину електронних гармат для плавлення сировини, що подається, ванну (наприклад, мідну ванну, що охолоджується водою) для накопичення розплавленої сировини, і ливарну форму для формування зливка шляхом охолоджування розплавленого титану, що виливається в неї з ванни. ЕЛ-печі грубо класифікуються на два типи відповідно до відмінностей в конфігураціях ванн. Зокрема, ЕЛ-піч 1А, яка включає в себе плавильну ванну 31 і ванну 33 очищення, як проілюстровано на Фіг. 1, і ЕЛ-піч 18, яка включає в себе тільки ванну 30 очищення, як проілюстровано на фіг. 2, являють собою два різні типи ЕЛ-печі.
ЕЛ-піч ТА, проілюстрована на Фіг. 1, включає в себе частину 10 подачі сировини, електронні гармати 20а-20е, плавильну ванну 31 і ванну 33 очищення, а також ливарну форму 40. Тверда
Зо сировина 5, яка вводиться в плавильну ванну 31 з частини 10 подачі сировини, опромінюється електронними гарматами 20а і 2060, щоб тим самим розплавити сировину і отримати розплавлений метал 5с. Розплавлена сировина (розплавлений метал 5с) в плавильній ванні 31 тече у ванну 33 очищення, яка сполучається з плавильною ванною 31. У ванні 33 очищення температура розплавленого металу 5с підтримується або збільшується за допомогою опромінення розплавленого металу 5с електронними гарматами 20с і 204. За допомогою цього домішки, що містяться в розплавленому металі 5с, видаляються і т.п., і розплавлений метал 5с очищується. Після цього очищений розплавлений метал 5с тече в ливарну форму 40 з частини
ЗЗа зливного носка, передбаченої на кінцевій частині ванни 33 очищення. Розплавлений метал 5с твердне в ливарній формі 40, виробляючи тим самим зливок 50. Ванна, що складається з плавильної ванни 31 і ванни 33 очищення, як показано на Фіг. 1, також згадується як "довга ванна".
З іншого боку, ЕЛ-піч 18, показана на Фіг. 2, включає в себе частини 10А і 108 подачі сировини, електронні гармати 20А-200О0, ванну ЗО очищення і ливарну форму 40. Ванна, яка складається тільки з ванни 30 очищення, також згадується як "коротка ванна" на відміну від "довгої ванни", показаної на Фіг. 1. У ЕЛ-печі 18, яка використовує коротку ванну, тверда сировина 5, яка розміщена на частинах 10А і 10В подачі сировини, плавиться електронними променями, які випромінюються з електронних гармат 20А їі 208, і розплавлена сировина 5 крапає в розплавлений метал 5с, що знаходиться у ванні 30 очищення, з частин 10А ії 108 подачі сировини. Таким чином, плавильна ванна 31, проілюстрована на Фіг. 1, може бути усунена з ЕЛ-печі 18, проілюстрованої на Фіг. 2. На додаток до цього, у ванні 30 очищення температура розплавленого металу 5с підтримується або збільшується за допомогою випромінювання електронних променів з електронної гармати 20С в широких межах на всю поверхню розплавленого металу 5с. За допомогою цього домішки, що містяться в розплавленому металі 5с, видаляються і т.п., і таким чином розплавлений метал 5с очищується.
Після цього очищений розплавлений метал 5с тече в ливарну форму 40 з частини 36 зливного носка, передбаченої на кінцевій частині ванни 30 очищення, і виробляється зливок 50.
У випадку виробництва зливка з використанням ванни і ливарної форми за допомогою процесу електроннопроменевого плавлення, як було описано вище, якщо домішки потраплять в зливок, вони стануть причиною тріщин в зливку. Отже, є потреба в розробці технології 60 електроннопроменевого плавлення, яка могла б гарантувати непотрапляння домішок в розплавлений метал, який тече в ливарну форму з ванни. Домішки походять головним чином з сировини, і класифікуються на два виду, а саме, ВВГ (включення високої густини) і ВНГ (включення низької густини). ВВГ являє собою, наприклад, домішку, в якій головним компонентом є вольфрам, і густина ВВГ більша густини розплавленого титану. З іншого боку,
ВНГ являє собою домішку, в якій головним компонентом є азотований титан і т.п. Внутрішня частина ВНГ знаходиться в пористому стані, і тому густина ВНГ менша густини розплавленого титану.
На внутрішній поверхні охолоджуваної водою мідної ванни формується отверджений шар, що являє собою розплавлений титан, затверділий від зіткнення з поверхнею ванни. Цей отверджений шар відомий як "гарнісаж". Серед вищезазначених домішок, оскільки ВВГ мають високу відносну густину, вони осідають в розплавленому металі (розплавленому титані) у ванні і прилипають до поверхні гарнісажу, і тим самим, уловлюються, і, отже, імовірність потрапляння
ВВГ в зливок стає низькою. З іншого боку, оскільки густина ВНГ менша густини розплавленого титану, основна частина ВНГ спливає на поверхню розплавленого металу всередині ванни. У той час як ВНГ спливають на поверхню розплавленого металу, азот дифундує в розплавлений метал і розчиняється в ньому. У випадку використання довгої ванни, показаної на фіг. 1, оскільки час знаходження розплавленого металу в довгій ванні може бути збільшений, стає легше примусити домішки, такі як ВНГ, розчинятися в розплавленому металі порівняно з випадком використання короткої ванни. З іншого боку, у випадку використання короткої ванни, як показано на Фіг. 2, оскільки час знаходження розплавленого металу в короткій ванні менший порівняно з довгою ванною, імовірність того, що домішки не будуть розчинятися в розплавленому металі, є високою порівняно з використанням довгої ванни. Крім того, у випадку
ВНГ, які мають високий вміст азоту, оскільки температура їх розчинення є високою, імовірність того, що ВНГ розчиняться в розплавленому металі за час знаходження при нормальній роботі, є надзвичайно низькою.
Тому, наприклад, Патентний документ 1 розкриває спосіб електроннопроменевого плавлення металевого титану, в якому поверхня розплавленого металу у ванні сканується електронним променем в напрямку, протилежному напрямку, в якому розплавлений метал тече в ливарну форму, і середня температура розплавленого металу в ділянці, суміжній з випускним
Зо отвором для розплавленого металу у ванні, підтримується такою, що дорівнює або вища, ніж температура плавлення домішок. Відповідно до методики, розкритої в Патентному документі 1, шляхом сканування електронним променем зигзагоподібним чином в напрямку, протилежному напрямку потоку розплавленого металу, робиться спроба відштовхнути назад домішки, які спливають на поверхню розплавленого металу, щоб вони не потрапляли в ливарну форму.
Список документів попереднього рівня техніки
Патентні документи
Патентний документ 1: УР2004-232066А
Непатентний документ
ІОО1ОІ
Непатентний документ 1: Тао Мепо, "Расіог5 іпПпепсіпу (Ше Пцідй Пйом/ апа пеаї ігапотег іп еіесітоп беат тейіпа ої Ті-6АІ-4У", (2009)
Суть винаходу
Технічна проблема
Однак відповідно до способу, розкритого у вищезазначеному Патентному документі 1, оскільки сканування електронного променю здійснюється в напрямку, протилежному напрямку потоку розплавленого металу, існує імовірність того, що домішки, що знаходяться далі по потоку розплавленого металу відносно положення опромінення електронним променем, потраплять в ливарну форму. На додаток до цього, далі по потоку розплавленого металу відносно положення опромінення електронним променем потік розплавленого металу прискорюється до ливарної форми, і таким чином час знаходження розплавленого металу у ванні зменшується, і існує імовірність того, що коефіцієнт видалення домішок зменшується. Крім того, коли домішки присутні далі по потоку розплавленого металу відносно положення опромінення електронним променем, ризик їх потрапляння з потоком розплавленого металу в ливарну форму збільшується. З цих причин існує імовірність того, що домішки, що містяться в розплавленому металі всередині ванни, зокрема ВНГ, що спливають на поверхню розплавленого металу 5с, будуть витікати в ливарну форму з ванни і виявляться в зливку, який формується в ливарній формі. Отже, існує потреба в способі виробництва металевого зливка, який шляхом запобігання витіканню з ванни в ливарну форму домішок, таких як ВНГ, міг би запобігати потраплянню домішок в зливок. 60 Задача даного винаходу, який був створений з урахуванням вищезазначеної проблеми,
полягає в тому, щоб запропонувати новий і поліпшений спосіб виробництва металевого зливка, який дозволяв би інгібувати потрапляння в зливок домішок, що містяться в розплавленому металі у ванні печі.
Розв'язання проблеми
Для того, щоб вирішити вищезазначену проблему, відповідно до певної точки зору даного винаходу пропонується спосіб виробництва металевого зливка шляхом використання електроннопроменевої печі, що має електронну гармату, здатну керувати положенням опромінення електронним променем, і ванну, яка накопичує розплавлений метал з металевої сировини, причому металевий зливок містить в сумі 50 мас. 95 або більше щонайменше одного металевого елемента, вибираного з групи, яка складається з титану, танталу, ніобію, ванадію, молібдену і цирконію, в якому: серед множини бічних стінок ванни, яка накопичує розплавлений метал з металевої сировини, перша бічна стінка являє собою бічну стінку, забезпечену частиною зливного носка для витікання розплавленого металу з ванни в ливарну форму; лінія опромінення розташовується в наступній за плином ділянці між попередньою за плином ділянкою, в якій металева сировина подається на поверхню розплавленого металу, і першою бічною стінкою, так що лінія опромінення блокує частину зливного носка, і дві кінцеві частини лінії опромінення розташовуються в безпосередній близькості від бічної стінки ванни; перший електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення; і випромінювання першого електронного променю вздовж лінії опромінення збільшує температуру поверхні (12) розплавленого металу на лінії опромінення вище середньої температури поверхні (ТО) всієї поверхні розплавленого металу у ванні, і утворює в зовнішньому шарі розплавленого металу потік розплавленого металу, спрямований в протилежний першій бічній стінці бік від лінії опромінення.
Відповідно до даного винаходу, за рахунок випромінювання електронного променю вздовж лінії опромінення, як було описано вище, на поверхню розплавленого металу у ванні витікання домішок з ванни в ливарну форму відвертається, і можна запобігти потраплянню домішок в зливок.
Дві кінцеві частини лінії опромінення розташовуються біля першої бічної стінки.
Дві кінцеві частини лінії опромінення розташовуються біля внутрішньої поверхні бічної стінки
Зо або в ділянці, яка розташовується на відстані від внутрішньої поверхні бічної стінки на 5 мм або менше.
Потік розплавленого металу може бути потоком від лінії опромінення, який доходить до бічної стінки, яка проходить по суті перпендикулярно до першої бічної стінки.
Лінія опромінення може мати опуклу форму, яка виступає від частини зливного носка в зворотний бік.
Лінія опромінення може мати М-подібну форму або форму дуги окружності, що має діаметр, який дорівнює або більший, ніж ширина вихідного отвору частини зливного носка.
Лінія опромінення може мати Т-подібну форму, яка включає в себе першу прямолінійну частину вздовж першої бічної стінки між цими двома кінцевими частинами, і другу прямолінійну частину, яка проходить по суті перпендикулярно до першої прямолінійної частини в бік від першої бічної стінки.
Лінія опромінення може мати форму прямої лінії вздовж першої бічної стінки між двома кінцевими частинами.
Потік розплавленого металу може бути зворотним потоком від лінії опромінення, який спрямований до центра від пари бічних стінок, які повернені одна до одної і проходять по суті перпендикулярно до першої бічної стінки ванни.
Лінія опромінення може мати опуклу форму, яка виступає в напрямку до частини зливного носка.
Лінія опромінення може мати О-подібну форму, яка включає в себе першу прямолінійну частину вздовж першої бічної стінки між двома кінцевими частинами, а також другу прямолінійну частину і третю прямолінійну частину від двох кінцевих частин першої прямолінійної частини, які проходять, відповідно, вздовж бічних стінок, які повернені одна до одної і проходять по суті перпендикулярно до першої бічної стінки ванни.
Другий електронний промінь може випромінюватися на положення застою потоку розплавленого металу, який виникає завдяки випромінюванню першого електронного променю вздовж лінії опромінення.
Множина перших електронних променів може випромінюватися вздовж лінії опромінення з використанням множини електронних гармат так, щоб шляхи перших електронних променів перетиналися або перекривалися на поверхні розплавленого металу. бо Ванна може конфігуруватися так, щоб вона включала в себе одну тільки ванну очищення, в якій металева сировина плавиться в частині подачі сировини, крапає з частини подачі сировини у ванну, і металева сировина очищується в розплавленому металі всередині ванни очищення.
Ванна може бути багатоступінчастою ванною, в якій множина розділених ванн об'єднані і розташовані послідовно, причому в кожній з розділених ванн перший електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення, яка розташована таким чином, що лінія опромінення блокує частину зливного носка в ділянці нижче за плином, а дві кінцеві частини лінії опромінення розташовуються в безпосередній близькості від бічної стінки розділеної ванни.
Крім того, металева сировина може містити 50 мас. 95 або більше елементарного титану.
Корисні ефекти винаходу
Відповідно до описаного вище даного винаходу потрапляння в зливок домішок, що містилися в розплавленому металі у ванні печі, може бути інгібовано.
Короткий опис креслень
ІФіг. 11) Фіг. 1 являє собою схематичну діаграму, яка ілюструє електроннопроменеву піч, яка включає в себе довгу ванну.
ІФіг. 21| Фіг. 2 являє собою схематичну діаграму, яка ілюструє електроннопроменеву піч, яка включає в себе коротку ванну.
ІФіг. 3) Фіг. З являє собою схематичну діаграму, яка ілюструє електроннопроменеву піч (з короткою ванною), яка здійснює спосіб виробництва металевого зливка згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 4) Фіг. 4 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії опромінення і подавальних ліній у ванні згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 51 Фіг. 5 являє собою частковий поперечний переріз вздовж лінії ІІ, показаної на Фіг. 4.
ІФіг. 6) Фіг. 6 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад потоку розплавленого металу, який формується, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення згідно з способом виробництва металевого зливка першого варіанту здійснення даного винаходу.
ІФіг. 7| Фіг. 7 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії опромінення згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу.
Зо ІФіг. 8| Фіг. 8 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє інший приклад лінії опромінення згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 9) Фіг. 9 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад потоку розплавленого металу, який формується, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення згідно зі способом виробництва металевого зливка другого варіанту здійснення даного винаходу.
ІФіг. 101 Фіг. 10 являє собою вигляд зверху, який ілюструє форму лінії опромінення згідно з другим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 11| Фіг. 11 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад потоку розплавленого металу, який формується, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення згідно з способом виробництва металевого зливка третього варіанту здійснення даного винаходу.
ІФіг. 121 Фіг. 12 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії опромінення і подавальних ліній у ванні згідно з четвертим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 13| Фіг. 13 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад потоку розплавленого металу, який формується, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення згідно з способом виробництва металевого зливка четвертого варіанту здійснення даного винаходу.
ІФіг. 14) Фіг. 14 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії опромінення згідно з четвертим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 15) Фіг. 15 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії опромінення згідно з четвертим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 16) Фіг. 16 являє собою вигляд зверху, який ілюструє М-подібний шлях опромінення, який є модифікацією лінії опромінення згідно з четвертим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 17) Фіг. 17 являє собою вигляд зверху, який ілюструє шлях опромінення в формі дуги окружності, який є модифікацією лінії опромінення згідно з четвертим варіантом здійснення даного винаходу.
ІФіг. 18) Фіг. 18 являє собою вигляд зверху, який ілюструє О-подібний шлях опромінення, який є модифікацією лінії опромінення згідно з четвертим варіантом здійснення даного
Гс10) винаходу.
ІФіг. 19| Фіг. 19 являє собою схематичний вигляд зверху, який ілюструє один приклад конфігурації багатоступінчастої ванни.
ІФіг. 201 Фіг. 20 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 1.
ІФіг. 21) Фіг. 21 являє собою діаграму ліній потоку, яка ілюструє плин розплавленого металу згідно з Прикладом 1.
ІФіг. 221 Фіг. 22 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 2.
ІФіг. 23 Фіг. 23 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 3.
ІФіг. 24| Фіг. 24 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 4.
ІФіг. 25) Фіг. 25 пояснювальне креслення, яке ілюструє лінії опромінення Прикладу 5.
ІФіг. 26) Фіг. 26 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 5.
ІФіг. 27| Фіг. 27 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє лінію опромінення
Прикладу 6.
ІФіг. 28) Фіг. 28 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 6.
ІФіг. 29| Фіг. 29 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє лінію опромінення
Прикладу 7.
ІФіг. ЗОЇ Фіг. 30 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 7.
ІФіг. 31 Фіг. 31 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 8.
ІФіг. 321 Фіг. 32 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 9.
ІФіг. 33 Фіг. 33 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 10.
Зо ІФіг. 34| Фіг. 34 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 11.
ІФіг. 351 Фіг. 35 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 12.
ІФіг. 36) Фіг. 36 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Прикладом 13.
ІФіг. 37| Фіг. 37 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Порівняльним прикладом 1.
ІФіг. 38| Фіг. 38 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє лінію опромінення
Порівняльного прикладу 2.
ІФіг. 39 Фіг. 39 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Порівняльним прикладом 2.
ІФіг. 40) Фіг. 40 пояснювальне креслення, яке ілюструє лінії опромінення Порівняльного прикладу 3.
ІФіг. 41 Фіг. 41 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Порівняльним прикладом 3.
ІФіг. 42| Фіг. 42 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє лінію опромінення
Порівняльного прикладу 4.
ІФіг. 43 Фіг. 43 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат моделювання згідно з Порівняльним прикладом 4.
ІФіг. 44) Фіг. 44 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат перевірки прикладу, що стосується поведінки потоку розплавленого металу.
ІФіг. 451) Фіг. 45 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє результат перевірки прикладу електронного променю для прискорення розчинення ВНГ.
Опис варіантів здійснення
Далі в даному документі переважні варіанти здійснення даного винаходу будуть описані з посиланням на прикладені креслення. Потрібно зазначити, що в даному описі і в супровідних кресленнях складові елементи, що мають по суті однакову функціональну конфігурацію, позначаються однаковими посилальними символами, і їх повторний опис опускається.
П. Перший варіант здійснення) бо Спочатку буде описаний спосіб виробництва металевого зливка згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу.
П.1. Конфігурація електроннопроменевої плавильної печі)
Спочатку з посиланням на Фіг. З буде описана конфігурація електроннопроменевої печі для здійснення способу виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення.
Фіг. З являє собою схематичну діаграму, яка ілюструє конфігурацію електроннопроменевої печі 1 (що далі згадується як "ЕЛ-піч 1") відповідно до даного варіанту здійснення.
Як показано на фіг. 3, ЕЛ-піч 1 включає в себе пару частин 10А і 108 подачі сировини (що далі згадуються загалом як "частина 10 подачі сировини"), множину електронних гармат 20А- 20Е (що далі згадуються загалом як "електронні гармати 20"), ванну 30 очищення і ливарну форму 40. Таким чином, ЕЛ-піч 1 відповідно до даного варіанту здійснення включає в себе одну тільки ванну 30 очищення як ванну, і структура ванни, що розглядається, згадується як "коротка ванна". Потрібно зазначити, що хоча спосіб виробництва металевого зливка за даним винаходом може переважно застосовуватися до ЕЛ-печі 1 з короткою ванною, як показано на
Фіг. 3, спосіб виробництва металевого зливка за даним винаходом також застосовний до ЕЛ- печі 1А, яка має довгу ванну, як показано на Фіг. 1.
Ванна 30 очищення (що далі згадується як "ванна 30") є пристроєм для очищення розплавленого металу 5с з металевої сировини 5 (що далі згадується як "сировина 5") і одночасно накопичення розплавленого металу 5с, щоб тим самим видалити домішки, що містилися в розплавленому металі 5с. Ванна 30 відповідно до даного варіанту здійснення являє собою, наприклад, водоохолоджувану мідну ванну, яка має прямокутну форму. Частина 36 зливного носка передбачається в бічній стінці на кінці однієї сторони в подовжньому напрямку (напрямку М) ванни 30. Частина 36 зливного носка є вихідним отвором для витікання розплавленого металу 5с з ванни 30 в ливарну форму 40.
Ливарна форма 40 є пристроєм для охолоджування і отвердження розплавленого металу 5с з сировини 5, щоб тим самим зробити металевий зливок 50 (наприклад, зливок титану або зливок титанового сплаву). Ливарна форма 40, наприклад, являє собою водоохолоджувану мідну ливарну форму, що має прямокутний трубчастий вигляд. Ливарна форма 40 розташовується під частиною 36 зливного носка ванни 30, і охолоджує розплавлений метал 5с, що виливається в неї з ванни 30, яка знаходиться вище ливарної форми 40. У результаті
Зо розплавлений метал 5с всередині ливарної форми 40 поступово твердне в напрямку до нижньої частини ливарної форми 40, і формується твердий зливок 50.
Частина 10 подачі сировини являє собою пристрій для подачі сировини 5 у ванну 30.
Сировина 5 є, наприклад, титановою сировиною, такою як титанова губка або відходи. У даному варіанті здійснення, наприклад, як проілюстровано на Фіг. З, пара частин 10А і 108 подачі сировини передбачається вище за пару довгих бічних стінок ванни 30. Тверда сировина 5, що подається зовні, вміщується в частинах 10А і 1088 подачі сировини, і електронні промені з електронних гармат 20А і 208 випромінюються на сировину 5.
Таким чином, в даному варіанті здійснення для подачі сировини 5 у ванну 30 тверда сировина 5 плавиться шляхом випромінювання електронних променів на сировину 5 в частині 10 подачі сировини, і розплавлена сировина 5 (розплавлений метал) крапає в розплавлений метал 5с у ванні 30 з внутрішніх країв частини 10 подачі сировини. Іншими словами, сировина 5 подається у ванну 30 шляхом спочатку попереднього плавлення сировини 5 зовні ванни 30, а потім дозволу розплавленому металу крапати в розплавлений метал 5с у ванні 30. Лінії стікання крапель, які являють собою положення, в яких розплавлений метал стікає з частини 10 подачі сировини на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30, відповідають лініям 26 подачі, які будуть описані пізніше (див. Фіг. 4).
Потрібно зазначити, що спосіб для подачі сировини 5 не обмежується крапанням, описаним у вищезазначеному прикладі. Наприклад, тверда сировина 5 може відразу вводитися, як вона є, в розплавлений метал 5с у ванні 30 з частини 10 подачі сировини. Введена тверда сировина 5 потім плавиться у високотемпературному розплавленому металі 5с, і тим самим додається до розплавленого металу 5с. У цьому випадку лінії введення, які являють собою положення, в яких тверда сировина 5 вводиться в розплавлений метал 5с у ванні 30, відповідають лініям 26 подачі, які будуть описані пізніше (див. Фіг. 4).
Для здійснення процесу електроннопроменевого плавлення електронні гармати 20 випромінюють електронні промені на сировину 5 або розплавлений метал 5с. Як показано на
Фіг. 3, ЕЛ-піч 1 відповідно до даного варіанту здійснення включає в себе, наприклад, електронні гармати 20А і 208 для плавлення твердої сировини 5, яка була подана в частину 10 подачі сировини, електронну гармату 20С для підтримки температури розплавленого металу 5с у ванні 30, електронну гармату 200 для нагрівання розплавленого металу 5с у верхній частині бо всередині ливарної форми 40, і електронну гармату 20Е для запобігання витіканню домішок з ванни 30. Кожна з електронних гармат 20А-20Е здатна керувати положенням опромінення електронним променем. Отже, електронні гармати 20С і 20Е здатні випромінювати електронні промені на бажані положення на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30.
Електронні гармати 20А і 208 випромінюють електронні промені на тверду сировину 5, що розміщується на частині 10 подачі сировини, щоб тим самим нагріти і розплавити сировину 5.
Електронна гармата 20С нагріває розплавлений метал 5с і підтримує розплавлений метал 5с при визначеній наперед температурі шляхом випромінювання електронного променю в широкому діапазоні на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30. Електронна гармата 200 випромінює електронний промінь на поверхню розплавленого металу 5с в ливарній формі 40, щоб тим самим нагріти розплавлений метал 5с в його верхній частині і підтримувати розплавлений метал 5с, який знаходиться у верхній частині, при визначеній наперед температурі, так, щоб розплавлений метал 5с у верхній частині в ливарній формі 40 не затвердів. Електронна гармата 20Е випромінює електронний промінь сфокусованим чином вздовж лінії 25 опромінення (див. Фіг. 4) на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30 для того, щоб запобігти витіканню домішок з ванни 30 в ливарну форму 40.
Таким чином, даний варіант здійснення характеризується тим, що він запобігає витіканню домішок за рахунок, наприклад, випромінювання (лінії випромінювання) електронного променю сфокусованим чином вздовж лінії 25 опромінення на поверхні розплавленого металу 5с з використанням електронної гармати 20Е. Ця характеристика буде детально описана пізніше.
Потрібно зазначити, що в ЕЛ-печі 1 відповідно до даного варіанту здійснення електронна гармата 20Е для лінії випромінювання, показаної на Фіг. 3, забезпечується окремо від інших електронних гармат 20А-200. За рахунок цього при використанні інших електронних гармат 20А- 200 для плавлення сировини 5 і підтримки температури розплавленого металу 5с одночасно може продовжуватися лінійне опромінення електронною гарматою 20Е, і тому зменшення температури поверхні розплавленого металу 5с в положенні лінії опромінення може бути відвернене. Однак даний винахід не обмежується цим прикладом. Наприклад, електронний промінь може випромінюватися вздовж лінії 25 опромінення з використанням однієї або множини електронних гармат з існуючих електронних гармат 20А і 208 для плавлення сировини або електронних гармат 20С і 200 для підтримки температури розплавленого металу, без
Зо додаткової установки електронної гармати 20Е для лінійного опромінення. За рахунок цього кількість електронних гармат, що встановлюються в ЕЛ-печі 1, може бути скорочено, вартість обладнання може бути зменшена, а існуючі електронні гармати можуть бути використані ефективно.
П.2. Схема способу виробництва металевого зливка
Далі з посиланням на Фіг. 3-6 буде описана схема способу виробництва металевого зливка відповідно за допомогою процесу електроннопроменевого плавлення згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу. Фіг. 4 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії 25 опромінення і лінії 26 подачі у ванні ЗО відповідно до даного варіанту здійснення. Фіг. 5 являє собою частковий поперечний переріз вздовж лінії Ії, показаної на Фіг. 4.
Фіг. 6 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад потоку розплавленого металу, який формується, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії опромінення згідно з способом виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення. Потрібно зазначити, що, вигляди зверху Фіг. 4 і Фіг. 6 відповідають ванні ЗО електроннопроменевої печі 1, показаної на
Фіг. 3.
Мета способу виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, полягає в тому, щоб відвернути витікання домішок, які містяться в розплавленому металі (в розплавленому металі 5с), який отримується шляхом плавлення твердої сировини 5, в ливарну форму 40 з ванни 30 при виробництві металевого зливка 50 технічно чистого титану або титанового сплаву і т.п. Відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, зокрема, титанова сировина як металева сировина приймається як об'єкт, і спосіб виробництва металевого зливка вирішує проблему запобігання виникненню ситуації, в якій ВНГ, які серед всіх домішок, що містяться в титановій сировині, мають густину меншу, ніж густина розплавленого металевого титану (розплавленого титану), потрапляють в зливок 50 з титану або титанового сплаву. Потрібно зазначити, що хоча далі описується випадок, в якому використовується електроннопроменева піч 1 з короткою ванною, яка проілюстрована на фіг. 3, даний винахід не обмежується цим прикладом, і може бути також застосований до електроннопроменевої печі 1А з довгою ванною, яка проілюстрована на Фіг. 1.
Для рішення вищезазначеної задачі в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 4, сировина 5 подається в розплавлений 60 метал 5с всередині ванни 30 по лініях 26 подачі, які знаходяться поруч з бічними стінками 37А їі
37В з довгих сторін ванни 30. Крім того, електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, яка розташована так, щоб блокувати частину 36 зливного носка відносно поверхні розплавленого металу 5с, яка знаходиться у ванні 30.
Лінії 26 подачі є уявними лініями, що представляють положення, в яких сировина 5 подається зовні ванни 30 в розплавлений метал 5с у ванні 30. Лінії 26 подачі розташовані на поверхні розплавленого металу 5с в положеннях вздовж відповідних внутрішніх поверхонь бічних стінок 37А і 37В ванни 30.
У даному варіанті здійснення розплавлена сировина 5 крапає у ванну 30 з внутрішніх крайових частин частини 10 подачі сировини, розташованої у верхній частині бічних стінок 37А і 37В з довгих сторін ванни 30, як проілюстровано на Фіг. 3. Отже, відповідні лінії 26 подачі розташовуються на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30 під внутрішніми крайовими частинами частини 10 подачі сировини і мають форму ліній, що проходять вздовж внутрішньої поверхні відповідних бічних стінок З37А і 37В. Потрібно зазначити, що лінії 26 подачі не обов'язково повинні мати суворо прямолінійну форму вздовж внутрішніх поверхонь бічних стінок
З7А, 37В і 37С ванни 30, і, наприклад, вони можуть мати форму пунктирної лінії, форму точкової лінії, криволінійну форму, форму хвилястої лінії, зигзагоподібну форму, форму подвійної лінії, стрічкову форму, форму багатокутної лінії і т.п.
Лінія 25 опромінення (відповідає "лінії опромінення" даного винаходу) є уявною лінією, яка являє собою шлях положень, в яких електронний промінь (відповідає "першому електронному променю" даного винаходу) випромінюється сфокусованим чином на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30. Лінія 25 опромінення розташовується на поверхні розплавленого металу
Б5с так, щоб вона блокувала частину 36 зливного носка. Дві кінцеві частини еї їі е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічної стінки 37А, 37В, 37С або 370 (далі можуть згадуватися як "бічна стінка (стінки) 37") ванни 30. Лінія 25 опромінення не зобов'язана мати суворо прямолінійну форму, і, наприклад, може мати форму пунктирної лінії, форму точкової лінії, криволінійну форму, форму хвилястої лінії, зигзагоподібну форму, форму подвійної лінії, стрічкову форму, форму багатокутної лінії і т.п.
Розташування лінії 25 опромінення і лінії 26 подачі буде тепер описане більш детально. Як проілюстровано на Фіг. 4, прямокутна ванна 30 відповідно до даного варіанту здійснення має чотири бічні стінки 37А, 37В, 37С і 370. Пара бічних стінок 37А і 37В, які повернені одна до одної в напрямку Х, складають пару довгих сторін ванни 30, і є паралельними подовжньому напрямку (напрямку У) ванни 30. Іншими словами, серед бічних стінок 37 бічні стінки 37А і 37В проходять по суті перпендикулярно від бічної стінки 370, в якій передбачена частина 36 зливного носка.
Крім того, пара бічних стінок 37С і 370, які повернені одна до одної в напрямку У, складають пару коротких сторін ванни 30, і є паралельними напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30. Тут термін "по суті перпендикулярно" походить 3 того факту, що ванна, яка звичайно використовується, є прямокутною, і одна бічна стінка і інша бічна стінка, суміжна з цією бічною стінкою, перетинаються по суті перпендикулярно. Іншими словами, термін "по суті перпендикулярно" не означає суворо перпендикулярний стан, і допускається погрішність в межах діапазону, в якому використання як ванни звичайно можливе. Допустиме кутове відхилення від перпендикулярного стану може знаходитися, наприклад, всередині діапазону в 5".
Частина 36 зливного носка для витікання розплавленого металу 5с з ванни 30 в ливарну форму 40 передбачається в бічній стінці 370, яка є однією з коротких сторін. З іншого боку, частина 36 зливного носка не передбачається в трьох бічних стінках 37А, 37В і 37С, які є бічними стінками, відмінними від бічної стінки 370. Отже, бічна стінка 370 відповідає "першій бічній стінці", забезпеченій частиною зливного носка, а бічні стінки 37А, 37В і 37С відповідають бічним стінкам, в яких частина 36 зливного носка не передбачається.
У прикладі, проілюстрованому на Фіг. 4, дві прямолінійні лінії 26 подачі розташовані вздовж бічних стінок 37А і 37В на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30. На додаток до цього, лінія 25 опромінення розташовується так, щоб вона блокувала частину 36 зливного носка нижче по потоку в подовжньому напрямку (напрямку ХУ) ванни 30 відносно ліній 26 подачі. У даному винаході та ділянка в подовжньому напрямку (напрямку У) ванни 30, яка включає в себе лінії 26 подачі і не контактує з частиною 36 зливного носка, згадується як "попередня ділянка 52". Крім того, та ділянка в подовжньому напрямку (напрямку ХУ) ванни 30, яка розташована між попередньою ділянкою 552 і бічною стінкою 370, в якій передбачена частина 36 зливного носка, згадується як "наступна ділянка 53". У наступному описі ділянка всередині ванни 30 описується таким чином, що вона ділиться на попередню ділянка 52 і наступну ділянку 53 прямою лінією, яка зв'язує кінцеві точки на двох лініях 26 подачі з боку частини 36 зливного носка. бо Лінія 25 опромінення розташовується в наступній ділянці 53. Дві кінцеві частини еї і е2 лінії
25 опромінення розташовуються біля бічної стінки 37А, 37В, 37С або 370 ванни 30. У прикладі, проілюстрованому на Фіг. 4, кінцеві частини еї і е2 розташовуються біля бічної стінки 370.
Використовувана в цьому документі фраза "кінцеві частини е1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 37" означає, що кінцеві частини е1 і е2 розташовуються на внутрішній поверхні бічної стінки 37 або в ділянці, в якій відстань х від внутрішньої поверхні бічної стінки 37 складає не більше 5 мм. Перший електронний промінь випромінюється на відповідну ділянку. Потрібно зазначити, що отверджений шар, який називається "гарнісажем" 7, що являє собою затверділий розплавлений метал 5с, формується на внутрішній поверхні стінок 37 ванни 30 (див. Фіг. 5 і Фіг. 6). Формування гарнісажу 7 біля бічних стінок 37 не становить проблеми, і перший електронний промінь може випромінюватися на гарнісаж 7.
У даному варіанті здійснення спеціальний температурний градієнт формується на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30 шляхом випромінювання електронного променю сфокусованим чином вздовж лінії 25 опромінення на поверхні розплавленого металу 5с, як було згадано вище, і тим самим здійснюється керування плином розплавленого металу 5с. Далі буде описаний розподіл температур на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30.
Як правило, в процесі електроннопроменевого плавлення для запобігання застиганню розплавленого металу 5с у ванні 30 електронний промінь рівномірно випромінюється, наприклад електронною гарматою 20С, на ділянку 23 опромінення для утримання тепла, яка займає широку площу поверхні розплавленого металу 5с, щоб тим самим підтримувати температуру розплавленого металу 5с у ванні 30. За рахунок виконання такого випромінювання електронного променю для утримання тепла весь розплавлений метал 5с, накопичений у ванні 30, нагрівається, і середня температура поверхні ТО (що далі згадується як "температура поверхні розплавленого металу ТО") всієї поверхні розплавленого металу 5с підтримується на визначеному наперед рівні. Температура поверхні розплавленого металу ТО знаходиться, наприклад, в діапазоні від 1923 К (точка плавлення титанового сплаву) до 2323 К, і переважно знаходиться в діапазоні від 1973 К до 2273 К.
У даному варіанті здійснення електронні промені випромінюються на тверду сировину 5 у вищезазначеної частини 10 подачі сировини електронними гарматами 20А і 208, щоб розплавити сировину 5, і розплавлений метал з високою температурою стікає на положення
Зо ліній 26 подачі розплавленого металу 5с у ванні 30, щоб тим самим подавати сировину 5 у ванну 30. Отже, серед усього розплавленого металу 5с у ванні 30, домішки, такі як ВНГ, що містяться в сировині 5, присутні головним чином біля ліній 26 подачі. Крім того, оскільки високотемпературний розплавлений метал подається безперервно або переривчасто до ліній 26 подачі, ділянка високої температури (див. ділянка 51 на Фіг. 5), що має температуру поверхні
Т1 вищу, ніж вищезазначена температура поверхні розплавленого металу ТО, формується біля ліній 26 подачі. Температура поверхні Т1 (що далі згадується як "температура подачі сировини
Т1") розплавленого металу 5с на лініях 26 подачі є приблизно тією ж самою, що і температура розплавленого металу, який крапає з частини 10 подачі сировини у ванну 30, і є вищою, ніж вищезазначена температура поверхні розплавленого металу ТО (Т1 » ТО). Температура подачі сировини Т1 знаходиться, наприклад, всередині діапазону 1923 К-2423 К, і переважна всередині діапазону 1973 К-2373 К.
На додаток до цього, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, окремо ввід випромінювання вищезазначеного електронного променю для утримання тепла на ділянку 23 опромінення для утримання тепла розплавленого металу 5с, електронний промінь випромінюється сфокусованим чином електронною гарматою 20Е на розплавлений метал 5с вздовж лінії 25 опромінення. За рахунок такого концентрованого випромінювання електронного променю ділянка високої температури, що має температуру поверхні Т2, яка є вищою, ніж вищезазначена температура поверхні розплавленого металу ТО, формується в наступній за потоком ділянці 53 і блокує частину 36 зливного носка. Температура поверхні Т2 (що далі згадується як "температура лінії опромінення Т2") розплавленого металу 5с на лінії 25 опромінення є вищою, ніж вищезазначена температура поверхні розплавленого металу ТО (12 » ТО). На додаток до цього, для того, щоб більш надійно придушити витікання домішок, температура лінії опромінення Т2 переважно є вищою, ніж вищезазначена температура подачі сировини Т1 (Т2 » Т1 » ТО). Температура лінії опромінення Т2 знаходиться, наприклад, всередині діапазону від 1923 К до 2473 К, і переважно знаходиться всередині діапазону 1973 К-2423 К.
Таким чином, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, шляхом випромінювання електронного променю вздовж лінії 25 опромінення на поверхні розплавленого металу 5с ділянка високої температури розплавленого металу 5с також бо формується біля лінії 25 опромінення, а не тільки поблизу ліній 26 подачі. За рахунок цього, як проілюстровано на Фіг. 6, в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с потік 61 розплавленого металу (відповідає "потоку розплавленого металу" даного винаходу) може бути примусово сформований від лінії 25 опромінення в протилежному напрямку (тобто, в напрямку - У), що є напрямком від бічної стінки 370. Зокрема, сформований потік 61 розплавленого металу може постійно підтримуватися шляхом підтримки температури розплавленого металу 5с вище за температуру ТО в довільних положеннях лінії 25 опромінення.
Розплавлений метал 5с, який накопичується у ванні 30, очищується, знаходячись у ванні 30, і після цього витікає з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. Як проілюстровано на Фіг. б, в центральній частині в напрямку ширини (напрямку Х) у ванні 30 потік розплавленого металу 60, який тече вздовж подовжнього напрямку (напрямку У) ванни 30, формується з околиці бічної стінки 37С, яка є однією з коротких сторін, і тече до частини 36 зливного носка. За допомогою цього потоку розплавленого металу 60 розплавлений метал 5с, який накопичується всередині ванни 30, витікає з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. Домішки категоризуються на
ВВГ (не показані), які мають високу відносну густину порівняно з розплавленим металом 5с, і
ВНГ 8, які мають низьку відносну густину порівняно з розплавленим металом 5с. ВВГ, які мають високу відносну густину, осідають в розплавленому металі 5с і прилипають до гарнісажу 7, який утворюється на поверхні дна ванни 30, і отже імовірність витікання ВВГ в ливарну форму 40 з частини 36 зливного носка стає низькою. З іншого боку, велика частина ВНГ 8, які мають низьку відносну густину, спливає на поверхню розплавленого металу 5с і, як проілюстровано на Фіг. 5, переміщується разом з потоком в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с.
Відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30 вздовж лінії 25 опромінення, яка має дві кінцеві частини еї і е2, розташовані біля бічної стінки 37 ванни 30 так, щоб блокувати частину 36 зливного носка. За рахунок цього конвекція Марангоні створюється за допомогою температурного градієнта на поверхні розплавленого металу 5с, і, як проілюстровано на Фіг. 6, в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с утворюється зворотний потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с (потік 61 розплавленого металу) від лінії 25 опромінення. Потік 61 розплавленого металу запобігає витіканню ВНГ 8 в ливарну форму 40, примушуючи ВНГ 8, які плавають на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30,
Зо переміщуватися в напрямку від частини 36 зливного носка.
Коли температурний градієнт виникає на поверхні текучого середовища, виникає також градієнт поверхневого натягу текучого середовища, який спричиняє утворення конвекції в текучому середовищі. Таку конвекцію в текучому середовищі називають "конвекцією Марангоні".
У головних металах, представником яких є титан, конвекція Марангоні являє собою потік від ділянки високої температури до ділянки низької температури.
Далі буде розглянутий випадок, в якому, коли сировина 5 крапає вздовж ліній 26 подачі в розплавлений метал 5с у ванні 30, як проілюстровано на Фіг. 4, температура розплавленого металу (температура подачі сировини 11), який крапає вздовж ліній 26 подачі, вже є вищою, ніж температура ТО розплавленого металу, накопиченого у ванні 30. У цьому випадку, як проілюстровано на фіг. 5, ділянка 51 біля ліній 26 подачі, на яку крапає розплавлена сировина 5 (розплавлений метал), є ділянкою високої температури, в якій температура є вищою, ніж температура розплавленого металу 5с в інших ділянках. Отже, як проілюстровано на Фіг. 5 і Фіг. 6, в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с формуються потік 63 розплавленого металу від ділянки 51 до бічної стінки 37В і потік 62 розплавленого металу від ділянки 51 до центральної частини в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30.
Таким чином, як проілюстровано на Фіг. 6, ВНГ 8, що містяться в розплавленому металі, який крапає на лінії 26 подачі, переміщуються з потоком 62 розплавленого металу до центральної частини в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30, а також переміщуються з потоком 63 розплавленого металу до бічної стінки 37В ванни 30. Потоки 62 розплавленого металу, які течуть до центральної частини ванни 30 від кожної з лівої і правої ліній 26 подачі, стикаються в центральній частині в напрямку ширини ванни 30, формуючи тим самим потік розплавленого металу 6О (див. Фіг. 6) до частини 3б зливного носка вздовж подовжнього напрямку (напрямку У) ванни 30. У результаті ВНГ 8, що спливають в розплавленому металі 5с, також переміщуються з потоком 60 розплавленого металу і течуть до частини 36 зливного носка. Отже, для того, щоб гарантувати, що домішки, такі як ВНГ 8, не витікають з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40, переважно, щоб формувався потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с, який відштовхує ВНГ, що захоплюються потоком 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка, в зворотний бік, і таким чином втримує ВНГ подалі від частини 36 зливного носка. 60 Отже, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 4 і Фіг. б, електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу 5с вздовж У-подібної лінії 25 опромінення, дві кінцеві частини еї1 і ег, які розташовуються біля бічної стінки 370, і яка виступає назад, щоб блокувати частину 36 зливного носка. За рахунок цього температура поверхні Т2 розплавленого металу 5с в ділянці біля лінії 25 опромінення збільшується, і утворюється градієнт температури поверхні розплавленого металу 5с між ділянкою біля лінії 25 опромінення і ділянкою 23 опромінення для утримування тепла. У результаті виникає конвекція Марангоні, і, як проілюстровано на фіг. б, в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с виникає зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення. За допомогою цього потоку 61 розплавленого металу здійснюється керування потоком домішок, таких як ВНГ, ї домішки, які текли до частини 36 зливного носка, відсуваються назад до положення, яке знаходиться далі від лінії 25 опромінення. За рахунок цього можна запобігти витіканню домішок з частини 36 зливного носка.
При цьому, наприклад, шляхом надання лінії 25 опромінення форми, яка виступає в бік від зливного носка, такої як М-подібна форма, як проілюстровано на Фіг. 4 і Фіг. б, конвекція
Марангоні може бути створена таким чином, щоб потік 61 розплавленого металу до частини 36 зливного носка тік до бічних стінок 37А і 37В ванни 30. Іншими словами, на Фіг. 6 потік 61 розплавленого металу є потоком, який спрямований в зворотний бік (в напрямку від частини 36 зливного носка) в напрямку осі У, а також від частини 36 зливного носка в напрямку осі Х. Таким чином, потік 61 розплавленого металу переміщує домішки, такі як ВНГ, які плавають на поверхні розплавленого металу 5с в ділянках біля ліній 26 подачі, в зворотному напрямку від лінії 25 опромінення, а також до бічних стінок З37А і 37В ванни 30.
Деякі з ВНГ 8, які переміщуються до бічних стінок 37А і 37В, прилипають до гарнісажу 7, що утворюється на внутрішніх поверхнях бічних стінок 37 ванни 30, і тому більше не переміщуються в розплавленому металі 5с у ванні 30. Альтернативно ВНГ 8 поступово розчиняються, циркулюючи всередині ванни 30. Зокрема, оскільки розплавлений метал 5с в безпосередній близькості від лінії 25 опромінення знаходиться при високій температурі, плавлення ВНГ 8 прискорюється. Таким чином, при випромінюванні електронного променю вздовж лінії 25 опромінення домішки не тільки блокуються і затримуються на лінії 25 опромінення, але домішки також уловлюються гарнісажем 7, що утворюється на внутрішніх
Зо поверхнях бічних стінок 37А і 37В, або прискорюється розчинення азотованого титану і т.п., який є головним компонентом ВНГ 8, і таким чином витікання домішок з частини 36 зливного носка може бути відвернене.
Таким чином, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, яка знаходиться з наступної по потоку ділянки від ліній 26 подачі. За рахунок цього формується зворотний потік 61 розплавленого металу від ділянки високої температури розплавленого металу 5с біля лінії 25 опромінення, і в результаті домішки, такі як ВНГ, які текли у бік частини 36 зливного носка, відсуваються назад від частини 36 зливного носка. Отже, витікання домішок з ванни 30 в ливарну форму 40 може бути відвернене. У результаті потрапляння домішок в зливок може бути відвернене. 1.3. Розташування лінії опромінення)
Далі буде детально описане розташування лінії 25 опромінення, вздовж якої електронний промінь випромінюється сфокусованим чином.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 4, електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, яка розташовується в наступній по потоку ділянці 53 між попередньою по потоку ділянкою 52, яка включає в себе лінії 26 подачі, і бічною стінкою 370. Лінії 26 подачі є уявними лініями, що представляють положення, в які розплавлений метал сировини 5 крапає в розплавлений метал 5с у ванні 30. Лінія 25 опромінення є уявною лінією, яка відповідає шляху переміщення електронного променю, який випускається електронною гарматою 20Е для лінійного опромінення.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 6, лінія 25 опромінення має М-подібну форму, яка має дві кінцеві частини е1 ї е2, розташовані біля бічної стінки 370, і яка виступає назад, щоб блокувати частину 36 зливного носка. При випромінюванні електронного променю на поверхню розплавленого металу 5с вздовж цієї лінії 25 опромінення утворюється зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення. У результаті потік 60 розплавленого металу, поточному до частини 36 зливного носка, відсувається назад, і стає можливим запобігти витіканню домішок, таких як ВНГ, з ванни 30 в ливарну форму 40. бо При цьому переважно відповідним чином встановити розташування лінії 25 опромінення так,
щоб потік 60 розплавленого металу з центра ванни 30 до частини 36 зливного носка не проходив через лінію 25 опромінення і не тік до частини 36 зливного носка. Отже, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення лінія 25 опромінення використовується для того, щоб надійно розділити попередню ділянку 52, в якій розташовані лінії 26 подачі, і частину 36 зливного носка. З цією метою дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічної стінки 37. Фраза "кінцеві частини еї і е2 розташовуються біля бічної стінки 37" означає, що кінцеві частини еї і е2 розташовуються на внутрішній поверхні бічної стінки 37 або в ділянці, в якій відстань х від внутрішньої поверхні бічної стінки 37 складає не більше 5 мм. Коли кінцеві частини еї і е2 знаходяться всередині вищезазначеної ділянки, домішки, такі як ВНГ, не проходять через простір між бічною стінкою 37 і кінцевими частинами еї і е2 лінії 25 опромінення, і шлях потоку від попередньої ділянки 52 до частини 36 зливного носка може надійно блокуватися. Потрібно зазначити, що, як було згадано вище, формування гарнісажу 7 біля бічних стінок 37 не представляє проблеми, і перший електронний промінь може випромінюватися на гарнісаж 7.
Крім того, необхідно, щоб ширина б лінії 25 опромінення в напрямку Х на Фіг. 4 (що далі згадується як "ширина лінії опромінення") була щонайменше більшою, ніж ширина бро отвору частини 36 зливного носка. Якщо ширина б лінії опромінення менша, ніж ширина Бо отвору частини 36 зливного носка, існує імовірність того, що потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с від попередньої ділянки 52 до частини 36 зливного носка виникне в частині, в якій електронний промінь не випромінюється, і ВНГ будуть витікати в ливарну форму 40. Потрібно зазначити, що ширина Б лінії опромінення може бути меншою, ніж ширина ванни 30, і час, необхідний для однократного сканування лінії 25 опромінення, збільшується при збільшенні ширини Б лінії опромінення. Коли час, необхідний для однократного сканування лінії 25 опромінення, збільшується, потік 61 розплавленого металу до бічних стінок ванни 30, що створюється випромінюванням електронного променю, слабшає, і імовірність витікання ВНГ до частини 36 зливного носка збільшується.
У доповнення до цього, висота Пп лінії опромінення, яка є висотою, на яку лінія 25 опромінення виступає назад, визначається з урахуванням потоку 61 розплавленого металу, що створюється випромінюванням відповідного електронного променю, і часу сканування. Тут,
Зо висота П лінії опромінення дорівнює відстані від вершини лінії 25 опромінення до точки перетину між прямою лінією, яка з'єднує дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення, і прямою лінією, що проходить в напрямку У через вершину лінії 25 опромінення. По мірі збільшення висоти п лінії опромінення збільшується ступінь, до якого потік 61 розплавленого металу, що формується випромінюванням електронного променю вздовж лінії 25 опромінення, що має М-подібну форму, проілюстровану на Фіг. 4, стає потоком до бічних стінок 37А і 37В ванни 30, але з іншого боку збільшується час, необхідний для однократного сканування лінії 25 опромінення. Отже, переважно встановлювати висоту П лінії опромінення так, щоб час, необхідний для сканування, став можливо коротшим, зберігаючи при цьому напрямок потоку 61 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення положення вершини лінії 25 опромінення не обмежується положенням на прямій лінії, яка проходить через центр ширину ванни 30 (що далі згадується також як "центральна лінія"), як проілюстровано на Фіг. 4. Однак бажано, щоб вершина лінії 25 опромінення і центр ширини отвору частини 36 зливного носка знаходилися на центральній лінії ванни 30, як проілюстровано на Фіг. 4. За рахунок розташування вершини лінії 25 опромінення на центральній лінії, як проілюстровано на Фіг. б, потік 61 розплавленого металу може бути зроблений симетричним відносно центральної лінії. Шляхом випромінювання електронного променю таким чином потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с може бути орієнтований до бічних стінок 37А і 37В, які знаходяться на невеликій відстані від лінії 25 опромінення, і імовірність прилипання домішок, таких як ВНГ, до гарнісажу 7 може бути збільшена.
Доти, поки лінія 25 опромінення електронного променю способу виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення має опуклу форму, яка виступає назад від частини 36 зливного носка, лінія 25 опромінення може мати форму, відмінну від М-подібної форми, показаної на Фіг. 4. Наприклад, лінія 25 опромінення може мати криволінійну форму, таку як парабола. Альтернативно лінія 25 опромінення може мати, наприклад, по суті форму напівкруглої дуги, як проілюстровано на Фіг. 7. У цьому випадку лінія 25 опромінення в формі дуги має діаметр, який дорівнює або більший, ніж ширина бо отвору частини 36 зливного носка.
Зокрема, як проілюстровано на Фіг. 7, лінія 25 опромінення в формі дуги задається так, щоб її центр знаходився на прямій лінії що проходить через центр ширину отвору частини 36 60 зливного носка, і щоб вона була частиною окружності, що має діаметр, який дорівнює або більший, ніж ширина бо отвору частини 36 зливного носка.
У цьому випадку також, аналогічно Фіг. 4, в тому випадку, коли температура сировини 5, яка крапає на лінії 26 подачі, є вищою, ніж температура розплавленого металу 5с, який вже накопичений у ванні 30, утворюються потоки розплавленого металу, які відповідають потокам 60, 61 і 62 розплавленого металу, показаним на Фіг. 6. Іншими словами, потоки розплавленого металу з сировини 5, який крапає на відповідні лінії 26 подачі, течуть до центра в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30, і ці потоки 62 розплавленого металу, стикаються один з одним в центрі в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30 і тим самим формують потік 60 розплавленого металу, який тече до частини 36 зливного носка.
Крім того, лінія 25 опромінення задається так, щоб дві кінцеві частини еї їі е2 розташовувалися біля бічної стінки 370, і лінія 25 опромінення блокувала частину 36 зливного носка. Електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу 5с вздовж лінії 25 опромінення, яка задана таким чином. За рахунок цього виникає конвекція Марангоні, і потік 60 розплавленого металу, який тече до частини 36 зливного носка, спрямовується назад до бічних стінок 37А і 37В. У результаті ВНГ прилипають до гарнісажу 7, що утворюється на бічних стінках 37 ванни 30, і таким чином можна запобігти переміщенню ВНГ через розплавлений метал 5с. Альтернативно ВНГ можуть також розчинятися при циркуляції через розплавлений метал 5с, який накопичений у ванні 30.
Потрібно зазначити, що, фактичне положення опромінення, в якому електронний промінь випромінюється на лінію 25 опромінення, не обов'язкове повинно знаходитися суворо на лінії 25 опромінення. Достатньо того, щоб фактичне положення опромінення, в якому випромінюється електронний промінь, знаходилося приблизно на лінії 25 опромінення, яка задається як мішень, і ніяких проблем не виникає доти, поки фактичний шлях електронного променю знаходиться всередині допустимого діапазону відхилення від лінії 25 опромінення, яка задана як мішень.
Крім того, дві кінцеві частини еї1 ї е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля внутрішньої поверхні бічної стінки 37 ванни 30. Фраза "кінцеві частини е1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 37" означає, що кінцеві частини е1 і е2 розташовуються на внутрішній поверхні бічної стінки 37 або в ділянці, в якій відстань х від внутрішньої поверхні бічної стінки 37 складає не більше 5 мм. Кінцеві частини е1 і е2 лінії 25 опромінення встановлюються в цій ділянці, і
Зо електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, і формування гарнісажу 7 на внутрішній поверхні бічних стінок 37 ванни 30 не становить проблеми, і електронний промінь може випромінюватися на гарнісаж 7.
Крім того, в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, якщо розташування лінії 25 опромінення електронним променем таке, що всередині наступної ділянки 53 "дві кінцеві частини еї1 і е2 знаходяться біля бічної стінки 37 (будь-якої з
З7А, 378, 37С і 370)» і "лінія 25 опромінення блокує частину 36 зливного носка (таким чином, що попередня ділянка 52 і частина 3б зливного носка надійно розділені лінією 25 опромінення)», лінія 25 опромінення може мати будь-яку довільну форму. Форми, проілюстровані на Фіг. 4 і Фіг. 7, є усього лише ілюстративними прикладами, і форма, в якій лінія 25 опромінення відділена від бічної стінки 370 більша, ніж у вищезазначених прикладах, також є прийнятною.
Наприклад, як проілюстровано на Фіг. 8, в тому випадку, коли попередня ділянка 52, що містить лінії 26 подачі, розташовується вище за плином в подовжньому напрямку ванни 30, наступна ділянка 53 між попередньою ділянкою 52 і бічною стінкою 37О0 є ширшою, ніж у випадку, проілюстрованому на Фіг. 4. Однак, оскільки можливо розташувати лінію 25 опромінення в будь-якому положенні, за умови, що вона знаходиться в наступній ділянці 53, як проілюстровано на Фіг. 8, також можливо розташувати лінію 25 опромінення в центральній частині в подовжньому напрямку ванни 30. При цьому дві кінцеві частини е1 і е2 лінії 25 опромінення можуть розташовуватися біля бічних стінок 37А і 37В. З точки зору більш надійного запобігання витіканню ВНГ 8 в ливарну форму 40 з ванни 30 переважно розташовувати дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення біля бічної стінки 370, в якій передбачена частина 36 зливного носка, як проілюстровано на Фіг. 4 і т.п. За рахунок цього відстань сканування електронного променю скорочується, і час, необхідний для однократного сканування лінії 25 опромінення, може бути зменшений. У результаті температура розплавленого металу 5с на лінії 25 опромінення може бути ефективно підвищена, і зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення може бути сформований раніше в зовнішньому шарі розплавленого металу
Бе. 1.4. Налаштування електронного променю для лінійного опромінення)
Далі будуть описані налаштування електронного променю для лінійного опромінення бо (першого електронного променю), який випромінюється сфокусованим чином вздовж вищезазначеної лінії 25 опромінення.
Для того, щоб відсунути назад потік 62 розплавленого металу від ліній 26 подачі (див. Фіг. б) в напрямку від виходу з ванни 30 за допомогою потоку 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення (див. Фіг. б), як було згадано вище, переважно відповідним чином задавати умови опромінення, такі як кількість тепла, що передається, швидкість сканування і розподіл теплового потоку електронного променю для лінійного опромінення.
Кількість передаваного тепла ІВт| електронного променю є параметром, який впливає на збільшення температури розплавленого металу 5с на лінії 25 опромінення, а також на швидкість потоку конвекції Марангоні (потоку 61 розплавленого металу), який утворюється завдяки збільшенню температури, що розглядається. Якщо кількість передаваного тепла електронного променю є малою, потік 61 розплавленого металу, який долає загальний потік розплавленого металу 5с, не може бути сформований. Відповідно, чим більша кількість передаваного тепла електронного променю, тим краще, і наприклад, кількість передаваного тепла може знаходитися в діапазоні 0,15-0,60 (МВТті.
Швидкість сканування |м/с| електронного променю є параметром, який впливає на швидкість вищезазначеного потоку 61 розплавленого металу. При випромінюванні електронного променю вздовж лінії 25 опромінення лінія 25 опромінення на поверхні розплавленого металу 5с багато разів сканується електронним променем, який випромінюється з електронної гармати 20Е.
Якщо швидкість сканування електронного променю при цьому буде низькою, то на лінії 25 опромінення будуть виникати місця, які не опромінюються електронним променем протягом тривалого часу. У цих місцях температура поверхні розплавленого металу 5с швидко зменшується, і швидкість потоку 61 розплавленого металу, який виникає в цих місцях, також зменшується. У такому випадку буде важко придушити потік 60 розплавленого металу за допомогою потоку 61 розплавленого металу, і можливість того, що потік 60 розплавленого металу пройде через лінію 25 опромінення, збільшиться. Отже, швидкість сканування електронного променю переважно є настільки високою, наскільки це можливо, і, наприклад, знаходиться всередині діапазону 1,0-20,0 Ім/с|.
Розподіл теплового потоку, що створюється електронним променем, на поверхні розплавленого металу 5с є параметром, який впливає на кількість тепла, що передається
Зо розплавленому металу 5с електронним променем. Розподіл теплового потоку відповідає розміру апертури електронного променю. Чим менша апертура електронного променю, тим більший ступінь крутості розподілу теплового потоку, що передається розплавленому металу 5с. Розподіл теплового потоку на поверхні розплавленого металу 5с, наприклад, описується наступною Формулою (1) (див., наприклад, непатентний документ 1). Наступна Формула (1) показує, що тепловий потік експонентно слабшає відповідно до відстані від плями електронного променю.
ІВираз З | (х-хо) «(у - я.) 4, х, У - до ехр пр ЧО ИН 26 0)
Й длотечахду - о (2) де Се У) представляє положення поверхні розплавленого металу, (хо Хо) представляє пляму електронного променю, і 9 представляє середньоквадратичне відхилення розподілу теплового потоку. На додаток до цього, Чо являє собою тепловий потік в плямі електронного променю. Коли кількість тепла, що передається електронною гарматою, дорівнює «О,, як проілюстровано у вищенаведеній Формулі (2), Чо задається так, щоб повна сума теплового потоку 4 по всій поверхні розплавленого металу всередині ванни дорівнювала о
Що стосується цих параметрів, їх значення можуть бути визначені, наприклад, за допомогою моделювання теплового потоку і т.п., і встановлені так, щоб перенаправляти потік 60 розплавленого металу від центральної частини ванни 30 до частини 36 зливного носка вгору за плином відносно лінії 25 опромінення за рахунок конвекції Марангоні, яка створюється випромінюванням електронного променю вздовж лінії 25 опромінення. Зокрема, умови випромінювання електронного променю для лінійного опромінення можуть бути встановлені так, щоб температура (температура лінії опромінення 12) ділянки високої температури біля лінії 25 опромінення стала вищою, ніж температура (температура поверхні розплавленого металу
ТО) ділянки 23 опромінення для утримання тепла, як проілюстровано на Фіг. 6.
Потрібно зазначити, що вищезазначені умови випромінювання, такі як кількість тепла, що передається, швидкість сканування і розподіл теплового потоку електронного променю для лінійного опромінення обмежуються характеристиками обладнання, яке випромінює електронний промінь. Відповідно, при задаванні умов випромінювання електронного променю вигідно робити кількість тепла, що передається, максимально великою, швидкість сканування максимально високою, а розподіл теплового потоку максимально вузьким (тобто робити апертуру електронного променю як можна меншою) в межах діапазону характеристик обладнання. Крім того, випромінювання електронного променю по лінії 25 опромінення може виконуватися єдиною електронною гарматою або множиною електронних гармат. На додаток до цього, як електронна гармата для описаного тут лінійного опромінення може використовуватися електронна гармата 20Е, призначена виключно для лінійного опромінення (див. Фіг. 3), або альтернативно для лінійного опромінення можуть використовуватися електронні гармати, призначені для інших цілей, такі як електронні гармати 20А і 208 для плавлення сировини або електронні гармати 20С і 200 для підтримки температури розплавленого металу (див. Фіг. 3).
П1.5. Резюме)
Вище був описаний спосіб виробництва металевого зливка згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу. Відповідно до даного варіанту здійснення, електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30 вздовж лінії 25 опромінення, двох кінцеві частини еї і е2, які розташовуються біля бічної стінки 37 ванни 30, їі яка розташовується так, щоб блокувати частину 36 зливного носка. За рахунок цього конвекція
Марангоні створюється за допомогою температурного градієнта на поверхні розплавленого металу 5с, і, як проілюстровано на Фіг. 6, в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с формується зворотний потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с (потік 61 розплавленого металу) від лінії 25 опромінення. Відповідно, за допомогою потоку 61 розплавленого металу потік 60 розплавленого металу, що проходить через центральну частину ванни 30 до частини 36 зливного носка, може бути відсунений назад вище за плином відносно лінії 25 опромінення, і витікання з ванни 30 в ливарну форму 40 домішок, таких як ВНГ 8, які плавають в розплавленому металі 5с, може бути відвернене. Розплавлений метал 5с, який відсувається назад всередині ванни 30, плавиться при циркуляції через розплавлений метал 5с у ванні 30, або уловлюється гарнісажем 7.
Зо Крім того, лінія 25 опромінення формується так, щоб вона мала опуклу форму, виступаючу назад, як проілюстровано на Фіг. 4 і Фіг. 7. За рахунок цього потік 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка може бути спрямований до бічних стінок 37А і 37В ванни 30 від лінії 25 опромінення потоком 61 розплавленого металу. У результаті ВНГ 8, які плавають в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с, можуть прилипати до гарнісажу 7 на внутрішній поверхні бічних стінок ванни 30. Крім того, також можливо розчинити ВНГ 8 в той час, як вони циркулюють через розплавлений метал 5с у ванні 30. За рахунок цього виникнення ситуації, в якій домішки витікають з ванни 30 в ливарну форму 40 і потрапляють в зливок 50, може бути відвернений.
Крім того, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки немає необхідності змінювати форму існуючої ванни 30, цей спосіб може бути легко здійснений, і спеціальне обслуговування також не потрібне.
У звичайних способах виробництва титанового сплаву прийнято видаляти домішки, витримуючи розплавлений метал протягом тривалого часу у ванні, щоб тим самим розчинити
ВНГ в розплавленому металі, одночасно примушуючи ВВГ прилипати до гарнісажу, що утворюється на поверхні дна ванни. Отже, традиційно використовувалася довга ванна, щоб тим самим гарантувати достатній час знаходження розплавленого металу у ванні. Однак відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки домішки можуть бути відповідним чином видалені навіть в тому випадку, коли час знаходження розплавленого металу у ванні є порівняно коротким, можливо використовувати коротку ванну.
Відповідно, за рахунок використання короткої ванни в ЕЛ-печі 1 витрати на нагрівання, таке як витрата електрики, можуть бути зменшені, і відповідно можуть бути зменшені виробничі витрати на ЕЛ-піч 1. На додаток до цього, при використанні короткої ванни замість довгої ванни кількість гарнісажу 7, що утворюється у ванні, може бути зменшена. Отже, вихід може бути поліпшений. (2. Другий варіант здійснення
Далі буде описаний спосіб виробництва металевого зливка за допомогою процесу електроннопроменевого плавлення згідно з другим варіантом здійснення даного винаходу.
У способі виробництва металевого зливка за допомогою процесу електроннопроменевого плавлення відповідно до даного варіанту здійснення форма лінії 25 опромінення електронним променем відрізняється від першого варіанту здійснення. Нижче описуються головним чином бо відмінності способу виробництва металевого зливка від першого варіанту здійснення, і детальний опис налаштувань і обробки, аналогічних способу отримання металевого зливка відповідно до першого варіанту здійснення, опускається. Потрібно зазначити, що хоча в наступному описі також описується випадок, в якому використовується електроннопроменева піч 1 з короткою ванною, проілюстрованою на Фіг. 3, даний винахід не обмежується цим прикладом, і також може бути застосований до електроннопроменевої печі з довгою ванною, проілюстрованою на Фіг. 1. (2.1. Схема способу виробництва металевого зливка
У способі виробництва металевого зливка за допомогою процесу електроннопроменевого плавлення відповідно до даного варіанту здійснення лінія 25 опромінення має Т-подібну форму, яка включає в себе першу прямолінійну частину Ї1 вздовж бічної стінки 370 між двома кінцевими частинами еї і е2, Її другу прямолінійну частину 12, яка проходить назад по суті перпендикулярно до першої прямолінійної частини 1. Частина 36 зливного носка блокується першою прямолінійною частиною 11. За рахунок випромінювання електронного променю вздовж лінії 25 опромінення, що має цю форму, відвертається витікання ВНГ, які плавають в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с, з ванни 30 в ливарну форму 40.
Даний варіант здійснення буде тепер описаний більш детально на основі Фіг. 9 і Фіг. 10. Фіг. 9 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії 25 опромінення в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, а також ілюструє потоки розплавленого металу на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30. Фіг. 10 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії 25 опромінення в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення. Потрібно зазначити, що вигляд зверху на Фіг. 9 відповідає ванні 30 електроннопроменевої печі 1, показаної на Фіг. 3. Крім того, на Фіг. 10 опис гарнісажу, який утворюється на внутрішній поверхні бічних стінок 37 ванни 30, буде опущений.
У даному варіанті здійснення, як проілюстровано на Фіг. 9 і Фіг. 10, лінія 25 опромінення має
Т-подібну форму, і електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення. У цьому випадку, аналогічно випадку, в якому електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, проілюстрованої в першому варіанті здійснення, температурний градієнт також утворюється між ділянкою 23 опромінення для утримування тепла і ділянкою біля лінії 25
Зо опромінення, і виникає конвекція Марангоні. В результаті виникнення конвекції Марангоні утворюється зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення, і ВНГ відсуваються назад.
Фіг. 9 ілюструє потік розплавленого металу 5с в тому випадку, коли температура сировини 5, яка крапає в розплавлений метал 5с вздовж ліній 26 подачі, є вищою, ніж температура розплавленого металу 5с, який вже накопичений у ванні 30. Конвекція Марангоні являє собою потік від ділянки високої температури до ділянки низької температури. Отже, сировина 5, який крапає в розплавлений метал 5с вздовж ліній 26 подачі, захоплюється потоком 62 розплавленого металу і рухається до центральної частини в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30, а також захоплюється потоком 63 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В ванни 30. Потоки 62 розплавленого металу, які течуть до центральної частини ванни 30 від кожної з лівої і правої ліній 26 подачі, стикаються в центральній частині в напрямку ширини ванни 30, формуючи тим самим потік розплавленого металу 60 до частини 36 зливного носка вздовж подовжнього напрямку (напрямку ХУ) ванни 30. У результаті ВНГ 8, що спливають в розплавленому металі 5с, також переміщуються з потоком 60 розплавленого металу і течуть до частини 36 зливного носка. Шляхом формування потоку зовнішнього шару розплавленого металу 5с, який відштовхує ВНГ, які рухаються з потоком 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка, в зворотний бік, і таким чином втримує ВНГ далі від частини 36 зливного носка, можна запобігти витіканню домішок, таких як ВНГ 8, з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 9, коли потік 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка наближається до частини 36 зливного носка, потік 60 розплавленого металу досягає ділянки, в якій електронний промінь випромінюється вздовж Т-подібної лінії 25 опромінення на поверхню розплавленого металу 5с. Лінія 25 опромінення складається з першої прямолінійної частини 11, яка по суті паралельна бічній стінці 370 і яка блокує частину 36 зливного носка, і другої прямолінійної частини 2, яка проходить назад приблизно з центра першої прямолінійної частини 11. Дві кінцеві частини е1 і е2 першої прямолінійної частини 1 розташовуються біля бічної стінки 370.
Температура розплавленого металу Т2 в ділянці біля лінії 25 опромінення, вздовж якої бо випромінюється електронний промінь, збільшується порівняно з температурою ТО ділянки 23 опромінення для утримування тепла. Отже, виникає конвекція Марангоні, і утворюється зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення. Через виникнення конвекції
Марангоні, як проілюстровано на Фіг. 9, потік 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка відштовхується назад потоком 61 розплавленого металу, який виникає у лінії 25 опромінення, і стає потоком, який тече до бічних стінок 37А і 37В ванни 30 і досягає їх. За рахунок цього, після того, як ВНГ, які захоплюються потоком 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка, будуть переміщуватися до бічних стінок 37А і 37В ванни 30, ВНГ прилипають до гарнісажу 7, що утворюється на бічних стінках ванни 30, і припиняють рухатися.
Альтернативно ВНГ, які захоплюються потоком на поверхні розплавленого металу 5с, розчиняються під час циркуляції через ванну 30.
Таким чином, згідно з способом виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення електронний промінь випромінюється вздовж Т-подібної лінії 25 опромінення. За рахунок цього утворюється зворотний потік розплавленого металу від лінії 25 опромінення. У результаті витікання ВНГ в розплавленому металі 5с з ванни 30 в ливарну форму 40 може бути відвернене. Отже, виникнення ситуації, в якій домішки витікають з ванни 30 в ливарну форму 40 і потрапляють в зливок 50, може бути відвернене. (2.2. Розташування лінії опромінення
Коли лінія 25 опромінення має Т-подібну форму, електронні промені можуть випромінюватися вздовж лінії 25 опромінення з використанням, наприклад, трьох електронних гармат. Іншими словами, як проілюстровано на Фіг. 10, електронні промені можуть випромінюватися вздовж ліній опромінення а1 і а3, що становлять першу прямолінійну частину
І1,, і лінії опромінення 42, що становить другу прямолінійну частину 1 2, відповідно.
Що стосується першої прямолінійної частини 1 вздовж бічної стінки 370, яка по суті паралельна напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30, електронні промені випромінюються на неї з використанням двох електронних гармат. Лінія опромінення а1 ії лінія опромінення аз мають спільний кінець і розташовані по суті колінеарно. Точність керування положенням опромінення електронним променем зменшується за рахунок випаровування леткого цінного металу, такого як алюміній, особливо у випадку плавлення металевого сплаву. Відповідно для того, щоб надійно блокувати частину 36 зливного носка випромінюванням електронних
Зо променів вздовж першої прямолінійної частини Ї1, це переважно, щоб один кінець лінії опромінення 41 і один кінець лінії опромінення 43 накладалися один на один. Зокрема, при перекритті лінії опромінення а1 і лінії опромінення аз на 5 мм або більше, навіть в тому випадку, коли точність керування положеннями електронних променів відносно лінії 25 опромінення зменшується, можна запобігти утворенню зазору між лінією опромінення а1 і лінією опромінення аз.
Довжина б» лінії опромінення першої прямолінійної частини 1 (тобто сума довжин ліній опромінення 41 і аЗ на Фіг. 10), визначається з урахуванням висоти П2 другої прямолінійної частини 12 лінії опромінення, яка буде описано пізніше, або кількості тепла, що передається електронними променями, які випромінюються з електронних гармат. Довжина б»: лінії опромінення встановлюється так, щоб вона була щонайменше більша, ніж ширина отвору частини 36 зливного носка. Якщо довжина б» лінії опромінення буде меншою ширини отвору частини 36 зливного носка, існує імовірність того, що утвориться потік розплавленого металу з попередньої ділянки 52 ванни 30 до частини 36 зливного носка в тій частині, яка не опромінюється електронним променем, і ВНГ будуть витікати з ванни 30 в ливарну форму 40.
Отже, бажано робити довжину бр» лінії опромінення щонайменше більшим, ніж ширина отвору частини 36 зливного носка.
Крім того, довжина бр» лінії опромінення може бути меншою, ніж ширина ванни 30, і час, необхідний для однократного сканування першої прямолінійної частини 11, проілюстрованої на
Фіг. 9, збільшується при збільшенні довжини б» лінії опромінення. Якщо час, необхідний для однократного сканування лінії 25 опромінення, збільшується, потік 61 розплавленого металу до бічних стінок ванни 30, що створюється електронним променем, стане слабшим, і імовірність проходження ВНГ через частину 36 зливного носка збільшиться. Також бажано, щоб відповідні довжини ліній опромінення аї і аз, які становлять першу прямолінійну частину 1/1, були приблизно однаковими. За рахунок цього відстань сканування кожного електронного променю може бути рівномірно зменшена, і температура розплавленого металу 5с в першій прямолінійній частині Її може бути рівномірно збільшена. Потрібно зазначити, що кількість електронних гармат, які випромінюють електронний промінь на першу прямолінійну частину І1, не обмежується використовуваною в цьому прикладі, і може бути такою, що дорівнює 1 або може бути такою, що дорівнює З або більше. бо Крім того, що стосується другої прямолінійної частини 2, електронний промінь може випромінюватися на неї, наприклад, однією електронною гарматою. Хоча кількість електронних гармат, які випромінюють електронний промінь вздовж другої прямолінійної частини 12, може бути більшою одиниці, звичайно, оскільки відстань сканування в цьому випадку є більш короткою, ніж для першої прямолінійної частини 1, можна адекватно випромінювати електронний промінь вздовж другої прямолінійної частини 1/2 з використанням однієї електронної гармати. Висота й» лінії опромінення другої прямолінійної частини 1/2 також визначається з урахуванням довжини б» лінії опромінення першої прямолінійної частини І 1 або кількості тепла, що передається електронним променем, який випромінюється електронною гарматою. Чим більша висота 2 лінії опромінення, тим більший час, необхідний для однократного сканування лінії 25 опромінення, і тим менший ступінь збільшення температури розплавленого металу 5с у другій прямолінійній частині 1/2. Отже, висота П» лінії опромінення задається так, щоб час, необхідний для сканування, міг бути зроблений максимально коротким, а температура розплавленого металу 5с могла бути ефективно збільшена. Потрібно зазначити, що бажано, щоб висота П2 лінії опромінення знаходилася всередині діапазону значень, еквівалентних приблизно 2/5-3/5 довжини р» лінії опромінення.
У випадку випромінювання електронного променю на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30 вздовж вищезазначеної Т-подібної лінії 25 опромінення бажано встановлювати центр ширини отвору частини 36 зливного носка, середню точку першої прямолінійної частини 11 і другу прямолінійну частину 12 на центральній лінії ванни 30, як проілюстровано на Фіг. 10. За рахунок цього потік розплавленого металу 5с у ванні 30 може бути зроблений приблизно симетричним відносно центральної лінії. Крім того, потік розплавленого металу на лінії 25 опромінення електронним променем може бути спрямований до бічних стінок 37А і 37В, які знаходяться поблизу лінії 25 опромінення. За рахунок цього імовірність прилипання домішок, таких як ВНГ, до гарнісажу 7 може бути збільшена.
Потрібно зазначити, що фактичне положення опромінення, в якому електронний промінь випромінюється на лінію 25 опромінення, не обов'язково повинно знаходитися суворо на лінії 25 опромінення. Достатньо того, щоб фактичне положення опромінення, в якому випромінюється електронний промінь, знаходилося приблизно на лінії 25 опромінення, яка задається як мішень, і ніяких проблем не виникає доти, поки фактичний шлях електронного променю знаходиться всередині допустимого діапазону відхилення від лінії 25 опромінення, яка задана як мішень.
Крім того, дві кінцеві частини е1 і е2 першої прямолінійної частини 1 шляху електронного променю в даному варіанті здійснення розташовуються біля внутрішньої поверхні бічної стінки ванни 30. Фраза "кінцеві частини е1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 37" означає, що кінцеві частини е1 і е2 розташовуються на внутрішній поверхні бічної стінки 37 або в ділянці, в якій відстань х від внутрішньої поверхні бічної стінки 37 складає не більше 5 мм. Кінцеві частини е1ї її е2 лінії 25 опромінення встановлюються в цій ділянці, і електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, і формування гарнісажу 7 на внутрішній поверхні бічних стінок 37 ванни 30 не складає проблеми, і електронний промінь може випромінюватися на гарнісаж 7.
Крім того, що стосується електронних променів, що випромінюються з відповідних електронних гармат, аналогічно першому варіанту здійснення умови випромінювання, такі як кількість тепла, що передається, швидкість сканування і розподіл теплового потоку електронного променю обмежуються характеристиками обладнання, яке випромінює електронний промінь. Відповідно, при задаванні умов випромінювання електронного променю переважно робити кількість тепла, що передається електронним променем, максимально великою, швидкість сканування максимально високою, а розподіл теплового потоку максимально вузьким (тобто робити апертуру електронного променю як можна меншою) в межах діапазону характеристик обладнання.
У цьому випадку лінія 25 опромінення в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення складається з першої прямолінійної частини /1 і другої прямолінійної частини 12. Потік 61 розплавленого металу, який формується при випромінюванні електронних променів вздовж Т-подібної лінії 25 опромінення, утворюється тоді, коли потоки, сформовані першою прямолінійною частиною Ї1 і другою прямолінійною частиною 12, накладаються один на один. Отже, спосіб для випромінювання електронних променів вздовж Т- подібної лінії 25 опромінення визначається на основі щонайменше одного з довжини б» лінії опромінення і висоти П» лінії опромінення, а також кількості тепла, що передається електронною гарматою. Вектор поверхневого потоку розплавленого металу 5с до бічних стінок 37 ванни 30 від лінії 25 опромінення може бути визначений за допомогою задавання вищезазначених значень. бо Зокрема, в тому випадку, коли кількість тепла, що передається електронним променем, який випромінюється вздовж першої прямолінійної частини /1, більша, ніж кількість тепла, що передається електронним променем, який випромінюється вздовж другої прямолінійної частини
Ї2, потік до бічної стінки 37С, яка повернена до частини 36 зливного носка ванни 30, буде сильнішим. З іншого боку, в тому випадку, коли кількість тепла, що передається електронним променем, який випромінюється вздовж другої прямолінійної частини 12, більша, ніж кількість тепла, що передається електронним променем, який випромінюється вздовж першої прямолінійної частини 11, потоки до бічних стінок 37А і 37В ванни 30 будуть сильнішими. Таким чином, орієнтація потоку розплавленого металу від положення опромінення електронним променем до бічних стінок 37 ванни 30 може визначатися співвідношенням між силою випромінювання електронного променю (променів) на першу прямолінійну частину І 1 і силою випромінювання електронного променю на другу прямолінійну частину 1 2.
Наприклад, якщо кількість тепла, що передається використовуваними електронними гарматами, є приблизно однаковою, спосіб опромінення лінії 25 опромінення може бути визначений на основі тільки співвідношення між довжиною б» лінії опромінення і висотою П» лінії опромінення. У цьому випадку, наприклад, відстані сканування відповідних електронних гармат (тобто довжини ліній опромінення 41, а2 і аЗ3) можуть бути зроблені приблизно однаковими, і відповідні параметри можуть бути встановлені так, щоб швидкості сканування і розподілу теплового потоку також стали приблизно однаковими. Іншими словами, довжина б»2 лінії опромінення робиться однаковою подвоєній висоті » лінії опромінення.
Крім того, в тому випадку, коли кількості тепла, що передається використовуваними електронними гарматами, відрізняються одна від одної, достатньо визначити спосіб опромінення лінії 25 опромінення з урахуванням довжини б» лінії опромінення і висоти Пг» лінії опромінення, а також кількості тепла, що передається відповідними електронними гарматами, так, щоб потік 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка відсувався назад потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В ванни 30.
Крім того, відповідно до способу випромінювання електронних променів даного варіанту здійснення потік 61 розплавленого металу формується шляхом перекриття потоків, утворених першою прямолінійною частиною 11 ії другою прямолінійною частиною 12. Отже, порівняно з випадком, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення,
Зо проілюстрованої в першому варіанті здійснення, швидкість, з якою ВНГ спрямовуються до бічних стінок 37 ванни 30, може бути збільшена, і імовірність прилипання ВНГ до гарнісажу 7 може бути додатково збільшена. Відповідно, навіть якщо щонайменше яке-небудь одне значення серед кількості тепла, що передається, швидкості сканування і розподілу теплового потоку кожної електронної гармати буде менше, ніж в налаштуваннях для електронної гармати, яка випромінює електронний промінь вздовж лінії 25 опромінення, проілюстрованої в першому варіанті здійснення, можна отримати ефект, який дорівнює або більший ефекту першого варіанту здійснення.
Таким чином, випромінюючи електронні промені вздовж лінії 25 опромінення, як описано в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, можна відсунути потік на поверхні розплавленого металу 5с до частини 36 зливного носка назад в напрямку від лінії 25 опромінення до бічних стінок 37А і 37В ванни 30. За рахунок цього ВНГ, які текли до частини 36 зливного носка, можуть бути спрямовані до бічних стінок 37 ванни 30 і захоплені гарнісажем 7 на бічних стінках 37 ванни 30. Альтернативно ВНГ можуть також розчинятися при циркуляції через розплавлений метал 5с у ванні 30. За рахунок цього виникнення ситуації, в якій ВНГ витікають з ванни 30 в ливарну форму 40 і потрапляють в зливок, може бути відвернений.
Потрібно зазначити, що лінія 25 опромінення особливо не обмежується, і може використовуватися будь-яка довільна форма за умови, що лінія 25 опромінення така, що всередині наступної ділянки 53 "дві кінцеві частини еї1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 37 (будь-якої з 37А, 37В, 37С і 370)» і "лінія 25 опромінення блокує частину 36 зливного носка (таким чином, що попередня ділянка 52 і частина 36 зливного носка надійно розділені лінією 25 опромінення)». Наприклад, лінія 25 опромінення може бути розташована в центральній частині в подовжньому напрямку ванни 30 або може бути розташована біля частини 36 зливного носка.
З точки зору більш надійного запобігання витіканню ВНІ з ванни 30 в ливарну форму 40 лінія 25 опромінення переважно розташовується максимально близько до частини 36 зливного носка. (2.3. Резюме)
Вище був описаний спосіб виробництва металевого зливка згідно з другим варіантом здійснення даного винаходу. Відповідно до даного варіанту здійснення лінія 25 опромінення має
Т-подібну форму, яка включає в себе першу прямолінійну частину І1 вздовж бічної стінки 370 бо між двома кінцевими частинами е1 і е2, і другу прямолінійну частину 12, яка проходить назад по суті перпендикулярно до першої прямолінійної частини 1/1. За рахунок випромінювання електронних променів вздовж лінії 25 опромінення, що має цю форму, потік розплавленого металу до частини 36 зливного носка може бути відсунений назад біля лінії 25 опромінення і спрямований до бічних стінок 37 ванни 30. У результаті ВНГ, які плавають на поверхні розплавленого металу 5с, можуть прилипати до гарнісажу 7 на бічних стінках 37 ванни 30.
Альтернативно ВНГ можуть також розчинятися при циркуляції через розплавлений метал 5с у ванні 30. За рахунок цього виникнення ситуації, в якій ВНГ витікають з ванни 30 в ливарну форму 40 і потрапляють в зливок, може бути відвернений.
У доповнення до цього, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки потік 61 розплавленого металу, який створюється випромінюванням електронних променів вздовж лінії 25 опромінення, формується шляхом накладення потоків, що формуються випромінюванням електронних променів вздовж відповідних положень першої прямолінійної частини 11 і другої прямолінійної частини 12, потік 61 розплавленого металу є сильним потоком. Отже, ВНГ можуть надійно уловлюватися гарнісажем. Крім того, також можливо зменшити кількість тепла, що передається, швидкість сканування або розподіл теплового потоку електронної гармати.
Крім того, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки немає необхідності змінювати форму існуючої ванни 30, цей спосіб може бути легко здійснений, і спеціальне обслуговування також не потрібне.
У звичайних способах виробництва титанового сплаву прийнято видаляти домішки, витримуючи розплавлений метал протягом тривалого часу у ванні, щоб тим самим розчинити
ВНГ в розплавленому металі, одночасно примушуючи ВВГ прилипати до гарнісажу, що утворюється на поверхні дна ванни. Отже, традиційно використовувалася довга ванна, щоб тим самим гарантувати достатній час знаходження розплавленого металу у ванні. Однак відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки домішки можуть бути відповідним чином видалені навіть в тому випадку, коли час знаходження розплавленого металу у ванні є порівняно коротким, можна використовувати коротку ванну.
Відповідно, за рахунок використання короткої ванни в ЕЛ-печі 1 витрати на нагрівання, такі як витрата електрики, можуть бути зменшені, і відповідно можуть бути зменшені виробничі витрати на ЕЛ-піч 1. На додаток до цього, при використанні короткої ванни замість довгої ванни кількість гарнісажу 7, що утворюється у ванні, може бути зменшена. Отже, вихід може бути поліпшений.
ІЗ. Третій варіант здійснення)
Далі буде описаний спосіб виробництва металевого зливка згідно з третім варіантом здійснення даного винаходу.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, хоча форма лінії 25 опромінення є приблизно такою ж, як і в способі виробництва металевого зливка згідно з першим варіантом здійснення, кількість електронних гармат, які випромінюють електронні промені, відрізняється від першого варіанту здійснення. Нижче описуються головним чином відмінності способу виробництва металевого зливка від першого варіанту здійснення, і детальний опис налаштувань і обробки, аналогічних способу отримання металевого зливка відповідно до першого варіанту здійснення, опускається. Потрібно зазначити, що, хоча в наступному описі також описується випадок, в якому використовується електроннопроменева піч 1 з короткою ванною, проілюстрована на Фіг. 3, даний винахід не обмежується цим прикладом, і також може бути застосовано до електроннопроменевої печі 1А з довгою ванною, проілюстрованою на Фіг. 1.
Далі спосіб для випромінювання електронних променів в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення буде описаний з посиланням на Фіг. 11. Фіг. 11 являє собою вигляд зверху, який ілюструє один приклад лінії 25 опромінення в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 11, аналогічно першому варіанту здійснення, проілюстрованому на Фіг. 4, лінія 25 опромінення має опуклу форму, яка виступає назад від частини 36 зливного носка.
Зокрема, лінія 25 опромінення має, наприклад, М-подібну форму. М-подібна лінія 25 опромінення, проілюстрована на Фіг. 11, складається з першої прямолінійної частини і другої прямолінійної частини, які проходять до центра ванни 30 від кутових частин на двох кінцях бічної стінки 370, на якій передбачена частина 36 зливного носка. Кінцева частина е1 першої прямолінійної частини розташовується біля одного кінця бічної стінки 370, а кінцева частина е2 другої прямолінійної частини розташовується біля іншого кінця бічної стінки 370.
Випромінювання електронних променів вздовж першої прямолінійної частини і другої бо прямолінійної частини виконується різними електронними гарматами. Іншими словами,
електронні промені випромінюються вздовж М-подібної лінії 25 опромінення двома електронними гарматами. Наприклад, в тому випадку, коли діапазон випромінювання електронного променю обмежується, наприклад простором, що займається обладнанням, і отже випромінювання вздовж М-подібної лінії 25 опромінення, проілюстрованої на Фіг. 4, не може бути виконане з використанням єдиної електронної гармати як в першому варіанті здійснення, електронні промені можуть випромінюватися з використанням множини електронних гармат, як в даному варіанті здійснення.
При цьому електронні промені випромінюються вздовж лінії 25 опромінення з використанням двох електронних гармат так, щоб відповідні шляхи електронних променів перетиналися або перекривалися на поверхні розплавленого металу 5с. Наприклад, в тій частині (у вершині М-подібної частини), в якій перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина з'єднуються, як проілюстровано на Фіг. 11, електронні промені можуть випромінюватися так, щоб ці частини прямої лінії перетиналися. Іншими словами, перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина з'єднуються так, щоб перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина перетиналися, і не були зв'язані на кінцевих частинах, протилежних кінцевим частинам еї і е2 біля бічної стінки 370.
У випадку плавлення металевого сплаву точність керування положенням опромінення електронним променем зменшується за рахунок випаровування леткого цінного металу, такого як алюміній. Плавлення сировини електронним променем в ЕЛ-печі виконується у вакуумній камері, і якщо леткий цінний метал випаровується, то ступінь вакууму всередині вакуумної камери погіршується, і прямолінійність електронного променю зменшується. У результаті стає важко керувати положенням опромінення електронним променем з високою точністю. У такій ситуації буде важко точно виконувати опромінення з використанням двох електронних гармат вздовж М-подібної лінії 25 опромінення, в якій дві прямолінійні частини з'єднуються разом однією парою кінців, як проілюстровано на Фіг. 4. Крім того, якщо виникає зазор між цими двома прямолінійними частинами, імовірність того, що на поверхні розплавленого металу 5с буде утворюватися потік від зазору до частини 36 зливного носка, і що ВНГ будуть витікати до частини 36 зливного носка, збільшиться.
Отже, у випадку випромінювання електронних променів з використанням двох електронних
Зо гармат дві кінцеві частини е1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 37, і лінія 25 опромінення розташовується так, щоб вона блокувала частину 36 зливного носка. У доповнення до цього, для того, щоб надійно запобігти витіканню ВНГ в розплавленому металі 5с у ванні 30 з частини 36 зливного носка, шляхи електронних променів, що випромінюються двома електронними гарматами, робляться пересічними. За рахунок цього, навіть якщо точність керування положеннями електронних променів до деякої міри погіршується, через те, що перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина перетинаються, між ними не утворюється зазор, і ВНГ в розплавленому металі 5с у ванні 30 не витікають з частини 36 зливного носка.
Зокрема, імовірність витікання ВНГ до частини 36 зливного носка може бути додатково зменшена шляхом збільшення довжини від точки перетину до кінцевої частини до 5 мм або більше як в першій прямолінійній частині, так і у другій прямолінійній частині.
Перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина можуть з'єднуватися в положенні, відмінному від їх кінцевих частин. Наприклад, в стані, в якому прямолінійність електронних променів зберігається, як проілюстровано на Фіг. 11, перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина можуть з'єднуватися в положенні, яке знаходиться на відстані від кінцевої частини, протилежної кутовій частині ванни 30, на 1/4 напівширини ОО ванни 30 в напрямку ширини ванни 30 (тобто в положенні, в якому 01-0/4). Потрібно зазначити, що якщо можливо виконувати керування положенням електронного променю з високою точністю, відповідні довжини першої прямолінійної частини і другої прямолінійної частини можуть бути зроблені однаковими довжині від відповідної кутової частини ванни 30 до точки перетину, і М-подібна лінія 25 опромінення може мати вигляд, в якому дві прямолінійні частини з'єднуються разом своїми кінцями, як проілюстровано на Фіг. 4.
Також можна використовувати дві електронних гармати в тому випадку, коли лінія 25 опромінення має форму, відмінну від М-подібної форми. Наприклад, лінія 25 опромінення може мати криволінійну форму, таку як парабола, в якій вершина знаходиться на центральній лінії ванни 30. Альтернативно лінія 25 опромінення може мати по суті напівкруглу форму, як проілюстровано на Фіг. 7. У таких випадках також достатньо блокувати шлях потоку розплавленого металу 5с між попередньою ділянкою 52 і частиною 36 зливного носка, примушуючи шляхи електронного променю перетинатися в частині, в якій лінії опромінення з'єднуються. Крім того, у випадку використання трьох або більше електронних гармат також 60 достатньо того, щоб шляхи електронних променів, що випромінюються різними електронними гарматами, перетиналися в тій частині, в якій шляхи опромінення з'єднуються.
І4. Четвертий варіант здійснення)
Далі буде описаний спосіб виробництва металевого зливка згідно з четвертим варіантом здійснення даного винаходу. 4.1. Схема способу виробництва металевого зливка
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення лінія опромінення, яка розташована на поверхні розплавленого металу у ванні, має форму прямої лінії, яка по суті паралельна напрямку ширини ванни. Шлях плину розплавленого металу до частини зливного носка, по якому розплавлений метал з ванни витікає в ливарну форму, блокується шляхом випромінювання електронного променю вздовж вищезазначеної лінії опромінення. За рахунок цього ВНГ, які є домішками, які плавають на поверхні розплавленого металу, відсуваються назад у ванну так, щоб ВНГ не витікали в ливарну форму з частини зливного носка. ВНГ, які відсуваються назад у ванну, розчиняються під час знаходження у ванні.
У результаті можна запобігти витіканню ВНГ в ливарну форму.
Спосіб виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення буде тепер описаний більш детально на основі Фіг. 12 і Фіг. 13. Фіг. 12 являє собою вигляд зверху, який ілюструє лінію 25 опромінення згідно зі способом виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення. Фіг. 13 являє собою пояснювальне креслення, яке ілюструє потік розплавленого металу, який утворюється на поверхні розплавленого металу 5с, коли електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, проілюстрованої на Фіг. 12.
Потрібно зазначити, що вигляд зверху на Фіг. 12 відповідає ванні 30 електроннопроменевої печі 1, показаній на Фіг. 3. Потрібно зазначити, що хоча в наступному описі також описується випадок, в якому використовується електроннопроменева піч 1 з короткою ванною, проілюстрована на Фіг. 3, даний винахід не обмежується цим прикладом, і може бути застосовано до електроннопроменевої печі 1А з довгою ванною, проілюстрованою на фіг. 1.
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення дві кінцеві частини еї1 їі е2 розташовуються біля бічної стінки 37 ванни 30, і лінія 25 опромінення розташовується на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30 так, щоб вона блокувала частину 36 зливного носка. Зокрема, як проілюстровано на Фіг. 12, лінія 25 опромінення має
Зо форму прямої лінії, яка по суті паралельна напрямку ширини ванни 30 між двома кінцевими частинами е!1 і е2. Кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічної стінки 370, в якій передбачена частина 36 зливного носка. Лінія 25 опромінення, проілюстрована на
Фіг. 12, має приблизно ту ж саму довжину, що ширина отвору частини 36 зливного носка. Лінія 25 опромінення розташовується в наступній ділянці 53 між попередньою ділянкою 52, яка включає в себе лінії 26 подачі, і бічною стінкою 370.
Електронний промінь випромінюється на поверхню розплавленого металу 5с вздовж лінії 25 опромінення, що має описану вище форму. За рахунок цього конвекція Марангоні створюється за допомогою температурного градієнта на поверхні розплавленого металу 5с, і, як проілюстровано на Фіг. 13, в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с утворюється зворотний потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с (потік 61 розплавленого металу) від лінії 25 опромінення. Далі буде розглянутий випадок, в якому, коли сировина 5 крапає вздовж ліній 26 подачі в розплавлений метал 5с у ванні 30, температура розплавленого металу (температура подачі сировини Т1), який крапає вздовж ліній 26 подачі, є вищою, ніж температура ТО розплавленого металу, накопиченого у ванні 30. У цьому випадку ділянки біля ліній 26 подачі, на які крапає розплавлена сировина 5 (розплавлений метал), є ділянками високої температури, в яких температура є вищою, ніж температура розплавленого металу 5с в інших ділянках. Отже, як проілюстровано на Фіг. 13, розплавлений метал 5с в ділянках біля ліній 26 подачі тече від ліній 26 подачі до центральної частини в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30, і потік 62 розплавленого металу формується в зовнішньому шарі розплавленого металу 5сб.
Потрібно зазначити, що хоча це і не показано на Фіг. 13, розплавлений метал 5с в ділянках біля ліній 26 подачі також тече від ліній 26 подачі до бічних стінок 37А і 37В в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30, як проілюстровано на фіг. 5, і потік розплавленого металу (потік 63 розплавленого металу на Фіг. 5) формується в зовнішньому шарі розплавленого металу 5с. ВНГ 8, що містяться в розплавленому металі, який крапав на лінії 26 подачі, захоплюються потоком розплавленого металу (потоком 63 розплавленого металу на Фіг. 5), рухаються до бічних стінок
З7А і 37В ванни 30, і прилипають до гарнісажу 7, що утворюється на внутрішніх поверхнях бічних стінок 37А і 37В, і тим самим уловлюються.
Потоки 62 розплавленого металу, які течуть до центральної частини ванни 30 від кожної з бо лівої і правої ліній 26 подачі, стикаються в центральній частині в напрямку ширини ванни 30,
формуючи тим самим потік розплавленого металу 60 до частини 36 зливного носка вздовж подовжнього напрямку (напрямку М) ванни 30. У результаті ВНГ 8, що спливають в розплавленому металі 5с, також переміщуються з потоком 60 розплавленого металу і течуть до частини 36 зливного носка. Для того, щоб гарантувати, що домішки, такі як ВНІ 8, не витікають з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40, переважно, щоб формувався потік зовнішнього шару розплавленого металу 5с, який відштовхує ВНГ, які захоплюються потоком 60 розплавленого металу до частини 36 зливного носка, в зворотний бік, і тим самим втримує ВНГ далі від частини 36 зливного носка.
Отже, в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, як проілюстровано на Фіг. 12 і фіг. 13, дві кінцеві частини е1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 370, і лінія 25 опромінення, що має форму прямої лінії, розташовується на поверхні розплавленого металу 5с так, щоб вона блокувала частину 36 зливного носка. Температура розплавленого металу в ділянці біля лінії 25 опромінення стає вищою, ніж температура розплавленого металу в ділянці 23 опромінення для утримання тепла. Отже, виникає конвекція
Марангоні, і утворюється зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення.
Потік 61 розплавленого металу є потоком, який відштовхує назад ВНГ 8, які захоплюються потоком 60 розплавленого металу до частини 3б зливного носка в центральній частині в напрямку ширини ванни 30. За допомогою потоку 61 розплавленого металу ВНГ 8, які текли до частини 36 зливного носка, відсуваються назад від лінії 25 опромінення і течуть до внутрішньої частини ванни 30. ВНГ 8, які були відсунені назад до внутрішньої частини ванни 30, захоплюються потоком на поверхні розплавленого металу 5с і розчиняються при циркуляції через ванну 30. Альтернативно, після того, як ВНГ 8 перемістилися до бічних стінок 37А і 37В ванни 30, вони прилипають до гарнісажу 7, що утворюється на бічних стінках ванни 30, і більше не рухаються.
Таким чином, в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, дві кінцеві частини е1 і е2, які розташовуються біля бічної стінки 37, і яка розташовується так, щоб блокувати частину 36 зливного носка. За рахунок цього формується зворотний потік 61 розплавленого металу від ділянки високої температури розплавленого металу 5с біля лінії 25 опромінення, і домішки, такі як ВНГ, які текли у бік частини 36 зливного носка, відсуваються назад від частини 36 зливного носка. Відповідно, може бути запобігти витіканню домішок, що розглядаються, з ванни ЗО в ливарну форму 40. У результаті виникнення ситуації, в якій домішки потрапляють в зливок, може бути відвернений.
І4.2. Розташування лінії опромінення
У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення лінія 25 опромінення має форму прямої лінії. За рахунок цього відстань сканування електронного променю може бути зменшена. У результаті виникнення ситуації, в якій ВНГ 8 в розплавленому металі 5с проходять через частину 36 зливного носка і витікають з ванни 30 в ливарну форму 40, може бути відвернений.
Як проілюстровано на Фіг. 12 і Фіг. 13, в тому випадку, коли форма ванни 30 на вигляді зверху є прямокутною, бажано розташовувати лінію 25 опромінення вздовж бічної стінки 370.
Бічна стінка 37О по суті паралельна напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30. Потоки 62 розплавленого металу, які течуть до центральної частини ванни 30 від кожної з ліній 26 подачі, стикаються в центральній частині в напрямку ширини ванни 30, формуючи тим самим потік розплавленого металу 60 до частини 3б зливного носка вздовж подовжнього напрямку (напрямку М) ванни 30. Потік 60 розплавленого металу по суті паралельний подовжньому напрямку ванни 30. Відповідно, шляхом розташування лінії 25 опромінення вздовж бічної стінки 370 ванни 30 можна ефективно стримувати потік розплавленого металу 5с до частини 36 зливного носка (потік 60 розплавленого металу). Крім того, утворюється зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення. За рахунок цього ВНГ 8, які захоплюються потоком розплавленого металу 5с і течуть до частини 36 зливного носка, можуть бути відсунені назад від частини 36 зливного носка потоком 61 розплавленого металу всередину ванни 30.
Достатньо, щоб лінія 25 опромінення розташовувалася щонайменше в наступній ділянці 53 між попередньою ділянкою 51, яка включає в себе лінії 26 подачі, і бічною стінкою 370. Для того, щоб більш надійно запобігти витіканню домішок, як проілюстровано на Фіг. 12 і Фіг. 13, переважно, щоб лінія 25 опромінення розташовувалася біля вхідного потоку в частину 36 зливного носка. При цьому довжина лінії 25 опромінення робиться щонайменше такою, що дорівнює або більша, ніж ширина отвору частини 36 зливного носка. Переважно, щоб довжина лінії 25 опромінення була приблизно такою ж, як і ширина отвору частини 36 зливного носка. За бо рахунок цього відстань сканування електронного променю, що випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, може бути зроблена максимально короткою. У результаті навіть в тому випадку, коли швидкість сканування електронного променю зменшується, потік 61 розплавленого металу, що створюється випромінюванням електронного променю вздовж лінії 25 опромінення, дещо ослаблюється. Відповідно, оскільки ВНГ 8 надійно відсуваються назад всередину ванни
ЗО до того, як вони зможуть потрапити в частину 36 зливного носка, ВН" 8 не витікають з ванни
ЗО.
Розташування лінії 25 опромінення в способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення також застосовне до довгої ванни, а не тільки до короткої ванни, як проілюстровано на Фіг. 12 їі Фіг. 13. Приклад випадку, в якому лінія 25 опромінення, що має форму прямої лінії, використовується в довгій ванні, яка включає в себе плавильну ванну 31 і ванну 33 очищення (що далі згадуються як "довгі ванни 31 ї 33"), проілюстрований на Фіг. 14 і
Фіг. 15. Потрібно зазначити, що на Фіг. 14 і Фіг. 15, плавильна ванна 31 і ванна 33 очищення для зручності показані таким чином, що плавильна ванна 31 і ванна 33 очищення моделюються як одна ванна. Наприклад, як проілюстровано на Фіг. 14, аналогічно Фіг. 12 їі Фіг. 13, лінія 25 опромінення, що має форму прямої лінії з довжиною, яка приблизно дорівнює ширині отвору частини 36 зливного носка, розташовується біля вхідного отвору частини 36 зливного носка. Дві кінцеві частини е1 і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічної стінки 370, і лінія 25 опромінення розташовується так, щоб вона блокувала частину 36 зливного носка. За рахунок цього, аналогічно Фіг. 12 і Фіг. 13, ВНГ 8, які течуть до частини 36 зливного носка разом з розплавленим металом 5с, стримуються біля лінії 25 опромінення і відсуваються назад. Отже,
ВНГ 8 залишаються в довгих ваннах 31 і 33, і можна надійно запобігти витіканню ВНГ 8 з довгих ванн 31 і 33 в ливарну форму 40.
Крім того, у випадку довгих ванн 31 і 33 переважно також розташовувати лінію 25 опромінення в наступній ділянці 53 між попередньою ділянкою 52, що включає в себе ділянку 28 подачі сировини, в яку крапає сировина 5, і бічною стінкою 370. Як проілюстровано на Фіг. 14 і Фіг. 15, в довгих ваннах 31 і 33 ділянка 28 подачі сировини, в яку крапає сировина 5, звичайно знаходиться в найбільш віддаленому положенні в подовжньому напрямку (в напрямку -У) довгих ванн 31 і 33. Іншими словами, ділянка 28 подачі сировини розташовується біля бічної стінки 37С, яка протилежна частині 36 зливного носка в подовжньому напрямку довгих ванн 31 |і 33. Відповідно, наприклад, як проілюстровано на Фіг. 15, лінія 25 опромінення може бути розташована в центрі в подовжньому напрямку довгих ванн 31 і 33. Положення в центрі в подовжньому напрямку довгих ванн 31 і 33 є положенням в наступній ділянці 53, яка знаходиться нижче по потоку відносно попередньої ділянки 52, яка включає в себе ділянку 28 подачі сировини. При цьому дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічних стінок 37А і 37В. За рахунок цього можна запобігти проходженню ВНГ 8 через лінію 25 опромінення і їх витікання до частини 36 зливного носка.
Потрібно зазначити, що фактичне положення опромінення, в якому електронний промінь випромінюється на лінію 25 опромінення, не обов'язкове повинне знаходитися суворо на лінії 25 опромінення. Достатньо того, щоб фактичне положення опромінення, в якому випромінюється електронний промінь, знаходилося приблизно на лінії 25 опромінення, яка задається як мішень, і ніяких проблем не виникає доти, поки фактичний шлях електронного променю знаходиться всередині допустимого діапазону відхилення від лінії 25 опромінення, яка задана як мішень.
Крім того, фраза "кінцеві частини е1 ії е2 розташовуються біля бічної стінки 37" означає, що кінцеві частини е1 і е2 розташовуються на внутрішній поверхні бічної стінки 37 або в ділянці, в якій відстань х від внутрішньої поверхні бічної стінки 37 складає не більше 5 мм. Кінцеві частини е1 її е2 лінії 25 опромінення встановлюються в цій ділянці, і електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, і формування гарнісажу 7 на внутрішній поверхні бічних стінок 37 довгих ванн 31 і 33 не становить проблеми, і електронний промінь може випромінюватися на гарнісаж 7.
Крім того, що стосується електронних променів, які випромінюються з відповідних електронних гармат, аналогічно першому варіанту здійснення умови випромінювання, такі як кількість тепла, що передається, швидкість сканування і розподіл теплового потоку електронного променю обмежуються характеристиками обладнання, яке випромінює електронний промінь. Відповідно, при задаванні умов випромінювання електронного променю переважно робити кількість тепла, що передається електронним променем, максимально великою, швидкість сканування максимально високою, а розподіл теплового потоку максимально вузьким (тобто робити апертуру електронного променю як можна меншою) в межах діапазону характеристик обладнання.
І4.3. Прискорення розчинення ВНП 60 У способі виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення за рахунок блокування частини 36 зливного носка за допомогою лінії 25 опромінення ВНГ 8 утримуються всередині ванни 30, і ВНГ 8 розчиняються при їх циркуляції всередині ванни. За рахунок цього виникнення ситуації, в якій ВНГ витікають з ванни 30 в ливарну форму 40, може бути відвернений. Таким чином, доти, поки ВНГ 8 не розчиняться, існує імовірність того, що ВНГ 8 можуть витекти з ванни 30 в ливарну форму 40. Отже, для того, щоб зменшити імовірність витікання ВНГ 8 з ванни 30 в ливарну форму 40, треба прискорити розчинення ВНГ 8, які присутні у ванні 30. З цією метою електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ (відповідає "другому електронному променю" даного винаходу) може випромінюватися на поверхню розплавленого металу 5с у ванні 30.
Електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ, наприклад, може випромінюватися на положення застою потоку розплавленого металу 5с. ВНГ 8 схильні застоюватися в положенні застою в потоці розплавленого металу 5с. Таким чином, ВНГ 8 всередині ванни може бути розчинені більш швидко шляхом випромінювання електронного променю для прискорення розчинення ВНГ в тому положенні, в якому вони застоюються. Потрібно зазначити, що немає ніякої необхідності безперервно випромінювати електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ, і достатньо того, щоб відповідним чином випромінювати електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ в положенні застою в потоці розплавленого металу 5с, в якому застоюються ВНГ 8. Крім того, що стосується електронної гармати для випромінювання електронного променю для прискорення розчинення ВНГ, може використовуватися окрема електронна гармата для прискорення розчинення ВНГ (не показана на кресленнях), або альтернативно електронні гармати для інших цілей, такі як електронні гармати 20А і 208 для плавлення сировини або електронні гармати 20С і 200 для підтримки температури розплавленого металу (див. Фіг. З) також можуть використовуватися для прискорення розчинення ВНГ. Положення застою в потоці розплавленого металу 5с може бути визначене заздалегідь за допомогою моделювання і т.п. Положення застою може бути визначене шляхом виконання моделювання на основі положення і форми лінії 25 опромінення, а також кількості тепла, що передається, і швидкостей сканування електронного променю і т.п., які встановлюються, як було описано вище.
І4.4. Модифікація
Зо Далі буде описана одна модифікація четвертого варіанту здійснення. Вище були описані приклади, в яких лінія 25 опромінення на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30 має форму прямої лінії, в якій дві кінцеві частини еї і е2 розташовані поблизбіля бічних стінок 37 так, щоб блокувати частину 36 зливного носка як проілюстровано на Фіг. 12 і на Фіг. 13. Однак даний винахід не обмежується цими прикладами. Навіть якщо форма лінії 25 опромінення відрізняється від форми в прикладі, проїілюстрованому на Фіг. 12 або Фіг. 13, шлях потоку розплавленого металу до частини 36 зливного носка, який дозволяє розплавленому металу 5с у ванні 30 витікати в ливарну форму 40, може блокуватися, і ВНГ 8 можуть бути відсунені назад всередину ванни 30.
Наприклад, лінія 25 опромінення може мати опуклу форму, яка виступає до частини 36 зливного носка. Зокрема, як проілюстровано на Фіг. 16, лінія 25 опромінення може мати М- подібну форму, дві кінцеві частини еї і е2, які розташовуються біля бічних стінок З37А і 37В, і яка виступає до частини 36 зливного носка. За рахунок цього, оскільки частина 36 зливного носка блокується, можна запобігти витіканню ВНГ 8 в розплавленому металі 5с до частини 36 зливного носка. Крім того, за рахунок випромінювання електронного променю вздовж лінії 25 опромінення може бути сформований зворотний потік розплавленого металу 5с від лінії 25 опромінення. У результаті ВНГ 8 можуть бути відсунені назад всередину ванни 30.
Альтернативно, як проілюстровано на Фіг. 17, лінія 25 опромінення може мати форму дуги кола, дві кінцеві частини еї і е2, які розташовуються біля бічних стінок 37А і 37В, і яка виступає до частини 36 зливного носка. У цьому випадку також, оскільки частина 36 зливного носка блокується, можна запобігти витіканню ВНГ 8 в розплавленому металі 5с до частини 36 зливного носка. Крім того, за рахунок випромінювання електронного променю вздовж лінії 25 опромінення може бути сформований зворотний потік розплавленого металу 5с від лінії 25 опромінення. У результаті ВНГ 8 можуть бути відсунені назад всередину ванни 30.
У доповнення до цього, лінія 25 опромінення може мати О-подібну форму, опуклу до частини 36 зливного носка. Наприклад, як проілюстровано на Фіг. 18, О-подібна лінія 25 опромінення включає в себе першу прямолінійну частину 11, другу прямолінійну частину 12 і третю прямолінійну частину 3. Перша прямолінійна частина 1 розташовується по суті паралельно бічній стінці 37О між двома кінцевими частинами еї і е2. Перша прямолінійна частина І 1 розташовується так, щоб блокувати частину 36 зливного носка. Друга прямолінійна бо частина 12 і третя прямолінійна частина ІЗ розташовуються так, щоб вони проходили по суті перпендикулярно до двох кінців першої прямолінійної частини І 1 вздовж пари бічних стінок 37А і 37В, які повернені одна до одної. Дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічних стінок 37А і 37В ванни 30. За рахунок цього, оскільки частина 36 зливного носка блокується, можна запобігти витіканню ВНГ 8 в розплавленому металі 5с до частини 36 зливного носка. Крім того, за рахунок випромінювання електронного променю вздовж лінії 25 опромінення може бути сформований зворотний потік розплавленого металу 5с від лінії 25 опромінення. У результаті ВНГ 8 можуть бути відсунені назад всередину ванни 30.
Потрібно зазначити, що на О-подібній лінії 25 опромінення кут, в якому з'єднуються перша прямолінійна частина 11 і друга прямолінійна частина 12, і кут, в якому з'єднуються перша прямолінійна частина 1 і третя прямолінійна частина 3, може бути прямими кутами, як проілюстровано на фіг. 18, або можуть бути скруглені.
Також в модифікації фактичне положення опромінення, в якому електронний промінь випромінюється на лінію 25 опромінення, не обов'язково повинно знаходитися суворо на лінії 25 опромінення. Достатньо того, щоб фактичне положення опромінення, в якому випромінюється електронний промінь, знаходилося приблизно на лінії 25 опромінення, яка задається як мішень, і ніяких проблем не виникає доти, поки фактичний шлях електронного променю знаходиться всередині допустимого діапазону відхилення від лінії 25 опромінення, яка задана як мішень.
Крім того, фраза "кінцеві частини е1 і е2 розташовуються біля бічної стінки 37" означає, що кінцеві частини е1 і е2 розташовуються на внутрішній поверхні бічної стінки 37 або в ділянці, в якій відстань х від внутрішньої поверхні бічної стінки 37 складає не більше 5 мм. Кінцеві частини е1ї її е2 лінії 25 опромінення встановлюються в цій ділянці, і електронний промінь випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, і формування гарнісажу 7 на внутрішній поверхні бічних стінок 37 ванни 30 не становить проблеми, і електронний промінь може випромінюватися на гарнісаж 7.
Крім того, що стосується кожної лінії 25 опромінення, проілюстрованих на Фіг. 16-18, електронний промінь може випромінюватися вздовж лінії 25 опромінення з використанням однієї електронної гармати, або електронні промені можуть випромінюватися вздовж лінії 25 опромінення з використанням множини електронних гармат.
У доповнення до цього, в тому випадку, коли лінія 25 опромінення розташована як
Зо проілюстровано на Фіг. 16-18, коли електронний промінь випромінюється вздовж відповідної лінії 25 опромінення, формується зворотний потік розплавленого металу 5с від лінії 25 опромінення до центра в напрямку ширини (напрямку Х) ванни 30. Іншими словами, потік розплавленого металу 5с формується в напрямку до центра від бічних стінок 37А і 37В з тієї сторони лінії 25 опромінення, яка знаходиться далі від зливного носка. При цьому температура розплавленого металу в ділянці біля лінії 25 опромінення є вищою, ніж температура розплавленого металу в ділянці 23 опромінення для утримання тепла. Відповідно, виникає конвекція Марангоні, і утворюється потік 61 розплавленого металу до центра від бічних стінок
З7А і 37В ванни 30.
При цьому може відбуватися застій в потоці розплавленого металу 5с в центрі в напрямку ширини ванни 30. Отже, електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ може випромінюватися на положення застою потоку розплавленого металу 5с. ВНГ 8 схильні застоюватися в положенні застою потоку розплавленого металу. Шляхом випромінювання електронного променю для прискорення розчинення ВНГ в цьому положенні застою ВН"Г 8 у ванні можуть бути розчинені більш швидко.
І4.5. Резюме
Вище був описаний спосіб виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення. Відповідно до даного варіанту здійснення на поверхні розплавленого металу 5с у ванні 30 дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічних стінок 37, і лінія 25 опромінення розташовується так, щоб блокувати частину 36 зливного носка. За рахунок цього шлях потоку розплавленого металу до частини 3б зливного носка, який дозволяє розплавленому металу витікати з ванни 30 в ливарну форму, блокується. У результаті ВНГ 8 затримуються біля вхідного отвору частини 36 зливного носка. ВНГ 8 продовжують циркулювати всередині ванни 30, і при цьому розчиняються. За рахунок цього можна запобігти витіканню ВНГ 8, що містяться в розплавленому металі 5с, з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40.
Крім того, за рахунок прямолінійної форми лінії 25 опромінення відстань сканування електронного променю може бути зменшена. Отже, навіть якщо швидкість сканування електронного променю зменшується, потік розплавленого металу 5с, що створюється випромінюванням електронного променю вздовж лінії 25 опромінення, дещо ослаблюється.
Відповідно, оскільки ВНГ 8 надійно відсуваються назад всередину ванни 30 до того, як вони бо зможуть потрапити в частину 36 зливного носка, ВНГ 8 не витікають з ванни 30.
У доповнення до цього, завдяки тому, що лінія 25 опромінення має форму прямої лінії, керування електронною гарматою (гарматами) стає простим, і кількість використовуваних електронних гармат може бути зведена до мінімуму.
Крім того, відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки немає необхідності змінювати форму існуючої ванни 30, цей спосіб може бути легко здійснений, і спеціальне обслуговування також не потрібно.
У звичайних способах виробництва титанового сплаву прийнято видаляти домішки, витримуючи розплавлений метал протягом тривалого часу у ванні, щоб тим самим розчинити
ВНГ в розплавленому металі, одночасно примушуючи ВВГ прилипати до гарнісажу, що утворюється на поверхні дна ванни. Отже, традиційно використовувалася довга ванна, щоб тим самим гарантувати достатній час знаходження розплавленого металу у ванні. Однак відповідно до способу виробництва металевого зливка даного варіанту здійснення, оскільки домішки можуть бути відповідним чином видалені навіть в тому випадку, коли час знаходження розплавленого металу у ванні є порівняно коротким, можна використовувати коротку ванну.
Відповідно, за рахунок використання короткої ванни в ЕЛ-печі 1 витрати на нагрівання, такі як витрата електрики, можуть бути зменшені, і відповідно можуть бути зменшені виробничі витрати на ЕЛ-піч 1. На додаток до цього, при використанні короткої ванни замість довгої ванни кількість гарнісажу 7, що утворюється у ванні, може бути зменшена. Отже, вихід може бути поліпшений. (5. Розташування лінії опромінення в багатоступінчастій ванніЇ
Хоча вище були описані випадки, в яких способи виробництва металевого зливка згідно з вищеописаним варіантами здійснення застосовуються до короткої ванни 30, проілюстрованої на
Фіг. 3, або до довгих ванн 31 і 33, проілюстрованих на Фіг. 1, даний винахід не обмежується цими прикладами. Наприклад, ванна, до якої застосовується спосіб виробництва металевого зливка відповідно до даного винаходу, може бути багатоступінчастою ванною, в якій множина розділених ванн об'єднані і розташовані послідовно. Наприклад, як проілюстровано на фіг. 19, двоступінчаста ванна 30 може бути отримана шляхом об'єднання і послідовного розташування першої ванни ЗОА і другої ванни ЗОВ.
Аналогічно ванні 30, проілюстрованій на Фіг. 4, наприклад, перша ванна ЗОА (відповідає "розділеній ванні" даного винаходу) є пристроєм для очищення розплавленого металу 5с сировини 5, який крапає вздовж ліній 26 подачі, і накопичення розплавленого металу 5с, щоб тим самим видалити домішки, що містяться в розплавленому металі 5с5. Перша ванна ЗбА є прямокутною ванною, і складається з чотирьох бічних стінок 37А, 37В, 37С і 370. Частина 36 зливного носка передбачається в бічній стінці 370 першої ванни З0А. Розплавлений метал 5с першої ванни ЗОА, який витікає з частини 36 зливного носка, накопичується у другій ванні ЗОВ.
Друга ванна ЗОВ (відповідає "розділеній ванні" даного винаходу) є пристроєм для очищення розплавленого металу 5с, який надходить з першої ванни ЗОА, і накопичення розплавленого металу 5с, щоб тим самим видалити домішки, що містяться в розплавленому металі 5с. Друга ванна ЗОВ також є прямокутною ванною, і складається з чотирьох бічних стінок 37А, 37В, 37С і 370. Частина 36 зливного носка передбачається в бічній стінці 370 другої ванни ЗОВ.
Розплавлений метал 5с другої ванни ЗОВ, який витікає з частини 36 зливного носка, витікає в ливарну форму 40.
У цьому типі ванни 30 з двома ступенями, яка складається з двох розділених ванн, в кожній з першої ванни З0ОА і другої ванни ЗОВ дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення розташовуються біля бічної стінки 37, а лінія 25 опромінення розташовується так, щоб блокувати частину 36 зливного носка. У кожній з першої ванни З0А і другої ванни ЗОВ утворюється зворотний потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення за рахунок випромінювання електронного променю на поверхню розплавленого металу 5с вздовж лінії 25 опромінення. У результаті потік розплавленого металу 5с до частини 36 зливного носка відсувається назад, і таким чином можна запобігти витіканню домішок, таких як ВНГ, з першої ванни З0А у другу ванну ЗОВ, і з другої ванни ЗОВ в ливарну форму 40.
Потрібно зазначити, що хоча багатоступінчаста ванна, яка проілюстрована на Фіг. 19, є двоступінчастою ванною, даний винахід не обмежується цим прикладом. Багатоступінчаста ванна може бути ванною з трьома або більше ступенями, в якій три або більше розділені ванни об'єднані і розташовані послідовно. У цьому випадку також в кожній розділеній ванні дві кінцеві частини лінії опромінення розташовуються біля бічної стінки, а лінія опромінення розташовується так, щоб вона блокувала частину зливного носка. Зворотний потік розплавленого металу від лінії опромінення створюється шляхом випромінювання електронного променю на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення. За рахунок цього потік розплавленого металу до частини зливного носка може бути відсунений назад, і таким чином бо можна запобігти витіканню домішок, таких як ВНГ, у ванну або в ливарну форму на наступному рівні.
Приклади
Далі будуть описані приклади даного винаходу. Наступні приклади є усього лише конкретними прикладами для перевірки ефектів даного винаходу, і даний винахід не обмежується наступними прикладами. (1) Приклади лінійного опромінення
Спочатку з посиланнями на Таблицю 1 і Фіг. 20-43 будуть описані приклади, в яких було виконане моделювання для перевірки ефекту видалення ВНГ за допомогою лінійного опромінення відповідно до варіантів здійснення даного винаходу з першого по четвертий, які були описані вище.
Що стосується даних прикладів, в Прикладах 1-8, 11-13 і Порівняльних прикладах 1, З і 4 потік розплавленого металу у ванні 30 моделювався для випадку, в якому титановий сплав використовувався як сировина 5, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення на розплавлений метал 5с титанового сплаву, який накопичувався в короткій ванні, проілюстрованій на Фіг. 3. Був встановлений розподіл температур розплавленого металу 5с у ванні 30, поведінка ВНІ і кількість ВНГ, які витікають з ванни 30. Крім того, в Прикладах 9 і 10 і
Порівняльному прикладі 2 моделювався потік розплавленого металу у ваннах 31 і 33 в той час, коли електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення на розплавлений метал 5с титанового сплаву, який накопичувався в довгій ванні, проілюстрованій на Фіг. 1.
У Прикладі 1, як проілюстровано на фіг. 4, дві кінцеві частини е1 і е2 М-подібних лінії 25 опромінення розташовувалися біля бічної стінки 37О, а М-подібна лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 3б зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 2, як проілюстровано на фіг. 7, дві кінцеві частини еї1 і е2 дугоподібних лінії 25 опромінення розташовувалися біля бічної стінки 37О0, а дугоподібна лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 3, як проілюстровано на Фіг. 10, дві кінцеві частини е1 і е2 Т-подібних лінії 25 опромінення розташовувалися біля бічної стінки 37О, а Т-подібна лінія 25 опромінення
Зо розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
Приклади 4 і 5 є прикладами випадку, в якому електронні промені випромінюються на лінію 25 опромінення з використанням двох електронних гармат. У Прикладі 4, як проілюстровано на
Фіг. 11, дві кінцеві частини е1 і е2 М-подібних лінії 25 опромінення розташовувалися на обох кінцях бічної стінки 370, а М-подібна лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронні промені випромінювалися вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 5, як проілюстровано на Фіг. 25, хоч лінія 25 опромінення була розташована аналогічно показаної на Фіг. 11 (Приклад 4), напрямок сканування електронних променів був змінений. Кількість тепла, що передається електронними променями цих двох електронних гармат, що використовуються в кожному з Прикладу 4 і Прикладу 5, становила 0,125 |МВТІ, відповідно.
У Прикладі 6, як проілюстровано на фіг. 27, дві кінцеві частини е1 і е2 М-подібних лінії 25 опромінення розташовувалися на обох кінцях бічної стінки 37О, а М-подібна лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 7, як проілюстровано на фіг. 29, дві кінцеві частини е1 і е2 М-подібних лінії 25 опромінення розташовувалися на обох кінцях бічної стінки 37О, а М-подібна лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення. У Прикладі 7 вершина о М-подібної форми була розташована в положенні, яке відхилялося від центра в напрямку ширини ванни 30.
У Прикладі 8, як проілюстровано на фіг. 12, дві кінцеві частини еї і е2 лінії 25 опромінення, що має форму прямої лінії, розташовувалися біля бічної стінки 370, а лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 9, як проілюстровано на Фіг. 14, в довгих ваннах 31 і 33 дві кінцеві частини еї1 і е2 лінії 25 опромінення, що має форму прямої лінії, розташовувалися біля бічної стінки 370, а лінія 25 опромінення розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 10, як проілюстровано на Фіг. 15, в довгих ваннах 31 і 33 дві кінцеві частини еї1 і бо е2 лінії 25 опромінення, що має форму прямої лінії, розташовувалися біля обох кінців бічної стінки 370, а лінія 25 опромінення розташовувалася в центрі в подовжньому напрямку довгих ванн 31 і 33, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 11, як проілюстровано на Фіг. 16, дві кінцеві частини е1 і е2 М-подібних лінії 25 опромінення розташовувалися біля бічних стінок 37А і 37В, а М-подібна лінія 25 опромінення, яка виступала до частини 36 зливного носка, розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 12, як проілюстровано на Фіг. 17, дві кінцеві частини е!1 і е2 дугоподібних лінії 25 опромінення розташовувалися біля бічних стінок 37А і 37В, а дугоподібна лінія 25 опромінення, яка виступала до частини 36 зливного носка, розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Прикладі 13, як проілюстровано на Фіг. 18, дві кінцеві частини е1 і е2 О-подібної лінії 25 опромінення розташовувалися біля бічних стінок 37А і 37В, а О-подібна лінія 25 опромінення, яка виступала до частини 36 зливного носка, розташовувалася так, щоб покрити частину 36 зливного носка, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
З іншого боку, як Порівняльний приклад 1, аналогічне моделювання було виконане для випадку, в якому електронний промінь для утримання тепла випромінювався на ділянку 23 опромінення для утримання тепла розплавленого металу 5с у ванні 30, і в якому лінійне опромінення вздовж ліній 25, 25 опромінення не виконувалося.
У Порівняльному прикладі 2 було виконано моделювання способу, розкритого в Патентному документі 1, який був описаний вище. Іншими словами, як проілюстровано на фіг. 38, лінія 25 опромінення в формі зигзага розташовувалася на поверхні розплавленого металу 5с в довгих ваннах 31 і 33, і електронний промінь випромінювався вздовж лінії 25 опромінення.
У Порівняльному прикладі 3, як порівняння з Прикладом 4, як проілюстровано на Фіг. 40, електронні промені випромінювалися вздовж М-подібної лінії 25 опромінення, в якій лінії не перетиналися у вершині. Потрібно зазначити, що кількість тепла, що передається кожним електронним променем цих двох електронних гармат, що використовуються в Порівняльному прикладі 3, становила 0,125 МВт, відповідно.
У Порівняльному прикладі 4, як порівняння з Прикладом 3, як проілюстровано на Фіг. 42, електронні промені випромінювалися вздовж трьох прямих ліній Т-подібної лінії 25 опромінення,
Зо в якій ці три прямі лінії не перетиналися. Лінія 25 опромінення, проілюстрована на Фіг. 42, складалася з першої прямолінійної частини 11 і другої прямолінійної частини 12 вздовж бічної стінки 370, в якій була передбачена частина 36 зливного носка, а також третьої прямолінійної частини 3, перпендикулярної до бічної стінки 370. Перша прямолінійна частина 11, друга прямолінійна частина 2 і третя прямолінійна частина З не контактували одна з одною.
Потрібно зазначити, що кількість тепла, що передається електронними променями, що випромінювалися вздовж першої прямолінійної частини 11 і другої прямолінійної частини 12, становила 0,05 МВт, відповідно, а кількість тепла, що передається електронним променем, що випромінювався вздовж третьої прямолінійної частини ІЗ частини, становила 0,15 МВт. Крім того, швидкість сканування електронних променів вздовж першої прямолінійної частини 11 і другої прямолінійної частини 2 становила 2,9 м/с, а швидкість сканування електронного променю вздовж третьої прямолінійної частини І З становила 3,6 м/с.
Умови моделювання даних прикладів показані в Таблиці 1.
Таблиця 1
Кількість тепла, що Швидкість Розподіл передається сканування |теплового потоку) Форма шляху електронним електронного | електронного опромінення променем (МВТті променю Ім/с| | променю (о|мі) окружності а1:0,09
Приклад З аг2:0,15 2,94 0,013 Т-подібна форма аз3:0,09 нШЕИЖИЬИЯННШИИШИШИОИОИОВОВВВВВВВВВ ОЛТРИОВОВОВОЛОЛОТИОЯ ЛО СУТО ЕП
Прямолінійна
Прямолінійна
Форма дуги нім СИНЯ УНН УНН 1 опромінення) . . І1:0,05 І1:2,9
І 3:0,15 І 3:3,6
Для кожного моделювання розраховувався перехідний процес, оскільки потік і температура розплавленого металу 5с змінюються в кожний момент часу залежно від сканування електронного променю. Моделювання виконувалося на основі припущень про те, що ВНГ являють собою нітрид титану, розмір зерна нітриду титану становить 3,5 мм, і густина нітриду титану на 10 95 менша густини розплавленого металу 5бс.
Результати моделювання для Прикладів 1-13 і Порівняльних прикладів 1-4 описуються нижче. Фіг. 20-24, 26, 28 і 30-36 показують результати моделювання для Прикладів 1-13, відповідно, а Фіг. 37, 39, 41 і 43 показують результати моделювання для Порівняльних прикладів 1-4, відповідно.
Фіг. 20, 22-24, 26, 28 і 30-36 і Фіг. 37, 39, 41 і 43 показують температурний розподіл на поверхні розплавленого металу 5с у ванні і поведінку ВНГ, які течуть на поверхні розплавленого металу 5с, в той час, коли положення опромінення електронним променем для лінійного опромінення, який випромінюється вздовж лінії 25 опромінення, знаходиться в репрезентативному положенні. На діаграмах температурного розподілу з лівого боку вищезазначених Фіг. 20, 22-24, 26,28 і 30-36 і Фіг. 37, 39, 41 і 43 ділянка з високою температурою, відмічена кружком, вказує положення опромінення електронним променем відносно лінії 25 опромінення в даний момент часу, дві верхні і нижні стрічкоподібні частини з високою температурою означають дві лінії 26 подачі, і частина з низькою температурою біля внутрішньої поверхні ванни вказує ту частину, в якій утворюється гарнісаж 7. Крім того, на діаграмах потоків з правого боку на Фіг. 20, 22-24, 26, 28 і 30-36 і Фіг. 37, 39, 41 і 43 лінії потоку, що мають нелінійну форму, вказують траєкторію потоку ВНГ. (Приклад 1)
У Прикладі 1, як проілюстровано на Фіг. 20, ділянка високої температури була сформована вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка.
Отже, як проілюстровано на Фіг. 20, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну
Зо форму 40. Таким чином, було знайдено, що ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. Фіг. 21 показує напрямок і силу потоку розплавленого металу 5с у відповідних місцях біля лінії 25 опромінення в Прикладі 1.
Основуючись на Фіг. 21, також було знайдено, що сильний потік розплавленого металу 5с з великою швидкістю формувався від лінії 25 опромінення в напрямку, протилежному частині 36 зливного носка, і до бічних стінок 37А і 37В. (Приклад 2)
Як проілюстровано на Фіг. 22, в Прикладі 2, аналогічно Прикладу 1, також формувалася ділянка високої температури вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка. Отже, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну
Зо форму 40. Таким чином, було знайдено, що ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. (Приклад 3)
У Прикладі 3, аналогічно Прикладам 1 і 2, як проілюстровано на Фіг. 23, також формувалася ділянка високої температури вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка. Отже, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну форму 40. Таким чином, було знайдено, що ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. (Приклади 4 і 5)
У Прикладах 4 і 5 електронні промені випромінювалися вздовж лінії 25 опромінення з використанням двох електронних гармат. У Прикладі 4 дві електронні гармати випромінювали електронні промені вздовж лінії 25 опромінення так, щоб ці електронні промені знаходилися у вершині М-подібної форми в один і той же момент часу. Крім того, в Прикладі 5 дві електронні гармати випромінювали електронні промені вздовж лінії 25 опромінення так, щоб в той момент, коли електронний промінь від однієї з електронних гармат знаходився у вершині М-подібної форми, електронний промінь від іншої електронної гармати знаходився в центральній частині лінії опромінення. Фіг. 24 показує результат моделювання Прикладу 4, а Фіг. 26 показує результат моделювання Прикладу 5.
Як у випадку Прикладу 4, так і у випадку Прикладу 5, як проілюстровано на Фіг. 24 і Фіг. 26, аналогічно Прикладам 1-3, ділянка високої температури була сформована вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка. Отже, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок 37А і 37В, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну форму 40. Таким чином, було знайдено, що
ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну
Зо форму 40. (Приклади 6 і 7)
У Прикладах 6 і 7, хоча М-подібна лінія 25 опромінення була розташована аналогічно
Прикладу 1, М-подібна форма відрізнялася від Прикладу 1. Однак в Прикладах 6 і 7, аналогічно
Прикладам 1-5, як проілюстровано на Фіг. 28 і Фіг. 30, також формувалася ділянка високої температури вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка. Отже, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок З37А і 37В, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну форму 40.
Таким чином, було знайдено, що ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. (Приклади 8-10)
У Прикладах 8-10 лінія 25 опромінення мала форму прямої лінії. Фіг. 31 показує результат моделювання Прикладу 8, Фіг. 32 показує результат моделювання Прикладу 9, і Фіг. 33 показує результат моделювання Прикладу 10. Спосіб розташування прямолінійної лінії 25 опромінення або використовувана ванна відрізнялася між Прикладами 8-10. Однак в Прикладах 8-10, аналогічно Прикладам 1-7, як проілюстровано на Фіг. 31-33, також формувалася ділянка високої температури вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка. Отже, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу до бічних стінок З37А і 37В, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну форму 40.
Таким чином, було знайдено, що ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40. Потрібно зазначити, що на основі Фіг. 31-33 було знайдено, що існують положення застою, в яких ВНГ застоюються біля кінцевих частин лінії 25 опромінення. Після цього ці ВНГ захоплюються потоком розплавленого металу у ванні і циркулюють через внутрішню частину ванни. Однак навіть якщо ці ВНГ ще раз досягають лінії 25 опромінення, після того, як вони застоюються в тих же самих положеннях, вони циркулюють через внутрішню частину ванни ще раз. Ці ВНГ розчиняються під час циркуляції через бо внутрішню частину ванни. Альтернативно, електронний промінь для прискорення розчинення
ВНГ може також випромінюватися в положеннях застою. (Приклади 11-13)
У Прикладах 11-13 лінія 25 опромінення мала опуклу форму, яка виступає в напрямку частини 36 зливного носка. Фіг. 34 показує результат моделювання Прикладу 11, Фіг. 35 показує результат моделювання Прикладу 12, і Фіг. 36 показує результат моделювання Прикладу 13.
Опукла форма лінії 25 опромінення розрізнювалася між Прикладами 11-13. Однак в Прикладах 11-13, аналогічно Прикладам 1-10, як проілюстровано на Фіг. 34-36, також формувалася ділянка високої температури вздовж лінії 25 опромінення, що блокує частину 36 зливного носка, і був сформований потік 61 розплавленого металу від лінії 25 опромінення в бік, протилежний частині 36 зливного носка. Отже, всі ВНГ, які текли від ліній подачі до частини 36 зливного носка, переміщувалися разом з потоком 61 розплавленого металу в напрямку, протилежному частині 36 зливного носка, і не було ніякої лінії потоку, яка проходила б через частину 36 зливного носка і далі в ливарну форму 40. Таким чином, було знайдено, що ВНГ у ванні 30 відштовхувалися назад і не витікали з частини 36 зливного носка в ливарну форму 40.
Потрібно зазначити, що на основі Фіг. 34-36 було знайдено, що аналогічно Прикладам 8-10, між лінією 25 опромінення і лініями 26 подачі існують положення застою, в яких ВНГ застоюються в центрі в напрямку ширини ванни 30. Після цього ці ВНГ захоплюються потоком розплавленого металу у ванні і циркулюють через внутрішню частину ванни. Однак навіть якщо ці ВНГ ще раз досягають лінії 25 опромінення, після того, як вони застоюються в тих же самих положеннях, вони циркулюють через внутрішню частину ванни ще раз. Ці ВНГ розчиняються під час циркуляції через внутрішню частину ванни. Альтернативно, електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ може також випромінюватися в положенні застою. Крім того, на основі результатів моделювання Прикладів 8-13 було знайдено, що положеннями застою, в яких ВНГ схильні застоюватися, можна керувати шляхом зміни розташування і форми ліній 25 опромінення.
Потрібно зазначити, що в Прикладах 1-13 відповідні електронні промені випромінювалися так, щоб лінія 25 опромінення блокувала частину 36 зливного носка. Однак можна відповідним чином змінити розташування лінії 25 опромінення, за умови, що кількість тепла, що передається, швидкість сканування і розподіл теплового потоку електронного променю встановлені відповідним чином, кінцеві частини е1 ї е2 лінії 25 опромінення розташовані на бічній стінці 37 ванни 30, і електронний промінь випромінюється так, щоб блокувати шлях потоку між ділянкою 52, розташованою вище по потоку, включаючи лінії 26 подачі і частину 36 зливного носка. У такому випадку очевидно, що поведінка ВНГ буде аналогічна поведінці, що ілюструється у вищезазначених Прикладах 1-13. (Порівняльний приклад 1)
У Порівняльному прикладі 1 електронний промінь не випромінювався вздовж лінії 25 опромінення. Отже, як проілюстровано на Фіг. 37, ВНГ вільно витікали з ділянок високої температури ліній 26 подачі до центральної частини ванни 30, захоплювалися потоком 60 розплавленого металу в центральній частині ванни 30, і велика кількість ВНГ проходила через частину 36 зливного носка і витікала в ливарну форму. (Порівняльний приклад 2)
Порівняльний приклад 2 є результатом моделювання способу, описаного у вищезазначеному Патентному документі 1. Іншими словами, як проілюстровано на Фіг. 38, електронний промінь здійснював сканування зигзагоподібним чином в напрямку, протилежному напрямку потоку розплавленого металу до ливарної форми, на поверхні розплавленого металу 5с у ваннах 31 і 33. Як проілюстровано на фіг. 38, лінія 25 опромінення мала зигзагоподібну форму вздовж подовжнього напрямку ванн 31 і 33. Сировина 5 вводилася з ділянки 28 подачі сировини з дальньої сторони в подовжньому напрямку ванни (тобто з боку, протилежного частини зливного носка). Для зручності плавильна ванна 31 і ванна 33 очищення моделювалися як одна ванна.
У Порівняльному прикладі 2, як проілюстровано на Фіг. 39, оскільки ВНГ переміщувалися з ділянки 28 подачі сировини до частини 36 зливного носка, ВНГ поступово збиралися в частині 36 зливного носка і витікали в ливарну форму 40. Хоча в Порівняльному прикладі 2 моделювання було виконане для випадку, в якому використовувалася довга ванна, ВНГ перетинали лінію 25 опромінення, і можна легко передбачити, що ВНГ також витікали б в ливарну форму у випадку використання короткої ванни. (Порівняльний приклад 3)
У Порівняльному прикладі 3, як проілюстровано на Фіг. 40, оскільки перша прямолінійна частина і друга прямолінійна частина не перетиналися, існувало місце, в якому електронний бо промінь не випромінювався біля центральної лінії ванни 30. Отже, як проілюстровано на Фіг. 41,
ВНГ проходили через це неопромінюване місце і витікали через частину 36 зливного носка в ливарну форму 40. (Порівняльний приклад 4)
У Порівняльному прикладі 4, як проілюстровано на Фіг. 42, оскільки перша прямолінійна частина 11, друга прямолінійна частина 12 і третя прямолінійна частина ІЗ не перетиналися, існувало місце, в якому електронний промінь не випромінювався біля вхідного отвору частини 36 зливного носка ванни 30. Отже, як проілюстровано на Фіг. 43, ВНГ проходили через це неопромінюване місце і витікали через частину 36 зливного носка в ливарну форму 40.
Результати моделювання Прикладів 1-13 і Порівняльних прикладів 1-4 були описані вище.
На основі цих результатів моделювання можна сказати, що було підтверджено, що при концентрованому випромінюванні електронного пучка вздовж лінії 25 опромінення, як проілюстровано в Прикладах 1-13, потік розплавленого металу формується в напрямку, протилежному частині 36 зливного носка, від лінії 25 опромінення, і можна запобігти проходженню ВНГ через частину 36 зливного носка і їх витікання в ливарну форму. (2) Приклад поведінки потоку розплавленого металу
У даному прикладі була визначена поведінка потоку розплавленого металу відносно М- подібної лінії 25 опромінення згідно з першим варіантом здійснення і лінії 25 опромінення згідно з другим варіантом здійснення. У цьому випадку порівнювалися Приклад 1 (М-подібна лінія 25 опромінення) і Приклад З (Т-подібна лінія 25 опромінення) з вищезазначених прикладів. Для кожного моделювання розраховувався перехідний процес, оскільки потік і температура розплавленого металу змінюються в кожний момент часу залежно від сканування електронного променю. У даному прикладі електронні гармати, що використовуються в Прикладах 1 і 3, були встановлені як показано нижче в Таблиці 2. Що стосується Прикладу 3, використовувалися три електронні гармати, і Т-подібна лінія 25 опромінення формувалася так, щоб відношення (П2/Ббг) між довжиною лінії опромінення (бБ2г) і висотою лінії опромінення (П2г) були такі, що дорівнюють 2/5.
Таблиця 2
Кількість тепла, що Швидкість й передається сканування Розподіл теплового Форма шляху електронним електронного потоку електронного опромінення променю (со|м|) променем ІМВт|і променю ІГм/сі а1:0,05 а1:2,9
Приклад З |а2:0,15 аг2:3,6 0,02 Т-подібна форма аз3:0,05 аз3з:2,9
Фіг. 44 показує розподіл швидкості потоку поверхні розплавленого металу і максимальну
Зо швидкість потоку поверхні розплавленого металу, а також показує відношення швидкості сумарного потоку розплавленого металу до бічної стінки 37А через лінійний сегмент АВ від околиці частини 36 зливного носка. Потрібно зазначити, що відношення швидкості сумарного потоку являє собою відношення значення, представленого добутком середньої швидкості потоку розплавленого металу на довжину лінійного сегмента АВ.
При порівнянні розподілу швидкості потоку поверхні розплавленого металу для Прикладів 1 і З було знайдено, що хоча швидкість потоку розплавленого металу до бічної стінки 37А від околиці частини 36 зливного носка є високою і в Прикладі 1, і в Прикладі 3, як проілюстровано на Фіг. 44, швидкість потоку є вищою в Прикладі З порівняно з Прикладом 1. Максимальна швидкість потоку в Прикладі З дорівнювала 0,13 м/с, в той час як в Прикладі 1 максимальна швидкість потоку дорівнювала 0,11 м/с. Крім того, відношення швидкості сумарного потоку розплавленого металу, який проходив через лінійний сегмент АВ, паралельний бічній стінці 37 ванни, який показаний в розподілі швидкості потоку поверхні розплавленого металу на Фіг. 44, також мало вище значення в Прикладі З порівняно з Прикладом 1.
Таким чином, було знайдено, що порівняно з Прикладом 1, в якому поверхневий потік розплавленого металу до однієї бічної стінки утворився в результаті виникнення єдиної конвекції Марангоні, поверхневий потік розплавленого металу з вищою швидкістю був сформований в Прикладі 3, в якому поверхневий потік був сформований внаслідок виникнення двох конвекцій Марангоні. (3) Приклад електронного променю для прискорення розчинення ВНГ
Потім для вищезазначеного Прикладу 8 було виконано моделювання випадку, в якому використовувався електронний промінь для прискорення розчинення ВНГ. У даному моделюванні також розраховувався перехідний процес, оскільки потік і температура розплавленого металу 5с змінюються в кожний момент часу залежно від сканування електронного променю. Моделювання виконувалося на основі припущень про те, що ВНГ являють собою нітрид титану, розмір зерна нітриду титану становить 5 мм, їі густина нітриду титану на 10 95 менша густини розплавленого металу 5бс.
У даному прикладі спочатку з використанням однієї електронної гармати для запобігання витіканню ВНГ, як проілюстровано на фіг. 12, лінія 25 опромінення, що має прямолінійну форму, дві кінцеві частини якої е1 і е2 були розташовані на бічній стінці 37О, в якій передбачена частина 36 зливного носка, була розташована так, щоб блокувати частину 36 зливного носка.
Кількість тепла, що передається електронним променем для запобігання витіканню ВНГ, була встановлена такою, що дорівнює 0,25 МВт, швидкість сканування була встановлена такою, що дорівнює 1,6 м/с, а середньоквадратичне відхилення розподілу теплового потоку становило 0,02 м. Крім того, електронні промені випромінювалися на положення застою потоку розплавленого металу з використанням двох електронних гармат для прискорення розчинення
ВНГ у ванні 30, які відрізнялися від електронної гармати для запобігання витіканню ВНГ. При цьому період часу випромінювання електронного променю кожною електронною гарматою для запобігання витіканню ВНГ був встановлений таким, що дорівнює 1 с, а положення випромінювання відповідного електронного променю було зафіксоване в положенні застою потоку розплавленого металу. Кількість тепла, що передається кожним електронним променем для прискорення розчинення ВНГ, була встановлена такою, що дорівнює 0,25 МВТ, а середньоквадратичне відхилення розподілу теплового потоку становило 0,02 м.
Результат моделювання показаний на Фіг. 45. Фіг. 45 показує розподіл температур і поведінку ВНГ для поверхні розплавленого металу у ванні 30 для чотирьох інтервалів часу від моменту появи ВНГ в розплавленому металі 56. На діаграмах температурного розподілу з лівого боку Фіг. 45 ділянка з високою температурою біля частини 36 зливного носка, відмічена кружком, вказує положення опромінення електронним променем відносно лінії 25 опромінення в даний момент часу, а відмічені кружком ділянки ліній 26 подачі з високою температурою біля кінців частини 36 зливного носка вказують положення електронних променів для прискорення
Зо розчинення ВНГ у відповідний момент часу. Крім того, дві верхні і нижні стрічкоподібні частини з високою температурою означають дві лінії 26 подачі, а низькотемпературна частина біля внутрішньої поверхні ванни означає частину, в якій сформувався гарнісаж 7. На додаток до цього, праворуч на Фіг. 45 показані положення ВНГ для відповідних інтервалів часу.
Як проілюстровано на Фіг. 45, ВНГ, які знаходилися біля ліній 26 подачі через 0,8 с після появи ВНГ в розплавленому металі, переміщувалися через внутрішню частину ванни 30 з плином часу. Через 27,7 с після появи ВНГ в розплавленому металі множина ВНГ знаходилося в положеннях (положеннях застою потоку розплавленого металу), позначених кружками на діаграмах, що показують поведінку ВНГ. Через 27,8 с після появи ВНГ в розплавленому металі електронні промені випромінювалися протягом 1 с на ці групи ВНГ, що утворилися, з використанням двох електронних гармат для прискорення розчинення ВНГ. У результаті ВНГ розчинялися через 28,8 с після появи ВНГ в розплавленому металі. Таким чином, було показано, що шляхом визначення місць застою в потоці розплавленого металу і випромінювання електронних променів на відповідні положення застою в потоці розплавленого металу можливо упевнено розчиняти ВНІ на ранній стадії.
У той час як переважні варіанти здійснення даного винаходу були детально описані вище з посиланням на прикладені креслення, даний винахід не обмежується вищеописаними прикладами. Очевидно, що фахівець в даній галузі техніки буде в змозі розробити різні приклади змін і модифікацій в межах технічної ідеї, описаної в прикладеній формулі винаходу, і потрібно розуміти, що такі приклади будуть природно належати до технічної галузі охоплення даного винаходу.
Вище були наведені головним чином приклади виробництва зливка 50 з титану з використанням ванни 30 і ливарної форми 40, в яких металева сировина 5, що є об'єктом плавлення для способу виробництва металевого зливка згідно з даними варіантами здійснення є, наприклад, сировиною з титану або титанового сплаву. Однак спосіб виробництва металевого зливка за даним винаходом також застосовний до тих випадків, в яких плавиться металева сировина, відмінна від титанової сировини, і виробляється зливок з відповідної металевої сировини. Зокрема, спосіб виробництва металевого зливка за даним винаходом також застосовний до випадку виробництва зливка активного металу з високою температурою плавлення, в якому можна зробити зливок, використовуючи електронну гармату, здатну 60 керувати положенням опромінення електронним променем, і електроннопроменеву піч, що має ванну, яка накопичує розплавлений метал з металевої сировини, зокрема такої, як тантал, ніобій, ванадій, молібден або цирконій. Іншими словами, даний винахід може бути особливо застосований ефективно до випадку виробництва зливка, що містить відповідні згадані елементи в загальній кількості 50 мас. 95 або більше.
Крім того, форма ванни, до якої застосовується спосіб виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення, не обмежується прямокутною формою. Наприклад, спосіб виробництва металевого зливка відповідно до даного варіанту здійснення також застосовний до ванни, що має форму, відмінну від прямокутної, в якій бічні стінки ванни мають криволінійну форму, таку як еліптична або овальна.
Список посилальних позначень 1- Електроннопроменева плавильна піч (ЕЛ-піч) 5 - Металева сировина
Бс - Розплавлений метал 7 - Гарнісаж 8- ВНГ 10А, 108 - Частина подачі сировини 2ОА, 208 - Електронна гармата для плавлення сировини 20С, 200 - Електронна гармата для підтримки температури розплавленого металу 2ОЕ - Електронна гармата для лінійного опромінення 23 - Ділянка опромінення для збереження тепла - Лінія опромінення 26 - Лінія подачі - Ванна очищення 36 - Частина зливного носка 25 З7А, 37В, 370 - Бічна стінка, в якій не передбачена частина зливного носка 370 - Перша бічна стінка - Ливарна форма - Зливок 61, 62, 63 - Потік розплавленого металу
Зо
Claims (15)
1. Спосіб виробництва металевого зливка, який містить в сумі 50 мас.95 або більше щонайменше одного металевого елемента, вибираного з групи, яка складається з титану, танталу, ніобію, ванадію, молібдену і цирконію, шляхом використання електронно-променевої печі, яка має електронну гармату, виконану з можливістю керування положенням опромінення електронним променем, і ванну, яка накопичує розплавлений метал з металевої сировини, причому: серед множини бічних стінок ванни, яка накопичує розплавлений метал з металевої сировини, перша бічна стінка є бічною стінкою, забезпеченою частиною зливного носка для витікання розплавленого металу з ванни в ливарну форму; лінію опромінення розташовують між попередньою за течією ділянкою, в яку металеву сировину подають на поверхню розплавленого металу, і першою бічною стінкою, так, що перший електронний промінь випромінюють на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення, лінія опромінення блокує частину зливного носка від ділянки, в яку металеву сировину подають на поверхню розплавленого металу, причому дві кінцеві частини лінії опромінення розташовують в безпосередній близькості від бічної стінки ванни; причому дві кінцеві частини лінії опромінення розташовують біля внутрішньої поверхні бічної стінки або в ділянці, яку розташовують на відстані від внутрішньої поверхні бічної стінки на 5 мм або менше; і випромінюванням першого електронного променя вздовж лінії опромінення збільшують температуру поверхні (12) розплавленого металу на лінії опромінення вище середньої температури поверхні (ТО) всієї поверхні розплавленого металу у ванні, і утворюють в зовнішньому шарі розплавленого металу зворотний потік розплавленого металу, спрямований в протилежний від першої бічної стінки бік від лінії опромінення.
2. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 1, в якому дві кінцеві частини лінії опромінення розташовують в безпосередній близькості від першої бічної стінки.
3. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 1 або 2, в якому потік розплавленого металу є 60 потоком від лінії опромінення, який доходить до бічної стінки, яка проходить по суті перпендикулярно у зворотний бік від першої бічної стінки із множини бічних стінок ванни.
4. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 1-3, в якому лінія опромінення має опуклу форму, яка виступає від частини зливного носка в зворотний бік.
5. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 4, в якому лінія опромінення має М-подібну форму або форму дуги окружності, що має діаметр, який дорівнює або більший, ніж ширина вихідного отвору частини зливного носка.
6. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 1-3, в якому лінія опромінення має Т-подібну форму, яка включає першу прямолінійну частину вздовж першої бічної стінки між цими двома кінцевими частинами, і другу прямолінійну частину, яка проходить по суті перпендикулярно до першої прямолінійної частини в зворотний бік від першої бічної стінки.
7. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 1 або 2, в якому лінія опромінення має форму прямої лінії вздовж першої бічної стінки між цими двома кінцевими частинами.
8. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 1 або 2, в якому потік розплавленого металу: є потоком від лінії опромінення в зворотний бік від першої бічної стінки, і є потоком до центра від пари бічних стінок, які повернені одна до одної і які проходять по суті перпендикулярно в зворотний бік від першої бічної стінки із множини бічних стінок.
9. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 8, в якому лінія опромінення має опуклу форму, яка виступає від зворотного боку до частини зливного носка.
10. Спосіб виробництва металевого зливка за п. 8, в якому лінія опромінення має О-подібну форму, що містить: першу прямолінійну частину вздовж першої бічної стінки між двома кінцевими частинами та другу прямолінійну частину і третю прямолінійну частину від двох кінцевих частин першої прямолінійної частини, які проходять, відповідно, вздовж пари бічних стінок, які повернені одна до одної і які проходять по суті перпендикулярно у зворотний бік від першої бічної стінки з множини бічних стінок.
11. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 8-10, в якому другий електронний промінь випромінюють на положення застою потоку розплавленого металу, який виникає завдяки випромінюванню першого електронного променя вздовж лінії опромінення.
12. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 1-11, в якому множину перших Зо електронних променів випромінюють вздовж лінії опромінення з використанням множини електронних гармат так, щоб шляхи перших електронних променів перетиналися або перекривалися на поверхні розплавленого металу.
13. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 1-12, в якому: ванна містить одну лише ванну очищення; і металеву сировину плавлять в частині подачі сировини, розплавлена металева сировина крапає з частини подачі сировини у ванну, і металеву сировину в розплавленому металі очищують всередині ванни очищення.
14. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 1-12, в якому: ванна являє собою багатоступінчасту ванну, в якій множина розділених ванн об'єднана і розташована послідовно; і в кожній з розділених ванн: перший електронний промінь випромінюють на поверхню розплавленого металу вздовж лінії опромінення, яка розташована таким чином, що лінія опромінення блокує частину зливного носка в ділянці нижче за течією, а дві кінцеві частини лінії опромінення розташовують в безпосередній близькості від бічної стінки розділеної ванни.
15. Спосіб виробництва металевого зливка за будь-яким з пп. 1-14, в якому металева сировина містить 50 мас. 95 або більше елементарного титану. Зб
Ло. зов вв. зве а с /-- зов М ей КК З 0 ую»
за. А овес ТО
Фіг. 1 їв ОБ зо дов ТИ тв У ох ; ПК в з ИН С фі і і аршин 36 Мр ДП З р Ве А ож я «о
Фіг. 2 и 208 ПА ї к Й Ж - 206 к 108 | і ОА що був А 7 7 хори шити: СГ личИ. чинни и й 5 ї З 4 А че З КЕ о), че нау ; ! пд Н ех щу ване щи к | Шен и Ка. : с А -30..2 Х зе: хни Пе о у мин во
Фіг. З ЗА ще «и й я З ! х прі» ни І ; ЕЕ хз Ж я І І! ли ДЕ і ян шш аща вуж ЗЕ : БІБ с ШИШКИ І і ро ЧЕ Е У х р Н я т 8 ве г. ; ! ї КН т : чу нн кшшн рез Х " й ; іні щи ке Мк. ЗВ й 5
Фіг. 4
Стікання сировини 838 п ов У, ше
Я. "ж ян пф ВЕ ох / па в а ав Ж п КІ
Фіг. 5 За 37 З: у в2в3 ве взА вив 181 ШИ Ї.нтіннннтінннтн ненні : ВК вив М САМ и п Ера в и ДВ 2 т 7; : Я ух у он я 7 й Зде ; 7 ії де 1 х ї- 81 ! - поет ооо дорос ооо осооосоодсооосоооогооосеооосооосоі М ; х , Мет нннй шо ; т Ї / Й Ї ми прое? зв з Ж от пи на нання нич й чі ефе пс нео ск ннв ні АКА аХ щ З7о х 6283 8052634) 63 рід
Фіг. 6 «4 з. 37А х ! оЕ з я ев. ВІ че -ї щ- ь
ЕВ. І о | 7 Ява Зв ренні КУ | фе кочення к нео ток но хх Зх кН в з вк о з чо ц ! уоовсогоововсогогосогогогосогогоссогогогсогогогссогогосогогогосогогогссогогосогоговсв дого. в: т ння кино ня ЗО х зе й зів жо
Фіг. 7
Кия У ще ; . ЗА ві А с Е ; вв вовна ж з ява Ж в ВА її і З і 67 і ї / Е з Кг. ЕН бе и Ь виш 26 АТ І . Ф х ше ее КУ т. : т. я ши |з 7 у Й Ю Я Ж Є Й 5 і у ! «і щ ж «2 37В 2585 83
Фіг. 8 зо шо Ї 83 83 ТА в3 ВІ в : ро і ОВК ї рення на вва - І нм ше і М і ! З ! З : У ; з х й срок ВЕ і х З щи: кре І р й й ра НЯ їГ ви ЗВ шани ди ЯН Х - у ууіневннекх ее АНТОНІ ска Ве -- 570 М воб3во 23 63 зв бій М, т5
Фіг. 9 зо, ЗА Б з І -е еї . ! СВЙ ння 1- М 143 35 нт ЗТ Х У М ЗВ аа
Фіг. 10 чо З ТА 7 25 рееветеиння - з сн Е Ж не Ві зро в ее. Є 4. «ом о от. сь Є ет я ж пен Ох ам Фе « Ж кутка . іш : і Все м ! | І і тк ; ДО п й ко ше Кз і г фія б фінік ж У «ііі У іфнфнік у ні» пні КУ же кінні іо: нні я б фінія з тіні. й вч Кк І ІП ПЕ Кот во " з7в 25
Фіг. 11
ЗО да з ЯКА і ен ення сне конк тнняїне Бе НИК я яки Я нні ке ! шко й Дня ж вве ВВЕ 4 Я ВвНК Я Я ЧНБіК НВК ж ВК Я Ж ВВ Я. ВН х щ Мр зо х ! ; ЗВ 25
Фіг. 12 ЗО, до де у 42 КА ві З ї 7 У Ве Я Коні пінні нн інн нн інн нні / із І зв і і ї, ШЕ сш щі ; ке 370 Я жен кит 26 жк; її Где, й г СЕ ни зі вннек ніж ав казна з ке знє вн ук х ій Н де Ох ї Ї мае жи ! ї и нн Пн о Е - а ож х Й х ї За до зв 7 25
Фіг. 13 3 т зу щі й й і Бе ЗТА 25 5 з Її х 28 й ун т. ! най Х ї ; і 52 5 37в
Фіг. 14
ПР ве ре й і ох у чо -| до ; | ке | й 36 жу Е ншшш! Г. «3 Х т ї 7 КЗ х ща 52 53 в? 37Вв
Фіг. 15 ЗО, ну щ оА ТОВ Дон нини мк нн лнннх пеня их ЩО ня коню кєт кожен тісно К вв фс зо, х ? це ур 28 і Я е З т со У ке с х Ні і Н х б2 во зв б1во 25
Фіг. 14 За ; - дак я ц2 ЗА й 9 се, їх В і 7 ; В Ії й інн напій й і т і . 7 ! ; і ок а У Б пиття т, К й чи ЗІ х 62 во з я: во З37В 81 є
Фіг. 17 за - - ; ї в ЗАТ ВЕ, 4 й і Е и Й ї , ін і : Я пон нн в нн в хх спла 2 й і Й й - т і 5 в (Де ежтеньт я ех ен ета х Бої я тота є я ін з а ї 1 (г ---41 т у у - ! птн Я ре п В А - ї у Ї знявши з Н КЕ х. сі НН: Ж «-Н м Е - Н й ! х о ж ї но они інн пінні ііі 1 ІЙ ї о. КУТ ' ях і по у ІВ 62 возів в2 81 13
Фіг. 18 0 А ! й пен ен сно я КИНЕ яв Н : пенекевдю ен ю ся нткнктюткня -к й Е нин нн щи ШЕ и и в й : оре юка юю ! ЯН ен т и покюння наш ня І Вноонежтоннннй збе ей. 82 ВО зу Б Ов ши ие вия кову 7 М рей зоні її Ка Ї ї- ! Ї я гай цу стро хх и о ру с Е ах одн ВО осі : ее н -ї Й ї ! 85 В ТА
Фіг. 13
І 0: Ву ен. м в АН ши ше.
они. | штот ро - о І
ШІ. є пн й ; її он В
Еш. . а я й шо щі фіг. 20 геесскеекєся екю хеекссеюекессихткюксихююссрисюс З «хсскєскхксккєккєкеккю : ! д ЗУ зн ! ! : й : й : й : Кк Н : й І хуя Кі на м : ! дув ди дв з пен, ! дод и и тд Кр АААААААААХАА Й кла ААААА | ї АДАМА АКА АК Ак кААААААА п не и нн и сн У 2 : ЖВІВІ:2: НЕ РІЇ : ! ! Нщ пн нн ! зді цячня пінні : за Н у ЖЕО Я ЩЕ пн ви Аве ! і «окопник нн пит ке . Топ ИІ0ТЕІЗ ДИ То в Я, А | | шини Ва НВ мо. з ННІ НН ню ЗШ ІЕЕ МЕТУ НИК КАВИ тус: В о В НН Я КО ТЕШТІТУТТТИТІТтТ т ТУТ пф ь, Ж М й Е ї ! ПЕК Квт МВ Дня ЕК о ОО ЕНН З З : ІЗ пи о Ек І ОЗ у У ен нн юю Ен ВОНИ й З ї Е ЕЕ КУКИ Пн Я ОВУ З ї х ЕНЕЙ, аа СНИ Я ї ІЕЕ ЕК Нв пох вен СНИ Я і и и В У под ро У На і МИ Я НУ ПЕК ЕК ІК Ки дя ве и ННЯ схмтткю ! Щ ІН НААН ху: ТТ,ОХКЕЕ ЧИ СК ОЗ З у ОКХ Я Ко нн ная ЗИ ЕЕ Ж ОО ев у НЯ ТТ цит пол НН ах ск, їх вир н о БО ОХ ОК тане в Я п сон ння и в я сова шен ше ИТЮІНЮ ОКОМ о сх НИ кох пити ШИК ОПЕК ЗОМ їх нний п о В ск ес ой БИЙ І г СТИ ШЕ, І І що шк ШЕ, . | то : ПОТЕН нище я п. ша ШО кине п во ЛИХ СО: з, оо я Зх ПОВ ВВЕ й Є В НК кова Пи:
ВК. ЗНУ ОКА я Ух Конні што ТЯ ОН ск МВСУ ЗВ пн Ї НН ха ї рос пеедутититнтитя ПОН НН о Я о: шиє ши ВИН З щі ЕМ о ККУ КОКО юю ме м уплив Ого А Я їі В р НН я ев ОБ НН На ЗВ Я КО пи ие нн ЕНН Я У ИМЯ шк пи ВН ОК НН З З : ї МЕМ ОКЕАНИ тя Пюни Ето Я і МЕТУ Те ТЕ МЕТ пні дк ПТО Я ! Нв а ВИЙ НІШУ я Я ї ЕЕ КИЕВ МІ и ИЙ КК нн М во ооо оооосоосовод осн Ел дити І АТ ЕЕ я ЕК ! МНН ли пе БЕ : К ЛЕШТІТІ ТТ: ЗЛИТТІ: ІІ У в я СЕМ КМТ МЕМ ТЕТ: хі: ЕІ ТУ Я ІЧ РІЗІ СТИ ТТ; ГИ. гц ТЕ, ! ! «тн че нтннні Кен ченні Кн тн пін ст аж ктіннн ту о ШЕУ ! плн хніжнннні емо ! ик с В КУ | ! зкжиюкююккиюкткча сюк юка Я ! зріІтІит СИЛОВІ ПІ ДСО : | ! пі Вів : Вени аа ПК К УЖИТКУ ІТІТТ ІІ: нн нн ОККО М уч І ОМ х ХУ ШМК ! : Е ї Кк : ї : ІЙ Н ї Ї Х ся та КК ак ; Пен ОО є М їе днини ХХ СОЯ а їх НУ У
Ма 0 Температурароінлавленого металу 00 Переміщення ВНІ пото Шо п НИ
Фіг. 22 бі нн ВУ сн ди юю яю є єю
Фіг. 23 нини: ї ! ї Е ж, цк хк -- Е Ма 1) Температура розплавленого металу | Переміщення ВНГ полк фак А іл фл і ММ: КОЖ Е ОБ КО В В М КОПОСЕМ СДМ ЇЇ ЕЕ а ОО В ЕІ КОМ Лимич ролинн тим У Е ї МЕН Н Е ї Кн! Е Ї БД Е : Н Е хг хо х ЗСУ КОВВОВВВОЯ Кк їх м нн нн с ни ї БК а ШІ . ооо... З КОЗ руємити 0 однднстун РОБ : є й В ; нн тина : ТЯ Е З ОО ххх ХО: КЗ Кун инння В Е ХО Коли АХА ТКТКТИКАТХ КО Миєєєюю м Е і Н Е ль ІІВ її ші ЕН п їх х І ОСА ТИ ОК УМ : ту а СКК о сх У ОДОЯ КОЖ юю з РОГ їх: ХУ о. М ОВОИТТ у. сети : ди у т Щ хх х ж Ух З ще і ї ї пен ЦІНИ ЦІ нн х І і Махжжжжж нини кине жкжижиня хі ї Жлххххххюююкккк кю ккк ххх кю кю юки кккюк. Е важ
Фіг. 24 «ни о. атА ? ві ц чаї й ; іх Е . Я ї ї і В Пани нас с Зоо НС ИН ЕК, : Ко х шу КЕ В З "аж у ввКь УК ОВК ху аввК Ох МК ж ов х вв о є ав хо вв же Е ЕК Гр шуй за ЧИ
Б. к Шах. х Бе нт ) А , о поле ех 370 р Пельс - й Й ЕХ й З - Ж | ї "Зб х зані кінні зх чні іх пн 4 о Тіні хе «АН 4 Я ЯН Ж ск нів «С К. у Є Ку КК х і тя «й лй ї Н ї 7 ЗВ м; 1
Фіг. 25 нин НН НН НН НН ОН НН ПН ПТ ОН НН ИН М М КН МК ТМ ЛО ВО В ВО КН ВВ їх Не М Ме ро Темперхтурз розплавленого металу іеремицення ВЕК З мим о но ! о ОО Я З С Ж 2 Б и З доня ему Коен
: . Шу ; Ї 1 БОБ БМК 3 ї Е Ме Н й Ж. З дулі АЛЛУ АЛЛУ ААУ УАДУ ААУ ААУ АНТУАН АКА УА ОА нн : Ж кове За з ЗХ ЩЕ Пре МВ : ї ше ее ин ях : даю Р . ох: | 1 бюст ше Оп х ші . с жк Ей зво Шо МІННЯ З он КУ ! Дгетоеттттттітюттоттдттжттртічдетжтретдедтрочдтотдедтдотдеочдеідтідеденвсдедедеотдернвнник. ; ко еВ шин о: З ! : В М За КУ я ! | вн нин о а кУ -х не Ще о. . Ж ше ко нн о ВИШНЯ пн п Г . Моє ср Й Щі
Фіг. 26 яму 7 7 г ї ЗА В й й 7 і ще У с зі З г ї екю свя сер ев ь коник вис х х звис х кн т 4 й за «7 і ся Ї Й | как см ква 370--Ї р есе щі Є Я Бе у ; ДІ і. Оце г Е : зв ром ш7 Ії Іще ч М о п в п й й щі Ки НАВ НАВ Ко орки ЗИ ТИ ЕМ ОА хи сИ са ЗМ ТМ І ЗМ ИН ТИ Вин ех е? х Й й їй 37в 80025
Фіг. 27
Температура розплавленого металу Перемсцення ВН І й іа ман й І Б ШЕ нини птн КК нн Мн . нан а а а а а а а а а а а а ! ізоз ! ром за рен нм ШИ г В ОО аа рек КІ пр і 2: уки й а МБ 7 пи: шнек її й Пес ВН ен КО Гришин в о: бод ее НЕВННК ЕЕ "поко ке пра нн Ш й ВЕ ин о НН
Фіг. 28 о З ЧА 7 а і ; кине : жали пінні й: КІ Я ТЕ , нате їх ро чн шко - У З аз жав з зах я мав ж ж мав кава з т яааво я з аа У я таж» т і і й и Зв З еодсуєттинт іт тет тт тет тні с с; і. а 7 о мні | Що й Зв 0615
Фіг. 29 БІ
Ме. | Темперзтура розплавленого метану Переміщення ВНГ і ! Я СВ бен ен
0. . зи ШИН нед ек МНЕ:
І. І щи ОСХОЛЕН У ши пай Ї ння яна ана а пап яна ян чяла і Шини КК Кк Пк жк Ж КК КК КК КК КК КК КК Кожні є ефоооооо о ех НН р Б есснесе ШІ НН шк ше п пит КЕ ОЇ кока х х ХХ КОНЯ ї ЕВАЕЕН АКА ААН АК АКА ААК АК ЗНАННЯ г ЩІ о. нн пн ШЕ
; . ОО . о З : он а а нн а З РОБ ОВК ВХ МК ЕЕ ДОД ооо ооо оон ЗИ Н Е 5 Ах к Ві Ця не ши в ня М: Меч ЩЕ ИЙ пон НН / п 5 п і Коееетттттттт ето тотеттет тот ств оч і
Фіг. 30
Ко. Температура розплавленого металу | Переміщення ВНЕ ва пн У ннМВпшнншшш чжчачанинвнв,ивинани ни КЗ ! Пити ШОК Е данини пі В Я с. . | о Є : мет фетру, Б
Бе . М КО што втру ут ЦЯ її о че он Й
Фіг. 31
ШІ нн В НН щі ШЕ ШИ
Мо, . Температура розплавленого металу БПНереминення НГ я КО ення нин кжиииининиииншнннншншиш пиши "00000000 ша: : ще ня В пи НЕ ї с ен ООПУС жене ОО Ве ОН нн «НН нн п ння ЕХ я ще Бек НИ 3 о ЦП 5 ЩІ й ОКО тен в й її . ої ПЕ есе НН ІЩЕ ОХ ОБ Мюиютнт 0бу слнякаа Ж
Фіг. 34 БА і х й 7 Пра ї щої ! я п НПеремицення ВЕЙ Ї
Ма. Температура розплавленого металу і В Е х ; сне. ї ! де 200 ! Е : І КУ і пиши; ЧА НЕ х нн но ї ї кох х В: КЕ ТОрям фосро еосс і В Яни ї ТЕ бен киш: Ши Ї - 8 ш Б геї ї ВЕНИ тних кі що БЕ і й: ; ї ї ЕХ Я НОДЕМХОТЕи ням вм ЕК ї ТЕ ЕЕ 5 пи В А поясни м ИМЯ ЕЕ: п п 5 ПОЮ'ЯЄ о шппПИпИТИИНІИ ПИЙ ИпнИий: В ЕЕ ї 1 НИ ЕВ Цент : ЕМ МНН у Не 1 5 сен у ї г а а а а а Ех Уокюююююююююккххкю Е роб г Н «М ! ї т КО х ОКОМ КК В нн аа рід : В 5 х ДІМ Ж : о В 1 З о. чі І ех М дек ші й МЕ КУЩ ЩЕ ЗНО С ПЕ о НН
ЩЕ . нн ІВ РЕК нн ! р НН ї пи ПИ: : ЕНН по Кутики В і З ЕН пох х «ії Тр мин ї В І ЩЕ а нн нн нн нн нн нн а КЕлаю- ії о НЕ нн я мож 1 УК ї ПОБИлиюиТКт00 що о Гм епок її ОК С ДНЯ Кот. і саше: ЩЕ ШУ ОКХ У ПОФеимиииюкита ПИ х : КГ кох ще о ї й ен де ре о їі ЕШЗ ХХ НИ й нн пи п : і х і х Що спюсесккюкхккосскоккококкк КК, х МО В ТОВ онеокооовх ММ па: дими дня аннлннаннфяннння Я ово ХО ХХ ХНН 5 ож шИЦиПпЦЦПцІ п ппцицпу пуп 111 Сех
І. . 0 ї Є ва чн ше СИН ЕНШЕНИ: . У З ОЕМ ММК КУ Ка : і-ї З ох Ж ОЗ омеумтнминт нн З - 4 ЕЕ ОК МНкЯ ШО ИИИИ зи ДПТ кн А ВМ Шен ЗБ ще ше Ме а осв ВИЗ МНН ЩЕ: Е З ска ї вч КНУ І : і ї ЩО ; х МОВІ З МВ ж т ї тя Ї : : ї і о Ок Ер н нн нввнен онов Я НІШ що ЕН . о. йо я ЖівштеилисХ пн ее і - й | - о. . їх і Цен Сх, НЕТ Кн і мА ї ШЕУ . С ня пен нн з М ї З ММ . о ВІ АЕН Ї ТО В о СВ МК: й далеч пн : : М АН, ни
Фіг. 35
! Ме. Темпгератува розплавленого металу І Перемишення ВН ! ов що . ОПТ ся «ши шина: м м Я К-щЯ ТЕ ща ОО її ТОМИ ТИ литит ки ї ОечЕ ооо о НН - МИ Повне із. ми пови ПОН НО он ЗОН Ран Боді й Бех КК ЗВ ї ІН ЕІ КУКА КАК ин КАК Ко В: ох | ІН ее 2 пгееттокюнтво 4 В св ІВ З В о А нн й її З о В і ! РЕМ ор екон І о В "ВОК ОКО Еф и о в М БЕН ЩЕ Го повен п ! Я . . М ШЕ шен оо ОЙ Ще п ОО нНнн вна . 00 ооо Шен їз - | ше сш
Е. п ди КО ГОХЕ ВМТ. т У о ана. В о ан ши КВ ! НИ З й Ен ! Ітннттннн т оплнн анна алнннн т» Х виш ! п В М і | сс о а ИН
Фіг. 56
Ме. Температура іп лавленого мета у Перемицення ВНГ ; ї БО сон Ї | п ц ії не . "фі 105 КНУ Ше Її и - Н ОА ТТ ріг. 37
З. х по Бо і бе З Б ч і : : Зв . я ЕЕ Ком ; т й Ку дО Ї , ! їі | ! Ж х
Фіг. 38 : - : Н Ме | ісємпература резплавленого метаьту ! Перемішпення ВНГ МА би ВО ок рок нс оби З ші. : крово, ше ТЕ ПСОКОО ом ооо ОЗ : кі : Н Н ГЯН Н З : і Н Н Н За Н ! | : Е подо ЕТ ААААН ААААААА А ААНН ААААААААА А ААВНН І Ех ФО МК маки ДН сі З БІБ, НС ні Ви Рі ще КОХ то ооо коти т КИМ Х КИЛИМ МІХ : Н і Н Н З к я ї зни зно нн зон нн нн Н Н З КОС паза, зало Ж суди ї СЕЯЕ х РОБ Ме в п У У М руд оч екюмютюнюх песни РАЙ КОМ ФЕМ ПИПИПИХИХПИПИПИХ ЛІ А : Н Н Н Н З Ї А : : І рон нн ! ДІІТ Н Ті : ОА нс НН що. рес . о. Її ШЕ Те ддееонюн р ! Н Н І нн ин нини нн ИН
Фіг. 30 о. , і ЗТА 7 і х ща ї ві |: ОК ОД МВВ НИ АД СОН САД А А НН фея 21 в зані панна Кн і нан нн і ніна -. ! ! 1 иа -и 287 зи т й « ж нНо-а 6 « 3 о п щ ; БЕ». рн і м ! іш Мао
Фіг. 40 Ме Температура розплавленого метвлу Перемицення ВН ; Е ї Ї Е За : Е З І Ї Е ; Ії еко ооо . мм НО: Н В й ХХ х . М о. Днннж . З Це. диНричинин вини шишинК Вени ; а ЩЕ . . В ОК: тех нн Ки МК ОО п: о і о ана на НН А НЕ: Ії й о. . ОО 5 ГЕ го В ре в в ще ; Е їх ІЗ Е Н Е
І т. : Есе жа ЕОМ Ї ПОПАВ ще й ЕІ м пипциципипци щини СЕ І: В ; Ії о Од ен ее в ГУШКЯ сх ї ЩОДО К ТММ в В докт ден ГЕН х х ВОВК, А ВВ У ГЕ НН ОС В Е т по х ОВО Ду шо Х : Й о З : т 7 : Р днннннннтттннттоннтонттотонтотоснстсттосостстннтсосно Є КОКО АН пн пен нн нн нн нн нн г Ду, ДУ У Ук ІЗ Ї М кеооовзхохово ов ВВ ПЕ ЩЕ 0 НН пе но во по в по ПД їЕ о ЗЕ Ж Кодишдлтн Ї ЕК І: М шо нн НН
ЕЕ . СХ КАХ ще В ЕМ Тихе нини ВН І Е р З хх Д В Коти ВК Я дини Ц Е в В ОО нн нн ІЗ ІЗ ІЗ
Фіг. 41
КВ
У. 7 7 еі 1 1 7 хх х х ях я у і / Її КЕ т 4 во чи І Е: СЯ я р Б БИ я Яоь а В хх УМ КАСИ Ох У ВВ а о й кю Б Є.
г. Ка з; м МИ й З и іш іш а в їх й й Ж Ко ПІ і знининнинник п ня ЯМИ і шх їй ння з хі тр КІ Я ВВ З і Те ге я і СЕ ї й. й й С і Ї М желе вч і Я Кз Н ЕК 1 Й 7 І 38 СЕЗ ї я Я. р й що СЯ ГЕ: ак з а мая м Ат Я Я НИ я а Фа ях нак дя я г КЕ 2 т х ї |. пе ЩЕ ЗА н 7 5: Я ЗИ 3 НІ У і їй по | ! В : х : Х ї Ні У х 378 25 в Міг 45 а ; і Її Її ки т ; м стаж Н ще ца В ї З Бо. Температура розплавленого метаях Н Переміщення ВЕ Ї Н - т їй ї ї Ї ї ї ї ї ши ї Н З ЗК Н Н ї ї З Ї ї ї З Я ї ї З З ї ї Н пло а КН Км ЕС фо ї Н ПІК ОД ОЗ их чипипипиицпипИпци пі Я З ПО Кулям АХ ШЕУ ЕН ни НИ Во вон З МОшЕ я УЩе Роже Мокляк МТ ін В Ох ЗБ ШЕНЄТИ ЗЕ в І М фот ПО МКМ МКК Ж житя дик. КОТОМ Н ПО ЗОМ ША и еННАея пи ВС ЖЕ : ПОП: ХК ОО кЕ ОК мих СЕ ОК в Я ЧИ З В Н ІН ПО уко З КЕ нн ОВЕН ї ІН ПДТТТУМММММММ МОМ МКМ ММК ММ ММ З шт. ГУ Хднннння НН І Н ІН В М Що ГКУ т ЩІ ї З нн я Ти Н ен Її х і Н х ї ї Н х ї Н Н : ї Н Н І ї Н
З М. ЗО і Н ії: й п В й ЕЕ ї 1 Е Н ХО ОКХ ФфОБЕ СИП ї Н КО З ЕКЗ ренні и КВ І : ТЕЩІ СИ КЯ КІ сш НН КН С МЕ З кни КВ де ЕВ ту ОО ММ тан ШОПІ С ОМОЖ деки ПИТНУ ТК : " ТО МУ Коші ше Й ПА В Вон : ТОМИ ; Я УКЯ ЕЕ зн А ЧИНА и росте Др ке КАН Н ї ПЕ го ВЕ ен ЕН и ВН Св З КпОМИОХ ОЙ КІ нн ННЯ ї Н ПОСТУ ММК ти Ї Б болнаюнннннянннннннянюнннннннюннннлнннн ння нютнтднянкик ї Н З Дуюеєюютєк ок Кт юю юю У. хилить М Н Н Н Н нн нн НН НН НН В В НН В В ОН НН В В НО НН В В НН В В В НН ИН НН НИ НН В НН В В НИ В В КИ В ОО В ВО ОО В В ОО НН І : Н ї Н нн а а а Ж делла ух ї Н МОМ ЧИ ШЕУ ем ним І ї Н ПОМ ща ГЕЧНЕУ оон нен ов о з ЗНО СИ Ї пОКЕ ен т и М НН іа Я З ІН ЗО КЕ Ел о ЗВ ОК ЯН ШУ ОМ ХХХ Я ГЕНЕЗИ не ЗЕ МЕЖ зле КУ МК КОР бом му тенинепит 1 ОККО МОЖЕ п ЯН У Н у; шо: паї ї МО МЖК ГЕНЕЗИ и УЖ уккхччкукнячн КК Її МОКОМ ОО З ГЖЕХ Я РЕ угі ги кв г ОВЕН : МОП ЖАН ххх и Ж ММ Ї ПОПУ ММ ххх СИП ииииКицО М Н Н пОКОИОХ МИ: їх: ет ї З ПОПИ 3: Пк аа а ї І п : ЦЯ хх з М ЕК З Коти тини ЩО Хедкккувнкуьанаю Ану ААА КАН АНА тн Н ре п ї ! Понеллл З ! Приклад З : Н Е Приклад З ! Нриклад З і ї ї 1 ї ї Н З : чажннннннчнняннананананиннжнннинанан нава анававняаяааа а наван анна анананни нан нннни и А А А А А А А Грн ту я Мнніяспромін. Т-полізна і п лопібна І В сприом її і-полена І У-попюна Н к м ї кн Кк у і Н оре ті : Е Н : НИК ї и і: п НИ : ї ї опи З п от ї ї с нидлядсті 1: «ин ииниинииниНимиУ ЕН Зп: оо и : Н ва М ШЕ о З НЯ Н ї Н пі о ще Шк Е ПОЕОООСОКК К : ї фозплавле- роті СОКОМ 10 МИ К ен Н КОТ де Й о фол дн Й ПИВК КИ я ї , ОО ШИ о зно ВН НН пе і нота металу | п с сс 3 п ЕЕ мМ по ї Н пі о НВ Е пі МНН ІК: : Н КОЛО МИТИ ИН Ин 1 З 11 2-Х ІІ КМ тт ХЕ ї Н Но : ЕН З и : І ї Н сан аа нн нний : і їх ї Н З Н ши п Н і х ї . ї Я І г з. нені ГІ ї; КЕ і : пи ОНИ пом ! ї І ї 1 Міакенм. і і ї Бех ттта ил ГЕ З си ІЗ ішНидД потоку, 3 І ат : Н о З : Н гай Н : ї СБС Б З ії но и т НЕТ ети я 3 ї гіди пвидД. | : ї «и З 1 5 ї її СУуМВрНОГгО їй 3 15 Н ї ле в З ІЗ ВК подолян тт тттттптттпттттттнй що мм Я Ш даенчнчнннянн Ан А А Ач ; ЯК
Фіг. 45
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017079734 | 2017-04-13 | ||
| JP2017079735 | 2017-04-13 | ||
| JP2017079732 | 2017-04-13 | ||
| JP2017079733 | 2017-04-13 | ||
| PCT/JP2018/015555 WO2018190424A1 (ja) | 2017-04-13 | 2018-04-13 | 金属鋳塊の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA125661C2 true UA125661C2 (uk) | 2022-05-11 |
Family
ID=63793277
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201911104A UA125661C2 (uk) | 2017-04-13 | 2018-04-13 | Спосіб виробництва металевого зливка |
| UAA201911107A UA125662C2 (uk) | 2017-04-13 | 2018-04-13 | Спосіб виробництва металевого зливка |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201911107A UA125662C2 (uk) | 2017-04-13 | 2018-04-13 | Спосіб виробництва металевого зливка |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11498118B2 (uk) |
| EP (2) | EP3611277B1 (uk) |
| JP (2) | JP7010930B2 (uk) |
| CN (2) | CN110770359B (uk) |
| UA (2) | UA125661C2 (uk) |
| WO (2) | WO2018190424A1 (uk) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114699655A (zh) | 2017-07-11 | 2022-07-05 | 反射医疗公司 | 用于pet检测器余辉管理的方法 |
| US11369806B2 (en) | 2017-11-14 | 2022-06-28 | Reflexion Medical, Inc. | Systems and methods for patient monitoring for radiotherapy |
| CN109465419B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-03-30 | 陕西天成航空材料有限公司 | 一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备及方法 |
| JP7261615B2 (ja) * | 2019-03-01 | 2023-04-20 | 東邦チタニウム株式会社 | ハース、電子ビーム溶解炉、及び鋳造品の製造方法 |
| CN111945022B (zh) * | 2020-08-10 | 2021-12-31 | 昆明理工大学 | 一种减少eb炉熔炼钛及钛合金扁锭拉锭时间的方法 |
| RU2753847C1 (ru) * | 2020-10-12 | 2021-08-24 | Публичное акционерное общество "Электромеханика" | Способ и устройство для производства металлического слитка |
| CN112496278A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-16 | 攀枝花云钛实业有限公司 | 电子束冷床熔炼圆锭的方法 |
| CN114505471B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-04-23 | 襄阳金耐特机械股份有限公司 | 一种多自由度浇铸机 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4932635A (en) | 1988-07-11 | 1990-06-12 | Axel Johnson Metals, Inc. | Cold hearth refining apparatus |
| US4838340A (en) | 1988-10-13 | 1989-06-13 | Axel Johnson Metals, Inc. | Continuous casting of fine grain ingots |
| JPH04124229A (ja) * | 1990-09-14 | 1992-04-24 | Nippon Steel Corp | チタン合金の電子ビーム溶解方法 |
| JP3725873B2 (ja) | 2003-01-31 | 2005-12-14 | 東邦チタニウム株式会社 | 金属チタンの電子ビーム溶解方法 |
| JP3759933B2 (ja) * | 2003-03-13 | 2006-03-29 | 東邦チタニウム株式会社 | 高融点金属の電子ビーム溶解方法 |
| JP4443430B2 (ja) * | 2005-01-25 | 2010-03-31 | 東邦チタニウム株式会社 | 電子ビーム溶解装置 |
| WO2008078402A1 (ja) | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Toho Titanium Co., Ltd. | 金属インゴットの溶製方法 |
| WO2008084702A1 (ja) | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Nikon Corporation | 光学素子、ファインダー光学系、測光光学系及び撮影光学系と、これらを用いた結像方法および測光方法 |
| JP5380264B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-01-08 | 東邦チタニウム株式会社 | 金属インゴットの溶製方法 |
| JP5694068B2 (ja) * | 2011-06-18 | 2015-04-01 | 東邦チタニウム株式会社 | 金属製造用溶解原料およびこれを用いた金属の溶解方法 |
| JP5580366B2 (ja) | 2012-05-29 | 2014-08-27 | 東邦チタニウム株式会社 | チタンインゴットの製造方法 |
-
2018
- 2018-04-13 JP JP2019512578A patent/JP7010930B2/ja active Active
- 2018-04-13 JP JP2019512583A patent/JP6922977B2/ja active Active
- 2018-04-13 US US16/604,916 patent/US11498118B2/en active Active
- 2018-04-13 UA UAA201911104A patent/UA125661C2/uk unknown
- 2018-04-13 WO PCT/JP2018/015555 patent/WO2018190424A1/ja unknown
- 2018-04-13 EP EP18783838.8A patent/EP3611277B1/en active Active
- 2018-04-13 US US16/604,906 patent/US11833582B2/en active Active
- 2018-04-13 EP EP18784257.0A patent/EP3611278B1/en active Active
- 2018-04-13 WO PCT/JP2018/015536 patent/WO2018190419A1/ja unknown
- 2018-04-13 UA UAA201911107A patent/UA125662C2/uk unknown
- 2018-04-13 CN CN201880039148.2A patent/CN110770359B/zh active Active
- 2018-04-13 CN CN201880040085.2A patent/CN110770360B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3611278A1 (en) | 2020-02-19 |
| US11498118B2 (en) | 2022-11-15 |
| US20200164432A1 (en) | 2020-05-28 |
| EP3611278B1 (en) | 2023-02-08 |
| EP3611277A1 (en) | 2020-02-19 |
| JPWO2018190419A1 (ja) | 2020-05-14 |
| JP7010930B2 (ja) | 2022-01-26 |
| CN110770360B (zh) | 2022-02-01 |
| US20200122226A1 (en) | 2020-04-23 |
| EP3611277A4 (en) | 2020-08-05 |
| JP6922977B2 (ja) | 2021-08-18 |
| US11833582B2 (en) | 2023-12-05 |
| EP3611277B1 (en) | 2022-03-16 |
| WO2018190424A1 (ja) | 2018-10-18 |
| EP3611278A4 (en) | 2020-08-05 |
| CN110770360A (zh) | 2020-02-07 |
| CN110770359B (zh) | 2021-10-15 |
| WO2018190419A1 (ja) | 2018-10-18 |
| CN110770359A (zh) | 2020-02-07 |
| JPWO2018190424A1 (ja) | 2020-02-27 |
| UA125662C2 (uk) | 2022-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA125661C2 (uk) | Спосіб виробництва металевого зливка | |
| WO2016014499A1 (en) | Optimization of melt pool shape in a joining process | |
| AU2006319123B2 (en) | Cooling element and method for manufacturing the same | |
| JP5896811B2 (ja) | チタンまたはチタン合金からなる鋳塊の連続鋳造用の鋳型およびこれを備えた連続鋳造装置 | |
| EA039285B1 (ru) | Способ производства металлического слитка | |
| JP2004276039A (ja) | 高融点金属の電子ビーム溶解方法 | |
| TW201021943A (en) | Immersion nozzle | |
| JP3789984B2 (ja) | 高炉出銑樋 | |
| JP2009079790A (ja) | 金属の電子ビーム溶解炉および同炉を用いた金属の溶解方法 | |
| RU2656913C1 (ru) | Фурма для донной продувки металла газами в ковше | |
| EA039286B1 (ru) | Способ производства металлического слитка | |
| JP4896599B2 (ja) | 窪み型湯溜り付浸漬ノズルを用いた低炭素鋼の連続鋳造方法 | |
| AT515566A1 (de) | Verfahren zur Kühlung von flüssigkeitsgekühlten Kokillen für metallurgische Prozesse | |
| CN110023008A (zh) | 连续铸造喷嘴导流器 | |
| JP7261615B2 (ja) | ハース、電子ビーム溶解炉、及び鋳造品の製造方法 | |
| JP7169300B2 (ja) | 非対称スラブノズル及びそれを含む金属を鋳造するための冶金用アセンブリ | |
| UA93097C2 (uk) | Спосіб виготовлення низьковуглецевої сталевої смуги | |
| DE10031361A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum schlackenfreien Abstechen einer Metall-, insbesondere einer Stahl-Schmelze, aus einem senkrecht stehenden metallurgischen Gefäß | |
| KR20140145382A (ko) | 용탕 처리 장치 | |
| SU427781A1 (ru) | Затравка | |
| EP2803927A1 (de) | Metallurgisches Ofengefäß und Verfahren zu seinem Betrieb | |
| EP3233329A1 (de) | VERTEILER FÜR STRANGGIEßANLAGEN | |
| JP2011189382A (ja) | ロングノズル | |
| JP2013194953A (ja) | 減温塔 | |
| DE19512485A1 (de) | Gasspülstein |