RU2148665C1 - Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment - Google Patents
Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2148665C1 RU2148665C1 RU99100126A RU99100126A RU2148665C1 RU 2148665 C1 RU2148665 C1 RU 2148665C1 RU 99100126 A RU99100126 A RU 99100126A RU 99100126 A RU99100126 A RU 99100126A RU 2148665 C1 RU2148665 C1 RU 2148665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- steel
- waste
- consumable
- wastes
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003825 pressing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 title description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 23
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 description 2
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 235000013861 fat-free Nutrition 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к металлургической переработке вторичных стальных некомпактных материалов в виде стружки, листовой обрези и тому подобных отходов производства. The invention relates to metallurgy, and in particular to the metallurgical processing of secondary non-compact steel materials in the form of shavings, sheet trimmings and the like of industrial waste.
Известен способ электрошлаковой выплавки слитков ферротитана из стальной и титановой стружки, включающий наведение в кристаллизаторе посредством нерасходуемых металлических охлаждаемых электродов шлаковой ванны и постепенное расплавление в шлаке титановой и стальной стружки, причем при загрузке стальной стружки в электрической цепи периодически отключают ток. (Авт. свид. СССР N 1765222, C 22 B 9/18, 1992) - прототип. A known method of electroslag smelting of ferrotitanium ingots from steel and titanium shavings, comprising inducing a slag bath in the mold using non-consumable metal cooled electrodes of the slag and gradually melting titanium and steel shavings in the slag; (Auth. Certificate. USSR N 1765222, C 22 B 9/18, 1992) - prototype.
В известном способе стружку перед плавкой дробят и обжигают от эмульсии в печи сопротивления, загрузку стружки в кристаллизатор производят из бункера россыпью, переплав ведут на шлаке АНФ-1П (чистый фтористый кальций CaF2) с добавлением 8-10% оксида титана TiO2, заранее расплавленном и загруженным в кристаллизаторе до загрузки стружки.In the known method, the chips are crushed and fired from the emulsion in a resistance furnace before melting, the chips are loaded into the mold from the hopper in bulk, remelted on ANF-1P slag (pure calcium fluoride CaF 2 ) with the addition of 8-10% titanium oxide TiO 2 , in advance molten and loaded into the mold before loading the chips.
Заявленный способ совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: загрузки стальных отходов в кристаллизатор, постепенное расплавление их в присутствии CaF2.The claimed method coincides with this method according to the following essential features: loading steel waste into the mold, their gradual melting in the presence of CaF 2 .
Недостатком способа является необходимость предварительной очистки и измельчения стружки, ограничение ее массы первоначально заданным объемом шлаковой ванны для того, чтобы, проходя через слой CaF2, она расплавилась полностью.The disadvantage of this method is the need for preliminary cleaning and grinding of chips, limiting its mass to the originally specified volume of the slag bath so that, passing through the CaF 2 layer, it melts completely.
Кроме того, металл слитка, полученного данным способом, не может быть применен непосредственно на изготовление полуфабрикатов. In addition, the metal of the ingot obtained by this method cannot be applied directly to the manufacture of semi-finished products.
Известно устройство для прессования блоков расходуемых электродов из кусковых сыпучих компонентов шихты, включая оборотные отходы, содержащее контейнер, матрицу-втулку, установленную в контейнере, имеющую ступенчатую рабочую поверхность, систему центрирующих и правящих электрод втулок, установленных соосно с матрицей-втулкой последовательно одна за другой, пресс-штемпель с фигурной пресс-шайбой и пресс-штемпель с плоской пресс-шайбой. (Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия. 1978, с. 268-269, рис. 107, 108) - прототип. A device for pressing blocks of consumable electrodes from lumpy bulk components of a charge, including recycled waste, containing a container, a sleeve matrix installed in the container, having a stepped working surface, a system of centering and straightening electrode bushings installed coaxially with the matrix sleeve in series with each other , a stamp with a figured press washer and a stamp with a flat press washer. (Titanium alloys. Melting and casting of titanium alloys. - M.: Metallurgy. 1978, S. 268-269, Fig. 107, 108) - prototype.
Данное устройство предназначено для использования на вертикальных прессах при полунепрерывном прессовании расходуемых электродов титановых сплавов для последующего получения слитков методом вакуумного дугового переплава. This device is intended for use on vertical presses during semi-continuous pressing of consumable electrodes of titanium alloys for the subsequent production of ingots by vacuum arc remelting.
В металлургии сталей прессование аналогичных расходуемых электродов практически не производится и в литературе не описано. In the metallurgy of steels, the pressing of similar consumable electrodes is practically not performed and is not described in the literature.
Данное устройство совпадает с заявленным устройством по следующим существенным признакам: наличие контейнера, матрицы, установленной внутри контейнера, и наличие пресс-штемпеля с жестко закрепленной на нем плоской пресс-шайбой. This device coincides with the claimed device according to the following essential features: the presence of a container, a matrix installed inside the container, and the presence of a press stamp with a flat press washer fixed to it.
Недостатком известного устройства является его неприменимость для прессования блоков стальных расходуемых электродов. A disadvantage of the known device is its inapplicability for pressing blocks of steel consumable electrodes.
Задачей, на решение которой направлены заявленные способ изготовления слитков из некомпактных стальных отходов и устройство для прессования блоков стальных расходуемых электродов для осуществления способа, является вовлечение тонких некомпактных стальных отходов в виде стружки, листовой обрези, облоя и т. п. без предварительной обработки непосредственно в производство годной продукции в виде прутков, плит, листов и т.п. The problem to be solved by the claimed method of manufacturing ingots from non-compact steel wastes and a device for pressing blocks of steel consumable electrodes for implementing the method is to involve thin non-compact steel wastes in the form of shavings, sheet trimmings, flashing, etc., without preliminary treatment directly in production of suitable products in the form of rods, plates, sheets, etc.
Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является одновременная очистка выплавляемого металла из газовых и неметаллических включений и от окислов под воздействием двух рафинирующих сред: вакуумма и флюса - при переплаве расходуемого электрода достаточной плотности. The only technical result achieved by the implementation of the claimed group of inventions is the simultaneous purification of the metal to be smelted from gas and nonmetallic inclusions and from oxides under the influence of two refining media: vacuum and flux - during remelting of a consumable electrode of sufficient density.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления слитков из некомпактных стальных отходов, преимущественно стружки и листовой обрези, содержащем загрузку отходов в кристаллизатор и постепенное расплавление в присутствии расплавленного флюса, в соответствии с изобретением отходы и флюс загружают в кристаллизатор одновременно в виде расходуемого электрода, состоящего из одного или более взаимосвязанных блоков из спрессованных отходов, внутри каждого из которых запрессована по крайней мере одна порция флюса, помещенного в металлическую капсулу, расплавление флюса производят порционно совместно с расплавлением отходов, а переплав расходуемого электрода осуществляют в вакуумной дуговой печи. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing ingots from non-compact steel wastes, mainly chips and sheet trimmings, containing the waste being loaded into the mold and gradually melted in the presence of molten flux, in accordance with the invention, the waste and flux are loaded into the crystallizer simultaneously as a consumable electrode consisting of one or more interconnected blocks of compressed waste, inside of each of which at least one portion of flux is pressed placed in a metal capsule, the flux is melted in batches together with the waste melting, and the consumable electrode is re-melted in a vacuum arc furnace.
Перед загрузкой расходуемого электрода в кристаллизатор вакуумной дуговой печи на ее поддон помещают порцию флюса и поверх него - порцию стальных отходов, причем оба вещества - в твердом состоянии россыпью. Before loading the consumable electrode into the mold of a vacuum arc furnace, a portion of flux is placed on its tray and a portion of steel waste is placed on top of it, both of which are solid in bulk.
Сущность заявленного способа заключается в сочетании процессов электро-шлакового переплава (ЭШП) и вакуумного дугового переплава (ВДП). В процессе плавки в вакуумной дуговой печи на металл воздействуют одновременно две рафинирующие среды: вакуум, удаляющий газовые включения, и расплавленный флюс, играющий роль молекулярного сита (фильтра) от неметаллических включений при условии достаточной толщины его слоя на ванне жидкого металла. При этом сверсуммарный эффект заключается в том, что в процессе плавки карбиды флюса восстанавливают окислы металла с выделением газов CO и CO2, удаляемых из расплава вакуумом. А столб электрической дуги ВДП дополнительно разлагает окислы. Таким образом, отрицательный эффект воздействия карбидов при ЭШП, выражающийся в науглероживании слитков, трансформируется в заявленном способе в положительный эффект очистки слитка от окислов. Заявленный способ полностью предотвращает образование пленов пористого черного цвета, расположенных огромными участками в теле слитка, выплавленного ВДП из нержавеющих сталей.The essence of the claimed method lies in the combination of processes of electro-slag remelting (ESR) and vacuum arc remelting (VDP). In the process of melting in a vacuum arc furnace, two refining media act simultaneously on the metal: vacuum, which removes gas inclusions, and molten flux, which plays the role of a molecular sieve (filter) from non-metallic inclusions, provided that its layer thickness on the liquid metal bath is sufficient. Moreover, the super-total effect is that during the smelting process, flux carbides reduce metal oxides with the release of CO and CO 2 gases, which are removed from the melt by vacuum. And the column of the electric arc of the VDP further decomposes the oxides. Thus, the negative effect of carbides during ESR, expressed in the carburization of ingots, is transformed in the claimed method into the positive effect of purification of the ingot from oxides. The claimed method completely prevents the formation of porous black films located in huge sections in the body of an ingot smelted by VDP from stainless steels.
Предварительная загрузка на поддон кристаллизатора порции флюса и на него - порции стальных отходов в твердом состоянии, россыпью, позволяет зажечь электрическую дугу этими отходами и загруженным в печь расходуемым электродом и начать процесс переплава расходуемого электрода с наведения на поддоне ванны жидкого металла и слоя расплавленного флюса. The preliminary loading of a portion of the flux on the crystallizer tray and on it - solid waste portions of steel waste, allows you to ignite the electric arc with this waste and the consumable electrode loaded in the furnace and begin the process of remelting the consumable electrode by pointing liquid metal and a layer of molten flux on the bath tray.
Загрузка отходов в кристаллизатор в виде расходуемого электрода, состоящего из взаимосвязанных блоков из спрессованных отходов позволяет получить стабильную электрическую дугу в вакуумной дуговой печи, а загрузка флюса в кристаллизатор одновременно с отходами в виде порций, помещенных в металлические капсулы, запрессованные внутри каждого блока, обеспечивает постепенное порционное расплавление флюса совместно с отходами. Расплавленный флюс полностью закрывает зеркало жидкого металла слоем регламентированной толщины, достаточной для того, чтобы сформировать фронт кристаллизации металла в слитке почти плоским, как при ЭШП, и закрыть зазор между стенкой кристаллизатора и слитком. Количество порций флюса внутри каждого блока электрода может быть 1 и более в зависимости от вида отходов: чем больше на них окислов, тем больше порций. Порционное расплавление флюса по мере расплавления отходов обеспечивает постепенное дозированное возобновление слоя расплавленного флюса, расходуемого в процессе плавки по стенке кристаллизатора, и тем самым сохраняет целостность защитного слоя. The loading of waste into the mold in the form of a consumable electrode, consisting of interconnected blocks of compressed waste, makes it possible to obtain a stable electric arc in a vacuum arc furnace, and loading the flux into the mold simultaneously with the waste in batches placed in metal capsules pressed inside each block provides a gradual batch melting of flux together with waste. The molten flux completely covers the liquid metal mirror with a layer of regulated thickness sufficient to form a crystallization front of the metal in the ingot almost flat, as in the case of ESR, and close the gap between the crystallizer wall and the ingot. The number of servings of flux inside each electrode block can be 1 or more, depending on the type of waste: the more oxides on them, the more portions. The batch melting of the flux as the waste melts provides a gradual metered renewal of the molten flux layer consumed during the melting process on the crystallizer wall, and thereby preserves the integrity of the protective layer.
Полученный слиток годен для последующего переплава или сразу для передела на прутки, слябы, листы и т.д. The resulting ingot is suitable for subsequent remelting or immediately for conversion to bars, slabs, sheets, etc.
Указанный технический результат достигается также тем, что в устройстве для прессования блоков стальных расходуемых электродов из некомпактных отходов, преимущественно стружки и листовой обрези, содержащем контейнер, установленную в нем матрицу и пресс-штемпель с жестко закрепленной на нем плоской пресс-шайбой, в соответствии с изобретением рабочая поверхность матрицы выполнена ровной, а устройство содержит дополнительную пресс-шайбу, автономную от основной пресс-шайбы. The specified technical result is also achieved by the fact that in the device for pressing blocks of steel consumable electrodes from non-compact waste, mainly chips and sheet trimmings, containing a container, a matrix installed therein and a stamp with a flat press washer fixed to it, in accordance with By the invention, the working surface of the matrix is smooth, and the device contains an additional press washer, autonomous from the main press washer.
Матрица может иметь рабочую поверхность либо цилиндрической формы, либо в форме обратного конуса. The matrix may have a working surface either cylindrical or in the form of an inverse cone.
Устройство может быть снабжено дополнительно клинообразной заслонкой, перекрывающей матрицу со стороны ее выходного отверстия. The device can be equipped with an additional wedge-shaped damper that overlaps the matrix from the side of its outlet.
Дополнительная пресс-шайба, установленная автономно от основной пресс-шайбы на входном отверстии матрицы, контактирует своей рабочей поверхностью с отходами, а противоположной поверхностью - с основной пресс-шайбой, жестко закрепленной на пресс-штемпеле. Дополнительная пресс-шайба имеет возможность свободного скольжения в радиальных направлениях по поверхности контакта с основной пресс-шайбой в процессе прессования, что предотвращает защемление основной пресс-шайбы и поломку хвостовика пресс-штемпеля на его прямом ходу или залипание прессуемых отходов на боковой поверхности основной пресс-шайбы и заклинивание пресс-штемпеля на его обратном ходу. По сути дела, наличие дополнительной пресс-шайбы, автономной от основной, обеспечивает реальную возможность изготовления блока стального прессованного расходуемого электрода достаточной плотности из некомпактных отходов без предварительного измельчения. An additional press washer installed independently from the main press washer at the inlet of the matrix contacts its waste surface with its working surface and the main press washer fixed to the press stamp on its opposite surface. The additional press washer has the ability to freely slide in radial directions along the contact surface with the main press washer during the pressing process, which prevents the main press washer from being pinched and the shank of the stamp on its forward stroke or sticking to the pressed waste on the side surface of the main press Washers and jamming of the stamp on its return stroke. In fact, the presence of an additional press washer, autonomous from the main one, provides a real possibility of manufacturing a block of a pressed steel consumable electrode of sufficient density from non-compact waste without preliminary grinding.
Выполнение рабочей поверхности матрицы ровной обеспечивает свободное продвижение дополнительной пресс-шайбы в матрице. The implementation of the working surface of the matrix smooth provides free advancement of an additional press washer in the matrix.
При повышенных требованиях к плотности электродов и при переработке более мелких отходов рабочую поверхность матрицы выполняют цилиндрической. При переработке более крупных отходов рабочую поверхность матрицы выполняют в форме обратного конуса. При этом плотность блоков электрода несколько снижается, однако является достаточной для последующего переплава в вакуумной дуговой печи. With increased requirements for the density of the electrodes and in the processing of smaller wastes, the working surface of the matrix is cylindrical. When processing larger waste, the working surface of the matrix is in the form of an inverse cone. In this case, the density of the electrode blocks is somewhat reduced, however, it is sufficient for subsequent remelting in a vacuum arc furnace.
Установка на выходном отверстии матрицы клинообразной заслонки позволяет достичь необходимой механической прочности блока электрода за счет набора давления в прессе. Installing a wedge-shaped damper on the outlet of the matrix allows you to achieve the necessary mechanical strength of the electrode block due to the set pressure in the press.
Угол обратной конусности рабочей поверхности матрицы, отношение массы порции флюса к массе отходов в блоке электрода, число порций флюса и расположение их в блоке зависят от вида отходов, наличия и количества окислов на поверхности отходов, от марки сталей отходов и составляет предмет "ноу-хау" изобретения. Режимы плавки каждого конкретного расходуемого электрода также составляют предмет "ноу-хау" изобретения. The angle of inverse taper of the working surface of the matrix, the ratio of the mass of a portion of the flux to the mass of waste in the electrode block, the number of portions of the flux and their location in the block depend on the type of waste, the presence and amount of oxides on the surface of the waste, on the grade of the waste steel and is the subject of know-how "inventions. The melting modes of each particular consumable electrode also constitute the subject of the know-how of the invention.
В настоящей заявке на выдачу патента соблюдено требование единства изобретения, поскольку устройство для прессования блоков стальных расходуемых электродов из некомпактных отходов, преимущественно стружки и листовой обрези, предназначено для осуществления способа изготовления слитков из этих некомпактных отходов. In the present application for the grant of a patent, the unity of invention is met, since a device for pressing blocks of steel consumable electrodes from non-compact waste, mainly shavings and sheet trimmings, is intended to implement a method of manufacturing ingots from these non-compact waste.
Заявленные изобретения решают одну и ту же задачу - вовлечение тонких некомпактных стальных отходов без предварительной обработки непосредственно в производство годной продукции в виде прутков, плит, листов и т.п. за счет достижения одного и того же технического результата - одновременная очистка переплавляемого металла от газовых и неметаллических включений и от окислов под воздействием двух рефинирующих сред: вакуума и флюса - при переплаве расходуемого электрода достаточной прочности. The claimed inventions solve the same problem - the involvement of thin non-compact steel waste without pre-treatment directly in the production of suitable products in the form of rods, plates, sheets, etc. due to the achievement of the same technical result, the simultaneous purification of the remelted metal from gas and non-metallic inclusions and from oxides under the influence of two refining media: vacuum and flux - when the consumable electrode is melted of sufficient strength.
На чертеже показано устройство для прессования блоков стального расходуемого электрода (с обратной конусностью рабочей поверхности матрицы). The drawing shows a device for pressing blocks of a steel consumable electrode (with the inverse taper of the working surface of the matrix).
Устройство содержит контейнер 1, установленную в нем матрицу 2, рабочая поверхность 3 которой выполнена в форме обратного конуса с углом, а также пресс-штемпель 4 с жестко закрепленной на нем основной пресс-шайбой 5. На входном отверстии матрицы установлена дополнительная пресс-шайба 6. Со стороны выходного отверстия матрицы установлена клинообразная заслонка 7. The device comprises a container 1, a matrix 2 installed in it, the working surface 3 of which is made in the form of an inverse cone with an angle, and a stamp 4 with a main press washer 5 fixed on it. An additional press washer 6 is installed on the matrix inlet . On the side of the outlet of the matrix installed wedge-shaped damper 7.
Пример 1. Example 1
Блоки расходуемого электрода диаметром 490 мм и длиной от 600 мм до 900 мм в зависимости от требуемого массы выплавляемого слитка прессовали на горизонтальном прессе усилием 5000 тс. В качестве шихты использовали отходы листопрокатного производства (мерные полосы, ленты в виде бухт) и листоштамповочного производства посуды из нержавеющей стали (рыхлые брикеты), без предварительной очистки и обезжиривания. Blocks of a consumable electrode with a diameter of 490 mm and a length of 600 mm to 900 mm, depending on the required mass of the smelted ingot, were pressed on a horizontal press with a force of 5000 tf. The waste used was sheet rolling production (measuring strips, ribbons in the form of coils) and sheet stamping production of stainless steel utensils (loose briquettes), without preliminary cleaning and degreasing.
Отходы загружали в матрицу с конической рабочей поверхностью по частям, а между этими навесками в матрице размещали капсулы с флюсом CaF2 рассчитанной массы. Затем после подпрессовки на входном отверстии установили дополнительную плоскую пресс-шайбу диаметром 400 мм, высотой 250...300 мм и движением пресс-штемпеля при закрытой заслонке спрессовали отходы и флюс в блок достаточной плотности и механической прочности. После этого блок вместе с дополнительной пресс-шайбой вывели из устройства. Пресс-шайбу удалили от блока. Полученные блоки использовали в последующем переплаве как по отдельности (расходуемый электрод диаметром 490 мм, длина 600 мм), так и после сварки нескольких штук (расходуемый электрод диаметром 400 мм, длина 2100 мм) в зависимости от требуемой массы выплавляемого слитка.Waste was loaded into the matrix with a conical working surface in parts, and capsules with CaF 2 flux of the calculated mass were placed between these samples in the matrix. Then, after pre-pressing, an additional flat press washer with a diameter of 400 mm, a height of 250 ... 300 mm and the movement of the press stamp with the shutter closed was pressed, waste and flux were pressed into a block of sufficient density and mechanical strength. After that, the unit together with an additional press washer was removed from the device. The press washer was removed from the unit. The resulting blocks were used in the subsequent remelting both individually (a consumable electrode with a diameter of 490 mm, a length of 600 mm), and after welding several pieces (a consumable electrode with a diameter of 400 mm, a length of 2100 mm), depending on the required mass of the smelted ingot.
Плавку расходуемых электродов осуществляли в вакуумной дуговой печи ДВС-5М массой по стали до 5000 кг в кристаллизаторы диаметром 570 мм и 670 мм. Предварительно на поддон печи устанавливали металлический короб определенного размера, в который насыпали флюс ЭШП на основе CaF2 (50% АНФ-6 + 50% CaF2) и поверх него для электрического контакта листовые стальные отходы - обрезь 50х50 мм. Загружали в печь электрод и зажигали электрическую дугу. Таким образом в начальный период плавки плавление велось как при ВДП. Происходило одновременное расплавление обрези и флюса и на поддон кристаллизатора наводился слой жидкого металла и слой флюса ЭШП. Параметры плавки (ток и напряжение на дуге) выбирали в зависимости от диаметра электрода и его механической прочности. При установившемся процессе плавки плавление велось, как при ВДП + ЭШП: электрод постепенно сплавлялся, при этом происходило расплавление стальных отходов и металлических капсул на торце электрода, частичное расплавление флюса и ссыпка остальной его части на слой расплавленного флюса. Таким образом, слой флюса по мере расходования его в зазор между стенкой кристаллизатора и наплавляемым слитком постоянно порционно восстанавливался до оптимальной толщины 60...100 мм.Consumable electrodes were melted in a DVS-5M vacuum arc furnace with a steel weight of up to 5000 kg into molds with a diameter of 570 mm and 670 mm. Previously, a metal box of a certain size was installed on the oven tray, into which a flux of ESR based on CaF 2 (50% ANF-6 + 50% CaF 2 ) was poured and sheet steel waste was cut over it for electrical contact - cut 50x50 mm. The electrode was loaded into the furnace and an electric arc was ignited. Thus, in the initial period of smelting, melting was carried out as in VDP. Simultaneous melting of the trimmer and flux occurred, and a layer of liquid metal and a layer of ESR flux were induced on the mold tray. Melting parameters (current and arc voltage) were selected depending on the diameter of the electrode and its mechanical strength. During the steady-state melting process, the melting was carried out as in the case of VDP + ESR: the electrode was gradually melted, while the steel waste and metal capsules melted at the electrode end, the flux partially melted, and the rest of it was poured onto a layer of molten flux. Thus, the flux layer as it is spent in the gap between the mold wall and the deposited ingot was constantly portionwise restored to the optimum thickness of 60 ... 100 mm.
После сплавления электрода при необходимости производили операцию выведения усадочной раковины на переходнике (огарке). After fusion of the electrode, if necessary, an operation was performed to remove the shrink shell on the adapter (cinder).
Пример 2. Example 2
В качестве шихты при прессовании блоков расходуемых электродов использовали загрязненную, необезжиренную стружку нержавеющей стали 12Х18Н10(Т) (до 30%) и ленты толщиной 0,1...0,5 мм в виде бухты (остальное). Прессовали блоки диаметром 390 мм аналогично описанному в примере 1. Отличие заключалось в том, что использовали матрицу с цилиндрической рабочей поверхностью. В качестве дополнительной пресс-шайбы использовали отрезок прутка диаметром 390 мм, длиной 250...300 мм из стали 12Х18Н10(Т). Плавку слитка осуществляли аналогично описанному выше. Неотделенную плоскую пресс-шайбу верхнего блока расходуемого электрода использовали в качестве несплавляемой части (огарка) при выведении усадочной раковины. As a charge in pressing blocks of consumable electrodes, contaminated, non-fat-free chips of stainless steel 12X18H10 (T) (up to 30%) and tapes 0.1 ... 0.5 mm thick in the form of a bay (rest) were used. Pressed blocks with a diameter of 390 mm as described in example 1. The difference was that they used a matrix with a cylindrical working surface. As an additional press washer, a piece of bar with a diameter of 390 mm and a length of 250 ... 300 mm from steel 12X18H10 (T) was used. The ingot was melted as described above. An undetached flat press washer of the upper block of the sacrificial electrode was used as an unmelted part (cinder) when removing the shrink shell.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99100126A RU2148665C1 (en) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99100126A RU2148665C1 (en) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2148665C1 true RU2148665C1 (en) | 2000-05-10 |
Family
ID=20214335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99100126A RU2148665C1 (en) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2148665C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201977C2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-04-10 | Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Материалов" | Method of manufacture of deformed blanks from metal chips and device for realization of this method |
| US6953078B2 (en) | 2002-10-09 | 2005-10-11 | Vladimir Leonidovich Girshov | Method for forming consumable electrodes from metallic chip scraps |
| US7037466B2 (en) | 2002-10-04 | 2006-05-02 | Vladimir Leonidovich Girshov | Method and apparatus for forming billets from metallic chip scraps |
| RU2289634C1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-12-20 | ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" | Charge materials briquetting method |
| RU2331679C2 (en) * | 2006-07-06 | 2008-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of production of consumable electrode |
| RU2346994C2 (en) * | 2007-03-16 | 2009-02-20 | Владимир Владимирович Дидковский | Method of electroslag melting of ferrotitanium |
| RU2355791C2 (en) * | 2007-05-30 | 2009-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of manufacturing of high reactivity metals and alloys ingots and vacuum-arc-refining furnace for manufacturing of reactivity metals and alloys ingots |
| RU2359432C1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Consumable electrode for vacuum arc furnace and method of making it |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2565249A1 (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-06 | Toho Titanium Co Ltd | CONSUMABLE ELECTRODE FOR THE PRODUCTION OF NB-TI ALLOY |
| WO1987005635A1 (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-24 | Premelt | Process and apparatus for introducing metal chips into a molten metal bath thereof |
| SU1765222A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-09-30 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона (Su) | Method of electro-slag ferrotitanium melting |
| RU2031174C1 (en) * | 1991-05-07 | 1995-03-20 | Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Process for manufacturing titanium alloy ingots |
| RU2039101C1 (en) * | 1993-06-08 | 1995-07-09 | Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method for electroslag ferrotitanium smelting |
| RU2063455C1 (en) * | 1990-07-10 | 1996-07-10 | Пермский машиностроительный завод им.В.И.Ленина | Method of steel ingot production |
| RU2082789C1 (en) * | 1995-01-13 | 1997-06-27 | Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of producing ingots |
| RU2114925C1 (en) * | 1997-04-15 | 1998-07-10 | Московский государственный технологический университет им.К.Э.Циалковского | Method for manufacture of consumable electrodes from lumpy metal wastes |
-
1999
- 1999-01-06 RU RU99100126A patent/RU2148665C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2565249A1 (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-06 | Toho Titanium Co Ltd | CONSUMABLE ELECTRODE FOR THE PRODUCTION OF NB-TI ALLOY |
| WO1987005635A1 (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-24 | Premelt | Process and apparatus for introducing metal chips into a molten metal bath thereof |
| RU2063455C1 (en) * | 1990-07-10 | 1996-07-10 | Пермский машиностроительный завод им.В.И.Ленина | Method of steel ingot production |
| SU1765222A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-09-30 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона (Su) | Method of electro-slag ferrotitanium melting |
| RU2031174C1 (en) * | 1991-05-07 | 1995-03-20 | Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Process for manufacturing titanium alloy ingots |
| RU2039101C1 (en) * | 1993-06-08 | 1995-07-09 | Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method for electroslag ferrotitanium smelting |
| RU2082789C1 (en) * | 1995-01-13 | 1997-06-27 | Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of producing ingots |
| RU2114925C1 (en) * | 1997-04-15 | 1998-07-10 | Московский государственный технологический университет им.К.Э.Циалковского | Method for manufacture of consumable electrodes from lumpy metal wastes |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Медовар Б.И. и др. Электрошлаковый переплав. - М.: Металлургиздат, 1963, с.160-161. * |
| Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1978, с.268-269, рис.107, 108. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201977C2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-04-10 | Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Материалов" | Method of manufacture of deformed blanks from metal chips and device for realization of this method |
| US7037466B2 (en) | 2002-10-04 | 2006-05-02 | Vladimir Leonidovich Girshov | Method and apparatus for forming billets from metallic chip scraps |
| US6953078B2 (en) | 2002-10-09 | 2005-10-11 | Vladimir Leonidovich Girshov | Method for forming consumable electrodes from metallic chip scraps |
| RU2289634C1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-12-20 | ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" | Charge materials briquetting method |
| RU2331679C2 (en) * | 2006-07-06 | 2008-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of production of consumable electrode |
| RU2346994C2 (en) * | 2007-03-16 | 2009-02-20 | Владимир Владимирович Дидковский | Method of electroslag melting of ferrotitanium |
| RU2355791C2 (en) * | 2007-05-30 | 2009-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of manufacturing of high reactivity metals and alloys ingots and vacuum-arc-refining furnace for manufacturing of reactivity metals and alloys ingots |
| RU2359432C1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Consumable electrode for vacuum arc furnace and method of making it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2148665C1 (en) | Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment | |
| US4047942A (en) | Thermite smelting of ferromolybdenum | |
| SU764902A1 (en) | Method of electroslag welding of light metals | |
| GB1564257A (en) | Manufacture of reactive metal alloys | |
| WO1997000978A1 (en) | Process for the manufacture of a high carbon cobalt-chromium-molybdenum alloy | |
| RU2355791C2 (en) | Method of manufacturing of high reactivity metals and alloys ingots and vacuum-arc-refining furnace for manufacturing of reactivity metals and alloys ingots | |
| KR100874086B1 (en) | How to play scrap metal scrap | |
| RU2335564C2 (en) | High titanium ferro alloy produced by two stages reduction out of ilmenite | |
| RU2286398C2 (en) | Method for metal casting with the use of lining slag as consumable electrode | |
| RU2335553C2 (en) | Consumable electrode for producing high titanium ferro alloy by means of electro slag melting | |
| RU2196843C2 (en) | Method for furnace melting of ferrotitanium from titanium oxides | |
| RU2167949C1 (en) | Method of producing ingots from alloys based on vanadium with titanium and chromium vacuum arc skull melting | |
| JP4652537B2 (en) | Method for melting titanium or titanium alloy scrap | |
| RU2200766C2 (en) | Method of recovering ceramic nuclear fuel from fuel element packets | |
| RU2313590C1 (en) | Consumable electrode producing method | |
| JPH0159341B2 (en) | ||
| RU2032754C1 (en) | Method for manufacture of roll | |
| JP7393582B1 (en) | Method for manufacturing copper-containing products | |
| RU2770807C1 (en) | Method for producing blanks from low-alloy copper-based alloys | |
| RU2087562C1 (en) | Method of production of large-sized ingot | |
| CN119546787A (en) | Method for extracting high melting point metals | |
| SU1735410A1 (en) | Method of smelting copper and its alloys | |
| EP1491644A1 (en) | Process and apparatus for the separation of ferrous parts from aluminium alloys | |
| RU2068453C1 (en) | Method of electroslag refining of powdered material | |
| RU2026388C1 (en) | Method for formation of slag bath in electroslag refining of consumable electrode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160107 |