RU2213791C2

RU2213791C2 - Method of production of ingots

Info

Publication number: RU2213791C2
Application number: RU2001127701A
Authority: RU
Inventors: В.В. Тетюхин; А.В. Иванов; П.С. Альтман; А.Ю. Максимов
Original assignee: ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-10-10

Abstract

FIELD: electrometallurgy; vacuum arc remelting of metals and alloys at double and more remelting cycles. SUBSTANCE: adapter part of reprocessing cinder is provided with projecting part; first remelting cycle and intermediate remelting cycles are performed on projecting part of reprocessing cinder. Proposed method facilitates transportation and placing of reprocessing cinder in tray of crystallizer by means of standard cargo-hoisting mechanisms at visual monitoring of final phase ingot melting process. EFFECT: enhanced efficiency and reliability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при вакуумно-дуговом переплаве металлов и сплавов, в частности при их двойном или более переплавах. The invention relates to electrometallurgy and can be used in vacuum-arc remelting of metals and alloys, in particular when they are double or more remelting.

Известен способ получения слитков, при котором первый переплав прессованного, расходуемого электрода ведут на оборотный огарок, в результате чего получают монолитный, расходуемый электрод, который содержит цилиндрическое тело и огарок в виде хвостовика и переходной части. Электрод полностью готов для второго переплава и крепится к электрододержателю с помощью хвостовика. Последующий переплав ведут и заканчивают либо при переходе с цилиндрического тела электрода на конический участок огарка, либо при расплавлении конического участка огарка до диаметра равного диаметру прессованного расходуемого электрода, а на поверхности оборотного огарка после расплавления всей расходуемой части электрода образуется сферическое углубление (Патент RU 2082789, 1997 г.). A known method of producing ingots, in which the first remelting of the pressed, sacrificial electrode is led to a cinder, resulting in a monolithic, consumable electrode, which contains a cylindrical body and cinder in the form of a shank and a transitional part. The electrode is completely ready for the second remelting and is attached to the electrode holder with a shank. The subsequent remelting is conducted and completed either upon transition from the cylindrical body of the electrode to the conical section of the cinder, or when the conical section of the cinder is melted to a diameter equal to the diameter of the pressed consumable electrode, and a spherical recess is formed on the surface of the cinder after melting the entire consumable part of the electrode (Patent RU 2082789, 1997).

Данному способу присущи следующие существенные недостатки, которые не позволяют механизировать установку огарка в кристаллизатор и осуществлять выведение усадочной раковины на расходуемом электроде или слитке при его выплавке:
- общая высота оборотного огарка и переходной части равна или меньше размера стыковочного паза поддона кристаллизатора, что исключает использование стандартных грузоподъемных механизмов в процессе транспортировки и установки оборотного огарка;
- плавление электрода заканчивается на коническом участке оборотного огарка, что не обеспечивает стабильности процесса плавки на его конечной стадии, следствием чего являются получение усадочной раковины на слитке и сферического углубления на оборотном огарке с неконтролируемыми размерами;
- сложность центрирования нижней части расходуемого электрода.This method has the following significant disadvantages that do not allow to mechanize the installation of the cinder in the mold and to remove the shrink shell on the consumable electrode or ingot during its smelting:
- the total height of the turn cinder and the transitional part is equal to or less than the size of the docking groove of the mold tray, which eliminates the use of standard lifting mechanisms in the process of transportation and installation of the turn cinder;
- the melting of the electrode ends on the conical section of the cinder, which does not ensure the stability of the smelting process at its final stage, which results in the production of a shrink shell on the ingot and a spherical recess on the cinder with uncontrolled dimensions;
- the difficulty of centering the lower part of the consumable electrode.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является, разработка технологичного способа получения слитков двойного или более переплавов, в которых обеспечивается простота и надежность транспортировки и установки в поддон кристаллизатора оборотного огарка стандартными грузоподъемными механизмами, центровка расходуемого электрода относительно кристаллизатора перед его плавкой по центрирующему углублению в оборотном огарке, а при плавке слитка возможность визуального контроля начала конечной фазы плавки, в которой посредством изменения параметров тока дуги выводится усадочная раковина слитка. The problem to which the claimed invention is directed is the development of a technological method for producing ingots of double or more remelts, in which the simplicity and reliability of transportation and installation of a cinder with a standard lifting mechanisms in the pallet of the mold are ensured, the electrode to be centered relative to the mold before melting in the centering recess in the cinder, and when melting the ingot, the ability to visually control the beginning of the final phase of melting, in which minutes by changing the arc current output parameters of the ingot shrinkage cavity.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения слитков, включающем первый переплав прессованного расходуемого электрода и промежуточные переплавы литых электродов на оборотный огарок, состоящий из хвостовика и переходной части, установленной в поддоне кристаллизатора, с последующим переплавом финишного расходуемого электрода в слиток, переходную часть оборотного огарка выполняют с выступающей частью, а первый и промежуточные переплавы ведут на выступающую из поддона часть переходной части оборотного огарка. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing ingots, including the first remelting of the pressed consumable electrode and intermediate remelting of the cast electrodes on the cinder, consisting of a shank and a transitional part installed in the mold tray, followed by remelting the finishing consumable electrode into an ingot, the transitional part the reverse cinder is performed with the protruding part, and the first and intermediate remelts lead to the part of the transitional ogar transition part protruding from the pan a.

На торце выступающей части переходной части оборотного огарка выполняют центрирующее углубление с геометрическими формами, аналогичными формам выступа, который расположен на сопрягаемом торце расходуемого электрода. At the end of the protruding part of the transitional part of the cinder, a centering recess is made with geometric shapes similar to the forms of the protrusion, which is located on the mating end of the consumable electrode.

На боковой поверхности выступающей части переходной части оборотного огарка выполняют ступенчатую проточку. On the side surface of the protruding part of the transitional part of the cinder, a stepped groove is made.

Выполнение переходной части оборотного огарка с выступающей частью из поддона кристаллизатора позволяет транспортировать и устанавливать его в поддон кристаллизатора. The implementation of the transitional part of the cinder with the protruding part of the mold tray allows you to transport and install it in the mold tray.

Выполнение на торце выступающей части переходной части центрирующего углубления позволяет быстро и надежно производить центрирование расходуемого электрода относительно стенок кристаллизатора при его установке. The implementation at the end of the protruding part of the transitional part of the centering recess allows you to quickly and reliably center the consumable electrode relative to the walls of the mold when it is installed.

Выполнение ступенчатой проточки на боковой поверхности выступающей части переходной части оборотного огарка позволяет, по степени ее свечения, визуально контролировать начало окончательной фазы плавления расходуемого электрода. The implementation of a stepped groove on the lateral surface of the protruding part of the transitional part of the cinder allows, by the degree of its glow, to visually control the beginning of the final phase of melting of the consumable electrode.

На фиг. 1 показано начало плавления расходуемых электродов первого или промежуточного переплава; на фиг.2 показано окончание плавления литых расходуемых электродов - промежуточный или финишные переплавы. In FIG. 1 shows the beginning of melting of consumable electrodes of the first or intermediate remelting; figure 2 shows the end of the melting of the cast consumable electrodes - intermediate or finish remelting.

Плавка ведется в кристаллизаторе, состоящем из кристаллизатора 1, поддона 2, в рабочее углубление поддона 2 установлен оборотный огарок, состоящий из хвостовика 3 и выступающей части переходной части 4, на выступающей части оборотного огарка выполнена ступенчатая проточка 5, а на ее торцевой поверхности центрирующее углубление 6. На расходуемом электроде 7 выполнен центрирующий выступ 8. При промежуточных и финишных плавках расходуемый электрод закрепляется в электродержателе 9. Melting is carried out in a mold consisting of a mold 1, a pallet 2, a revolving cog is installed in the working recess of the pallet 2, consisting of a shank 3 and a protruding part of the transition part 4, a stepped groove 5 is made on the protruding part of the revolving casing, and a centering recess on its end surface 6. A centering protrusion 8 is made on the sacrificial electrode 7. For intermediate and finish melts, the consumable electrode is fixed in the electrode holder 9.

Пример
Предложенный способ был опробован на вакуумных дуговых печах ДТВ 8, 7-10 при выплавке слитков двойного переплава из сплава 6A14V.Example
The proposed method was tested on vacuum arc furnaces DTV 8, 7-10 during the smelting of double remelted ingots from 6A14V alloy.

Первый переплав. Оборотный огарок за ступенчатую проточку 5 с помощью электромостового крана был транспортирован и установлен в рабочее углубление поддона 2, на которое затем установили кристаллизатор 1, имеющий внутренний диаметр 705 мм. Далее установили прессованный расходуемый электрод диаметром 560 мм, совместив центрирующий выступ электрода 7 с центрирующим углублением 6 оборотного огарка. Верхний конец электрода 7 отцентровали клиньями. Собранный комплект установили на печь первого переплава. Включили систему охлаждения и отвакуумировали печь, затем приварили к верхнему торцу электрода 7 расходуемый огарок, закрепленный в электрододержателе печи. После остывания печи удалили центрирующие клинья. Далее была проведена плавка в штатном режиме. Остывший слиток-электрод 7 выгрузили из кристаллизатора печи и на токарном станке отрезали корону литниковой части, а на переходной части оборотного огарка выполнили ступенчатую проточку 5. The first remelting. The cinder for the stepped groove 5 was transported using an electric bridge crane and installed in the working recess of the pallet 2, onto which then a mold 1 having an inner diameter of 705 mm was installed. Next, a pressed consumable electrode with a diameter of 560 mm was installed, aligning the centering protrusion of the electrode 7 with the centering recess 6 of the cinder. The upper end of electrode 7 was centered by wedges. The assembled kit was installed on the first remelting furnace. The cooling system was turned on and the furnace was evacuated, then a consumable cinder fixed to the furnace holder was welded to the upper end of electrode 7. After cooling the furnace, centering wedges were removed. Next, melting was carried out in normal mode. The cooled ingot electrode 7 was unloaded from the furnace mold and the crown of the gate part was cut off on a lathe, and a step groove 5 was made on the transitional part of the turnaround.

Полностью подготовленный слиток-электрод 7 загрузили в печь второго переплава и за хвостовик 3 закрепили на электрододержателе. Всю расходуемую часть электрода сплавили в слиток диаметром 870 мм, процесс вели в гелии. Конечную стадию процесса контролировали визуально по возрастающему свечению ступенчатой проточки 5. Переплав вели при токе 35-37 кА и напряжении на дуге 48-52 В. На завершающей стадии плавления для вывода усадочной раковины ток снизили до 15 кА, а затем до 10 кА и менее. После окончания процесса плавки слиток и оборотный огарок выгрузили из печи. На токарном станке провели обработку оборотного огарка, выточив центрирующее углубление 6 на торце переходной части 4. Далее оборотный огарок вовлекался в технологический процесс при выплавке партии слитков в количестве 6 шт. При каждой очередной плавке переходная часть оборотного огарка качественно освежается и восстанавливается. A fully prepared ingot electrode 7 was loaded into the furnace of the second remelting and fixed to the shank 3 on the electrode holder. The entire consumable part of the electrode was fused into an ingot with a diameter of 870 mm; the process was conducted in helium. The final stage of the process was visually controlled by the increasing luminescence of the stepped groove 5. The remelting was carried out at a current of 35-37 kA and a voltage on the arc of 48-52 V. At the final stage of melting, the current was reduced to 15 kA and then to 10 kA or less to withdraw the shrinkable shell. . After the melting process, the ingot and the cinder were unloaded from the furnace. On the lathe, we processed the cinder, turning the centering recess 6 at the end of the transitional part 4. Next, the cinder was involved in the process when smelting a batch of ingots in the amount of 6 pcs. With each subsequent smelting, the transitional part of the cinder is refreshed and restored in a quality manner.

Таким образом, заявленный способ получения слитков, обеспечивает уменьшение вспомогательного времени в технологическом процессе, снижение трудозатрат, увеличение выхода годного и повышение качества выплавляемого электрода. Thus, the claimed method of producing ingots, reduces the auxiliary time in the process, reduce labor costs, increase yield and improve the quality of the smelted electrode.

Claims

1. A method of producing ingots, comprising a first remelting of a pressed consumable electrode and intermediate remelting of cast electrodes to a cinder, consisting of a shank and a transitional part and installed in the mold tray, with subsequent remelting of the final consumable electrode into an ingot, characterized in that the transitional part of the cinder carry out with the protruding part, and the first and intermediate remelts lead to the protruding part of the transitional part protruding from the pallet.

2. The method according to claim 1, characterized in that at the end of the protruding part of the transitional part of the cinder, a centering recess is performed with geometric shapes similar to the forms of the protrusion, which is located on the mating end of the consumable electrode.

3. The method according to claim 1, characterized in that on the lateral surface of the protruding part of the transitional part of the cinder, a stepped groove is made.