[go: up one dir, main page]

RU2227167C1 - Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization - Google Patents

Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization

Info

Publication number
RU2227167C1
RU2227167C1 RU2002128337/02A RU2002128337A RU2227167C1 RU 2227167 C1 RU2227167 C1 RU 2227167C1 RU 2002128337/02 A RU2002128337/02 A RU 2002128337/02A RU 2002128337 A RU2002128337 A RU 2002128337A RU 2227167 C1 RU2227167 C1 RU 2227167C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
voltage
vacuum arc
interelectrode gap
arc
Prior art date
Application number
RU2002128337/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002128337A (en
Inventor
А.Ю. Ташкинов
В.Г. Лисиенко
П.С. Альтман
А.Е. Гончаров
М.И. Климов
А.Ю. Кашин
Я.А. Насыйров
Original Assignee
ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение filed Critical ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority to RU2002128337/02A priority Critical patent/RU2227167C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2227167C1 publication Critical patent/RU2227167C1/en
Publication of RU2002128337A publication Critical patent/RU2002128337A/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: special metallurgy. SUBSTANCE: the invention presents a method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization. The invention is dealt with a special metallurgy, that is with a vacuum arc remelting of the high-reaction metals and alloys and may be used in process of smelting of ingots out of m nickel and titanium alloys. The technical result is development of a method to control the process of a vacuum arc melting, that allows to exercise an efficient control and to adjust an inter-electrode gap, as well as a device for its realization. The given task is achieved due to the fact that measurement of the arc voltage is made at a sampling frequency of no less than 10 kHz, with following separation of signals of the drop short circuits and based on the signals definition and adjustment of an inter-electrode gap. The device contains a voltage gauge, a computer, a control and adjustment unit, a drive of an electrode and a device of separation of signals of the drop short circuits from the signals having other nature using data from the voltage gauge with a sampling frequency of no less than 10 kHz. EFFECT: development of the method of the high-reaction metals and alloys vacuum arc remelting with an efficient control and adjustment of the inter-electrode gap. 3 cl, 5 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относиться к области специальной металлургии, а именно к вакуумному дуговому переплаву высокореакционных металлов и сплавов, и может быть использовано, в частности, при выплавке слитков из стальных, никелевых и титановых сплавов.The invention relates to the field of special metallurgy, namely to a vacuum arc remelting of highly reactive metals and alloys, and can be used, in particular, in the smelting of ingots from steel, nickel and titanium alloys.

Известен способ вакуумной дуговой плавки слитков титановых сплавов, включающий в себя подготовку расходуемых электродов к плавлению, начальный период плавки, после которого устанавливают оптимальную величину межэлектродного промежутка, порядка 10-60 мм, и поддерживают ее с точностью ±5 мм до окончания процесса плавления расходуемого электрода путем одновременного измерения напряжения на дуге, повышения давления в печи и корректировки значений этих величин до заданных путем изменения скорости перемещения сплавляемого электрода вниз (патент РФ №2164957, С 22 В 9/20, от 10.04.2001 бюл. №10).A known method of vacuum arc melting ingots of titanium alloys, which includes preparing the consumable electrodes for melting, the initial melting period, after which the optimum value of the interelectrode gap is established, is about 10-60 mm, and it is supported with an accuracy of ± 5 mm until the melting of the consumable electrode by simultaneously measuring the voltage across the arc, increasing the pressure in the furnace and adjusting the values of these values to the specified values by changing the speed of movement of the fused electrode down (p Awning RF №2164957, C 22 B 9/20, Bulletin of 10.04.2001. №10).

Недостатком известного способа является то, что контроль и регулировка межэлектродного промежутка происходит по ярко выраженному значению скачка напряжения на дуге и давления в камере печи, по величине которых достаточно объективно можно контролировать межэлектродный промежуток, величина которого находиться в пределах, равных 25-40 мм. При значении межэлектродного промежутка в пределах от 0-25 мм погрешности в измерении напряжения на дуге вносят короткие капельные замыкания (ККЗ) и броски напряжения, имеющие иную природу и связанные с процессами на катоде и аноде (далее “шумы”). При этом напряжение на дуге и давление в камере печи не коррелируют с величиной межэлектродного промежутка.The disadvantage of this method is that the control and adjustment of the interelectrode gap occurs according to the pronounced value of the voltage jump on the arc and the pressure in the furnace chamber, the magnitude of which can fairly objectively control the interelectrode gap, the value of which is in the range of 25-40 mm. When the interelectrode gap is in the range of 0–25 mm, errors in measuring the voltage across the arc are introduced by short droplet faults and short-circuit surges that have a different nature and are associated with processes at the cathode and anode (hereinafter referred to as “noise”). In this case, the arc voltage and the pressure in the furnace chamber do not correlate with the magnitude of the interelectrode gap.

Известно устройство в способе вакуумного дугового переплава слитков с поддержанием величины межэлектродного промежутка по параметрам частоты капельных замыканий плавящегося металла (патент US №4578795, Н05В, от 25.03.1986) - прототип. Устройство контроля включает в себя датчик напряжения, включающий аналого-цифровой преобразователь, компаратор, микропроцессор, регулятор-контроллер и привод.A device is known in the method of vacuum arc remelting of ingots with maintaining the magnitude of the interelectrode gap according to the frequency parameters of the droplet short circuits of the melting metal (US patent No. 4578795, Н05В, from 03.25.1986) - prototype. The control device includes a voltage sensor, including an analog-to-digital converter, a comparator, a microprocessor, a controller-controller and a drive.

Недостатком известного способа является возможные ошибки оценки межэлектродного промежутка из-за “шумов”, которые накладываются на сигналы ККЗ и вызывают погрешности при оценке межэлектродного промежутка.A disadvantage of the known method is the possible errors in the evaluation of the interelectrode gap due to “noise” that are superimposed on the SCC signals and cause errors in the assessment of the interelectrode gap.

Целью настоящего изобретения является создание способа контроля и регулирования процесса вакуумной дуговой плавки, который дает возможность эффективно контролировать и поддерживать межэлектродный промежуток, в том числе и в пределах расстояния от 0 до 25 мм, и устройство для его осуществления.The aim of the present invention is to provide a method for monitoring and regulating the process of vacuum arc melting, which makes it possible to effectively control and maintain the interelectrode gap, including within the distance from 0 to 25 mm, and a device for its implementation.

Поставленная задача решается тем, что в способе контроля и регулирования межэлектродного промежутка в процессе вакуумной дуговой плавки, включающего измерение напряжения на дуге с получением контролируемого сигнала напряжения, анализ его изменения, определение по нему фактической величины межэлектродного промежутка и регулирование положения расходуемого электрода относительно выплавляемого слитка, измерение напряжения производится с частотой не ниже 10 кГц, с последующим выделением сигналов коротких капельных замыканий, определение и регулирование по ним межэлектродного промежутка.The problem is solved in that in the method of monitoring and regulating the interelectrode gap in the process of vacuum arc melting, which includes measuring the voltage on the arc to obtain a controlled voltage signal, analyzing its change, determining from it the actual value of the interelectrode gap and adjusting the position of the consumable electrode relative to the cast ingot, voltage measurement is carried out with a frequency of not less than 10 kHz, with the subsequent isolation of short-circuit short-circuit signals, determined Ie and regulation of the interelectrode gap along them.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве для контроля и регулирования межэлектродного промежутка в процессе вакуумной дуговой плавки, включающем датчик напряжения, ЭВМ, привод электрода с регулятором-контроллером, дополнительно установлено устройство фильтрации сигналов коротких капельных замыканий от сигналов, имеющих иную природу, с использованием датчика измерения напряжения с частотой опроса не менее 10 кГц.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the device for monitoring and regulating the interelectrode gap during the vacuum arc melting, including a voltage sensor, a computer, an electrode drive with a controller-controller, an additional filter device for filtering signals of short droplet short circuits from signals having a different nature, using a voltage measurement sensor with a polling frequency of at least 10 kHz.

В соответствии с изобретением устройство фильтрации сигналов коротких капельных замыканий дополнительно снабжено блоками: фильтрации высокочастотной составляющей, пороговым устройством, компаратором и устройством формирования выходных импульсов, причем сигнал напряжения на дуге подается на вход блока фильтрации, выход этого блока соединен с входом порогового устройства, выход которого подключен к компаратору, выход которого соединен с входом устройства формирования импульсов капельных замыканий.In accordance with the invention, the device for filtering short drip signals is additionally equipped with blocks: filtering the high-frequency component, a threshold device, a comparator and a device for generating output pulses, and the voltage signal on the arc is fed to the input of the filtering unit, the output of this unit is connected to the input of the threshold device, the output of which connected to a comparator, the output of which is connected to the input of the droplet pulse generating device.

Вакуумная дуговая плавка расходуемого электрода включает процесс управления кристаллизацией сплава. Управление осуществляется непосредственным изменением вводимой в расплав энергии, причем распределение этой энергии влияет на скорость плавления, на потоки в ванне расплава и, соответственно, на объем жидкой ванны.Vacuum arc melting of the consumable electrode includes a process for controlling the crystallization of the alloy. The control is carried out by directly changing the energy introduced into the melt, and the distribution of this energy affects the melting rate, the flows in the melt pool and, accordingly, the volume of the liquid bath.

Одним из основных параметров, влияющих на распределение энергии, является межэлектродный промежуток (расстояние между расходуемым электродом и выплавляемым слитком). С его увеличением энергия дуги, которая могла быть использована на плавление, будет рассеиваться за счет непосредственного излучения на стенку охлаждаемого кристаллизатора. Поэтому особо важным фактором является возможность регулирования величины межэлектродного промежутка для обеспечения эффективности вакуумной дуговой плавки расходуемого электрода.One of the main parameters affecting the energy distribution is the interelectrode gap (the distance between the consumable electrode and the smelted ingot). With its increase, the arc energy, which could be used for melting, will be dissipated due to direct radiation to the wall of the cooled crystallizer. Therefore, a particularly important factor is the ability to control the interelectrode gap to ensure the efficiency of the vacuum arc melting of the consumable electrode.

При уменьшении межэлектродного промежутка менее 5-8 мм происходит увеличение частоты ККЗ до 10 – 15 Гц, что приводит к гашению дуги и, как следствие, к дестабилизации режима плавки металла.With a decrease in the interelectrode gap of less than 5–8 mm, an increase in the SCR frequency to 10–15 Hz occurs, which leads to the extinction of the arc and, as a result, to the destabilization of the melting mode of the metal.

В процессе вакуумного дуговой плавки наблюдаются резкие скачки напряжения на дуге, которые имеют различную физическую основу.In the process of vacuum arc melting, sharp surges in voltage are observed on the arc, which have a different physical basis.

Доминируют два процесса:Two processes dominate:

- первый - так называемые “шумы”,- the first is the so-called “noise”,

- второй - капельное короткое замыкание (ККЗ).- second - drip short circuit (KKZ).

Их сущность поясняется графическими материалами, где приведены их параметры: фиг.1 и 2 - диаграммы записи напряжения на дуге, соответствующие шумам, фиг.3, 4 - диаграммы ККЗ.Their essence is illustrated by graphic materials, where their parameters are given: FIGS. 1 and 2 are diagrams of recording arc voltage corresponding to noises; FIGS. 3 and 4 are diagrams of a short-circuit protection circuit.

Шумы возникают при выделении в процессе плавки паров газов: в основном водорода, хлора, азота. Происходит резкое изменение электропроводности дуги. В течение 1 мс наблюдается 5-10 скачков напряжения со среднего значения (20 -25 В) до нулевого уровня, либо до 50-60 В и выше со скоростью 5·105 В/с, после чего напряжение стабилизируется (фиг.1 и 2). Эти скачки напряжения мало зависят от величины междугового зазора.Noise arises when gas vapors are released during the smelting process: mainly hydrogen, chlorine, and nitrogen. A sharp change in the electrical conductivity of the arc. Within 1 ms, there are 5-10 voltage surges from the average value (20 -25 V) to zero, or up to 50-60 V and higher at a speed of 5 · 10 5 V / s, after which the voltage stabilizes (Fig. 1 and 2). These voltage surges are little dependent on the magnitude of the inter-arc gap.

ККЗ, изображенное на фиг. 3 (далее тип А), возникает при малых межэлектродных промежутках 8-15 мм, в результате образования мостика жидкого металла на торце плавящегося электрода и последующее его замыкание на зеркало ванны жидкого металла. В момент касания происходит резкое изменение напряжения на дуге до уровня 0-7 В на время 1-10 мс за счет ее шунтирования жидким металлом. После прекращения шунтирования падение напряжения на дуге восстанавливается до прежнего значения 20-25 В (фиг.3).KCH shown in FIG. 3 (hereinafter type A), occurs at small interelectrode gaps of 8-15 mm, as a result of the formation of a liquid metal bridge at the end of the consumable electrode and its subsequent closure to the liquid metal bath mirror. At the moment of contact, a sharp change in voltage on the arc to a level of 0-7 V for a period of 1-10 ms due to its shunting by liquid metal occurs. After the termination of shunting, the voltage drop across the arc is restored to the previous value of 20-25 V (figure 3).

ККЗ, изображенное на фиг.4 (далее тип Б), возникает при малых межэлектродных промежутках 3-10 мм, в результате образования дуги между каплей жидкого металла на торце плавящегося электрода и зеркалом ванны жидкого металла. В момент замыкания происходит резкое уменьшение напряжения на дуге до уровня 0-7 В на время 1-10 мс и более (фиг.4). При протекании тока через мостик происходит взрыв жидкого проводника из-за развития МГД-процессов, что сопровождается появлением пиков напряжения 50 - 70 В.KKZ depicted in figure 4 (hereinafter type B), occurs at small interelectrode gaps of 3-10 mm, as a result of the formation of an arc between a drop of liquid metal at the end of the consumable electrode and a mirror of the liquid metal bath. At the moment of closure, a sharp decrease in the voltage across the arc to the level of 0-7 V for a period of 1-10 ms or more (figure 4). When current flows through the bridge, a liquid conductor explodes due to the development of MHD processes, which is accompanied by the appearance of voltage peaks of 50 - 70 V.

Таким образом, частота ККЗ типа А и Б зависит от величины межэлектродного промежутка.Thus, the frequency of short-circuit type A and B depends on the magnitude of the interelectrode gap.

Предлагаемый способ реализуется посредством устройства, блок схема которого приведена на чертеже 5.The proposed method is implemented by means of a device, a block diagram of which is shown in figure 5.

Устройство содержит: блок 1 - датчик напряжения на дуге, блок 3 - фильтр низкой частоты для выделения низкочастотной составляющей сигнала, блок 2 - фильтр высокой частоты для выделения частотной составляющей сигнала, характеризующей тип ККЗ, блоки 4а и 4б - устройства порогового срабатывания с заданной уставкой порога срабатывания, блоки 5а и 5б - компаратор, блок 6а - устройство формирования сигнала ККЗ (тип А), блок 6б - устройство формирования сигнала ККЗ (тип Б), системы компьютерной обработки, состоящей из управляющего контроллера 7 и промышленного компьютера с дисплеем 8. Контроллер управляет скоростью движения плавящегося электрода и выполняет функции регулятора межэлектродного промежутка, 9 -электропривод перемещения расходуемого электрода, 10 - вакуумная дуговая печь.The device comprises: block 1 — arc voltage sensor, block 3 — a low-pass filter for isolating the low-frequency component of the signal, block 2 — a high-pass filter for isolating the frequency component of the signal characterizing the KKZ type, blocks 4a and 4b — threshold operation devices with a given setpoint threshold, blocks 5a and 5b - a comparator, block 6a - a signal conditioning device KKZ (type A), block 6b - a signal conditioning device KKZ (type B), a computer processing system consisting of a control controller 7 and industrial th computer display 8. The controller controls the speed of the consumable electrode and functions as a regulator of the interelectrode gap 9 -elektroprivod moving consumable electrode, 10 - vacuum arc furnace.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При поступлении сигнала напряжения на дуге блок 3 фильтрует высокочастотную составляющую этого сигнала и выдает постоянную составляющую сигнала напряжения. Блок 2 выделяет высокочастотную составляющую напряжения на дуге, а также фильтрует шумы.When a voltage signal arrives at the arc, block 3 filters the high-frequency component of this signal and provides a constant component of the voltage signal. Block 2 selects the high-frequency component of the voltage across the arc, and also filters out noise.

Далее сигнал после блока 2 поступает в устройства порогового срабатывания (блоки 4а и 4б), где происходит сравнение сигнала с заданным порогом. Блок 4а имеет уставку от -10% до -30% от исходного сигнала, а блок 46 имеет уставку от +10% до +30% от исходного. Если постоянная составляющая сигнала напряжения превысила порог срабатывания в блок 4а, то выдается сигнал на блок 5а. Если постоянная составляющая сигнала падения напряжения оказалась меньше порога срабатывания, то выдается сигнал на блок 5б.Next, the signal after block 2 enters the threshold operation devices (blocks 4a and 4b), where the signal is compared with a predetermined threshold. Block 4a has a setting from -10% to -30% of the original signal, and block 46 has a setting from + 10% to + 30% of the original. If the constant component of the voltage signal has exceeded the threshold in block 4a, then a signal is output to block 5a. If the constant component of the voltage drop signal turned out to be less than the threshold, then a signal is output to block 5b.

После этого сигналы поступают в компаратор (блок 5а), где происходит сравнение сигналов с блока 4а и сигнала с блока 3. После сравнения этих сигналов в блоке 6 формируется сигнал ККЗ типа А. Таким же образом в блок 5б поступают сигналы с блока 46 и блока 3, и после их сравнения формируется сигнал капельного замыкания типа Б. Далее сигналы в виде коротких импульсов заданной амплитуды и длительности поступают в систему компьютерной обработки (блоки 7 и 8). Система обрабатывает сигналы и выдает команду на электропривод перемещения расходуемого электрода 9 вакуумной дуговой печи 10.After that, the signals are sent to the comparator (block 5a), where the signals from block 4a and the signal from block 3 are compared. After comparing these signals in block 6, a type KKZ signal is generated. In the same way, signals from block 46 and block are sent to block 5b 3, and after comparing them, a type B drip closure signal is generated. Next, the signals in the form of short pulses of a given amplitude and duration enter the computer processing system (blocks 7 and 8). The system processes the signals and issues a command to the electric drive to move the consumable electrode 9 of the vacuum arc furnace 10.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Производится измерение напряжения на дуге с частотой не менее 10 кГц. Это обусловлено быстротечностью процессов вызывающих шумы и ККЗ, длительность которых находится в пределах 0,1-10 мс. Далее производится классификация сигналов по их признакам и выделение сигналов ККЗ типа А и типа Б. ККЗ типа А регистрируется по падению напряжения приблизительно на 20 В и по соответствующему периоду. ККЗ типа Б регистрируется по увеличению напряжения на 20 - 40 В и периоду. Сигналы ККЗ подаются в систему компьютерной обработки, которая по частоте сигналов и статистическим моделям определяет величину межэлектродного промежутка. Для каждого конкретного сплава зависимость количества сигналов ККЗ от межэлектродного промежутка определяется индивидуально, опытным путем. Затем эти данные вводятся в память компьютера. После расчета величины фактического межэлектродного промежутка она сравнивается с требуемой величиной промежутка и формируется сигнал, характеризующий разность этих величин. Сигнал обрабатывается и на его основании передается исполнительная команда на привод перемещения расходуемого электрода.The voltage is measured on an arc with a frequency of at least 10 kHz. This is due to the transience of the processes causing noise and KKZ, the duration of which is in the range of 0.1-10 ms. Next, the signals are classified according to their characteristics and the KKZ type A and type B signals are extracted. The KKZ type A signals are recorded by a voltage drop of approximately 20 V and by the corresponding period. KKZ type B is recorded by increasing voltage by 20 - 40 V and the period. KKZ signals are fed to a computer processing system, which determines the magnitude of the interelectrode gap from the frequency of the signals and statistical models. For each specific alloy, the dependence of the number of SCC signals on the interelectrode gap is determined individually, experimentally. Then this data is entered into the computer memory. After calculating the value of the actual interelectrode gap, it is compared with the required gap value and a signal is formed that characterizes the difference between these values. The signal is processed and, on its basis, an executive command is transmitted to the drive for moving the consumable electrode.

Плавление расходуемых электродов осуществляли в вакуумной дуговой электропечи ДТВ-8,7-Г10, оснащенной системой регулирования плавкой.Consumable electrodes were melted in a DTV-8.7-G10 vacuum electric arc furnace equipped with a melting control system.

Пример №1Example No. 1

Расходуемый электрод сплава Inconel 718 диаметром 500 мм, длиной 2100 мм загрузили в кристаллизатор диаметром 600 мм. После загрузки и центровки электрода произвели его приварку к огарку, укрепленному на электрод одержателе. Печь вакуумировали, включили источник питания и навели ванну жидкого металла по серийной технологии. После наплавления слитка высотой 200 мм ток дуги уменьшали до 6,5 кА (рабочий ток) и напряжения на дуге 25,2 В. Межэлектродный промежуток установился порядка 8-10 мм - оптимальный зазор для этого сплава. Плавление расходуемого электрода происходит при плоском торце электрода. По мере опускания электрода с постоянной скоростью происходил прогрев электрода, в следствии чего увеличилась скорость плавления металла, что привело к увеличению (растягиванию) межэлектродного промежутка до 20 мм. Появился сигнал капельных замыканий типа Б. Регулятор-контролер увеличил скорость подачи электрода вниз на 0,1 мм/мин, сигнал частоты капельных замыканий типа Б уменьшился до нулевого уровня.A consumable Inconel 718 alloy electrode with a diameter of 500 mm and a length of 2100 mm was loaded into a mold with a diameter of 600 mm. After loading and centering the electrode, it was welded to a cinder mounted on the electrode holder. The furnace was evacuated, the power source was turned on, and a bath of molten metal was introduced using serial technology. After deposition of an ingot with a height of 200 mm, the arc current was reduced to 6.5 kA (operating current) and the voltage on the arc was 25.2 V. The interelectrode gap was established on the order of 8-10 mm - the optimal gap for this alloy. The consumable electrode is melted at the flat end of the electrode. As the electrode lowered at a constant speed, the electrode warmed up, as a result of which the melting rate of the metal increased, which led to an increase (stretching) of the interelectrode gap to 20 mm. A type B drip closure signal appeared. The controller controller increased the electrode feed rate down by 0.1 mm / min, type B drip closure frequency signal decreased to zero.

Пример №2Example No. 2

Плавление электрода осуществляли также как в примере №1. Отличие заключается в переплаве титанового сплава 10V-2Fe-3Al. Рабочий ток дуги 8,5 кА; падение напряжения на дуге 26,1 В; дуговой зазор 12 мм. Плавление ведется при плоском торце электрода. Сигналы после выделения капельных замыканий подаются в контроллер ф.ALLEN-BRADLEY, который служит регулятором скорости движения электрода. Во время вакуумного дугового переплава при появлении капельных замыканий типа А, с частотой 5-10 Гц, скорость движения электрода автоматически уменьшалась до исчезновения этого сигнала, а частоту капельных замыканий типа Б поддерживали с частотой 4-7 Гц. Таким образом, поддерживали постоянный межэлектродный промежуток 12 мм по всему сечению электрода. При достаточном прогреве электрода во время плавки скорость плавления увеличилась, произошло увеличение межэлектродного промежутка. Это привело к увеличению задания скорости движения плавящегося электрода автоматически контроллером на 0,1 мм/мин. Окончание процесса плавления производили по известной технологии. Полученный слиток был с хорошо проплавленной боковой поверхностью, без затеков, и был сдан без механической обработки.Melting of the electrode was carried out as in example No. 1. The difference lies in the remelting of the titanium alloy 10V-2Fe-3Al. Arc current 8.5 kA; voltage drop on an arc of 26.1 V; arc gap 12 mm. Melting is carried out with a flat end of the electrode. The signals after the droplet closure is highlighted are fed to the controller F.ALLEN-BRADLEY, which serves as a regulator of the speed of the electrode. During a vacuum arc remelting, when type A droplets appeared, with a frequency of 5-10 Hz, the electrode speed automatically decreased until this signal disappeared, and type B droplet frequencies were maintained at a frequency of 4-7 Hz. Thus, a constant interelectrode gap of 12 mm was maintained over the entire cross section of the electrode. With sufficient heating of the electrode during melting, the melting rate increased, there was an increase in the interelectrode gap. This led to an increase in the task of the speed of movement of the melting electrode automatically by the controller by 0.1 mm / min. The end of the melting process was carried out according to known technology. The obtained ingot was with a well-melted side surface, without streaks, and was commissioned without machining.

Claims (3)

1. Способ контроля и регулирования межэлектродного промежутка в процессе вакуумной дуговой плавки, включающий измерение напряжения на дуге с получением контролируемого сигнала напряжения, анализ его изменения, определение по нему фактической величины межэлектродного промежутка и регулирование положения расходуемого электрода относительно выплавляемого слитка, отличающийся тем, что измерение напряжения производится с частотой не ниже 10 кГц, с последующим выделением сигналов коротких капельных замыканий, определением и регулированием по ним межэлектродного промежутка.1. A method of monitoring and regulating the interelectrode gap in the process of vacuum arc melting, including measuring the voltage on the arc to obtain a controlled voltage signal, analyzing its change, determining from it the actual value of the interelectrode gap and adjusting the position of the sacrificial electrode relative to the investment cast, characterized in that the measurement voltage is produced with a frequency of not less than 10 kHz, with the subsequent isolation of short-circuit short-circuit signals, determination and regulation I eat on them the interelectrode gap. 2. Устройство для контроля и регулирования межэлектродного промежутка в процессе вакуумной дуговой плавки, содержащее датчик напряжения, ЭВМ, привод электрода с регулятором-контроллером, отличающееся тем, что дополнительно установлено устройство фильтрации сигналов коротких капельных замыканий от сигналов, имеющих иную природу, с использованием датчика измерения напряжения с частотой опроса не менее 10 кГц.2. A device for monitoring and regulating the interelectrode gap during a vacuum arc melting process, comprising a voltage sensor, a computer, an electrode drive with a controller-controller, characterized in that an additional device for filtering short-circuit short-circuit signals from signals of a different nature using a sensor is installed voltage measurements with a sampling frequency of at least 10 kHz. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство фильтрации сигналов коротких капельных замыканий дополнительно снабжено блоком фильтрации высокочастотной составляющей, пороговым устройством, компаратором и устройством формирования выходных импульсов, причем сигнал напряжения на дуге подается на вход блока фильтрации, выход этого блока соединен с входом порогового устройства, выход которого подключен к компаратору, выход которого соединен с входом устройства формирования импульсов капельных замыканий.3. The device according to claim 2, characterized in that the device for filtering short drip signals is additionally equipped with a filtering unit for the high-frequency component, a threshold device, a comparator and a device for generating output pulses, the voltage signal on the arc being fed to the input of the filtering unit, the output of this unit is connected with the input of a threshold device, the output of which is connected to a comparator, the output of which is connected to the input of the droplet pulse generating device.
RU2002128337/02A 2002-10-21 2002-10-21 Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization RU2227167C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002128337/02A RU2227167C1 (en) 2002-10-21 2002-10-21 Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002128337/02A RU2227167C1 (en) 2002-10-21 2002-10-21 Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2227167C1 true RU2227167C1 (en) 2004-04-20
RU2002128337A RU2002128337A (en) 2004-04-27

Family

ID=32465844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002128337/02A RU2227167C1 (en) 2002-10-21 2002-10-21 Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2227167C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2278176C1 (en) * 2004-11-01 2006-06-20 ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (ВСМПО) Method for controlling of vacuum arc-melting process
RU2304177C1 (en) * 2005-11-17 2007-08-10 ЗАО "Научно-производственное предприятие ФАН" Method for monitoring and controlling operation modes of scull vacuum electric arc furnace
RU2374337C1 (en) * 2008-03-31 2009-11-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of control of interelectrode space during vacuum arc melting
RU2385957C2 (en) * 2008-04-24 2010-04-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of ingot receiving
RU2395596C2 (en) * 2008-04-30 2010-07-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Procedure for control of spark gap during vacuum arc melting and facility for implementation of this procedure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242828A1 (en) * 1982-11-15 1984-05-24 Institut po Metalosnanie i Technologia na Metalite, Sofija METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE ELECTRIC SHELL MELTING
US4578795A (en) * 1982-12-28 1986-03-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Drop short control of electrode gap
SU1723675A1 (en) * 1982-12-08 1992-03-30 Институт По Металознание И Технология На Металите (Инопредприятие) System for control over electroslag remelting
US5568506A (en) * 1995-05-16 1996-10-22 Sandia Corporation Constant voltage electro-slag remelting control
RU2164957C1 (en) * 2000-03-27 2001-04-10 Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение Method of vacuum electric arc remelting of ingots

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242828A1 (en) * 1982-11-15 1984-05-24 Institut po Metalosnanie i Technologia na Metalite, Sofija METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE ELECTRIC SHELL MELTING
SU1723675A1 (en) * 1982-12-08 1992-03-30 Институт По Металознание И Технология На Металите (Инопредприятие) System for control over electroslag remelting
US4578795A (en) * 1982-12-28 1986-03-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Drop short control of electrode gap
US5568506A (en) * 1995-05-16 1996-10-22 Sandia Corporation Constant voltage electro-slag remelting control
RU2164957C1 (en) * 2000-03-27 2001-04-10 Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение Method of vacuum electric arc remelting of ingots

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2278176C1 (en) * 2004-11-01 2006-06-20 ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (ВСМПО) Method for controlling of vacuum arc-melting process
RU2304177C1 (en) * 2005-11-17 2007-08-10 ЗАО "Научно-производственное предприятие ФАН" Method for monitoring and controlling operation modes of scull vacuum electric arc furnace
RU2374337C1 (en) * 2008-03-31 2009-11-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of control of interelectrode space during vacuum arc melting
RU2385957C2 (en) * 2008-04-24 2010-04-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of ingot receiving
RU2395596C2 (en) * 2008-04-30 2010-07-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Procedure for control of spark gap during vacuum arc melting and facility for implementation of this procedure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3186043A (en) Metallurgical furnace control
TWI401405B (en) Arc melting equipment and manufacturing method using the same
US8723081B2 (en) Welding output control method and arc welding equipment
JPH0141428B2 (en)
US2942045A (en) Vacuum arc furnace control
RU2227167C1 (en) Method of control and an inter-electrode gap adjustment in process of a vacuum arc melting and a device for its realization
US4578795A (en) Drop short control of electrode gap
JP6869790B2 (en) Systems and methods for controlling vacuum arc remelting furnaces based on power input
US5539768A (en) Electric arc furnace electrode consumption analyzer
US5930284A (en) Multiple input electrode gap controller
US5331661A (en) Method and apparatus for controlling electroslag remelting
JP3077387B2 (en) Automatic control plasma melting casting method and automatic control plasma melting casting apparatus
RU2375473C1 (en) Method of control of vacuum arc melting process
US5708677A (en) Arc voltage distribution skewness as an indicator of electrode gap during vacuum arc remelting
RU2425156C2 (en) Procedure for control and stabilisation of inter-electrode space
JP4890281B2 (en) Pulse arc welding control method
JP3628162B2 (en) Slag thickness detection method for electric ash melting furnace
US3372224A (en) Control system for consumable electrode arc melting furnace to raise the electrode upon a power failure
CN114603239B (en) An arc length control method based on K-TIG welding system
US3187078A (en) Electrode regulating system for arc melting furnaces
RU2278176C1 (en) Method for controlling of vacuum arc-melting process
SU1013163A1 (en) Method of automatic regulating of welding depth in automatic arc welding
JP2002143991A (en) Heating method of molten steel in tundish
RU2374337C1 (en) Method of control of interelectrode space during vacuum arc melting
JP4663309B2 (en) Arc length control method for pulse arc welding