RU2314355C1 - Consumable electrode production method - Google Patents
Consumable electrode production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314355C1 RU2314355C1 RU2006137501/02A RU2006137501A RU2314355C1 RU 2314355 C1 RU2314355 C1 RU 2314355C1 RU 2006137501/02 A RU2006137501/02 A RU 2006137501/02A RU 2006137501 A RU2006137501 A RU 2006137501A RU 2314355 C1 RU2314355 C1 RU 2314355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metallized pellets
- liquid metal
- electrodes
- consumable
- pellets
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000000804 electron spin resonance spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000600039 Chromis punctipinnis Species 0.000 description 1
- 241000410536 Esme Species 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности к получению расходуемых электродов для электрошлакового переплава.The invention relates to the field of electrometallurgy, in particular to the production of consumable electrodes for electroslag remelting.
Известен способ получения расходуемых электродов, заключающийся в компактировании кусковой шихты, которую с целью упрочнения электрода и стабилизации состава шлаковой ванны в процессе переплава засыпают в форму и заливают расплавом рабочего флюса ЭШП [Чекотило Л.В., Медовар Б.И., Мартан В.М. Авт. св. СССР, кл. С21С 5/56, заявл. 24.01.73 (21) 1875572/22-02, опубл. 05.06.80, бюллетень №21].There is a method of producing consumable electrodes, which consists in compacting a lump charge, which, with the aim of hardening the electrode and stabilizing the composition of the slag bath during remelting, is poured into the mold and filled with a melt of the working flux of the ESR [Chekotilo L.V., Medovar B.I., Martan V. M. Auth. St. USSR, class C21C 5/56, claimed 01/24/73 (21) 1875572 / 22-02, publ. 06/05.80, bulletin No. 21].
Недостатком данного способа получения расходуемых электродов является то, что использование в качестве связующего вещества флюса ЭШП приводит к тому, что в процессе дальнейшего электрошлакового переплава масса жидкого флюса увеличивается по ходу сплавления расходуемого электрода. Для поддержания неизменного количества рабочего флюса по ходу переплава необходимо его скачивание, что весьма затруднительно на установках ЭШП со стационарным кристаллизатором. Данный способ предполагает использование нерасходуемого электрода для осуществления электрошлакового процесса, т.к. пропускание электрического тока через получаемый по данному способу расходуемый электрод весьма затруднительно, из-за перераспределения зон выделения джоулевой теплоты, поскольку расходуемый электрод неоднороден и большинство флюсов в твердом состоянии неэлектропроводны. Данное обстоятельство в значительной степени усложняет технологический процесс и ухудшает технико-экономические показатели. Использование нерасходуемого графитового электрода приводит к науглероживанию металла, получаемого в ходе ЭШП, и затрудняет получение низкоуглеродистых марок стали.The disadvantage of this method of producing consumable electrodes is that the use of ESR flux as a binder leads to the fact that during further electroslag remelting, the mass of liquid flux increases along the fusion of the consumable electrode. To maintain an unchanged amount of working flux during remelting, it is necessary to download it, which is very difficult on ESR installations with a stationary mold. This method involves the use of a non-consumable electrode for the implementation of electroslag process, because passing an electric current through the consumable electrode obtained by this method is very difficult, due to the redistribution of the zones of Joule heat, since the consumable electrode is inhomogeneous and most fluxes in the solid state are non-conductive. This circumstance greatly complicates the process and worsens the technical and economic indicators. The use of a non-consumable graphite electrode leads to carburization of the metal obtained during ESR, and makes it difficult to obtain low-carbon steel grades.
Известен способ получения расходуемых электродов, включающий засыпку шихтовых материалов порциями в матрицу и прессование, при этом в первую порцию шихтовых материалов вносят лигатурные добавки в количестве 30...70% [Бакуменко С.П., Якушев О.С., Шатов В.М. Авт. св. СССР, кл. В22d 7/00, С 21 с 5/56, №427778, заявл. 18.04.72, опубл. 29.01.75].A known method of producing consumable electrodes, including filling the charge materials in portions into the matrix and pressing, while the first portion of the charge materials make ligature additives in the amount of 30 ... 70% [Bakumenko SP, Yakushev OS, Shatov V. M. Auth. St. USSR, class B22d 7/00, C 21 s 5/56, No. 427778, claimed 04/18/72, publ. 01/29/75].
Недостатком данного способа является то, что наблюдается неравномерное распределение лигатурных добавок по высоте получаемого расходуемого электрода, содержание в нижнем слое расходуемого электрода выше, чем в последующих выше лежащих слоях. В процессе прессования наблюдается неодинаковая степень обжатия, а также недостаточная механическая прочность, что затрудняет получение расходуемых электродов большого диаметра.The disadvantage of this method is that there is an uneven distribution of the ligature additives along the height of the resulting consumable electrode, the content in the lower layer of the consumable electrode is higher than in the subsequent higher layers. In the process of pressing, an unequal degree of compression is observed, as well as insufficient mechanical strength, which makes it difficult to obtain consumable electrodes of large diameter.
Известен способ получения расходуемых электродов с применением предварительно подогретых до температуры 650...850°С металлизованных окатышей, подаваемых первоначально в изложницу, при котором подача жидкого металла осуществляется в изложницу снизу под давлением 2...3 атм в соотношении с окатышами 1:(1...2,5) [Чуманов B.И., Потапов В.И., Чуманов И.В., Вотинов В.В. Способ получения расходуемых электродов. Патент на изобретение №2260065, МПК 7 С22В 9/18, Н 057/07. Заявка №2004129609. Приоритет изобретения 08.10.2004 г. Зарегистрировано 10.09.2005 г.].A known method of producing consumable electrodes using pre-heated to a temperature of 650 ... 850 ° C metallized pellets fed initially to the mold, in which the liquid metal is supplied to the mold from below under a pressure of 2 ... 3 atm in relation to the pellets 1 :( 1 ... 2.5) [Chumanov V.I., Potapov V.I., Chumanov I.V., Votinov V.V. The method of obtaining consumable electrodes. Patent for invention №2260065, IPC 7 С22В 9/18, Н 057/07. Application No. 2004129609. Priority of the invention on October 8, 2004. Registered on September 10, 2005].
Недостатком использования данного способа заливки жидким металлом под давлением снизу предварительно подогретых и засыпанных в изложницу металлизованных окатышей является то, что для осуществления данного способа необходимы дополнительные устройства для создания избыточного давления подаваемого снизу жидкого металла, что оказывается весьма затруднительно в промышленных условиях и требует дополнительных затрат. Предварительный подогрев металлизованных окатышей до температур 650...850°С приводит к их вторичному окислению, что весьма ухудшает дальнейший электрошлаковый переплав. Подача жидкого металла снизу в изложницу под давлением приводит к выдавливанию верхних слоев металлизованных окатышей и требует наличие сверху специальных приспособлений, предотвращающих данное явление и не препятствующих свободному выходу газов.The disadvantage of using this method of pouring liquid metal under pressure from below the preheated and filled metallized pellets into the mold is that additional devices are required to implement this method to create an excess pressure of the liquid metal supplied from below, which is very difficult under industrial conditions and requires additional costs. Preheating of metallized pellets to temperatures of 650 ... 850 ° C leads to their secondary oxidation, which greatly worsens further electroslag remelting. The supply of liquid metal from below to the mold under pressure leads to extrusion of the upper layers of metallized pellets and requires the presence of special devices on top that prevent this phenomenon and do not impede the free exit of gases.
В качестве прототипа принят способ получения расходуемых электродов, включающий заливку твердой металлической составляющей жидким металлом одновременно подаваемых в изложницу специальной формы в соотношении (2,7...3,3):1, со скоростью подачи металлизованных окатышей 3-5 кг/с и жидкого металла 1-2 кг/с. В качестве твердой металлической составляющей используются металлизованные окатыши [Чуманов В.И., Чуманов И.В., Пятыгин Д.А., Вотинов В.В. Способ получения расходуемых электродов. Патент на изобретение №2233895, МПК 7 С22В 9/18, Н 057/07. Заявка №2003108193. Приоритет изобретения 24.03.2003 г. Зарегистрировано 10.08.2004 г.].As a prototype, a method for producing consumable electrodes was adopted, including pouring a solid metal component with liquid metal simultaneously supplied to the mold of a special form in the ratio (2.7 ... 3.3): 1, with a feed speed of metallized pellets 3-5 kg / s and liquid metal 1-2 kg / s. Metallized pellets are used as a solid metal component [Chumanov V.I., Chumanov I.V., Pyatygin D.A., Votinov V.V. The method of obtaining consumable electrodes. Patent for invention №2233895, IPC 7 С22В 9/18, Н 057/07. Application No. 2003108193. Priority of the invention March 24, 2003. Registered August 10, 2004].
Недостатком данного способа получения расходуемых электродом является то, что необходимо достаточно точное соблюдение технологических параметров, а именно соблюдение постоянными соотношений и скоростей их совместной подачи. По мере заполнения изложницы специальной формы происходит всплывание металлизованных окатышей. При незначительных нарушениях заданных технологических параметров происходит неравномерное распределение металлизованных окатышей в объеме получаемого расходуемого электрода, что приводит при дальнейшем электрошлаковом переплаве к химической неоднородности получаемого металла. При одновременной подаче жидкого металла и металлизованных окатышей, необходим достаточно высокий предварительный подогрев последних, что приводит к развитию процессов вторичного окисления, а также снижает привлекательность данной технологии с точки зрения технико-экономических показателей.The disadvantage of this method of obtaining a consumable electrode is that it is necessary to sufficiently adhere to the technological parameters, namely, compliance with constant ratios and speeds of their joint supply. As the mold is filled in a special form, the metallized pellets float up. With minor violations of the set technological parameters, an uneven distribution of metallized pellets occurs in the volume of the resulting consumable electrode, which leads to further chemical melting of the resulting metal inhomogeneity. With the simultaneous supply of liquid metal and metallized pellets, a sufficiently high preliminary heating of the latter is required, which leads to the development of secondary oxidation processes, and also reduces the attractiveness of this technology in terms of technical and economic indicators.
Задачей изобретения является снижение себестоимости изготовления электродов для электрошлакового переплава.The objective of the invention is to reduce the cost of manufacturing electrodes for electroslag remelting.
Задача решается тем, что в способе получения расходуемых электродов, включающем одновременную заливку жидкого металла с твердой металлической составляющей преимущественно в виде металлизованных окатышей в изложницу, согласно изобретению одновременную подачу жидкого металла и металлизованных окатышей, подогретых до 100...200°С, в соотношении (3,4...4,2):1 осуществляют порциями, причем высота каждого слоя 100-150 мм.The problem is solved in that in the method for producing consumable electrodes, including the simultaneous pouring of liquid metal with a solid metal component mainly in the form of metallized pellets into the mold, according to the invention, the simultaneous supply of liquid metal and metallized pellets heated to 100 ... 200 ° C, in the ratio (3.4 ... 4.2): 1 is carried out in portions, the height of each layer being 100-150 mm.
Другим отличием является то, что в качестве изложницы используют сифонные трубки, изготовленные с использованием отработанного флюса процесса электрошлакового переплава металлизованных окатышей (ЭШПМО).Another difference is that siphon tubes made using spent flux from the process of electroslag remelting of metallized pellets (ESMPO) are used as molds.
Использование в процессе заливки расходуемого электрода одновременной подачи металлизованных окатышей вместе с жидким металлом в соотношении (3,4...4,2):1, в зависимости от насыпной массы металлизованных окатышей, позволяет обеспечить более равномерное распределение окатышей в объеме расходуемого электрода и снизить температуру их предварительного подогрева. Снижение температуры предварительного подогрева металлизованных окатышей до 100...200°С позволяет предотвратить интенсификацию процессов вторичного их окисления, а также повышает привлекательность данной технологии с точки зрения технико-экономических показателей. Уменьшается общий удельный расход электроэнергии на тонну выплавляемого таким образом металла и снижаются «угары» легирующих добавок.Using in the process of filling a consumable electrode the simultaneous supply of metallized pellets together with liquid metal in the ratio (3.4 ... 4.2): 1, depending on the bulk density of metallized pellets, allows for more uniform distribution of pellets in the volume of the consumable electrode and to reduce temperature of their preheating. Lowering the temperature of the preheating of metallized pellets to 100 ... 200 ° C prevents the intensification of the processes of their secondary oxidation, and also increases the attractiveness of this technology from the point of view of technical and economic indicators. The total specific energy consumption per tonne of metal thus smelted is reduced, and the “fumes” of alloying additives are reduced.
Использование одновременной подачи металлизованных окатышей и жидкого металла порциями высотой 100-150 мм позволяет обеспечить оптимальный режим кристаллизации и распределения жидкого металла по всему объему.Using the simultaneous supply of metallized pellets and liquid metal in portions of 100-150 mm high allows for optimal crystallization and distribution of liquid metal throughout the volume.
Использование для придания формы расходуемому электроду изложницы, которая при дальнейшем процессе переплава является оболочкой расходуемого электрода, выполненной из сифонных трубок, изготовленных с использованием отработанного флюса процесса ЭШПМО, а также различных раскислителей и легирующих добавок. Данная изложница позволяет отказаться от введения большого количества раскислителей и легирующих на поверхность рабочего флюса, а также способствует постоянному кондиционированию (обновлению) рабочего флюса по ходу ЭШПМО.The use of a mold for shaping the sacrificial electrode, which during the further remelting process is the shell of the consumable electrode made of siphon tubes made using the spent flux of the ESHMO process, as well as various deoxidizers and alloying additives. This mold allows you to refuse the introduction of a large number of deoxidizing agents and alloying fluxes on the surface of the working flux, and also contributes to the constant conditioning (updating) of the working flux during ESHME.
Использование металлизованных окатышей в качестве твердой металлической составляющей дает возможность получения плотноупакованного расходуемого электрода с равномерным распределением железной составляющей по всему объему, достигаемой в результате того, что металлизованные окатыши имеют сферическую форму и высокую насыпную массу. Получаемый в результате дальнейшего электрошлакового переплава металл имеет низкое содержание вредных газов, примесей цветных металлов, а также других вредных примесей, не удаляемых по ходу ЭШП.The use of metallized pellets as a solid metal component makes it possible to obtain a close-packed consumable electrode with a uniform distribution of the iron component throughout the volume, achieved as a result of the fact that the metallized pellets have a spherical shape and a high bulk density. The metal obtained as a result of further electroslag remelting has a low content of harmful gases, non-ferrous metal impurities, as well as other harmful impurities that are not removed during the ESR.
Способ проиллюстрирован фотографиями, где на фото 1 изображено среднее сечение получаемого расходуемого электрода; на фото 2 - боковая поверхность его.The method is illustrated by photographs, where photo 1 shows the average section of the resulting consumable electrode; in photo 2 - its side surface.
Способ осуществляют следующим образом. При высоте подаваемой порции 100...150 мм из металлизованных окатышей и жидкого металла в соотношении (3,4...4,2):1, в зависимости от насыпной массы используемых окатышей и температуре предварительного их подогрева до 100...200°С, наблюдалось незначительное время протекания процессов кристаллизации, с получением равномерного распределения окатышей по всему объему получаемого таким образом расходуемого электрода.The method is as follows. When the height of the serving portion is 100 ... 150 mm from metallized pellets and liquid metal in the ratio (3.4 ... 4.2): 1, depending on the bulk density of the pellets used and the temperature of their preheating to 100 ... 200 ° C, an insignificant time of crystallization processes was observed, with obtaining a uniform distribution of pellets throughout the entire volume of the thus consumed electrode.
При высоте подаваемой порции менее 100...150 мм из металлизованных окатышей и жидкого металла в соотношении (3,4...4,2):1, в зависимости от насыпной массы используемых окатышей, и температуре предварительного их подогрева до 100...200°С наблюдалось незначительное время протекания процессов кристаллизации с получением равномерного распределения окатышей по всему объему получаемого таким образом расходуемого электрода. Однако использование малой высоты подаваемой порции, приводило к значительному увеличению времени, затрачиваемого на получение готового расходуемого электрода, что отрицательно сказывалось на технико-экономических показателях.When the height of the serving portion is less than 100 ... 150 mm from metallized pellets and liquid metal in the ratio (3.4 ... 4.2): 1, depending on the bulk density of the pellets used, and the temperature of their preheating to 100 .. .200 ° C, an insignificant time of crystallization processes was observed with obtaining a uniform distribution of pellets throughout the entire volume of the thus consumed electrode. However, the use of a small height of the supplied portion led to a significant increase in the time taken to obtain the finished consumable electrode, which negatively affected the technical and economic indicators.
При толщине подаваемой порции свыше 100...150 мм из металлизованных окатышей и жидкого металла в соотношении (3,4...4,2):1 в зависимости от насыпной массы используемых окатышей и температуре предварительного их подогрева до 100...200°С, наблюдалось неполное проникновение металла по высоте элементарного слоя, что приводило к получению неравномерного распределения жидкого металла по всему объему получаемого таким образом расходуемого электрода и приводило к снижению механической прочности, необходимой для проведения дальнейшего ЭШПМО. Для осуществления пропитки выбранной, таким образом, высоты порции, требовалось значительно увеличивать температуру предварительного подогрева металлизованных окатышей, что приводило к интенсивному развитию процессов вторичного их окисления и ухудшало технико-экономические показатели.When the thickness of the feed portion is more than 100 ... 150 mm from metallized pellets and liquid metal in the ratio (3.4 ... 4.2): 1, depending on the bulk density of the pellets used and the temperature of their preheating to 100 ... 200 ° C, incomplete penetration of the metal along the height of the elementary layer was observed, which led to an uneven distribution of liquid metal over the entire volume of the consumable electrode obtained in this way and led to a decrease in the mechanical strength required for further ESME. To carry out the impregnation of the portion height chosen in this way, it was necessary to significantly increase the temperature of the preheating of metallized pellets, which led to the intensive development of their secondary oxidation processes and worsened technical and economic indicators.
Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.
Промышленные исследования проводились на ОАО «Златоустовском металлургическом заводе» в ЭСПЦ №3.Industrial studies were carried out at OJSC “Zlatoust Metallurgical Plant” in ESPC No. 3.
Получение расходуемого электрода включает в себя следующие технологические операции: предварительно подогретые до температуры 100...200°С металлизованные окатыши диаметром 12...15 мм, заливали порциями (размер порции составлял порядка 100...150 мм) одновременно с жидким металлом заданного химического состава при температуре 1600...1620°С в изложницу. Изложница собиралась из предварительно получаемых в огнеупорном цехе сифонных трубок заданного химического состава. В качестве основных компонентов для получения сифонных трубок использовался отработанный флюс марки АНФ-6, а также порошковые раскислители и мелко измельченные (фракции менее 5 мм) ферросплавы. После заливания каждой порции делалась небольшая технологическая выдержка в течение 1-2 минут и заливалась следующая порция.Obtaining a consumable electrode includes the following technological operations: pre-heated to a temperature of 100 ... 200 ° С metallized pellets with a diameter of 12 ... 15 mm, poured in portions (portion size was about 100 ... 150 mm) simultaneously with the liquid metal of the specified chemical composition at a temperature of 1600 ... 1620 ° C in the mold. The mold was assembled from siphon tubes of a predetermined chemical composition previously obtained in the refractory workshop. Waste flux grade ANF-6, as well as powder deoxidizers and finely ground (fractions less than 5 mm) ferroalloys were used as the main components for siphon tubes. After pouring each portion, a small technological exposure was made for 1-2 minutes and the next portion was poured.
В качестве жидкого металла для пропитки металлизованных окатышей использовались следующие марки стали: 07Х17Н6, ЭП56, 20Х23Н18, 40Х13.The following steel grades were used as liquid metal for impregnation of metallized pellets: 07Х17Н6, ЭП56, 20Х23Н18, 40Х13.
Полученные расходуемые электроды подвергались электрошлаковому переплаву на установке А-550 в кристаллизатор диаметром 120 мм и высотой 500 мм под флюсом АНФ-6 в количестве 2,5 кг на плавку. С целью увеличения сплавляемой части к переплавляемым расходуемым электродам приваривались инвентарные головки. Разводку процесса осуществляли на токе 1,5 кА, при напряжении 48 В. Основной период плавки проходил на токе 2,5 кА и напряжении 48 В. Вывод усадки не производился. Процесс переплава протекал достаточно устойчиво, имело место вспенивание шлака. Значительные скачки тока отсутствовали. Пылевыделение при протекании процесса было незначительным. Исследование качества металла после электрошлакового переплава позволило констатировать наличие плотной бездефектной структуры, характерной для электрошлакового металла при достаточно хорошей поверхности слитка.The resulting consumable electrodes were subjected to electroslag remelting at the A-550 installation in a mold with a diameter of 120 mm and a height of 500 mm under an ANF-6 flux in the amount of 2.5 kg for melting. In order to increase the fused part, inventory heads were welded to the remelted consumable electrodes. The process was wired at a current of 1.5 kA, at a voltage of 48 V. The main melting period was held at a current of 2.5 kA and a voltage of 48 V. Shrinkage was not performed. The remelting process proceeded fairly steadily; slag foaming took place. Significant current surges were absent. Dust during the process was negligible. The study of the quality of the metal after electroslag remelting made it possible to ascertain the presence of a dense defect-free structure characteristic of electroslag metal with a fairly good surface of the ingot.
В настоящее время на металлургических заводах применяют три способа производства электродов для ЭШП: прокатку на крупносортных станах, литье в изложницы и ковку на молотах.At present, metallurgical plants use three methods for the production of electrodes for ESRs: rolling in large sections, casting in molds and forging on hammers.
Сравнение себестоимости существующих способов производства расходуемых электродов, проведенного по наиболее представительным в сортаменте ЭШП маркам сталей: ШХ15, 38ХМЮФА, 40ХНМА, проводили в условиях завода, имеющего наибольшие мощности по производству катаных и литых электродов.Comparison of the cost of existing methods for the production of consumable electrodes, conducted on the most representative steel grades in the ESR range: ШХ15, 38ХМЮФА, 40ХНМА, was carried out in the conditions of the plant that has the largest capacities for the production of rolled and cast electrodes.
Удельный расход металла при изготовлении электродов, приведенный в таблице 1, показывает, что наименьший расход металла наблюдается при производстве литых электродов.The specific metal consumption in the manufacture of electrodes, shown in table 1, shows that the lowest metal consumption is observed in the production of cast electrodes.
Расходные коэффициенты металла при производстве расходуемых электродовTable 1.
Consumption ratios of metal in the manufacture of consumable electrodes
Все расчеты осуществлены на тонну сплавляемой части электрода применительно к переплаву в кристаллизаторах сечением 390х425 мм (слиток 2,4 т). Поскольку в ЭСПЦ единая калькуляция на слитки составляется независимо от способа их разбивки, по выбранной методике вначале рассчитывали раздельно себестоимость жидкой стали и слитков из изложниц. Далее уже определяли себестоимость готовых электродов. При этом количество отходов металла при прокатке и ковке электродов принимали по установленным нормативам.All calculations were carried out per ton of the fused part of the electrode as applied to remelting in molds with a cross section of 390x425 mm (2.4 t ingot). Since in the ESPC a single calculation of the ingots is made regardless of the method of their breakdown, according to the chosen method, the prime cost of the molten steel and ingots from the molds was calculated separately. Next, the cost of the finished electrodes was already determined. At the same time, the amount of metal waste during rolling and forging of the electrodes was taken according to established standards.
Если литье в изложницы позволяет получать почти готовый электрод (необходимо лишь удалить дефектную часть), то два других метода требуют дополнительных трудоемких переделов в прокатных или кузнечных цехах.If casting into molds makes it possible to obtain an almost finished electrode (it is only necessary to remove the defective part), then the other two methods require additional labor-intensive redistribution in the rolling or forging shops.
В таблице 2 представлена средняя себестоимость расходуемых электродов для ЭШП, взятая в процентах. За базовую себестоимость выбрана себестоимость катаных электродов.Table 2 presents the average cost of consumable electrodes for ESR, taken as a percentage. For the base cost, the cost of rolled electrodes was selected.
Себестоимость расходуемых электродов некоторых марок сталей, %Table 2.
Cost of consumable electrodes of some steel grades,%
Как следует, из таблицы 2 литые электроды имеют наименьшую себестоимость. Причем для относительно дешевых марок наименьшие текущие затраты, несмотря на сравнительно больший расход металла, обеспечивает разливка электродов в специальные изложницы. Это связано с более низкими расходами по переделу.As follows from table 2 cast electrodes have the lowest cost. Moreover, for relatively cheap grades, the lowest current costs, despite the relatively higher metal consumption, are provided by casting the electrodes into special molds. This is due to lower redistribution costs.
Наибольшую себестоимость имеют кованые электроды, что объясняется самыми высокими по сравнению с другими методами расходами по переделу в кузнечных цехах.Forged electrodes have the highest cost, which is explained by the highest costs for redistribution in blacksmith shops compared to other methods.
В результате, поставленная выше задача достигается. Используя предлагаемый способ литья электродов, значительно снижается их себестоимость, при удовлетворении качества поверхности электрода требованиям ГОСТа.As a result, the task set above is achieved. Using the proposed method of casting electrodes, their cost is significantly reduced, while satisfying the quality of the electrode surface according to GOST.
Промышленная применимость.Industrial applicability.
Предлагаемый способ может быть использован в единичном и массовом производстве, при изготовлении расходуемых электродов для электрошлакового переплава.The proposed method can be used in a single and mass production, in the manufacture of consumable electrodes for electroslag remelting.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137501/02A RU2314355C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Consumable electrode production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137501/02A RU2314355C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Consumable electrode production method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2314355C1 true RU2314355C1 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006137501/02A RU2314355C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Consumable electrode production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2314355C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742094C1 (en) * | 2020-07-30 | 2021-02-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method of producing consumable electrodes for electroslag remelting |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997332A (en) * | 1976-01-08 | 1976-12-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Steelmaking by the electroslag process using prereduced iron or pellets |
| US4159184A (en) * | 1977-06-07 | 1979-06-26 | Union Carbide Corporation | Friable thread electrode joint |
| WO1986002800A1 (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-09 | Kinglor Ltd | Self-baking electrode for electric arc furnaces and the like |
| RU2233895C1 (en) * | 2003-03-24 | 2004-08-10 | Южно-Уральский государственный университет | Method of production of expendable electrodes |
| RU2260065C1 (en) * | 2004-10-08 | 2005-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет | Method for receiving electrodes for spending |
-
2006
- 2006-10-23 RU RU2006137501/02A patent/RU2314355C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997332A (en) * | 1976-01-08 | 1976-12-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Steelmaking by the electroslag process using prereduced iron or pellets |
| US4159184A (en) * | 1977-06-07 | 1979-06-26 | Union Carbide Corporation | Friable thread electrode joint |
| WO1986002800A1 (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-09 | Kinglor Ltd | Self-baking electrode for electric arc furnaces and the like |
| RU2233895C1 (en) * | 2003-03-24 | 2004-08-10 | Южно-Уральский государственный университет | Method of production of expendable electrodes |
| RU2260065C1 (en) * | 2004-10-08 | 2005-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет | Method for receiving electrodes for spending |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742094C1 (en) * | 2020-07-30 | 2021-02-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method of producing consumable electrodes for electroslag remelting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3234608A (en) | Continuous-casting method of melting metals in a slag medium by using consumable electrodes | |
| RU2663661C2 (en) | Method and installation for manufacture of large diameter ingots | |
| CN101798660A (en) | Method for refining, metamorphosing and casting cold roll steel by casting instead of forging | |
| CN100525987C (en) | High strength aluminum alloy welding wire and its preparing method | |
| RU2314355C1 (en) | Consumable electrode production method | |
| CN102069174A (en) | Method for producing centrifugal electroslag smelting and casting double-base composite roller | |
| JP7292211B2 (en) | Superalloy manufacturing method | |
| RU2297462C1 (en) | Consumable electrode producing method | |
| CN106702221A (en) | Technology for processing lightweight anti-crack aluminum alloy for manufacturing vehicle body | |
| US3875990A (en) | Methods of producing large steel ingots | |
| RU2260065C1 (en) | Method for receiving electrodes for spending | |
| US3603374A (en) | Methods of producing large steel ingots | |
| RU2197548C2 (en) | Method of consumable electrode production from metal chips | |
| RU2163269C1 (en) | Method for making laminate ingots by electroslag refining | |
| RU2674596C1 (en) | Method for obtaining consumable electrodes of electroslag remelting for forming multi-layer casting | |
| CN114058863A (en) | Aluminum/steel electroslag remelting compounding method | |
| CN102399944A (en) | Method for molten iron desulfurization treatment | |
| CN102921928B (en) | A kind of method of titanium sponge production titanium or titanium alloy casting | |
| RU2233895C1 (en) | Method of production of expendable electrodes | |
| RU2770807C1 (en) | Method for producing blanks from low-alloy copper-based alloys | |
| RU2630138C2 (en) | Melting method of reactive metals and alloys on its basis | |
| RU2742094C1 (en) | Method of producing consumable electrodes for electroslag remelting | |
| RU2637454C1 (en) | Method of combined casting and rolling of copper alloys of copper scrap | |
| RU2320735C2 (en) | Method for electroslag production of die blanks for pressing-rolling line for production of railway wheels | |
| RU2313590C1 (en) | Consumable electrode producing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081024 |