RU2486265C1 - Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals - Google Patents
Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486265C1 RU2486265C1 RU2012108737/02A RU2012108737A RU2486265C1 RU 2486265 C1 RU2486265 C1 RU 2486265C1 RU 2012108737/02 A RU2012108737/02 A RU 2012108737/02A RU 2012108737 A RU2012108737 A RU 2012108737A RU 2486265 C1 RU2486265 C1 RU 2486265C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melting
- chamber
- working chamber
- mold
- semi
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 7
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 title claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 29
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для полунепрерывной выплавки и разливки химически активных тугоплавких металлов, например, такого как титан.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to a device for semi-continuous smelting and casting of chemically active refractory metals, for example, such as titanium.
В настоявшее время наибольшее распространение в промышленном производстве титановых сплавов получил способ вакуумно-дугового переплава (ВДП) расходуемого электрода в глухом кристаллизаторе. В данном способе зона расплавления совмещена с зоной затвердевания металла, что значительно упрощает конструктивное оформления процесса плавки. Однако способу ВДП присущ и ряд органических пороков, к которым относятся:Currently, the most widely used in the industrial production of titanium alloys is the method of vacuum arc remelting (VDP) of the consumable electrode in a blank mold. In this method, the melting zone is combined with the solidification zone of the metal, which greatly simplifies the design of the melting process. However, a number of organic defects are also inherent in the VDP method, which include:
- отсутствие гарантий получения слитков без включений (для повышения надежности устранения дефектов такого вида слитки, предназначенные для изготовления роторных деталей, изготавливают тройным переплавом);- lack of guarantees for the production of ingots without inclusions (to increase the reliability of eliminating defects of this type, ingots intended for the manufacture of rotor parts are made by triple remelting);
- полученные слитки имеют ограничения по геометрии (в сечении только круг), и, как следствие этого, производство из круга слябов, заготовок малого сечения для штамповок, прутков и профилей осуществляется многократным переделом из крупного слитка и связано с большими потерями металла;- the obtained ingots have limitations in geometry (only a circle in the cross section), and, as a result of this, the production from the circle of slabs, billets of small cross section for stampings, rods and profiles is carried out by multiple redistribution from a large ingot and is associated with large metal losses;
- ограничена возможность вовлечения оборотных отходов в шихту сплавов при существующей технологической схеме.- limited the possibility of involving recycled waste in the alloy mixture with the existing technological scheme.
Эти недостатки во многом нивелируются плавкой с независимыми источниками нагрева (плазменные или электронно-лучевые) в промежуточную емкость (плавка с "холодным подом").These shortcomings are largely leveled by melting with independent sources of heating (plasma or electron beam) into an intermediate tank (melting with a "cold hearth").
Плавка с промежуточной емкостью позволяет осуществить эффективную разливку металла в один или несколько кристаллизаторов с вытяжкой и, следовательно, возможностью получения за один переплав слитков-заготовок небольшого диаметра, плоских и полых слитков, а также отливок различной геометрической формы. Достигается более высокая степень очистки расплава из-за рафинирования его при переливе по желобу.Smelting with an intermediate tank allows efficient casting of metal into one or more molds with an extractor and, therefore, the possibility of producing small-diameter ingots-blanks, flat and hollow ingots, and castings of various geometric shapes in one remelting. A higher degree of purification of the melt is achieved due to its refining during overflow over the gutter.
Известен способ электронно-лучевого переплава кускового металлического материала и устройство для его осуществления, включающее подачу кускового металлического материала на плавку, нагрев, предварительную дегазацию, испарение летучих компонент, плавление и слив жидкого металла в промежуточную емкость для рафинирования, затем в кристаллизатор или изложницу для формирования в них слитка. Способ реализуется с помощью устройства, которое содержит вакуумную плавильную камеру с электронными пушками, узел подачи кускового металлического материала на плавление, промежуточную емкость для рафинирования (гарнисажный тигель), кристаллизатор или изложницу для формирования в них слитка (Патент РФ №2087563, МПК C22B 9/22, C22B 34/12, опубл. 20.08.1997).A known method of electron beam remelting of lump metal material and a device for its implementation, comprising feeding lump metal material for melting, heating, preliminary degassing, evaporation of volatile components, melting and draining the liquid metal into an intermediate refining tank, then into a mold or mold for forming they have an ingot. The method is implemented using a device that contains a vacuum melting chamber with electronic guns, a unit for supplying lumpy metal material for melting, an intermediate container for refining (skull crucible), a mold or a mold for forming an ingot in them (RF Patent No. 2087563, IPC
Недостатки устройства во многом обусловлены тем, что технологический процесс загрузки шихты, плавки, рафинирования разливки расплава и кристаллизации происходит внутри замкнутого объема, где находятся открытые относительно большие поверхности расплава нагретого до высокой температуры (например, температура расплава титановых сплавов составляет более 1700°С, а плавка в холодном поде с образованием гарнисажа ограничена глубиной ванны расплава не более 400-600 мм). Вследствие того, что потери тепла пропорциональны величине удельной теплоотдающей поверхности (т.е. поверхности, приходящейся на единицу объема расплава), их относительный уровень увеличивается с уменьшением глубины ванны. Лучистые потери тепла с поверхности ванны расплава становятся сравнимыми (по величине) с потерями от конвективных и теплопроводных процессов обычно при температурах выше 600-650°С, а при температуре плавки титановых сплавов могут составлять до 2/3 и более энергии нагрева. Эта энергия поглощается внутренней поверхностью печи, что снижает ее кпд и требует сложных конструктивных решений для защиты от перегрева отдельных узлов.The disadvantages of the device are largely due to the fact that the technological process of loading the charge, smelting, refining of the melt casting and crystallization takes place inside a closed volume, where there are open relatively large surfaces of the melt heated to a high temperature (for example, the temperature of the melt of titanium alloys is more than 1700 ° C, and melting in a cold hearth with the formation of a skull is limited to a melt bath depth of not more than 400-600 mm). Due to the fact that heat losses are proportional to the value of the specific heat-transfer surface (i.e., the surface per unit volume of the melt), their relative level increases with decreasing bath depth. Radiant heat loss from the surface of the melt pool becomes comparable (in magnitude) with losses from convective and heat-conducting processes, usually at temperatures above 600-650 ° C, and at a melting temperature of titanium alloys can be up to 2/3 or more heating energy. This energy is absorbed by the inner surface of the furnace, which reduces its efficiency and requires complex structural solutions to protect individual components from overheating.
Большая площадь ванны расплава создает предпосылки для значительного количественного испарения основного металла сплава, легирующих элементов и примесей, приводящие к проблеме косвенно влияющей на качества выплавляемого сплава, поскольку они конденсируются и осаждаются на стенке и своде печного устройства. Химически активные металлы и примеси могут вступать в реакцию с материалами стен и свода, образуя тугоплавкие соединения. Таким образом, количество примесей и соединений, образующихся на стенах и конструкциях печи, увеличивается пропорционально количеству плавок. В такой ситуации, если примеси и тугоплавкие соединения, прикрепившиеся к стене устройства, не контролировать, они под воздействием собственного веса падают в рабочую часть печи. Если примеси и тугоплавкие соединения попадут в расплавленный металл в кристаллизаторе или на поде, они могут снизить качество слитка до неприемлемого уровня.The large area of the molten bath creates the prerequisites for significant quantitative evaporation of the base metal of the alloy, alloying elements and impurities, leading to a problem indirectly affecting the quality of the alloy being smelted, since they condense and settle on the wall and roof of the furnace device. Reactive metals and impurities can react with the materials of the walls and arch, forming refractory compounds. Thus, the amount of impurities and compounds formed on the walls and structures of the furnace increases in proportion to the number of heats. In such a situation, if the impurities and refractory compounds attached to the wall of the device are not controlled, they fall under the influence of their own weight into the working part of the furnace. If impurities and refractory compounds get into the molten metal in the mold or on the hearth, they can reduce the quality of the ingot to an unacceptable level.
Известно устройство для плавки металла с независимыми источниками нагрева и способ получения слитка из металла с высокой температурой плавления, использующее это устройство. Способ реализуется на основе устройства, содержащего механизм подачи сырья, плавильное устройство, соединенное с механизмом подачи, под, водоохлаждаемый кристаллизатор и электронную пушку и устройство отвода для отходящих газов, соединенное с плавильным устройством. На внутренней поверхности печи установлена съемная облицовка, которая состоит из облицовки свода, выполненной из металла, облицовки боковой стены и облицовки днища, выполненной из металла, или иных термостойких материалов, на поверхности которых конденсируется испарившийся титан или примеси. Каждый вид облицовки выполнен с возможностью снятия из печи индивидуально. Изобретение позволяет уменьшить вероятность попадания однажды испарившихся примесей из ванны расплавленного металла на под или в кристаллизатор, а также повысить коэффициент использования печи (Патент РФ №2401872, МПК C22B 9/22, F27D 1/00, опубл. 20.10.2010) - прототип.A device for melting metal with independent heat sources and a method of producing an ingot of metal with a high melting point using this device are known. The method is implemented on the basis of a device containing a feed mechanism, a melting device connected to a feed mechanism, a water-cooled mold and an electron gun, and an exhaust device for exhaust gases connected to the melting device. A removable lining is installed on the inner surface of the furnace, which consists of a vault lining made of metal, a side wall lining and a bottom lining made of metal, or other heat-resistant materials, on the surface of which evaporated titanium or impurities condense. Each type of cladding is made with the possibility of removal from the oven individually. The invention allows to reduce the likelihood that once evaporated impurities get into the molten metal bath on the under or in the mold, and also increase the utilization rate of the furnace (RF Patent No. 2401872, IPC
В изобретении не оптимизированы процессы лучистого теплообмена в системе источники нагрева - ванна - внутренняя поверхность рабочей камеры и устройств, находящихся внутри рабочей камеры. Поэтому лучистая энергия, идущая от зеркала ванны расплава, расходуется нерационально и приводит к вредному нагреву конструкции камеры и механизмов, при этом съемная облицовка нагревается до температуры, затрудняющей процесс конденсации испаряющих веществ.The invention does not optimize the processes of radiant heat transfer in the system of heat sources - bath - the inner surface of the working chamber and the devices inside the working chamber. Therefore, the radiant energy coming from the mirror of the melt bath is spent irrationally and leads to harmful heating of the chamber structure and mechanisms, while the removable lining is heated to a temperature that complicates the process of condensation of evaporating substances.
Задача изобретения состоит в повышении качества выплавляемого металла, в создании наиболее благоприятного для технологического процесса распределения тепловых потоков между ванной расплава и конструкциями, находящихся внутри рабочей камеры при наиболее рациональном для технологического процесса температурном графике работы конструкций, исключающем их перегрев, в повышении производительности и кпд устройства для получения химически активных металлов.The objective of the invention is to improve the quality of the smelted metal, to create the most favorable distribution of heat flows between the melt bath and the structures inside the working chamber at the most rational temperature schedule for the structures to prevent overheating, to increase the productivity and efficiency of the device for chemically active metals.
Техническим результатом является:The technical result is:
- зонное оптимальное регулирование лучистого теплообмена внутри устройства, обеспечивающее его интенсификацию в рабочих зонах операций плавки и разлива расплава при одновременном уменьшении вредного воздействие лучистого теплового потока на конструкции и механизмы, находящиеся внутри рабочей камеры;- zone optimal regulation of radiant heat transfer inside the device, ensuring its intensification in the working areas of the operations of melting and melt spillage while reducing the harmful effects of radiant heat flux on structures and mechanisms inside the working chamber;
- контролируемый в процессе плавки процесс конденсации испарений основного металла, легирующих элементов и примесей в местах, гарантирующих непопадания образующихся вредных включений в расплав.- the condensation process of the evaporation of the base metal, alloying elements and impurities in places that guarantee that the resulting harmful inclusions do not fall into the melt, controlled during the smelting process.
Указанный технический результат достигается с помощью устройства для полунепрерывного получения слитков химически активных металлов, включающего герметичную рабочую камеру, холодный под, независимые источники нагрева, механизм загрузки шихты, кристаллизатор, механизм подачи кристаллизатора, разливочную камеру с тележкой, вакуумные затворы, отличающегося тем, что внутренняя поверхность рабочей камеры снабжена сводом, состоящим из плиты с водоохлаждаемыми каналами, на нижней поверхности которой размещены разделенные пазами вертикально столбчатые элементы, через которые передаются регламентированные потоки тепловой энергии.The specified technical result is achieved using a device for the semi-continuous production of ingots of chemically active metals, including a sealed working chamber, a cold one, independent heating sources, a charge loading mechanism, a crystallizer, a mold feeding mechanism, a casting chamber with a trolley, and vacuum shutters, characterized in that the inner the surface of the working chamber is provided with a vault consisting of a plate with water-cooled channels, on the lower surface of which are placed vertical grooves separated by grooves Only columnar elements through which regulated flows of thermal energy are transmitted.
В целях гарантированного исключения случайных попаданий в расплав химических элементов, не входящих в состав сплава, столбчатые элементы выполнены из материала, аналогичного основе сплава, выплавляемого в печи.In order to guarantee the elimination of accidental ingress of chemical elements into the melt that are not part of the alloy, the columnar elements are made of a material similar to the basis of the alloy smelted in the furnace.
Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION
Плавление химически активных металлов накладывает дополнительные условия на сам металлургический процесс, а также на конструкцию используемых плавильных устройств. В замкнутом объеме плавильной камеры размещена рабочая высокотемпературная зона плавления, и в непосредственной близости с ней жизненно необходимые вспомогательные механизмы, требующие для удовлетворительной работы значительно более низких температур, кроме того, в замкнутом пространстве непосредственно с ванны жидкого расплава происходит интенсивное испарение химически активных веществ. Интенсивность этих физических процессов во многом зависит от температурных режимов в различных частях рабочей камеры. Теплообмен излучением является преобладающим в большинстве металлургических печей, особенно это относится к высокотемпературным печам.The melting of chemically active metals imposes additional conditions on the metallurgical process itself, as well as on the design of the used melting devices. A working high-temperature melting zone is located in a closed volume of the melting chamber, and in close proximity to it are vital auxiliary mechanisms that require significantly lower temperatures for satisfactory operation, in addition, intensive evaporation of chemically active substances takes place in a closed space directly from the liquid melt bath. The intensity of these physical processes largely depends on temperature conditions in various parts of the working chamber. Radiant heat transfer is predominant in most metallurgical furnaces, especially in high-temperature furnaces.
Одним из способов управления лучистым теплообменом в промышленных тепловых агрегатах является направленное регулирование лучистой энергией излучаемой сводом. Поверхность свода, входящая в систему лучистого теплообмена, испускает потоки отраженного излучения и собственного излучения. Собственное излучение, отнесенное к единице поверхности тела, определяет лучеиспускательную способность тела. Последняя, в соответствии с законом излучения Стефана-Больцмана, пропорциональна температуре тела в четвертой степени, и уже при температуре нагрева более 500°С становится определяющей при использовании таких конструкционных материалов как сталь или титановые сплавы (степень черноты поверхности 0,6-0,8).One of the ways to control radiant heat transfer in industrial thermal units is the directional regulation of radiant energy emitted by the arch. The surface of the arch, which is part of the radiant heat exchange system, emits streams of reflected radiation and intrinsic radiation. The intrinsic radiation, referred to the unit surface of the body, determines the radiation emissivity of the body. The latter, in accordance with the law of Stefan-Boltzmann radiation, is proportional to the body temperature to the fourth degree, and even at a heating temperature of more than 500 ° C it becomes decisive when using structural materials such as steel or titanium alloys (surface blackness 0.6-0.8 )
Непосредственно в столбчатых конструкциях (столбах) поток энергии передается теплопроводностью, которая пропорциональна площади сечения столба, перепаду температур между поверхностью охлаждающего канала и торцом столбчатой конструкции, теплопроводности материала и обратно пропорциональна расстоянию длине столба. Изменяя эти величины можно регулировать поток тепловой энергии, а, следовательно, и температуру по длине столбчатых элементов.Directly in columnar structures (pillars), the energy flow is transmitted by thermal conductivity, which is proportional to the cross-sectional area of the column, the temperature difference between the surface of the cooling channel and the end of the column structure, the thermal conductivity of the material and is inversely proportional to the distance to the length of the column. By changing these values, it is possible to regulate the flow of thermal energy, and, consequently, the temperature along the length of the columnar elements.
Поддержание на торцах столбов регламентированной температуры позволяет увеличивать потоки лучистой тепловой энергии, передаваемой в рабочей зоне плавки, и уменьшать в зоне расположения вспомогательных механизмов.Maintaining a regulated temperature at the ends of the poles makes it possible to increase the fluxes of radiant thermal energy transmitted in the working zone of the smelting, and to reduce the area of location of auxiliary mechanisms.
Кроме того, возможность регламентирования потока тепловой энергии через столбчатые конструкции дает возможность обеспечивать на их поверхностях и на своде участки поверхности с температурами менее 800°С. Постоянный тепловой режим этих участков свода гарантированно обеспечивает конденсацию на их поверхности паров основного металла сплава, легирующих элементов и примесей, которые затем легко удаляются при периодическом обслуживании свода.In addition, the ability to regulate the flow of thermal energy through columnar structures makes it possible to provide surface areas with temperatures less than 800 ° C on their surfaces and on the arch. The constant thermal regime of these sections of the arch ensures guaranteed condensation on their surface of the vapor of the base metal of the alloy, alloying elements and impurities, which are then easily removed during periodic maintenance of the arch.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан заявляемый плавильный агрегат; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the inventive melting unit; figure 2 is a section along aa in figure 1.
Агрегат для плавления и разливки химически активных металлов, например титана, в вакууме или защитной атмосфере включает в себя плавильную камеру 2, снабженную горячим сводом 9, состоящим из разделенных между собой столбчатых элементов 10, охлаждаемых со стороны, противоположной нагреву водой, циркулируемой в каналах 11, плазматроны 1, тигель 4, мульду с механизмом загрузки шихты 3, кристаллизатор с поддоном 5, механизм подачи кристаллизатора 8, разливочную камеру с тележкой 7 и вакуумные затворы 6.The unit for melting and casting chemically active metals, for example titanium, in a vacuum or protective atmosphere includes a
В исходном положении плавильная камера 2, снабженная горячим сводом 9, отвакуумирована, производят розжиг плазматронов и загрузку тигля при помощи мульды с механизмом загрузки шихты 3. Одновременно с плавлением производится разогрев горячего свода, который сохраняется при последующих загрузках и плавлении металла, обеспечивая непрерывность процесса.In the initial position, the
Разливочную камеру с тележкой 7 подают под плавильную камеру 2 на ось механизма подачи кристаллизатора 8 (при этом кристаллизатор с поддоном 5 находится в разливочной камере 7). Затем разливочную камеру 7 при помощи механизма подачи кристаллизатора 8 извлекают из тележки и поднимают до упора своим верхним фланцем в нижний фланец вакуумного затвора 6, вакуумируют и открывают шибер вакуумного затвора 6. После этого механизм подачи кристаллизатора 8 поднимает кристаллизатор 5 в позицию слива расплава из тигля 4, а к моменту заполнения кристаллизатора 5 он опускается на дно разливочной камеры 7, которую затем устанавливают на тележку. После этого закрывают вакуумный затвор 6 шибером, в разливочную камеру напускают аргон и отводят ее в позицию раздевания слитка, предварительно закрыв крышкой.A casting chamber with a
В это время с момента отхода кристаллизатора 5 от тигля 4 плазматроны 1 переводят на дежурную дугу, производится загрузка шихты, и предварительно подготовленная следующая разливочная камера с тележкой 7 с находящимся в ней кристаллизатором с поддоном 6 подгоняется под плавильную камеру 2 с горячим сводом 9 соосно с механизмом подачи кристаллизатора 8.At this time, from the moment the
Цикл повторяется. При этом во время замены разливочной камеры процесс не прерывается, плавильная камера 2 с горячим сводом 9 остается отвакуумированной и разогретой, то есть обеспечивается непрерывный режим работы агрегата, что повышает его производительность.The cycle repeats. Moreover, during the replacement of the casting chamber, the process is not interrupted, the
В процессе разогрева печи и выхода ее на установившийся режим температура поверхности столбчатых элементов не превышает заданные величины (обеспечивается конструкцией). При плавке титановых сплавов на торцевых поверхностях столбов 10 в зоне плавки температура достигает 1600°С, что обеспечивает близкий к равновесному лучевой теплообмен между торцевыми поверхностями торцами столбов и поверхностью ванны расплава. В зоне крепления сопряжения столбов и свода на их поверхностях температура устанавливается на уровне 220-300°С, обеспечивая стабильную конденсацию паров расплава. Поверхности имеют удобную конфигурацию, с которых легко удаляется конденсат при периодическом обслуживании.In the process of heating the furnace and reaching its steady state, the surface temperature of the columnar elements does not exceed the specified values (provided by the design). When melting titanium alloys on the end surfaces of the
На других участках свода, в целях уменьшения воздействия потока лучистой энергии на конструкцию и механизмы печи заданная температура, на торцах столбов обеспечивается конструкционно.In other parts of the arch, in order to reduce the effect of radiant energy flow on the design and mechanisms of the furnace, the set temperature at the ends of the posts is provided structurally.
Настоящее изобретение повышает качество слитков, снижая в них количество включения до минимума, повышает кпд печи и снижает тепловые нагрузки на конструкцию за счет рационального распределения лучистой тепловой энергии, повышает межремонтные сроки и снижает трудоемкость обслуживания печи.The present invention improves the quality of the ingots, reducing the amount of inclusion in them to a minimum, increases the efficiency of the furnace and reduces the heat load on the structure due to the rational distribution of radiant heat energy, increases the overhaul time and reduces the complexity of the furnace maintenance.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108737/02A RU2486265C1 (en) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108737/02A RU2486265C1 (en) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2486265C1 true RU2486265C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012108737/02A RU2486265C1 (en) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2486265C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU237395A1 (en) * | METALLURGICAL FURNACE FOR PROCESSING MATERIALS CONTAINING COLORED L \ ETALS | |||
| DE4235662A1 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-28 | Rainer Ing Grad Schmidt | Protection for cooling tube walls of electric arc furnaces - by deposition of cladding of thermally conductive material. |
| RU2087563C1 (en) * | 1995-09-13 | 1997-08-20 | Владлен Александрович Чернов | Method of electron beam remelting of lump metallic material and device for its embodiment |
| EP1062469B1 (en) * | 1998-02-11 | 2002-05-08 | Danieli & C. Officine Meccaniche SpA | Cooled roof for electric arc furnaces or ladle furnaces |
| RU37816U1 (en) * | 2004-02-24 | 2004-05-10 | Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод" | MELTING FURNACE |
-
2012
- 2012-03-07 RU RU2012108737/02A patent/RU2486265C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU237395A1 (en) * | METALLURGICAL FURNACE FOR PROCESSING MATERIALS CONTAINING COLORED L \ ETALS | |||
| DE4235662A1 (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-28 | Rainer Ing Grad Schmidt | Protection for cooling tube walls of electric arc furnaces - by deposition of cladding of thermally conductive material. |
| RU2087563C1 (en) * | 1995-09-13 | 1997-08-20 | Владлен Александрович Чернов | Method of electron beam remelting of lump metallic material and device for its embodiment |
| EP1062469B1 (en) * | 1998-02-11 | 2002-05-08 | Danieli & C. Officine Meccaniche SpA | Cooled roof for electric arc furnaces or ladle furnaces |
| RU37816U1 (en) * | 2004-02-24 | 2004-05-10 | Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод" | MELTING FURNACE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104032151B (en) | EB (electron beam) cold hearth furnace smelting method of TC4 titanium alloy ingot | |
| US20120198968A1 (en) | Method for producing metallic magnesium by vacuum circulating silicothermic process and apparatus thereof | |
| CN103911524B (en) | A kind of preparation method of copper rare earth binary intermediate alloy | |
| WO2010068140A1 (en) | Method and apparatus for electron-beam or plasma-jet melting of metal from a crystallizer into a crystallizer | |
| US3157922A (en) | Method and apparatus for producing castings of metals having high melting points | |
| RU2486265C1 (en) | Device for semi-continuous production of bars of chemically active metals | |
| RU109281U1 (en) | Induction Crucible Furnace | |
| RU2360014C2 (en) | Vacuum arc-refining skull furnace | |
| RU2403299C1 (en) | Vacuum silicone cleaning method and device for its implementation (versions) | |
| RU2092758C1 (en) | Melting-pouring plant for melting and producing titanium alloy castings | |
| RU2411297C2 (en) | Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure | |
| RU2209842C2 (en) | Metal melting and pouring method | |
| RU2381990C1 (en) | Method of vacuum cleaning of silicon | |
| RU2012126092A (en) | MODIFICATION METHOD AND DEVICE | |
| RU74125U1 (en) | INSTALLATION FOR ELECTRON BEAM METAL Smelting | |
| RU2389809C1 (en) | Procedure for refinement of zinc containing raw material from impurity metal oxides and impurity metals; furnace for implementation of this procedure | |
| RU2740343C1 (en) | Melting crucible of vacuum aerial skull furnace and skull firing method | |
| RU2270264C1 (en) | Vacuum arc furnace with a heat accumulator | |
| RU2283205C2 (en) | Metal centrifugal casting process without turning off heat source | |
| RU2190679C1 (en) | Magnesium alloy ingot production method | |
| US20120132385A1 (en) | Method and Device for Remelting Metal in an Electric Furnace | |
| RU72227U1 (en) | INSTALLATION OF ELECTRIC SLAG REFINING OF CAST IRON CHIP | |
| RU2426804C1 (en) | Furnace for melting and refining of reaction metals and alloys | |
| RU79653U1 (en) | RESISTANCE MELT FURNACE | |
| RU2261925C1 (en) | Method of purification of zinc from oxides of foreign metals and furnace for realization of this method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210308 |