RU2500823C1

RU2500823C1 - Method for obtaining electrode ingots, and device for its implementation

Info

Publication number: RU2500823C1
Application number: RU2012133134/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Маньков; Игорь Юрьевич Пузаков
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2013-12-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention can be used for melting of ingots from high-melting high-reactivity metals and alloys, and mainly titanium, which are used in aerospace equipment and ship building. As per the proposed method, an ingot with a shank is formed on a bottom end face in the form of a right flattened cone in the cavity, the half of which is formed with an inner cavity made on working surface of an insert arranged in a central hole of working surface of a tray, and the second half of the cavity is formed with inner cavity of a removable mould. A reverse side of the insert is made in the form of a conical projection that is similar as to shape and dimensions to a clip of an electrode holder of a vacuum arc furnace. Consumed cinder of the electrode ingot is removed from the insert and removable mould and used in charge at remelting in a vacuum arc skull furnace.

EFFECT: inventions allow producing an electrode ingot with a defect-free shank in the bottom part, which is homogeneous as to chemical composition, owing to reducing labour intensity and increasing metal yield.

5 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может быть использовано для выплавки слитков тугоплавких высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых, применяемых в аэрокосмической технике и судостроении.The present invention relates to the field of special electrometallurgy and can be used for smelting ingots of refractory highly reactive metals and alloys, mainly titanium, used in aerospace engineering and shipbuilding.

В настоящее время для изготовления слитков из высокореакционных металлов и сплавов, например титановых, широко используются способы гарнисажной плавки. При гарнисажной плавке достигается равновесный химический состав, металл рафинируется от газовых и летучих примесей, а нерасплавившиеся компоненты шихты и случайные включения, имеющие более высокую плотность и температуру плавления по отношению к основному металлу, оседают на дно жидкой ванны и «вмерзают» в донный гарнисаж и, поэтому, не попадают в отливаемый слиток. Для устранения усадочной пористости, полученной после гарнисажной плавки, следующий переплав производят в вакуумной дуговой печи. При последующем переплаве слитка в вакуумной дуговой печи особое значение имеет конструкция крепления расходуемого электрода к электрододержателю, обеспечивающая достаточную прочность и надежный электрический контакт по сопрягаемой поверхности.Currently, for the manufacture of ingots of highly reactive metals and alloys, such as titanium, methods of skull melting are widely used. During skull melting, an equilibrium chemical composition is achieved, the metal is refined from gas and volatile impurities, and the unmelted charge components and random inclusions, which have a higher density and melting temperature with respect to the base metal, settle to the bottom of the liquid bath and “freeze” into the bottom skull and therefore, do not fall into the cast ingot. To eliminate the shrinkage porosity obtained after skull melting, the next remelting is carried out in a vacuum arc furnace. During the subsequent remelting of the ingot in a vacuum arc furnace, the design of fastening the consumable electrode to the electrode holder is of particular importance, providing sufficient strength and reliable electrical contact along the mating surface.

Наиболее распространенным креплением расходуемого электрода к электрододержателю является крепление за сформированный токарным способом конический хвостовик, обеспечивающий по конической поверхности центровку и надежный электрический контакт. Поэтому к размерам хвостовика предъявляются повышенные требования по точности изготовления и качеству поверхности, обусловленные тем, что в зоне контакта конических поверхностей хвостовика и зажима электрододержателя реализуются существенные усилия зажима при прохождении тока, достигающего силы 70 кА. Неплотное прилегание поверхностей вследствие неточности изготовления или несоответствующего качества поверхности могут привести к перегреву и разрушению данного узла. Кроме того, смещение электрода в электрододержателе может привести к перемещению дуги на стенку кристаллизатора и возникновению аварийной ситуации в процессе плавки.The most common fastening of a consumable electrode to an electrode holder is fastening behind a tapered shank formed by turning, which ensures alignment and reliable electrical contact along the conical surface. Therefore, increased demands are placed on the dimensions of the shank for manufacturing accuracy and surface quality, due to the fact that significant clamping forces are realized in the contact zone of the conical surfaces of the shank and the clamp of the electrode holder when a current of 70 kA passes. Leaky surfaces due to inaccurate manufacturing or inadequate surface quality can lead to overheating and destruction of this site. In addition, the displacement of the electrode in the electrode holder can lead to the displacement of the arc on the mold wall and the emergence of an emergency in the smelting process.

Известен способ получения слитков двойным дуговым переплавом, в котором при первом переплаве в гарнисажной печи осуществляют переплав шихты и гарнисажа - расходуемого электрода с последующим сливом расплава в изложницу. (Александров В.К. и др. Плавка и литье титановых сплавов, - М.: Металлургия, 1994 г., стр.224-230). При этом получают слиток-электрод цилиндрического сечения с плоским торцом, используемый для последующего переплава в вакуумной дуговой печи. Для чего к плоскому торцу полученного слитка-электрода приваривают огарок, закрепляемый на электрододержателе вакуумной дуговой печи, а затем полученный электрод расплавляют на плоский поддон медного охлаждаемого кристаллизатора.A known method of producing ingots by double arc remelting, in which, at the first remelting in the skull furnace, the charge and the skull are remelted — a consumable electrode, followed by the melt is drained into the mold. (Aleksandrov V.K. et al. Melting and casting of titanium alloys, - M.: Metallurgy, 1994, pp. 224-230). In this case, an ingot-electrode of a cylindrical section with a flat end is obtained, which is used for subsequent remelting in a vacuum arc furnace. For this purpose, a cinder is fixed to the flat end of the obtained ingot electrode, fixed on the electrode holder of the vacuum arc furnace, and then the resulting electrode is melted on the flat tray of the copper cooled mold.

Недостатками известного способа является наличие приварки полученного в гарнисажной печи слитка-электрода к расходуемому огарку, имеющему цилиндрическую часть, которая приваривается к торцу слитка-электрода, и конический хвостовик, предназначенный для механического закрепления и надежного электрического контакта с электрододержателем в процессе вакуумного дугового переплава. В процессе приварки образуются дефектные химические включения в виде натеков, спекшихся брызг, хлоридов, которыми загрязняется огарок, печь, а, следовательно, и выплавляемый в печи слиток. Зона сварного шва химически неоднородна с основным металлом и является источником загрязнения выплавляемого слитка.The disadvantages of this method are the presence of welding the ingot electrode obtained in the skull furnace to a consumable cinder having a cylindrical part that is welded to the end face of the ingot electrode, and a tapered shank intended for mechanical fixing and reliable electrical contact with the electrode holder during the vacuum arc remelting. In the process of welding, defective chemical inclusions are formed in the form of sagging, sintered sprays, chlorides, which pollute the cinder, the furnace, and, consequently, the ingot melted in the furnace. The weld zone is chemically heterogeneous with the base metal and is a source of contamination of the smelted ingot.

Известен способ получения слитков, включающий получение при первом переплаве в гарнисажной печи расплава и формирование из него в изложнице цилиндрического слитка-электрода, состоящего из цилиндрической части и хвостовика (Патент РФ №2263721, 2003 г.) - прототип.A known method of producing ingots, including the receipt at the first remelting in the skull furnace of the melt and forming from it in the mold a cylindrical ingot electrode consisting of a cylindrical part and a shank (RF Patent No. 2263721, 2003) is a prototype.

Недостатком известного способа является необходимость проведения дополнительной операции механической обработки хвостовика, выполненного в виде обратного конуса, с удалением литейных уклонов и получением противоположной конусности хвостовика, что уменьшает выход годного металла, увеличивает трудоемкость процесса и требует точной зацентровки полученного слитка-электрода с целью исключения смещения обработанного хвостовика при дальнейшей плавке в вакуумной дуговой печи.The disadvantage of this method is the need for additional machining of the shank, made in the form of a reverse cone, with the removal of casting slopes and obtaining the opposite taper of the shank, which reduces the yield of metal, increases the complexity of the process and requires accurate centering of the obtained ingot electrode in order to eliminate bias of the processed electrode shank during further melting in a vacuum arc furnace.

Известна вакуумная дуговая гарнисажная печь для получения слитков-электродов, содержащая рабочую камеру, электрододержатель, медный охлаждаемый тигель и кристаллизатор с плоским поддоном, на верхней рабочей стороне поддона выполнено центральное углубление по форме и размерам хвостовой части оборотного огарка (Патент РФ №2360014, 2009 г.) - прототип.A vacuum arc skull furnace for producing ingots-electrodes is known, which contains a working chamber, an electrode holder, a copper cooled crucible and a crystallizer with a flat pallet, a central recess is made on the upper working side of the pallet in the shape and size of the tail of the reverse cinder (RF Patent No. 2360014, 2009 .) is a prototype.

В известной печи возможно получение хвостовика в виде обратного усеченного конуса, однако получение хвостовика необходимой конфигурации в виде прямого усеченного конуса с наличием конструктивных элементов в известной печи невозможно.In the known furnace, it is possible to obtain a shank in the form of a reverse truncated cone, however, it is impossible to obtain a shank of the necessary configuration in the form of a straight truncated cone with the presence of structural elements in the known furnace.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа получения слитков-электродов с однородными по химическому составу и бездефектными хвостовиками в донной части, а также разработка устройства для осуществления этого способа.The aim of the invention is to increase the efficiency of the method of producing ingots-electrodes with homogeneous in chemical composition and defect-free shanks in the bottom, as well as the development of a device for implementing this method.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является снижение затрат на изготовление слитков-электродов за счет уменьшения трудоемкости и повышения выхода годного металла.A single technical result achieved by the implementation of the invention is to reduce the cost of manufacturing ingot electrodes by reducing the complexity and increasing the yield of metal.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения слитков-электродов из тугоплавких и высокореакционных металлов и сплавов в вакуумной дуговой гарнисажной печи, включающем получение при первом переплаве в гарнисажной печи расплава и формирование из него слитка-электрода, состоящего из цилиндрической части и хвостовика в донной части, для последующего переплава в вакуумной дуговой печи, согласно изобретению слиток формируют с хвостовиком на донном торце в виде прямого усеченного конуса в полости, половина которой образована внутренней полостью, выполненной на рабочей поверхности вставки, размещенной в центральном отверстии рабочей поверхности поддона, а вторая половина полости образована внутренней полостью съемной формы, установленной на рабочей поверхности вставки, при этом обратную сторону вставки выполняют в виде конического выступа, по форме и размерам аналогичного захвату электрододержателя вакуумной дуговой печи. Израсходованный огарок слитка-электрода извлекают из вставки и съемной формы и используют в шихте при переплаве в вакуумной дуговой гарнисажной печи. Кроме того, на боковой наружной поверхности съемной формы, вставки и на внутренней поверхности центрального отверстия поддона выполняют сопряженный конический участок.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing ingots-electrodes from refractory and highly reactive metals and alloys in a vacuum arc skull furnace, which includes the production of a melt at the first remelting in the skull furnace and forming an ingot electrode consisting of a cylindrical part and a shank bottom part, for subsequent remelting in a vacuum arc furnace, according to the invention, the ingot is formed with a shank on the bottom end in the form of a straight truncated cone in the cavity, half of which th is formed by an internal cavity made on the working surface of the insert located in the Central hole of the working surface of the pallet, and the second half of the cavity is formed by an internal cavity of a removable shape mounted on the working surface of the insert, while the back side of the insert is made in the form of a conical protrusion, in shape and size similar to gripping the electrode holder of a vacuum arc furnace. The spent cinder of the ingot electrode is removed from the insert and the removable form and used in the charge during remelting in a vacuum arc skull furnace. In addition, on the lateral outer surface of the removable form, the insert, and on the inner surface of the central opening of the pallet, a mating conical section is performed.

Также указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для осуществления способа, содержащем поддон изложницы гарнисажной печи, согласно изобретению поддон дополнительно оснащен центральной вставкой, на рабочей поверхности которой установлена съемная форма с выполненной внутренней полостью в виде половины прямого усеченного конуса, образующей половину хвостовика отливаемого слитка, а на рабочей поверхности вставки выполнена внутренняя полость, образующая другую половину хвостовика отливаемого слитка, при этом обратная сторона вставки выполнена в виде конического выступа, по форме и размерам аналогичного зажиму электрододержателя вакуумной дуговой печи. На конической внутренней поверхности полости съемной формы выполнен, по крайней мере, один фиксирующий паз.The indicated technical result is also achieved by the fact that in the device for carrying out the method containing the pallet of the mold of the skull furnace, according to the invention, the pallet is additionally equipped with a central insert, on the working surface of which there is a removable form with an internal cavity in the form of a half of a straight truncated cone, forming half of the cast shank ingot, and on the working surface of the insert an internal cavity is made, forming the other half of the shank of the cast ingot, The opposite side of the insert is made in the form of a conical protrusion similar in shape and size to the clamp of the electrode holder of a vacuum arc furnace. At least one fixing groove is made on the conical inner surface of the cavity of the removable shape.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Способ реализуется с помощью устройства, изображенного на фиг.1, где приведен общий вид устройства.The method is implemented using the device shown in figure 1, which shows a General view of the device.

В центральном отверстии поддона 1, пристыкованного снизу к кристаллизатору 2 в гарнисажной печи размещают вставку 3. На рабочую поверхность вставки устанавливают съемную форму 4. Для крепления съемной формы к вставке возможно использование болтовых соединений 5. В съемной форме выполнена половина полости хвостовика 6 слитка-электрода, формирующегося при кристаллизации, а вторая половина полости хвостовика выполнена на рабочей поверхности вставки. Для удобства центрирования вставки и поддона, а также герметизации зазора между ними, на боковой наружной поверхности разъемной формы, вставки и на внутренней поверхности центрального отверстия поддона выполняют сопряженный конический участок 7. Обратная сторона вставки выполнена в виде цельного конического выступа 8, по форме и размерам соответствующего креплению в электрододержателе вакуумной дуговой печи при последующем переплаве. В целях предотвращения проворачивания полученного слитка при возникновении необходимости последующей доработки его механическим способом между переплавами, в полости разъемной формы могут быть выполнены фиксирующие пазы 9, заливаемые расплавом.An insert 3 is placed in the central hole of the pallet 1, which is docked from below to the mold 2, in the skull oven 2. A removable mold 4 is installed on the working surface of the insert 4. Bolt joints may be used to fasten the removable mold to the insert 5. Half of the cavity of the shank 6 of the ingot electrode is made in the removable mold formed during crystallization, and the second half of the cavity of the shank is made on the working surface of the insert. For the convenience of centering the insert and the pallet, as well as sealing the gap between them, on the lateral outer surface of the detachable form, the insert and on the inner surface of the central opening of the pallet, a conjugated conical section 7. The back side of the insert is made in the form of a single conical protrusion 8, in shape and size corresponding to fastening in the electrode holder of the vacuum arc furnace during subsequent remelting. In order to prevent cranking of the obtained ingot when it becomes necessary to further refine it mechanically between remelts, fixing grooves 9 filled with the melt can be made in the cavity of the split mold.

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

Способ используют при выплавке слитков двойным или более переплавами. Перед первой плавкой в гарнисажной печи в центральное отверстие поддона устанавливают цилиндрическую вставку, к рабочей поверхности которой при помощи болтовых соединений прикреплена разъемная в вертикальной плоскости форма, а обратная сторона вставки выполнена с присоединительными размерами, соответствующими электрододержателю вакуумной дуговой печи. Одна половина полости хвостовика в виде прямого усеченного конуса выполнена в разъемной форме, а вторая половина полости хвостовика выполнена на рабочей поверхности вставки. Полость хвостовика предназначена для заливки в нее расплава металла и удержания слитка-электрода при последующем переплаве в вакуумной дуговой печи. При сливе расплав заполняет полость хвостовика, а затем цилиндрическую часть кристаллизатора, образуя слиток-электрод. После окончания процесса плавки охлажденный слиток-электрод извлекают из изложницы вместе со вставкой. После извлечения остывшего слитка-электрода из кристаллизатора отпадает необходимость в его механической обработке для получения формы и размеров, соответствующих креплению слитка в электрододержателе при следующем переплаве в вакуумной дуговой печи. Механическая обработка может потребоваться только в единичных случаях для удаления так называемой «короны», образованной брызгами расплава в верхней части слитка. При обработке токарным способом целесообразно зажим слитка производить за наружную поверхность хвостовика, которая выполнена соосно со слитком. В целях предотвращения проворачивания слитка от сил резанья в хвостовике могут быть выполнены фиксирующие пазы, заливаемые расплавом.The method is used in the smelting of ingots with double or more remelts. Before the first melting, a cylindrical insert is installed in the center hole of the pallet in the skull furnace, to the working surface of which a form that is detachable in the vertical plane is attached using bolt connections, and the reverse side of the insert is made with connecting dimensions corresponding to the electrode holder of the vacuum arc furnace. One half of the shank cavity in the form of a straight truncated cone is made in a detachable form, and the second half of the shank cavity is made on the working surface of the insert. The cavity of the shank is intended for pouring molten metal into it and holding the ingot electrode during subsequent remelting in a vacuum arc furnace. When draining, the melt fills the cavity of the shank, and then the cylindrical part of the mold, forming an ingot electrode. After the melting process, the cooled ingot electrode is removed from the mold together with the insert. After removing the cooled ingot electrode from the crystallizer, it is not necessary to machine it to obtain the shape and dimensions corresponding to the ingot fastening in the electrode holder during the next remelting in a vacuum arc furnace. Machining may be required only in isolated cases to remove the so-called “crown” formed by melt splashes in the upper part of the ingot. When turning, it is advisable to clamp the ingot for the outer surface of the shank, which is made coaxially with the ingot. In order to prevent turning the ingot from cutting forces in the shank, fixing grooves filled with the melt can be made.

На обратной поверхности вставки имеется цельный конический выступ. Присоединительные размеры выступа соответствуют повышенным требованиям по точности к размерам зажима электрододержателя печи. Поверхность конического выступа вставки во время слива расплава защищена от воздействия брызг, поэтому качество поверхности также соответствует предъявляемым требованиям при многократном использовании. Полученный слиток-электрод готов к использованию в печи вакуумного дугового переплава, см. фиг.2, где приведен общий вид слитка-электрода в разрезе, полученного в вакуумной дуговой гарнисажной печи с использованием предлагаемого изобретения. Слиток-электрод устанавливается коническим выступом в зажим электрододержателя печи вакуумного дугового переплава, при этом в общем технологическом цикле исключаются трудоемкие операции по вакуумированию печи и приварке огарка. Слиток-электрод сплавляется до нужной длины, оставляя небольшой цилиндрический участок до хвостовика. Сплавленный слиток-электрод извлекается из печи, затем при демонтаже съемной формы из него извлекается оставшийся огарок слитка-электрода, который используют в шихте при переплаве в вакуумной дуговой гарнисажной печи. Вставку с установленной на ней съемной формой вновь размещают в поддоне гарнисажной печи для получения следующего слитка-электрода.On the back surface of the insert there is a solid conical protrusion. The connecting dimensions of the protrusion correspond to increased requirements for accuracy to the dimensions of the clamp of the furnace electrode holder. The surface of the conical protrusion of the insert during the discharge of the melt is protected from splashing, so the surface quality also meets the requirements for repeated use. The obtained ingot electrode is ready for use in a vacuum arc remelting furnace, see FIG. 2, for a general sectional view of the ingot electrode obtained in a vacuum arc skull furnace using the invention. The ingot electrode is installed with a conical protrusion into the clamp of the electrode holder of the vacuum arc remelting furnace, while the laborious operations of evacuating the furnace and welding the cog are excluded in the general technological cycle. The ingot electrode is fused to the desired length, leaving a small cylindrical section to the shank. The fused ingot electrode is removed from the furnace, then when removing the removable form, the remaining cinder electrode is removed from it, which is used in the charge during remelting in a vacuum arc skull furnace. The insert with the removable form mounted on it is again placed in the pan of the skull oven to obtain the next ingot electrode.

Промышленную применимость предлагаемого изобретения подтверждает следующий пример конкретного выполнения.The industrial applicability of the invention is confirmed by the following example of a specific implementation.

Шихту из титанового сплава 6A1-4V для изготовления продукции авиакосмического назначения загружали в медный охлаждаемый тигель гарнисажной печи ДТВГ-4ПФ. В печь устанавливали изложницу с кристаллизатором ⌀ 690 мм и поддоном с выполненным центральным отверстием. В центральное отверстие поддона устанавливали вставку, на рабочую поверхность которой прикрепляли съемную форму. Обратная сторона вставки выполнена с коническим выступом, размеры которого соответствовали захвату электрододержателя вакуумной дуговой печи. В результате плавления, приготовления расплава, слива расплава в изложницу и расстыковки кристаллизатора, поддона и съемной формы был получен слиток-электрод ⌀ 672 мм, содержащий вставку с готовым коническим выступом для установки в электрододержатель вакуумной дуговой печи. Размеры слитка-электрода соответствовали заданным требованиям. Далее слиток-электрод закрепили на электрододержателе печи для второго переплава и произвели плавку в вакуумной дуговой печи ДТВ 8,7-Г10 в кристаллизатор диаметром 770 мм. Полученный слиток был механически обработан на диаметр 740 мм и проконтролирован методом ультразвукового контроля. В процессе ультразвукового контроля слитка дефектов не выявлено. Качество полученных слитков и изготовленных из них полуфабрикатов полностью удовлетворяет требованиям действующих технических условий. С оставшегося после переплава огарка демонтировали вставку посредством разборки съемной формы. Огарок использовали в шихте при дальнейшем переплаве в гарнисажной печи. Съемную форму прикрепили к вставке, собранную вставку повторно использовали при последующих плавках.A mixture of 6A1-4V titanium alloy for the manufacture of aerospace products was loaded into a copper cooled crucible of the DTVG-4PF skull furnace. A mold was installed in the furnace with a mold ⌀ 690 mm and a tray with a central hole. An insert was installed in the central hole of the pallet, on the working surface of which a removable form was attached. The reverse side of the insert is made with a conical protrusion, the dimensions of which corresponded to the capture of the electrode holder of the vacuum arc furnace. As a result of melting, preparing the melt, draining the melt into the mold and undocking the mold, the pan, and the removable form, an ⌀ 672 mm ingot-electrode was obtained containing an insert with a conical protrusion for installation in an electrode holder of a vacuum arc furnace. The dimensions of the ingot electrode met the specified requirements. Then, the ingot electrode was fixed on the electrode holder of the furnace for the second remelting and melted in a DTV 8.7-G10 vacuum arc furnace into a mold with a diameter of 770 mm. The obtained ingot was machined to a diameter of 740 mm and monitored by ultrasonic testing. During the ultrasonic inspection of the ingot, no defects were detected. The quality of the obtained ingots and semi-finished products made from them fully meets the requirements of the current technical conditions. From the cinder left after remelting, the insert was dismantled by disassembling the removable form. The cinder was used in the charge during further remelting in the skull furnace. The removable form was attached to the insert, the assembled insert was reused in subsequent swimming trunks.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет уменьшить трудоемкость изготовления слитков и повысить выход годного металла.Thus, the present invention allows to reduce the complexity of manufacturing ingots and increase the yield of metal.

Claims

1. A method of producing ingots-electrodes from refractory and highly reactive metals and alloys in a vacuum arc skull furnace, including the production of a melt during the first remelting in the skull furnace and forming an ingot electrode consisting of a cylindrical part and a shank in the bottom of the mold , for subsequent remelting in a vacuum arc furnace, characterized in that the ingot electrode is formed with a shank in the bottom part in the form of a straight truncated cone in the cavity, half of which is internally formed a cavity made on the working surface of the insert located in the Central hole of the working surface of the pallet, and the second half of the cavity is formed by an internal cavity of a removable shape mounted on the working surface of the insert, while the back side of the insert is made in the form of a conical protrusion in shape and size similar to the clamp of the vacuum electrode holder arc furnace.

2. The method according to claim 1, characterized in that the spent cinder of the ingot electrode is removed from the insert and a removable form and used in the charge during remelting in a vacuum arc skull furnace.

3. The method according to claim 1, characterized in that on the lateral outer surface of the removable form, the insert and on the inner surface of the Central hole of the pallet perform a conjugate conical section.

4. A device for producing ingots-electrodes of refractory and highly reactive metals and alloys in a vacuum arc skull furnace, containing a mold with a pallet, on the working surface of which a central hole is made, characterized in that it further comprises an insert installed in the central hole of the pallet, on the working the surface of which a removable form is installed with an internal cavity in the form of a half of a straight truncated cone, forming half of the shank of the cast ingot electrode, and an inner cavity is made on the working surface of the insert, forming the other half of the shank of the cast ingot - the electrode, while the reverse side of the insert is made in the form of a conical protrusion in shape and size similar to the clamp of the electrode holder of a vacuum arc furnace.

5. The device according to claim 4, characterized in that at least one fixing groove is made on the conical inner surface of the cavity of the removable shape.