RU2661697C2 - Electroslag remelting method and device for its implementation - Google Patents
Electroslag remelting method and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661697C2 RU2661697C2 RU2016150325A RU2016150325A RU2661697C2 RU 2661697 C2 RU2661697 C2 RU 2661697C2 RU 2016150325 A RU2016150325 A RU 2016150325A RU 2016150325 A RU2016150325 A RU 2016150325A RU 2661697 C2 RU2661697 C2 RU 2661697C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- main
- consumable
- additional
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003818 cinder Substances 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/10—Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/10—Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
- H05B7/109—Feeding arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, а конкретно к получению длинномерных высококачественных слитков, например заготовок прокатных валков.The present invention relates to the field of metallurgy, and specifically to the production of long high-quality ingots, for example, blanks of rolling rolls.
Известен способ получения слитков электрошлаковым переплавом, включающий расплавление расходуемого электрода, погружаемого в слой электропроводного шлака в охлаждаемом кристаллизаторе (А.В. Егоров. Электрометаллургия стали и спецэлектрометаллургия. М. «Учеба», 2007, С. 233, рис. 62).A known method of producing ingots by electroslag remelting, including the melting of a consumable electrode, immersed in a layer of electrically conductive slag in a cooled mold (A.V. Egorov. Steel electrometallurgy and special electrometallurgy. M. "Ucheba", 2007, P. 233, Fig. 62).
Там же известно устройство для электрошлакового переплава, содержащее расходуемый электрод, закрепленный на электрододержателе, установленном с возможностью вертикального перемещения относительно колонны, а также стационарный охлаждаемый кристаллизатор.There is also known a device for electroslag remelting, containing a consumable electrode mounted on an electrode holder installed with the possibility of vertical movement relative to the column, as well as a stationary cooled mold.
К недостаткам известных способа и устройства относятся ограниченные функциональные возможности, так как возможная длина слитка ограничивается высотой кристаллизатора.The disadvantages of the known method and device include limited functionality, since the possible length of the ingot is limited by the height of the mold.
Из известных наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения слитков электрошлаковым переплавом, включающим расплавление расходуемого электрода, погружаемого в слой электропроводного шлака в охлаждаемом кристаллизаторе, и вытягивание слитка путем вертикального перемещения кристаллизатора (там же, с. 235, рис. 64б и 64в). Там же известно устройство для электрошлакового переплава, содержащее расходуемый электрод, закрепленный на электрододержателе, установленном с возможностью вертикального перемещения относительно колонны, а также подвижный в вертикальном направлении охлаждаемый кристаллизатор.Of the known closest to the proposed technical essence and the achieved results is a method of producing ingots by electroslag remelting, including melting a consumable electrode immersed in a layer of electrically conductive slag in a cooled mold, and drawing the ingot by vertical movement of the mold (ibid., P. 235, Fig. 64b and 64c). There is also known a device for electroslag remelting, containing a consumable electrode mounted on an electrode holder installed with the possibility of vertical movement relative to the column, as well as a vertically movable cooled mold.
Длина слитка при этом лимитируется массой расходуемого электрода. При необходимости дальнейшего увеличения длины слитков, особенно при получении длинномерных заготовок прокатных валков расходуемый электрод заменяют, прекращая подачу электроэнергии, удаляют огарок, устанавливают и погружают в шлак новый расходуемый электрод (В. Хольцгрубер. Современное состояние ЭШП. // Электрошлаковая технология. Сборник статей, посвященных 30-летию электрошлакового переплава. Под ред. Б.Е. Патона, Б.И. Медовара, Бойко Г.А. Киев: «Наукова думка», 1988. С. 127).The length of the ingot is limited by the mass of the consumable electrode. If it is necessary to further increase the length of the ingots, especially when obtaining long billets of rolling rolls, the consumable electrode is replaced, stopping the supply of electricity, the cinder is removed, a new consumable electrode is installed and immersed in slag (V. Holzgruber. Current state of ESR. // Electroslag technology. Collection of articles, dedicated to the 30th anniversary of electroslag remelting. Edited by B.E. Paton, B.I. Medovar, Boyko G.A. Kiev: “Naukova Dumka”, 1988. P. 127).
Временное прекращение подвода тепла и жидкого металла при смене электрода влечет за собой образование дефектов в наружных слоях слитка и пережима.Temporary cessation of the supply of heat and liquid metal when changing the electrode entails the formation of defects in the outer layers of the ingot and pinch.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности технологического процесса и улучшении качества слитка, а также в упрощении обслуживания устройства.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the process and improve the quality of the ingot, as well as to simplify the maintenance of the device.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что перед сменой электрода в расплавленный шлак подают дополнительные расходуемые электроды, равномерно располагаемые вокруг нижней части основного электрода, а огарок основного электрода извлекают после начала плавления дополнительных электродов, после установки нового основного расходуемого электрода дополнительные электроды отключают от питания и извлекают из шлака.The expected technical result is achieved by the fact that before the electrode is replaced, additional consumable electrodes are fed uniformly around the bottom of the main electrode into the molten slag, and the cinder of the main electrode is removed after the start of the melting of the additional electrodes, after the installation of the new main consumable electrode, the additional electrodes are disconnected from the power supply and removed from slag.
Мощность, подводимая через дополнительные электроды, составляет 0,2-0,4 номинальной мощности. При меньшей мощности возможно недопустимое охлаждение ванны, а при большей - происходит перегрев стенок кристаллизатора и возможен прорыв металла.The power supplied through additional electrodes is 0.2-0.4 of rated power. With less power, unacceptable cooling of the bath is possible, and with more power, the mold walls overheat and metal breakthrough is possible.
Устройство для электрошлакового переплава, содержащее расходуемый электрод, закрепленный на электрододержателе, установленном с возможностью вертикального перемещения относительно колонны, а также подвижный в вертикальном направлении охлаждаемый кристаллизатор, содержит дополнительные расходуемые электроды, расположенные равномерно вокруг нижней части основного электрода на электрододержателе, установленном с возможностью вертикального перемещения относительно кристаллизатора.A device for electroslag remelting, comprising a consumable electrode mounted on an electrode holder installed with the possibility of vertical movement relative to the column, as well as a vertically movable cooled mold, contains additional consumable electrodes located uniformly around the bottom of the main electrode on the electrode holder installed with the possibility of vertical movement relative to the mold.
Дополнительные электроды подключены к индивидуальному источнику питания мощностью 0,2-0,4 от номинальной. Электрододержатель дополнительных электродов состоит из двух частей, охватывающих основной электрод и установленных с возможностью поворота в горизонтальной плоскости относительно общей оси.Additional electrodes are connected to an individual power source with a capacity of 0.2-0.4 of the nominal. The electrode holder of the additional electrodes consists of two parts, covering the main electrode and installed with the possibility of rotation in a horizontal plane relative to the common axis.
Технический результат достигается за счет обеспечения непрерывности процесса и постоянства технологического режима путем дополнительного подвода тепла и металла при смене электродов, при этом увеличивается допустимое время замены электрода и, соответственно, упрощается обслуживание устройства.The technical result is achieved by ensuring the continuity of the process and the constancy of the technological mode by additional supply of heat and metal when changing electrodes, while increasing the permissible time for replacing the electrode and, accordingly, simplifying maintenance of the device.
Сущность изобретения поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где наThe invention is illustrated by an example of its specific implementation with reference to the accompanying drawings, where
- фиг. 1-4 изображены различные фазы смены основного расходуемого электрода: соответственно, момент, предшествующий началу смены электрода (фиг. 1); ввод дополнительных электродов (фиг. 2); удаление огарка основного расходуемого электрода (фиг. 3); подвод нового основного электрода (фиг. 4);- FIG. 1-4 depict the various phases of the change of the main consumable electrode: accordingly, the moment preceding the start of the change of the electrode (Fig. 1); input of additional electrodes (Fig. 2); removing the cinder of the main consumable electrode (Fig. 3); supply of a new main electrode (Fig. 4);
- фиг. 5 - схема устройства в рабочем положении;- FIG. 5 is a diagram of a device in a working position;
- фиг. 6 - подключение дополнительных электродов при окончании переплавки основного электрода;- FIG. 6 - connection of additional electrodes at the end of the remelting of the main electrode;
- фиг. 7 - то же, в момент подвода нового электрода;- FIG. 7 - the same, at the time of supplying a new electrode;
- фиг. 8 - вариант с переплавом прокатных валков;- FIG. 8 - option with remelting of the rolling rolls;
- фиг. 9 - разрез А-А по фиг. 5;- FIG. 9 is a section AA in FIG. 5;
- фиг. 10 - то же, вариант с раздвижным дополнительным электрододержателем, который позволяет отводить дополнительные электроды в ходе процесса для переплавки электродов большого диаметра.- FIG. 10 is the same, an option with a sliding additional electrode holder, which allows you to divert additional electrodes during the process for remelting electrodes of large diameter.
Способ электрошлакового переплава включает расплавление расходуемого электрода 1, погружаемого в слой электропроводного шлака 2 в охлаждаемом кристаллизаторе 3, подвижном в вертикальном направлении. Жидкий металл, стекающий каплями с торца расходуемого электрода, проходит через слой шлака, образует жидкометаллическую ванну и формируется в слиток 4 в кристаллизаторе. По мере расплавления электрода и удлинения слитка кристаллизатор перемещают вверх. Перед сменой основного расходуемого электрода в слой шлака вводят дополнительные расходуемые электроды 5, равномерно располагаемые вокруг нижней части основного электрода, после чего питание от основного электрода отключают и подводят питание к дополнительному электроду. В результате капли жидкого металла поступают по периметру слитка, благодаря чему при значительном снижении мощности, вводимой в шлаковую ванну, удается избежать образования дефектов (пережима) в зоне поверхности слитка в процессе смены основного электрода.The electroslag remelting method involves melting a consumable electrode 1 immersed in a layer of electrically
Через дополнительные электроды подают 0,2-0,4 номинальной мощности, вводимой через основной электрод. После завершения смены основного электрода дополнительные электроды отключают и выводят из шлака.0.2-0.4 times the rated power input through the main electrode is supplied through additional electrodes. After the change of the main electrode is completed, the additional electrodes are turned off and removed from the slag.
При необходимости операции повторяют при очередной смене основного электрода.If necessary, the operations are repeated the next time the main electrode is changed.
В связи с тем, что время смены электрода может быть увеличено, упрощается конструкция устройства и его эксплуатация.Due to the fact that the electrode change time can be increased, the design of the device and its operation are simplified.
Устройство для электрошлакового переплава содержит основной расходуемый электрод 1, закрепленный на электрододержателе 6, установленном с возможностью вертикального перемещения на колонне 7 и подвижный охлаждаемый кристаллизатор 3 с приемной расширенной частью 8, закрепленный на держателе 9, установленном с возможностью вертикального перемещения относительно колонны 7. На держателе 9 установлен с возможностью вертикального перемещения посредством привода 10 электрододержатель 11 с дополнительными расходуемыми электродами 5. Электрододержатель 11 охватывает с зазором 12 основной электрод 1 и может быть выполнен из двух составных частей 13, 14, установленных с возможностью поворота в горизонтальной плоскости относительно общей оси 15 посредством привода 16.The device for electroslag remelting contains a main consumable electrode 1, mounted on an
Благодаря дополнительному подводу тепла и металла к ванне шлака в процессе смены электрода предотвращается образование дефектов слитка в период смены электрода и обеспечивается его высокое качество, в том числе поверхностных слоев, что особенно важно при серийном производстве заготовок прокатных валков ответственного назначения.Due to the additional supply of heat and metal to the slag bath during the electrode change, the formation of ingot defects during the electrode change is prevented and its high quality, including surface layers, is ensured, which is especially important in the mass production of critical rolls.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150325A RU2661697C2 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Electroslag remelting method and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150325A RU2661697C2 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Electroslag remelting method and device for its implementation |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016150325A3 RU2016150325A3 (en) | 2018-06-22 |
| RU2016150325A RU2016150325A (en) | 2018-06-22 |
| RU2661697C2 true RU2661697C2 (en) | 2018-07-19 |
Family
ID=62713221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150325A RU2661697C2 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Electroslag remelting method and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661697C2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT253711B (en) * | 1965-10-04 | 1967-04-25 | Inst Elektroswarki Patona | Process for the electrical remelting of metals |
-
2016
- 2016-12-21 RU RU2016150325A patent/RU2661697C2/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT253711B (en) * | 1965-10-04 | 1967-04-25 | Inst Elektroswarki Patona | Process for the electrical remelting of metals |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Fredrikson H. at al. Solidification of Electroslag Remelted Ingots.-J.Metals, N9,1971, р.32-40. * |
| Электрошлаковые печи. под редакцией ак. Б.Е.Патона, Киев, "НАУКОВА ДУМКА", 1976, c. 378, с.379, рис.422, с.380-382, с.383, рис.426, с.384. * |
| Электрошлаковые печи. под редакцией ак. Б.Е.Патона, Киев, "НАУКОВА ДУМКА", 1976, c. 378, с.379, рис.422, с.380-382, с.383, рис.426, с.384. Fredrikson H. at al. Solidification of Electroslag Remelted Ingots.-J.Metals, N9,1971, р.32-40. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016150325A3 (en) | 2018-06-22 |
| RU2016150325A (en) | 2018-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104032151B (en) | EB (electron beam) cold hearth furnace smelting method of TC4 titanium alloy ingot | |
| RU2663661C2 (en) | Method and installation for manufacture of large diameter ingots | |
| US7381366B2 (en) | Apparatus for the production or refining of metals, and related processes | |
| CN101691634A (en) | Protective atmosphere electro-slag continuous casting furnace | |
| CN107267788B (en) | A method for preparing high-purity nickel-based superalloys by combining electron beam refining and cold source gettering | |
| US5985206A (en) | Electroslag refining starter | |
| JP2012525982A (en) | Method and apparatus for producing a titanium alloy | |
| RU2661697C2 (en) | Electroslag remelting method and device for its implementation | |
| US20140326427A1 (en) | Method and apparatus for reducing bubbles or gas pockets in a metal ingot using a continuous casting mold | |
| US3670089A (en) | Apparatus for electroslag remelting of metals with molten slag introduction | |
| JP2009172665A (en) | Method for producing refractory metal ingot | |
| RU2536561C1 (en) | Method to control electric arc during vacuum-arc remelting | |
| RU2413016C1 (en) | Procedure for fabrication of hollow ingot by electric-slag re-melting | |
| JP4678592B2 (en) | Continuous casting equipment | |
| JP3676781B2 (en) | Method for producing a metal ingot or billet by melting an electrode in a conductive slag bath and apparatus for carrying out the same | |
| JP6565516B2 (en) | Casting equipment | |
| JP4563639B2 (en) | Method and apparatus for producing hollow metal castings | |
| RU2506140C1 (en) | Continuous casting machine die | |
| CN102605189B (en) | Method for preparing copper and copper-alloy cast ingots by electroslag refining technology | |
| RU2479649C1 (en) | Electroslag remelting method | |
| RU2610992C2 (en) | Device for coupling head fixation on mould-cast electrode, respective device and method | |
| WO2011099208A1 (en) | Silicon vacuum melting method | |
| CN212800490U (en) | Automatic change electric slag furnace | |
| RU2016132025A (en) | A method of manufacturing a bimetallic electrode by electroslag surfacing and a method of utilizing metallurgical slag by reduction smelting using a bimetallic electrode | |
| RU2656915C1 (en) | Method for obtaining hollow billet by method of electroslag remelting using the bismuth powder |