RU2736949C2 - Method of ingot forming in crystallizers of special-metallurgical furnaces - Google Patents
Method of ingot forming in crystallizers of special-metallurgical furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736949C2 RU2736949C2 RU2019114764A RU2019114764A RU2736949C2 RU 2736949 C2 RU2736949 C2 RU 2736949C2 RU 2019114764 A RU2019114764 A RU 2019114764A RU 2019114764 A RU2019114764 A RU 2019114764A RU 2736949 C2 RU2736949 C2 RU 2736949C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal bath
- liquid metal
- electrode
- depth
- acs
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 2
- 241000234282 Allium Species 0.000 claims 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
-
- 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
- C22B9/20—Arc remelting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области специальной металлургии, а именно к переплаву металлов и сплавов в кристаллизаторах, и может быть использовано при выплавке слитков из никелевых и титановых сплавов.The invention relates to the field of special metallurgy, namely to the remelting of metals and alloys in crystallizers, and can be used in the smelting of ingots from nickel and titanium alloys.
Известен способ электрошлакового переплава расходуемых электродов под слоем шлака в глухом или подвижном кристаллизаторе, при котором в процессе плавки контролируют значения тока печи и сравнивают его в автоматическом регуляторе с заданным значением, поддерживая тем самым необходимую скорость плавки («Электрошлаковые печи» под редакцией Б.Е. Патона, Б.И. Медовара, Киев, изд. «Наукова думка». 1976 г., стр. 158-159).There is a known method of electroslag remelting of consumable electrodes under a layer of slag in a deaf or movable crystallizer, in which, during the melting process, the values of the furnace current are monitored and compared in an automatic controller with a set value, thereby maintaining the required melting rate ("Electroslag furnaces" edited by B. Paton, BI Medovara, Kiev, Naukova Dumka, 1976, pp. 158-159).
Однако, использование этого способа управления процессом переплава не позволяет обеспечить поддержание требуемой скорости плавки от которой во многом зависит качество получаемого метала, а как известно этот параметр является основным.However, the use of this method of controlling the remelting process does not allow maintaining the required melting rate on which the quality of the produced metal largely depends, and as you know, this parameter is the main one.
Более современным способом электрошлакового переплава, выбранным нами в качестве прототипа, является способ, при котором в процессе плавки автоматический регулятор контролирует два параметра: сопротивление шлаковой ванны и скорость плавки, и сопоставляет их с заданными значениями, поддерживая их требуемую величину («Электрооборудование и автоматика электротермических установок» (справочник). Авторы: Альтгаузен А.П., Бершицкий И.М., Бершицкий М.Д. и др. Издательство «Энергия», 1978 год, стр. 282-283).A more modern method of electroslag remelting, which we have chosen as a prototype, is a method in which during the melting process an automatic regulator controls two parameters: the resistance of the slag bath and the melting rate, and compares them with the specified values, maintaining their required value ("Electrical equipment and automation of electrothermal installations "(reference book). Authors: Altgauzen AP, Bershitskiy IM, Bershitskiy MD and others Publishing house" Energiya ", 1978, pp. 282-283).
Однако и этот способ имеет недостаток - это связано с тем, что качество металла зависит как от количества поступающего в жидкую металлическую ванную металла, так и от распределения капель по ее зеркалу, а также от условий охлаждения: скорости и температуры воды, толщины шлакового гарниссажа, зазора между слитком и кристаллизаторов и многих других факторов.However, this method also has a disadvantage - this is due to the fact that the quality of the metal depends both on the amount of metal entering the liquid metal bath, and on the distribution of drops over its mirror, as well as on the cooling conditions: the speed and temperature of the water, the thickness of the slag skull, the gap between the ingot and the molds and many other factors.
А именно геометрия ванной является основным параметром, определяющая как внутреннюю структуру, так и качество поверхности выплавляемого слитка.Namely, the geometry of the bath is the main parameter that determines both the internal structure and the surface quality of the ingot being melted.
Аналогичные недостатки наблюдаются и при вакуумно-дуговом переплаве.Similar disadvantages are observed in vacuum arc remelting.
Предлагаемый способ наплавления слитков в кристаллизаторах электропечей спецэлектрометаллургии включает поддержание параметров процесса переплава электрода - скорости плавки и мощности по заданному графику с помощью автоматической системой управления (АСУ), при этом в процессе переплава электрода в кристаллизатор на нижний торец наплавляемого слитка вдоль его оси подают ультразвуковой сигнал, с помощью которого определяют реальную глубину жидкой металлической ванны, значение которой вводят в регулятор АСУ печи в качестве сигнала регулирования, и осуществляют контроль глубины и формы жидкой металлической ванны путем сравнения реальных данных, полученных от датчиков, установленных в зоне поддона кристаллизатора, и заданных параметров, вводимых в регулятор АСУ, при этом в случае отклонения формы жидкой металлической ванны от симметричной относительно продольной оси наплавляемого слитка электрод смещают в противоположную сторону до устранения данного нарушения.The proposed method for melting ingots in molds of electric furnaces of special electrometallurgy includes maintaining the parameters of the electrode remelting process - the melting rate and power according to a given schedule using an automatic control system (ACS), while in the process of remelting the electrode into the mold, an ultrasonic signal is applied to the lower end of the weld ingot along its axis , with the help of which the real depth of the liquid metal bath is determined, the value of which is entered into the controller of the furnace ACS as a control signal, and the depth and shape of the liquid metal bath are monitored by comparing the real data obtained from the sensors installed in the mold tray area and the set parameters , introduced into the controller of the ACS, while in the case of deviation of the shape of the liquid metal bath from symmetrical relative to the longitudinal axis of the weld ingot, the electrode is shifted in the opposite direction until this violation is eliminated.
Предлагаемый способ лишен указанных выше недостатков, так как он позволяет напрямую контролировать глубину и форму жидкой металлической ванны, путем сравнения реальных данный, полученных от датчиков, установленных в зоне поддона и заданных параметров, вводимых в регулятор.The proposed method is devoid of the above disadvantages, since it allows you to directly control the depth and shape of the liquid metal bath, by comparing the actual data obtained from the sensors installed in the pan area and the set parameters entered into the controller.
Так при низкой глубине жидкой металлической ванны увеличивают подаваемую в печь мощность, а следовательно - скорость плавки. А при большой - уменьшают. В том случае, если в результате смещения зоны каплепадения форма жидкой металлической ванны отличается от симметричной, электрод перемещают в противоположную сторону до устранения данного нарушения.So at a low depth of the liquid metal bath, the power supplied to the furnace is increased, and therefore the melting speed. And with a large one, they decrease it. In the event that, as a result of the displacement of the dropping zone, the shape of the liquid metal bath differs from symmetrical, the electrode is moved in the opposite direction until this violation is eliminated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114764A RU2736949C2 (en) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Method of ingot forming in crystallizers of special-metallurgical furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114764A RU2736949C2 (en) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Method of ingot forming in crystallizers of special-metallurgical furnaces |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019114764A3 RU2019114764A3 (en) | 2020-11-13 |
| RU2019114764A RU2019114764A (en) | 2020-11-13 |
| RU2736949C2 true RU2736949C2 (en) | 2020-11-23 |
Family
ID=73455349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019114764A RU2736949C2 (en) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Method of ingot forming in crystallizers of special-metallurgical furnaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736949C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117165768B (en) * | 2023-08-10 | 2025-09-02 | 航天科工空间工程发展有限公司 | A system and method for finely controlling the microstructure and composition of metal materials |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1507834A1 (en) * | 1987-12-30 | 1989-09-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Систем Автоматизации И Управления | Method of controlling electroslag melting process |
| WO1993012902A1 (en) * | 1991-12-31 | 1993-07-08 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Device and method for skull-melting depth measurement |
| US5354355A (en) * | 1991-12-09 | 1994-10-11 | Battelle Memorial Institute | Earth melter and method of disposing of feed materials |
| RU2536561C1 (en) * | 2013-10-31 | 2014-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method to control electric arc during vacuum-arc remelting |
-
2019
- 2019-05-13 RU RU2019114764A patent/RU2736949C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1507834A1 (en) * | 1987-12-30 | 1989-09-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Систем Автоматизации И Управления | Method of controlling electroslag melting process |
| US5354355A (en) * | 1991-12-09 | 1994-10-11 | Battelle Memorial Institute | Earth melter and method of disposing of feed materials |
| WO1993012902A1 (en) * | 1991-12-31 | 1993-07-08 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Device and method for skull-melting depth measurement |
| RU2536561C1 (en) * | 2013-10-31 | 2014-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method to control electric arc during vacuum-arc remelting |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Электрошлаковые печи. Под редакцией академика Б.Е.Патона.Киев, Наукова Думка, 1976, с.167-173. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019114764A3 (en) | 2020-11-13 |
| RU2019114764A (en) | 2020-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2736949C2 (en) | Method of ingot forming in crystallizers of special-metallurgical furnaces | |
| US20110214830A1 (en) | Method and apparatus for producing hollow fusing blocks | |
| US6350293B1 (en) | Bottom pour electroslag refining systems and methods | |
| RU2567408C2 (en) | Method for manufacturing multilayered ingots | |
| JPH036860B2 (en) | ||
| RU2536561C1 (en) | Method to control electric arc during vacuum-arc remelting | |
| EP3046699B1 (en) | System and method of forming a solid casting | |
| JP7132717B2 (en) | Method for producing ingot made of titanium alloy | |
| JP6396247B2 (en) | Ingot manufacturing method and manufacturing apparatus made of high melting point active metal alloy | |
| JP6994392B2 (en) | Ingot made of an alloy containing titanium as the main component, and its manufacturing method | |
| RU2425156C2 (en) | Procedure for control and stabilisation of inter-electrode space | |
| RU2209841C2 (en) | Metal pouring method | |
| RU2413016C1 (en) | Procedure for fabrication of hollow ingot by electric-slag re-melting | |
| JP6565516B2 (en) | Casting equipment | |
| US3565994A (en) | Electrode slag melting method | |
| RU2241050C1 (en) | Method of electroslag remelting | |
| RU2497959C1 (en) | Electroslag remelting method, and device for its implementation | |
| JP2007111760A (en) | Continuous casting equipment | |
| RU2660495C1 (en) | Method of obtaining a hollow billet by electroslag remelting at a solid start | |
| RU2656915C1 (en) | Method for obtaining hollow billet by method of electroslag remelting using the bismuth powder | |
| RU2374337C1 (en) | Method of control of interelectrode space during vacuum arc melting | |
| RU2244029C2 (en) | Method of production of ingots | |
| RU2424335C1 (en) | Procedure for electric-slag remelting | |
| RU2397851C1 (en) | Electroslag hard-facing of flat surfaces | |
| JP2017051976A (en) | Casting device |