SU874759A1

SU874759A1 - Способ переплава расходуемой заготовки

Info

Publication number: SU874759A1
Application number: SU792825804A
Authority: SU
Inventors: Юрий Вадимович Латаш; Иван Васильевич Шейко; Георгий Михайлович Григоренко; Юрий Денисович Яворский; Анатолий Андреевич Кочетов; Виталий Михайлович Баглай; Геннадий Андреевич Высоцкий
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона Ан Усср
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1981-10-23

Description

(54) СПОСОБ ПЕРЕПЛАВА РАСХОДУЕМОЙ ЗАГОТОВКИ

1

I Изобретение относитс к области специальной электрометаллургии и . может быть использовано :1л производства высококачественных слитков из алюминиевых сплавов, титана и сплавов с широким интервалом кристаллизации .

В современной электрометаллургии широкое применение дл выплавки, высококачественных металлов и сплавов получила индукционна плавка в открытых и вакуумных печах fll .

Однако серьезным недостатком метода плавки вл етс наличие контакта жидкого металла со стенкой тигл из огнеупорного материала, который приводит к загр знению металла вредными примес ми.

Кроме того формирование слитка происходит в изложнице, что приводит к развитию осевой пористости и образованию усадочной раковины в слитке и значительно снижает качество и выход годного металла.

Известен также метод индукционной плавки в секционном охлаждаемом тигле , заключающийс в том, что вместо тигл из огнеупорного материала используютс охлаждаемый тигель иэ меди, выполненный из отдельных секций , что делает его прозрачным дл электромагнитного пол , создаваемого индуктором Г2.

При индукционной плавке в секционном охлаждаемом тигле нет контакта жидкого металла с огнеупорными мате- . риалами. Поэтому выплавленный металл менее загр знен. Однако дл получени слитков.жидкий металл сливают в из10 ложницы. Полученные таким „образом слитки имеют все недостатки, характерные дл обычных методов лить .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к

15 изобретению вл етс способ переплава расходуемой заготовки, включающей наведение и,нагрев ванны жидкого металла в электромагнитном поле индуктора и формирование слитка в секционном охлаждаемом кристаллизаторе.

Этот метод индукционного пёрепла .ва не требует разливки металла в изложницы и позвол ет выплавл ть слитки с хорошим качеством поверхности, исключить образование трещин в слитке , а также предотвращает образование усадочной раковины в головной части слитка. Все это, позвол ет повысить технико-экономические показатели индукционного переплава и увеличить выход годного ме-галла з. Однако как показал опыт индукцион ного переплава расходуемых металлических заготовок, недостатком указан ного метода вл етс сравнительно низкое использование энергии электро магнитного пол , создаваемого индуктором , который размещен снаружи секционного кристаллизатора. В процессе переплава нижний конец расходуемой металлической заготовки ввод т в верхнюю область электромагнитного пол интуктора, а нижн область пол индуктора обеспечивает обогрев металлической ванны. При это расходуема заготовка не касаетс ванны жидкого металла и поэтому заготовке иванне раздельно происходит вьщеление тепловой энергии Значительна дол тепловой энергий, котора выдел етс в заготовке и ванне тер етс излучением и за счет конвек ции,, поскольку обща излучающа поверхность заготовки и ванны больша Цель изобретени - интенсификаци плавлени расходуемой заготовки управление перегревом ванны жидкого металла и повышение качества металла . Поставленна цель достигаетс тем что в известном способе, включакедем наведение и нагрев ванны жидкого металла в электромагнитном поле индуктора и формирование слитка в секционном охлаждаемом кристаллизаторе что плавление расходуемой металлической заготовки осуществл ют путем погружени ее нижнего конца в металлическую ванну на глубину 0,1-2,0 диаметра заготовки и по мере ее плавлени перемещают по направлению к ванне жидкого металла, при этом скорость перемещени устанавливают из соотношени : . пл. 5ог сл где Vijgj. - скорость перемещени расхбдуемой заготовки, мм/мин HiAsar линейна скорость плавлени заготовки, мм/минJ УСД. - линейна скорость наплавле ни слитка, мм/мин. Сущность способа переплава расход емой заготовки заключаетс в следующем . Секционный охлаждаемый кристалли затор закрывают снизу охлаждаемым поддоном и устанавливают индуктор, размещенный снаружи кристаллизатора в нижнем крайнем положении. Расходу емую металлическую заготовку завод в кристаллизатор и устанавливают та ким образом, чтобы нижний торец рас ходуемой заготовки находитс в плос кости нижнего витка индуктора. От высокочастотного источника электрического тока подают питание на индуктор и начинают нагревать ра ходуемую заготовку. После прогрева заготовки она начинает плавитьс и жидкий металл поступает на поддон, где формируетс ванна жидкого металла . В образовавшуюс металлическую ванну погружают нижний конец расходуемой заготовки на глубину 0,1-2,0 диаметра заготовки и включают привод перемещени индуктора. Погруженный в металлическую ванну конец расходуемой заготовки плавитс за счет тепла , выдел емого в нем при взаимодействии с электромагнитным полем индуктора и теплопередачи от ванны жидкого металла. По мере оплавлени расходуемой заготовки ее подают в направлении ванны жидкого металла, при этом скорость подйчи заготовки устанавливают .равной УЗОГ. - л.ъаг. сл. Скорость наплавлени слитка соответствует скорости движени индуктора относительно кристаллизатора. После полного расплавлени расходуемой заготовки перемещени индуктора останавливают и постепенно уменьша подводимую к индуктору мощность добиваютс выведение усадочной раковийы . Пример. Опробован способ переплава расходуемой металлической заготовки йа установке с секционным кристаллизатором 0 200 мм. Установка питаетс от двух машинйых высокочастотных генераторов мощностью 100 КВт. Частота тока, питающего индуктор установки, составл ет 8000 Гц. В качестве расходуемых заготовок в опытных Плавках использовали цилиндрические слИтки диаметром ISOISO мм И длиной до 1000 мм из силумина , содержащего-«40% кремни . Выбор силумина дл опытных плавок обусловлен тем, что этот материал имеет высокую электропроводность. И другой фактор, который учитывалс при выборе материала дл переплава - его теплопроводность. Теплопроводность силумина также высока. Опытные плавки проводили следую- щим образом. Секционный кристаллизатор закры|Вали водоохлаждаемыМ медным поддоном и через открытую верхнюю горловину в кристаллизатор помещали расходуемую заготовку. Заготовку закрепл ли на штоке на рассто нии 20-50 мм от прддона. Индуктор устанавливали в крайнее нижнее положение. При этом рассто ние от индуктора до поддона не превышало 30 мм. На индуктор подавали питание от высокочастотных генераторов и начинали плавку. Суммарна мощность на индукторе составл ла 150 кВт. Врем от момента включени питани на индуктор до полного сформировани ванны жидкого металла составл ло от

Claims

Формула изобретения

Способ переплава расходуемой заготовки, включающий наведение и нагрев ванны жидкого металла в электромагнитном поле индуктора и формирование слитка в секционном охлаждаемом кристаллизаторе, отличающийся тем, что, с целью интенсификации плавления расходуемой металлической заготовки, управления перегревом ванны жидкого металла и повышения качества металла, плавление расходуемой металлической заготовки осуществляют путем погружения ее нижнего конца в металлическую ванну на глубину 0,1-2,0 диаметра заготовки и по мере ее плавления перемещают по направлению к ванне жидкого металла, при этом скорость перемещения устанавливают из соотношения ^vaar.^{= v}nA.®ar.“ ^vca. >

где V^_ar - скорость перемещения расходуемой заготовки, мм/мин > .

^vnA.%ar “ линейная скорость плавления расходуемой заготовки, мм/мин;

V_t^ - линейная скорость наплавления слитка, мм/мин.