Способ электрошлакового кокильного литья
Изобретение относится к металлургии, а именно к электрошлаковому кокильному литью, в частности для переработки отходов сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод. Способ включает одновременное наведение шлака и плавление металла, установку кокиля под тигель и заполнение его металлом со шлаком. При этом шлак перегревают на 250-300°С выше точки температуры плавления металла, количество шлака выбирают в 2-2,5 раза больше, чем необходимо для нормального ведения плавки, при этом конструкция кокиля предусматривает заполнение шлакоприемника только на 5% от всего объема шлака. Изобретение позволяет повысить качество отливок из металла за счет отсутствия шлакометаллической структуры в верхней части, получить отливки с более ровной наружной поверхностью, а также повысить степень рафинирования металла.
Изобретение относится к способу электрошлакового кокильного литья, в частности для переработки отходов сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод.
Известен способ переработки отходов высоколегированных сталей, заключающийся в том, что в керамическом тигле наводится шлак нерасходуемым графитовым электродом, в отдельном плавильном агрегате расплавляются отходы высоколегированных сталей и переливаются в расплавленный шлак. По окончании процесса на крышку тигля устанавливается кокиль и происходит его заполнение металлом и расплавленным шлаком. "Электрошлаковая тигельная плавка и разливка металла". - Киев: Наукова думка, 1988. - с.29, рис.15.
Недостатком такого способа является науглероживание переплавляемого металла и угар легирующих элементов. Кроме того, из-за длительности установки кокиля на крышку тигля происходит увеличение вязкости шлака и, как следствие, получение шлакометаллической структуры получаемой отливки, что ухудшает качество отливок.
Известен способ переработки отходов высоколегированных сталей, заключающийся в том, что в керамическом тигле проводят одновременно наведение шлака и плавление отходов металлов, предварительно сваренных в электрод. По окончании процесса на крышку тигля устанавливается кокиль и происходит его наполнение металлом и расплавленным шлаком.
"Электрошлаковое кокильное литье в ремонтном и инструментальном производстве" - Киев, 1989. Общество "Знание" УССР, Серия 8, "Наука и жизнь" №6. - с.16-17, рис.2, 3.
Недостатком такого способа является длительность установки кокиля на крышку тигля, что приводит к увеличению вязкости шлака и, как следствие, получение шлакометаллической структуры получаемой отливки, что ухудшает ее качество.
Известен способ переработки отходов высоколегированных сталей, заключающийся в том, что в керамическом тигле наведение шлака и плавление отходов металла, предварительно сваренных в электрод, производится одновременно. При этом температура шлака устанавливается на 100-150°С выше температуры плавления металла. По окончании процесса, под тиглем устанавливается кокиль со шлакоприемником, который заполняется металлом со шлаком через разливочный носик.
Недостатком такого способа является получение шлакометаллической структуры в верхней части отливки, что ухудшает качество отливки.
Техническим результатом данного изобретения является повышение качества отливок из металла за счет отсутствия шлакометаллической структуры в верхней части отливок и получения отливок с более ровной наружной поверхностью, а также повышения степени рафинирования металла.
Это достигается тем, что при способе электрошлакового кокильного литья, включающем одновременное наведение шлака и плавление металла, в плавильном тигле с установкой под него кокиля проводится при перегреве шлака на 250-300°С выше температуры плавления металла, а количество шлака увеличено в 2-2,5 раза, чем необходимо для ведения стабильного процесса плавки (40-50 мм высоты жидкого шлака, помноженной на площадь окна тигля и его удельный вес), а конструкция кокиля предусматривает заполнение шлакоприемника только на 5% от объема всего шлака, который под давлением жидкого металла удаляется из кокиля в отдельную емкость.
Предлагаемый способ электрошлакового кокильного литья осуществляют на установках типа УФЭЛ-100, а именно одновременно в керамическом тигле наводят шлак, плавят отходы сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод. При этом температура шлака поддерживается в пределах 1500-1600°С, а его количество выбирается в 2-2,5 раза больше, чем необходимо для ведения стабильного процесса плавки (40-50 мм высоты жидкого шлака, помноженной на площадь окна тигля и его удельный вес). По окончании процесса под тиглем устанавливается кокиль со шлакоприемником, который заполняется металлом через разливочный носик, причем его конструкция обеспечивает наполнение шлакоприемника только на 5%, остальной шлак под действием жидкого металла по мере заполнения кокиля удаляется в отдельную емкость. Перегрев шлака на 250-300°С выше температуры плавления металла и увеличение его количества способствует прогреву кокиля до момента попадания в него металла. Это замедляет его кристаллизацию и тем самым способствует всплытию шлака до момента его кристаллизации.
Кроме того, проходя сквозь увеличенное количество шлака, происходит вторичное рафинирование металла (эффект "ковшевой" металлургии), что также повышает его качество.
Способ электрошлакового кокильного литья, включающий одновременное наведение шлака и плавление металла, установку кокиля под тигель и заполнение его металлом со шлаком, отличающийся тем, что шлак перегревают на 250-300°С выше точки температуры плавления металла, количество шлака выбирают в 2-2,5 раза больше, чем необходимо для нормального ведения плавки, при этом конструкция кокиля предусматривает заполнение шлакоприемника только на 5% от всего объема шлака.
