Способ электрошлаковой выплавки стали с получением полого слитка

Авторы патента:

C22B9/18 - электрошлаковая переплавка

Владельцы патента RU 2532537:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке стали для получения литых полых слитков. Осуществляют переплав в кристаллизаторе с охлаждаемым дорном расходуемых металлических электродов на основном и добавочном флюсах. При этом используют расходуемые вращающиеся металлические электроды с осевыми отверстиями, через которые в процессе переплава на шлаковую ванну подают добавочный флюс, осуществляют непрерывное определение температуры шлака и металла в кристаллизаторе, концентрации кислорода и содержания углерода в металле, положения границы раздела шлак-металл с помощью датчика контроля температуры и датчика с электрохимическим элементом, и осуществляют переплав упомянутых электродов с обеспечением оптимальной температуры шлакометаллического расплава. Изобретение позволяет поддерживать оптимальный состав жидкого шлака по ходу кристаллизации полого слитка, а использование датчика температуры и датчика с электрохимическим элементом способствует повышению качества выплавляемых слитков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке качественной стали в печах [1, 2] методом ЭШП при переплаве [3] расходуемых металлических электродов в кристаллизаторе [1] с получением [2] полых или сплошных литых слитков (заготовок).

Известны способы электрошлаковой выплавки стали [2, 3], в которых сущность процесса получения полых литых слитков [2] заключается в следующем. Технология электрошлаковой выплавки стали [3] для полых (сплошных) заготовок (слитков) предусматривает необходимость тщательного контроля положения дорна [1] относительно выплавляемого слитка с применением системы автоматического регулирования процессов электроплавки [2].

Выплавка стали методом ЭШП осуществляется, например, в печи типа У-578 со следующими ее конструктивными особенностями [2]. Кристаллизатор (17) и поддон (19) вместе со столом (20), на котором они установлены, располагаются на специальной площадке (1). Верхняя часть печи состоит из колонны (8), закрепленной своим основанием (21) на станине коробчатого типа (2), тележки (6) кристаллизатора, тележки (9) электрододержателя, электроприводов (5) и (10), электрододержателя (13), инвентарной головки (14), стола (20) с гидропневмоприводом (3), поддона (19), кристаллизатора (17), приемной воронки (18), источника тока (11), короткой сети (7), дозатора, аппаратуры управления печью, системы воздухо- и водоснабжения и системы вентиляции. Нижняя часть печи [2] состоит из станины (2), закрепленной на фундаменте (1), суппорта (22) внутреннего, кристаллизатора (дорна), привода суппорта дорна (23) и собственно дорна (16).

В качестве расходуемых электродов (15) для выплавки полых слитков в печи ЭШП используются [1, 2] стержни сплошные или полые [2] различного диаметра и конфигурации. Расходуемые электроды (стержни) в рабочем положении удерживаются инвентарной головкой (14) кассетного типа. Инвентарная головка зажимается клещевым электрододержателем (13), а механизм зажатия электродов является грузопневмогидравлическим [2]. Кристаллизатор, дорн, поддон на печи У-578 являются охлаждаемыми с применением системы подачи воды. Способ электрошлаковой выплавки стали (ЭШВС) в печи работает на жидком шлаковом старте. Заливка жидкого флюса [1, 3], предварительно приготовленного на флюсоплавильной установке, в кристаллизатор производится сифонным способом через приемную воронку (18).

Ток плавки ЭШВС задается оператором вручную или с помощью задающего программного устройства [2] и поддерживается автоматически с помощью САР. Дорн, формирующий полость в выплавляемом слитке, выполнен в виде усеченного конуса, уширенного в нижней части [1, 2]. В процессе плавки дорн перемещают вниз с помощью суппорта и его привода. В процессе ЭШВС перемещение дорна осуществляется автоматически с помощью САР. На печи ЭШВС [2] предусмотрен дозатор, с помощью которого можно подавать на шлаковую ванну дозируемое количество добавочного флюса, раскислителей, легирующих элементов и других материалов.

Способы ЭШВС обладают [2, 3] несомненным достоинством, заключающимся в том, что полые слитки (заготовки) выплавляются в печи ЭШП по методу заполнения и поэтому они имеют гладкую наружную поверхность, а перемещение дорна в процессе плавки вниз, т.е. в сторону, противоположную направлению роста слитка, почти полностью исключает образование на внутренней его поверхности надрывов. Выбор оптимального состава основного и дополнительного флюса на образование шлака, оптимизация расхода раскислителей и температурного режима выплавки позволяет получать слитки со значительным снижением концентрации серы в металле ЭШП, а также с низким содержанием кислорода и неметаллических включений в слитке.

Тем не менее, все эти [1] и другие известные способы [2, 3] электрошлаковой выплавки стали в печах ЭШП обладают [3] значительными недостатками, заключающимися, например, в том, что дополнительная подача шлакообразующих (флюсов), раскислителей, легирующих и других материалов осуществляется на шлаковую ванну в кристаллизаторе компактно [2] через дозатор и воронку (18), т.е. без учета температурного и вязкостного состояния шлакометаллического расплава, что не обеспечивает равномерное и быстрое растворение шлакообразующих смесей (например, извести), а CaO зачастую комкуется и долго растворяется в шлаке. Эти недостатки могут быть устранены при использовании [4] датчиков контроля температуры с ЭХЭ (электрохимические элементы), позволяющих по ходу реализации способа ЭШВС методом ЭШП определять температуру шлака и металла в кристаллизаторе, содержание кислорода и других элементов в металле, положение границы раздела шлак-металл и определять количество шлака и металла в печи ЭШП. Представляется возможным также осуществлять [4] рассредоточенную подачу шлакообразующих (флюсов) и других материалов на шлаковую ванну через осевые отверстия в расходуемых вращающихся электродах печи ЭШП. Однако эти технологические приемы в способах ЭШВС на печах ЭШП [1, 2] на практике [3] не используются.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является [5] способ электрошлаковой выплавки стали для получения полых слитков методом ЭШП, который включает в себя переплав расходуемых металлических электродов на основном флюсе с применением добавочного флюса и раскислителей по ходу процесса выплавки трубной литой заготовки. В процессе переплава [5] кристаллизатор с дорном перемещаются по слитку по мере его наплавления навстречу плавящимся расходуемым электродам. На полом слитке с наружной и внутренней его стороны образуется шлаковый гарнисаж из расплавленного флюса. Для компенсации флюса в кристаллизаторе печи ЭШП, затраченного на образование гарнисажа, через дозатор и воронку в течение всей плавки на шлаковую ванну поступает порциями добавочный флюс, который не растворяется равномерно, как и в других [1, 2] известных способах [3].

Недостатком этого известного способа [5] электрошлаковой выплавки стали методом ЭШП является невозможность получения высококачественного полого слитка высотой более 3 м, т.к. количество флюса уменьшается к концу переплава, а известь (CaO), подаваемая через дозатор в кристаллизатор, комкуется и плохо растворяется в шлаке и, кроме того, существенно меняется состав шлака и его свойства, что сказывается на изменении свойств и показателей качества выплавляемого стального слитка.

Задачей изобретения является создание способа электрошлаковой выплавки стали (ЭШВС) для получения полых слитков высокого качества требуемой высоты (более 3 м) с одинаковыми свойствами стального слитка по всей высоте, с обеспечением оптимального температурного режима и качественных показателей состава шлакового и металлического расплава по ходу процесса ЭШП.

Технический результат достигается следующим образом.

Способ электрошлаковой выплавки стали с получением полого слитка, включающий переплав в кристаллизаторе с охлаждаемым дорном расходуемых металлических электродов на основном и дополнительном флюсах, отличающийся тем, что используют расходуемые вращающиеся металлические электроды с осевыми отверстиями, через которые в процессе переплава на шлаковую ванну подают добавочный флюс, и датчик контроля температуры с электрохимическим элементом (ЭХЭ), позволяющий по ходу процесса переплава непрерывно определять температуру шлака и металла в кристаллизаторе, концентрацию кислорода и содержание углерода в металле, положение границы раздела шлак-металл, и осуществляют переплав упомянутых электродов с обеспечением оптимальной температуры шлакометаллического расплава (tp, °C), которую определяют по формуле $t_{р} = Q_{в} / (G_{ш - м} \cdot {\bar{C}}_{р})$ , где $Q_{в} = Q_{э л}^{т р} - (Q_{с л}^{о х л} + Q_{к р}^{о х л} + Q_{п о т})$ - теплосодержание шлакометаллического расплава, кВт; $Q_{э л}^{т р}$ - тепловая (электрическая) мощность, подаваемая на электроды от трансформатора установки, кВт; $Q_{с л}^{о х л}$ - теплосодержание готовой части полого слитка по ходу выплавки, кВт; $(Q_{к р}^{о х л} + Q_{п о т})$ - потери тепла в системе охлаждения кристаллизатора и другие потери тепла при электрошлаковой выплавке стали, кВт; ${\bar{C}}_{р}$ - средняя теплоемкость расплава, Дж(кг·°C), G_ш-м=(G_м+G_ш) - суммарный вес металла и шлака в кристаллизаторе по ходу переплава электродов, кг.

Датчик температуры с ЭХЭ устанавливают и погружают в шлакометаллический расплав вертикально относительно упомянутых электродов в кристаллизаторе.

Поставленная цель достигается тем, что сущность изобретения предусматривает способ электрошлаковой выплавки стали (ЭШВС) для получения трубных слитков, включающий переплав в кристаллизаторе расходуемых полых электродов на основном и дополнительных флюсах с определением температуры шлакометаллического расплава по ходу процесса выплавки, который отличается тем, что добавочный флюс подают в шлакометаллический расплав кристаллизатора через осевые отверстия в полых расходуемыех электродах, а температуру в расплаве измеряют при помощи датчика температуры с электрохимическим элементом (ЭХЭ), причем одновременно с этим температуру расплава (t_р, °C) определяют непрерывно по формуле $t_{р} = Q_{в} / (G_{ш - м} \cdot {\bar{C}}_{р})$ , где $Q_{в} = Q_{э л}^{т р} - (Q_{с л}^{о х л} + Q_{к р}^{о х л} + Q_{п о т})$ - теплосодержание шлакометаллического расплава (кВт); $Q_{э л}^{т р}$ - тепловая (электрическая) мощность, подаваемая на электроды от трансформатора установки, кВт; $Q_{с л}^{о х л}$ - теплосодержание готовой части трубного слитка по ходу выплавки, кВт; $(Q_{к р}^{о х л} + Q_{п о т})$ - потери тепла в системе охлаждения кристаллизатора и другие потери тепла при ЭШВС, кВт; ${\bar{C}}_{р}$ - средняя теплоемкость расплава, Дж(кг·°C), а G_ш-м=(G_м+G_ш) - суммарный вес металла и шлака в кристаллизаторе по ходу переплавки расходуемых полых электродов, кг, и при этом способ электрошлаковой выплавки стали отличается тем, что изменение веса металла в кристаллизаторе (G_м) определяют по формуле G_м=S_т.э.·V_эл·ρ_м, кг/с, где S_т.э. - поверхность торцевой части электродов, м²; V_эл - скорость перемещения электродов по вертикали к кристаллизатору, м/с; ρ_м - плотность металла электродов, кг/м³, а изменение веса шлака в кристаллизаторе (G_ш) находят по формуле G_ш=2π(D_сл+d_в)·L_с·δ_к·ρ_к/τ, кг/с, где D_сл и d_в - внешний и внутренний диаметры трубного слитка, м; L_с и δ_к - длина слитка и толщина шлаковой корочки на нем, м; ρ_к - плотность шлаковой корочки, кг/м³; τ - время, с, и, кроме того, способ электрошлаковой выплавки стали отличается еще тем, что в добавочном флюсе обеспечивают состав, отвечающий оптимальному составу элементов в основном флюсе при данной температуре электрошлаковой выплавки стали, а также предлагаемый способ отличается тем, что датчик температуры с ЭХЭ устанавливают и погружают в шлакометаллический расплав вертикально относительно электродов в кристаллизаторе, причем датчик используют не только для контроля температуры расплава, но и для определения активности (концентрации) кислорода и содержания углерода в металле, и в тоже время способ еще отличается тем, что полые электроды вращаются вокруг своей оси, а при помощи датчика температуры с ЭХЭ в кристаллизаторе определяют положение границы раздела шлак-металл и находят текущий вес остаточного металла (G_ост) в зоне переплавки электродов по формуле G_ост=S_кр·h_м·ρ_м, кг, где S_кр - площадь днища кристаллизатора, м²; h_м - высота металла в кристаллизаторе, м; ρ_м - плотность металла, кг/м³.

Предлагаемый способ ЭШВС реализуется методом ЭШП на печи, общий вид конструкции которой приведен на фиг.1 и 2, а особенности ее работы заключаются в следующем. Общий вид печи (фиг.1) включает фундамент (1) со станиной (2) и поддоном, на котором показан формируемый при охлаждении в кристаллизаторе (5) и дорне (4) слиток (3). Шлакометаллический расплав (6) в кристаллизаторе образуется в результате плавления вращающихся расходуемых металлических полых электродов (9), которые закреплены на электрододержателе (10). Плечо (7) конструктивно соединяет и поддерживает оснастку (кристаллизатор и дорн), а также включает в себя подводящие и отводящие трубки системы охлаждения дорна. Кондуктор (8) служит направляющей для электродов, погружаемых в кристаллизатор, а также выполняет функцию выравнивания тока на электродах. Напряжение и ток от трансформатора печи подаются на полые электроды через электрододержатель, которые перемещаются по вертикали с помощью каретки (11). Образующийся в шлаке (6) жидкий металл охлаждается и кристаллизуется на поверхностях дорна (4) и кристаллизатора (5) вследствие влияния систем охлаждения дорна (12) и кристаллизатора (13) с образованием слитка. По мере плавления электродов каретка кристаллизатора (14) перемещается по колонне (15) навстречу вращающимся вокруг своей оси электродам. Для непрерывного измерения температуры и других параметров плавки в кристаллизаторе (5) установлены датчики (16) температуры с электрохимическими элементами (ЭХЭ). Информация от датчиков поступает в компьютерную систему регулирования (САР) и управления процессами ЭШВС. Информация от датчиков, т.е. температура металла и шлака в кристаллизаторе, активность (концентрация) кислорода и углерода в металле, положение границы раздела шлак-металл, определение веса металла и шлака в шлаковом расплаве, используется для обеспечения эффективного управления процессами по предлагаемому способу ЭШВС, который существенно отличается от прототипа [5] и других известных способов [2, 3].

Принципиальная схема печи ЭШВС, в которой реализуется предлагаемый способ, дополнена и представлена на фиг.2. Печь включает поддон (2), жидкий металл и формируемый трубный слиток (3), жидкий шлак (6) в кристаллизаторе (5), в котором установлены датчики (16) контроля температуры с ЭХЭ. Водоохлаждаемый дорн (4) и кристаллизатор используются для формирования слитка по мере переплавки расходуемых вращающихся полых металлических электродов (9). При этом электроды перемещаются с помощью каретки с электрододержателем (10), а через осевые отверстия электродов в жидкий шлак и металл непрерывно подаются в высокотемпературную зону плавки торцов электродов (23) шлакообразующие смеси (флюсы), раскислители и другие сыпучие материалы с помощью устройства (17), которое при помощи патрубков (18) с подводящими шлангами соединено с электродами. В схеме печи ЭШП (фиг.1 и 2) используется система (19) контроля уровня заглубления электродов в кристаллизатор по мере плавления торцов электродов в зоне воздействия электрического поля (дуги). Анализ опыта использования способа ЭШВС в печах [2, 3] с применением [4] новых технических разработок свидетельствует о повышении эффективности и перспективности использования предлагаемого способа ЭШВС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Латаш Ю.В., Медовар Б.И. Электрошлаковый переплав. М.: Металлургия, 1970 - 240 с.

2. Медовар Б.И., Ступак С.М. Электрошлаковые печи. г.Киев: Изд-во Наукова думка, 1976 - 415 с.

3. Линчевский Б.В., Ригина Л.Г, Тахиров А.А. Электрометаллургия №9, 2012. - c.7-10.

4. Меркер Э.Э. и др. Патент РФ №2374582 от 27.11.2009. Опубл. Бюл. №33; Патент РФ №2360009 от 27.11.2009. Опубл. Бюл. №18. Определение границы раздела фаз шлак-металл электрохимическим методом. Заводская лаборатория №12, 1976 - с.1491-1493.

5. Павлова Н.П., Демидов В.А., Половкин В.Н. Способ получения полых слитков методом ЭШП. Патент РФ №(11)2363743 от 20.02.2009 по заявке №2007130099/02 от 06.08.2007.

1. Способ электрошлаковой выплавки стали с получением полого слитка, включающий переплав в кристаллизаторе с охлаждаемым дорном расходуемых металлических электродов на основном и добавочном флюсах, отличающийся тем, что используют расходуемые вращающиеся металлические электроды с осевыми отверстиями, через которые в процессе переплава на шлаковую ванну подают добавочный флюс, осуществляют непрерывное определение температуры шлака и металла в кристаллизаторе, концентрации кислорода и содержания углерода в металле, положения границы раздела шлак-металл с помощью датчика контроля температуры и датчика с электрохимическим элементом, и осуществляют переплав упомянутых электродов с обеспечением оптимальной температуры шлакометаллического расплава (t_p,°C), которую определяют по формуле
$t_{p} = Q_{в} / (G_{ш - м} \cdot {\bar{C}}_{p})$ ,
где $Q_{в} = Q_{э л}^{т р} - (Q_{с л}^{о х л} + Q_{к р}^{о х л} + Q_{п о т})$ - теплосодержание шлакометаллического расплава, кВт;
$Q_{э л}^{т р}$ - тепловая (электрическая) мощность, подаваемая на электроды от трансформатора установки, кВт;
$Q_{с л}^{о х л}$ - теплосодержание готовой части полого слитка по ходу выплавки, кВт;
$(Q_{к р}^{о х л} + Q_{п о т})$ - потери тепла в системе охлаждения кристаллизатора и другие потери тепла при электрошлаковой выплавке стали, кВт;
${\bar{C}}_{p}$ - средняя теплоемкость расплава, Дж(кг·°C),
G_ш-м=(G_м+G_ш) - суммарный вес металла и шлака в кристаллизаторе по ходу переплава электродов, кг.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчик температуры и датчик с электрохимическим элементом устанавливают и погружают в шлакометаллический расплав вертикально относительно упомянутых электродов в кристаллизаторе.

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано для выплавления фасонных заготовок, в частности корпусов фонтанной арматуры, с фланцами и патрубками.

Способ получения крутоизогнутых отводов // 2503515

Изобретение относится к литью крутоизогнутых отводов с использованием электрошлаковой технологии. Трубный отвод формируют электрошлаковым переплавом полого расходуемого электрода, диаметр которого соответствует диаметру трубного отвода.

Способ электрошлакового переплава и устройство для его осуществления // 2497959

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковом переплаве расходуемого электрода для выплавления слитка. Датчики уровня шлаковой ванны размещают в стенке кристаллизатора, а переплав осуществляют с использованием дополнительного источника питания и двух затравок для обогрева периферийной зоны шлаковой ванны, размещенных горизонтально напротив друг друга в стенке кристаллизатора вблизи торцов расходуемых электродов, при этом дополнительный источник питания включают параллельно относительно упомянутого источника питания с образованием двух независимых электрических контуров, каждый из которых включает один из расходуемых электродов, шлаковую ванну, размещенные в поддоне затравки и затравки для обогрева периферийной зоны шлаковой ванны, причем в период приплавления размещенных в поддоне затравок к нижней части выплавляемого слитка отключают электрический контур между шлаковой ванной и затравками для обогрева периферийной зоны шлаковой ванны, а при получении сигнала от датчиков уровня шлаковой ванны о наличии разбаланса в скоростях плавления расходуемых электродов увеличивают скорость плавления электрода с меньшим заглублением в шлаковую ванну при одновременном уменьшении скорости плавления электрода с большим заглублением до устранения разбаланса.

Способ электрошлакового переплава и устройство для его осуществления // 2497959

Электрошлаковая печь для выплавки слитков // 2489505

Изобретение относится к области спецэлектрометаллургии и может быть использовано при конструировании электрошлаковой печи для выплавки слитков. .

Способ электрошлакового переплава // 2487182

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке слитков электрошлаковым переплавом расходуемых электродов. .

Способ электрошлакового переплава металлосодержащих отходов // 2487181

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к электрошлаковому переплаву металлосодержащих отходов. .

Флюс для электрошлакового переплава // 2487173

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, а именно к электрошлаковому переплаву стали. .

Установка электрошлакового переплава и способ ее управления // 2486264

Способ получения биметаллического слитка // 2485188

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к области специальной электрометаллургии, а именно к производству биметаллических слитков с использованием электрошлаковой технологии.

Электрошлаковая печь для получения полого слитка // 2533579

Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее, к печам электрошлаковой выплавки стали для получения полых слитков. Печь выполнена с возможностью непрерывного измерения по ходу переплава расходуемых металлических электродов температуры шлака и металла в кристаллизаторе, концентрации кислорода и углерода в металле и контроля положения уровня границы раздела шлак-металл, и снабжена системой контроля уровня заглубления торцов упомянутых электродов в шлакометаллический расплав в кристаллизаторе, связанной с компьютерной системой с интерфейсом, обеспечивающей управление процессом переплава электродов в печи с учетом упомянутых измеренных данных, при этом расходуемые металлические электроды выполнены с возможностью вращения вокруг своей оси и с осевыми отверстиями по всей длине, посредством которых соединены с патрубками устройства для подачи раскислителей и шлакообразующих сыпучих материалов в зону переплава торцов упомянутых электродов. Изобретение позволяет осуществлять электрошлаковую выплавку стали для получения качественных полых слитков с подачей через осевые отверстия полых электродов добавочного флюса и других сыпучих материалов, что позволяет поддерживать оптимальный состав жидкого шлака по ходу кристаллизации полого слитка, а использование датчика температуры и датчика с электрохимическим элементом позволяет по ходу процесса контролировать температуру и окисленность металла для повышения качества полых слитков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ раскисления стали при электрошлаковом переплаве // 2541333

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при электрошлаковом переплаве сталей с низким содержанием кислорода. Способ включает расплавление расходуемого электрода, замер активности кислорода и последующее раскисление шлаковой ванны смесью для раскисления, содержащей, мас.%: алюминий 8-12, кальций 19-23 и железо 74-69, которую принудительно подают на границу раздела шлаковой и металлической ванн в потоке нейтрального газа, причем количество оксида железа в расплавленном шлаке поддерживают не более 0,55 мас.%, а скорость подачи упомянутой смеси для раскисления составляет 0,9-1,1 скорости заполнения объема металлической ванны жидким металлом расходуемого электрода. Изобретение позволяет снизить содержание кислорода в металле выплавляемого слитка, а также уменьшить число необходимых замеров активности кислорода и угар раскислителя.

Расходуемый электрод для выплавки слитков из инструментальной трещиночувствительной стали методом электрошлакового переплава // 2549024

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для получения методом электрошлакового переплава (ЭШП) слитков из трещиночувствительной стали. Расходуемый электрод содержит инвентарную головку и сплавляемую часть, состоящую из верхней и нижней стальных частей разного состава. Верхняя часть выполнена из инструментальной трещиночувствительной стали. Нижняя часть выполнена из низкоуглеродистой нелегированной стали и ее масса составляет 35-50% массы технологической обрези низа слитка. При ЭШП расходуемого электрода получают слиток из инструментальной трещиночувствительной стали требуемого химического состава без трещин и с меньшим расходом дорогостоящей инструментальной стали. 1 ил., 3 табл.

Дегазация мартенситной нержавеющей стали перед переплавом под слоем шлака // 2563405

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве нержавеющей мартенситной стали. Перед этапом электрошлакового переплава слиток подвергают дегазации в вакууме в состоянии жидкого металла в течение времени, достаточного для получения содержания водорода в упомянутом слитке после упомянутого этапа электрошлакового переплава менее чем 3 ppm. Изобретение позволяет уменьшить разброс усталостного поведения нержавеющих мартенситных сталей и улучшить их среднее усталостное состояние. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Способ получения многослойных слитков // 2567408

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к способам получения многослойных стальных слитков импульсно-электрошлаковым переплавом. Осуществляют импульсно-электрошлаковый переплав с изменением частоты импульсов комбинированного расходуемого электрода, выполненного с участками, имеющими различный химический состав в зависимости от требуемого химического состава стали на заданном участке слитка, при этом импульсно-электрошлаковую выплавку нижнего и верхнего слоев слитка осуществляют с модуляцией теплового потока шлаковой и металлической ванн, направленного из шлаковой ванны через фронт кристаллизации в тело слитка, с периодом времени, равным постоянной времени теплового процесса шлаковой ванны, и скважностью, равной двум, при этом осуществляют выплавку среднего слоя слитка на частоте резонансных колебаний поверхности жидкой металлической ванны. Изобретение позволяет повысить качество металла многослойного слитка за счет сокращения протяженности приграничных областей с повышенным градиентом концентраций элементов смежных слоев вдоль оси слитка и снижения в них градиента концентраций элементов по сечению слитка без уменьшения производительности ЭШП, а также улучшить усвоения легирующего элемента и равномерное его распределение по объему среднего слоя и приграничных областей слоев слитка. 2 пр., 6 ил.

Расходуемый электрод для производства стали марки чс82-ш // 2571021

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, а именно к производству слитков бор- и титансодержащей коррозионно-стойкой стали электрошлаковым переплавом для изготовления деталей атомного оборудования с высокой нейтронной поглощаемостью. Расходуемый электрод содержит, мас.%: углерод 0,02-0,06, марганец не более 0,5, кремний не более 0,5, никель не более 0,5, хром 13,0-16,0, медь не более 0,30, молибден не более 0,3, вольфрам не более 0,2, ванадий 0,15-0,30, титан 3,6-4,0, алюминий не более 0,5 и бор 1,3-1,8, при этом соотношение содержания титана и бора в исходном металле электрода не менее 2,2. Изобретение позволяет получить металл, отвечающий требованиям выплавляемой марки стали ЧС82 с гарантированным содержанием титана и равномерными свойствами по объему выплавляемого слитка. 3 табл.

Способ производства титансодержащей коррозионно-стойкой стали электрошлаковым переплавом // 2578879

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства титансодержащих коррозионно-стойких марок стали методом электрошлакового переплава. В способе осуществляют электрошлаковый переплав расходуемого электрода в кристаллизаторе с соотношением содержания титана к алюминию в электроде в пределах 6,0-9,0, при этом содержание титана в электроде превышает требуемое содержание титана в готовой стали на величину его угара при переплаве, который определяют по зависимости: ΔTi=37Tiг+35·Tiг D2/(63+35D2), где ΔTi - средний угар титана, полученный при проведении плавок в кристаллизаторы различного профилеразмера с одинаковым коэффициентом заполнения, %; Tiг - содержание титана в готовом металле, %; D - диаметр кристаллизатора, м. Изобретение позволяет получить качественный металл с гарантированным содержанием титана и с равномерным его распределением по объёму выплавляемого слитка. 5 табл.

Флюс для электрошлаковой выплавки сплошных и полых слитков из борсодержащих сталей // 2582406

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке сплошных и полых слитков из конструкционных борсодержащих сталей. Флюс содержит, мас.%: оксид алюминия 7-10, оксид магния 3-8, фторид кальция 48-57, фторид магния 28-35. Изобретение позволяет создать флюс с температурой плавления не выше 1250°C, который стабилен до температуры 1600°C и обеспечивает повышение качества поверхности и плотности выплавляемого слитка, а также уменьшает интенсивность расплавления расходуемого электрода. 2 з.п. ф-лы.

Способ электрошлаковой выплавки заготовки корпуса запорной арматуры пара // 2597479

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к изготовлению электрошлаковым переплавом заготовки корпуса запорной арматуры для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара. В способе осуществляют переплав расходуемого электрода в шлаковой ванне с наплавлением заготовки вертикального полого корпуса и горизонтальных патрубков и с увеличением вводимой в нее электрической мощности во время наплавления патрубков, причем наплавление нижней части заготовки корпуса ведут со скоростью 7-8 мм/мин, затем при наплавлении патрубков вводимую в шлаковую ванну электрическую мощность увеличивают на 32-68%, а скорость наплавления снижают до 3-3,5 мм/мин, после чего для наплавления оставшейся части корпуса вводимую электрическую мощность уменьшают на 20-38%, а скорость наплавления увеличивают до 5,5-6,5 мм/мин. Изобретение позволяет повысить качество металла выплавляемого патрубка, а также качество его поверхности, включая зону сопряжения патрубка с корпусом.

Печь электрошлакового переплава с полым нерасходуемым электродом // 2603409

Изобретение относится к области спецэлектрометаллургии, в частности к печам электрошлакового переплава, и может быть использовано при переплаве отходов металлообрабатывающих производств в виде стружки легированных сталей. Печь снабжена установленным в верхней части электрода шнековым питателем с электроприводом, дозатором подачи шихтовых материалов, установленной над электродом встык промежуточной воронкой, внешняя сторона которой покрыта электроизоляционным материалом, закрепленной на механизме перемещения электрода стойкой, на которой установлены механизмы крепления и перемещения упомянутых бункера, дозатора и электропривода с возможностью регулирования их положения в вертикальной плоскости относительно стойки независимо друг от друга, и системой автоматического регулирования процесса переплава металлической стружки, интегрированной с системой регулирования дозатора подачи шихтовых материалов и системой управления скорости вращения шнекового питателя, при этом упомянутый электрод выполнен полым по всей длине, а упомянутые механизмы крепления и перемещения бункера, дозатора и электропривода и соединение электропривода и шнекового питателя снабжены электроизоляционными вставками. Изобретение позволяет создать печь электрошлакового переплава с нерасходуемым полым графитированным электродом для рециклинга металлической стружки без нарушения технологического процесса из-за подвисания шихтовых материалов. 1 ил.