Способ электрошлакового переплава

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 11 507063

Союз Советских

Соцналнстнчеакнх

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.09.74 (21) 2061865/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.82 (51) M. Кл.

С 21С 5/56

Государственный комитет (53) УДК 621.365.3 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Б. Е. Патон, Б. И, Медовар, И. И. Кумыш, Ю. В. Орловский и В. Л. Шевцов

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О, Патона (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано для осуществления многоручьевого электрошлакового переплава, электрошлаковой отливки полых слитков, труб, а также других тонкостенных слитков нз сталей и сплавов.

Известен способ электрошлакового переплава металлов и сплавов, по которому осуществляют относительное перемещение отливки и кристаллизатора с уширенной верхней его частью, где поддерживается шлаковая ванна.

Такой способ позволяет применять для переплава электроды больших поперечных сечений, диаметр или толщина которых гораздо больше толщины стенки или диаметра отливки. Это создает целый ряд преимуществ по сравнению с обычным способом электрошлакового переплава, а именно: резко упрощается технология получения расходуемых электродов; значительно упрощается сборка электродов и зарядка печи; сокращаются межплавочные простои; увеличивается коэффициент заполнения кристаллизатора; уменьшается высота установки.

Однако известный способ электрошлакового переплава имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что в процессе необходимо поддерживать уровень металлической ванны в очень узком диапазоне по высоте формирующей части кристаллизатора. B случае поднятия металлической ванны в уширенную часть кристаллизатора на его горизонтальной или наклонной площадке происходит кристаллизация металла. Это приводит к образованию на поверхности слитка рванин или к остановке процесса. В то же время поддерживать уровень металлической ванны гораздо ниже уровня уширения кристаллизатора также невозможно, В этом случае растет высота шлаковой ванны, уменьшается температура металлической ванны, что приводит к образованию на поверхности слитков дефектов типа гофр.

В силу того, что в промышленных условиях трудно обеспечить поддержание уровня металлической ванны в очень узком диапазоне по высоте формирующей части кристаллизатора, указанный способ не находит широкого применения в промышленности.

Целью изобретения является исключение возможности кристаллизации металла в уширенной части кристаллизатора, повышение стабильности процесса и качества слитка, а также улучшение поверхности последнего. Это достигается тем, что до

5О7063

1о

2О

Камышникова Корректор Н. Федорова

Редактор П. Горькова

Техред А.

Заказ 714/12 Изд. М 152 Тираж 587 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 начала процесса электрошлакового переплава расходуемых электродов в уширенную часть кристаллпзатора заливаютшлак с температурой плавления выше температуры металлической ванны, образуемой в процессе электрошлакового переплава расходуемых электродов, формируют из этого шлака твердую пробку с отверстием, соединяющим верхнюю уширенную часть кристаллизатора с нижней формирующей частью, и после заливки рабочего шлака ведут процесс переплава, поддерживая металлическую ванну над ранее затвердевшим шлаком, Процесс переплава осуществляют следующим образом.

До начала процесса плавления расходуемых электродов в уширенную верхнюю часть кристаллизатора заливают слой шлака высотой около 20 — 100 мм. При электрошлаковом переплаве стальных расходуемых электродов применяют шлак, содержащий, например, 75 /о А1 0а и 25 /о

СаО и имеющий температуру плавления выше, чем температура металлической ванны, которая образуется в процессе расплавления расходуемых электродов. В этом шлаковом слое формируют одним из известных способов отверстие, соединяющее верхнюю уширенную часть кристаллизатора с его нижней формирующей слиток частью. Такое отверстие можно получить,например, устанавливая в уширенной части кристаллизатора стержень, который затем извлекают после затвердевания шлака.

После затвердевания шлака и образования в нем отверстия в кристаллизатор заливают рабочий шлак, на котором осуществляют переплав расходуемого электрода.

В начале плавления электрода кристаллизатор и слиток оставляют неподвижными до тех пор, пока затвердевший слой шлака не покроется переплавленным жидким металлом, после чего осуществляют взаимное перемещение кристаллизатора и слитка, поддерживая уровень металла выше закристаллизовавшегося шлака.

Благодаря тому, что металлическая ванна, находящаяся в уширенной части кристаллизатора, теплоизолирована снизу от кристаллизатора, исключается возможность кристаллизации металла в уширенной части, и жидкий металл через отверстие в затвердевшем шлаке свободно поступает в нижнюю формирующую часть кристаллизатора.

Высота слоя жидкого металла над закристаллизовавшимся шлаком может изменяться в довольно широких пределах без ущерба для качества выплавляемого металла, что позволяет в производственных условиях легко поддерживать уровень жидкого металла над закристаллизовавш им ся шл а ком.

Использование предлагаемого способа электрошлакового переплава обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышается надежность процесса в подвижном кристаллизаторе с уширенной верхней частью; исключается необходимость поддержания уровня металлической ванны в узких пределах; исключается кристаллизация металла в уширенной части кристаллизатора, а также возможность образования рванин и зависания слитка в кристаллизаторе; повышается качество поверхности слитка.

Формула изобретения

Способ электрошлакового переплава расходуемых электродов в подвижном кристаллизаторе с уширенной верхней частью, включающий заливку в кристаллизатор шлака перед началом процесса, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса, улучшения поверхности слитка, повышения его качества и предотвращения кристаллизации металла в уширенной части кристаллизатора, в последнюю заливают шлак с температурой плавления выше температуры плавления металлической ванны, образуемой при переплавке расходуемых электродов, формируют из этого шлака твердую пробку с отверстием, соединяющим уширенную и узкую части кристаллизатора, и после заливки рабочего шлака ведут процесс переплава, причем процесс переплава расходуемых электродов ведут над шлаковой пробкой.