Способ переплава металлического расходуемого электрода

 

и i1 58l7O3

Союз Соеетских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.06,76 (21) 2373155/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (43) Опубликовано 23,05.82. Бюллетень Хе 19 (45) Дата опубликования описания 23.05.82 (51) М. Кл.з

С 21С 5/56

Государственный комитет (53) УДК 621.365.3 (088.8) ло делам изооретеиий и открытиЙ (72) Авторы изобретения

Б. Е, Патон, Ю. В. Латаш, Б. И. Медовар, И. В. Шейко, Г. М, Григоренко, Ю. Г, Емельяненко, С. А. Каниболоцкий и И. А. Генис

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

РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии.

Известен способ переплава металлического расходуемого вводимого соосно в кристаллизатор электрода электрическим дуговым или плазменным разрядом, который горит между расходуемым электродом и поверхностью шлаковой ванны. По мере оплавления электрод перемещается вниз, слиток формируется под шлаком, Этот про- 10 цесс характеризуется сравнительно высокими технико-экономическими показателями и хорошим качеством выплавленного металла.

Однако в настоящее время возможности этого процесса еще полностью не исполь- 15 зуются. Например, шлаковая ванна при существующей схеме переплава выполняет только роль рафинирующего элемента, а ее можно еще использовать н как источник нагрева и плавления металла и тем самым 20 повысить производительность, снизить удельные затраты электроэнергии, более равномерно распределить по зеркалу ванны поступление жидкого металла и добиться в результате этого уменьшения глубины ме- 25 таллической ванны и создать более плоский фронт кристаллизации металла.

Целью изобретения является улучшение качества структуры и поверхности слитка.

Достигается это путем размещения вокруг 30 металлического расходуемого электрода, который оплавляют при помощи электрического дугового или плазменного разрядов, не менее двух металлических заготовок сплошного сечения. Сплавление этих заготовок проводят путем погружения их нижних концов в шлаковую ванну и пропусканием электрического тока к шлаковой ванне от источника тока, к которому подключен центральный расходуемый металлический электрод. При этом расходуемый металлический электрод и группу расходуемых заготовок подключают к разноименным полюсам одного источника электрического тока.

Способ осуществляют следующим образом.

На поддон, прикрепленный к кристаллизатору, помещают затравку из металла, идентичного металлу расходуемого электрода. В кристаллнзаторс соосно размещают металлический расходуемый электрод и подключают его к одному полюсу источника тока. В этом же кристаллизаторе вокруг электрода размещают группу расходуемых металлических заготовок (не менее двух заготовок) сплошного сечения и подключают их к второму полюсу источника тока.

Затем в кристаллизатор заливают заданное количество расплавленного флюса и уже в

581703

Формула изобрстения

Техред Н. Пенчко Корректор Л. Расторгуева

Редактор Н. Багирова

Заказ 709/15 Изд. № 149 Тираж 587 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2 шлаковую ванну погружают нижние концы расходуемых заготовок. Путем короткого замыкания расходуемого электрода со шлаковой ванной между электродом и шлаковой ванной возбуждают электрический разряд.

В случае, когда используют расходуемый электрод сплошного сечения, между его торцом и зеркалом шлаковой ванны горит электрическая дуга. Если же для переплава используют расходуемый электрод с осевой сквозной полостью, то электрическую дугу трансформируют в дуговую плазму путем подачи через осевую полость электрода плазмообразующего газа.

Во время горения электрического дугового или плазменного разрядов электрический ток от источника питания протекает через расходуемый металлический электрод, дуговой или плазменный разряды, шлаковую ванну, расходуемые заготовки, концы которых погружены в шлаковую ванну. При этом расходуемый электрод оплавляется под действием тепла, которое выделяется в дуговом или плазменном разряде. А расходуемые заготовки, размещенные вокруг электрода, плавятся за счет тепловой мощности, которая выделяется на границе их контакта со шлаковой ванной при прохождении электрического тока. По мере оплавления расходуемого электрода и расходуемых заготовок их перемещают сверху вниз со скоростями, соответствующими скорости их линейного плавления. В конце плавки расходуемый электрод и расходуемые заготовки обесточивают и после затвердевания шлаковой ванны и полной кристаллизации металла слиток извлекают из кристаллизатора.

Способ переплава можно осуществлять в открытом кристаллизаторе (без защиты его рабочего объема от окружающей атмосферы), либо с использованием плавильной камеры, защищающей от окружающей атмосферы. Результаты опытных плавок показали, что глубина металлической ванны в слитках диаметро.л 250 мм уменьшилась на 10 — 15 мм по сравнению со слитками, выплавленными известным способом.

В результате более равномерного распределения по зеркалу ванны поступления ме10. талла получен более плоский фронт кристаллизации. При этом преимущество в росте имели кристаллиты, растущие вдоль оси слитка. Толщина шлакового гарнисажа на поверхности слитка не превьппала 1,0—

)5 1,5 мм. Усадочная раковина в опытных слитках отсутствовала. Наметилась тенденция к снижению удельного расхода электроэнергии, так как расход электроэнергии на килограмм выплавлеппого металла на 3—

5% ниже, чем при переплаве электрода известным способом.

Способ переплава металлического расх<>дуемого электрода, заключающийся в соосном вводе в кристаллпзатор электрода, питаеглого от одного из полюсов источника

30 тока, последовательном оп.чавлении электрода дуговым или плазменным разрядом с перемещением электрода вниз по мере оплавления и последовательном формировании слитка из жидкого металла под слоем жидкого шлака, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества структуры и поверхности слитка, в кристаллизатор вокруг электрода дополнительно вводят с погружением в ш.чаковую ванну две или бо40 лее металличсские заготовки, питаемые от другого полюса источника электрического тока, питающего расходуемый электрод,