Способ электрошлакового переплава

Способ электрошлакового переплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 1530532

ИЗОБРЕТЕНИЯ бо оз ьооетокиx

Социал.:отн ;аских

Реолблик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2147792/02 (51) М. Кл."

С 21С 5/56 с присоединением заявки ¹ ооударстеенныи комитет (23) есср (43) Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20 (53) УДК 621.365.3 (088.8) ло делам изобретений и отк ытик (45) Дата опубликования описания 30.05.82 (72) Авторы изобретения

А. E. Еринов, В. А. Сорока, С. А. Петишкин, В. Л. Шевцов, Г. С. Маринский и В. М. Литвинчук

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона и Институт газа АН Украинской ССР (71) Заявители (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может быть использовано для осуществления электрошлаковой выплавки фасонных отливок и различных тонкостенных изделий, напри- 5 мер труб.

В настоящее время наиболее перспективным для производства различных изделий постоянного сечения является способ электрошлакового переплава (ЭШП) с относи- 1о тельным перемещениехт короткого ушпренного кристаллизатора и выплавляемого слитка. При этом способе переплава расходуемый электрод плавится в верхней уширенной части кристаллизатора, а изделие 15 формируется в узкой нижней части (1).

Однако применение этого способа для выплавки тонкостенных изделий, например длинных труб с толщиной стенки 30 мм и менее, наталкивается на значительные 20 трудности, заключающиеся в том, что в результате интенсивного теплоотвода шлак быстро затвердевает, образуя в формирующей части кристаллизатора шлаковую пробку, которая препятствует поступлению 25 расплавленного металла к затравкам.

Во время процесса электрошлаковой выплавки относительно длинных изделий (отношение длины к толщине более 20) имеет место из-за сильного теплоотвода в окру- ЗО жающее пространство большой перепад температуры по длине изделия. Температура поверхности изделия изменяется от значений температуры плавления в верхней части до 100 С и менее в районе поддона.

При этом зачастую в изделия. ., изготовляемых из стали ряда марок (например, 20

ГНМА, 20 ГНДФБ 10Х2М и пр.), образуются горячие трещины, что естественно приводит к браку.

Применение прп электрошлаковой выплавке тонкостенных изделий предварительного подогрева затравки на поддоне для непрерывной разливки металлов позволяет частично улучшить соединение слитка с затравками на поддоне, однако предотвратить образование горячих трещин на выплавляемом изделии не может (2).

Для уменьшения теплоотвода в окружающую среду предлагается использовать защитные экраны. Применение этих экранов может уменьшить перепад температуры по длине изделия, однако не обеспечивает надежного сцепления выплавляемого изделия с затравками в начале процесса переплава (3).

Целью изобретения является улучшение качества слитка.

Это достигается тем, что прн предлагаемом электрошлаковом переплаве расходу530532

Формула изобретения

Техред А. Камышникова Корректор Т. Трушкина

Редактор П. Горькова

Заказ 710/10 Изд. 1 Г 153 Тираж 587 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2 емых электродов в коротком уширенпом кристаллизаторе, перемещающемся относительно выплавляемого изделия за счет того, что в процессе переплава поддон электрошлаковой установки подогревают с по- 5 мощью дополнительного источника энергии до 400 — 1100 С.

Благодаря дополнительному источнику нагрева, от которого тепло через поддон подводится к выплавляемому изделию, уда- 10 ется, с одной стороны, избежать в момент старта процесса ЭШП образования шлаковой пробки в узкой формирующей части кристаллизатора и, с другой стороны, поддерживать температуру нижней части из- 15 делия в заданных пределах.

Переплав по описанному выше способу осуществляется следующим образом.

Короткий подвижный кристаллизатор с уширенной верхней частью устанавливают 20 на поддон, на котором предварительно укрепляют затравки. Затем за счет постороннего источника энергии подогревают поддон до 400 †11 С. Как только температура поддона достигнет заданной, в кри- 25 сталлизатор заливают жидкий шлак и начинают процесс переплава. Так как в узкое формирующее пространство кристаллизатора осуществляют подвод тепла не только из формирующей части, но и из поддо- 30 на, то шлак в нем не затвердевает, что позволяет расплавленному металлу проникнуть к затравкам и прочно соединиться с ними. Как только уровень металла в формирующей части достигнет заданного, на- 35 чинают процесс относительного перемещения кристаллизатора и выплавляемого изделия. При этом дополнительным подводом тепла через поддон компенсируют теплопотерн в окружающую среду и частично в водоохлаждаемый кристаллизатор.

Выбор диапазона изменения температуры поддона, до которой его подогревают в процессе ЭШП, обусловлен следующим:

400 С вЂ” минимальная температура, которая гарантирует выплавку изделий без горячих трещин, при подогреве поддона выше 1100 С возможно образование приваров выплавляемого изделия к поддону.

Для подогрева поддона могут быть использованы газовые горелки или электрические нагреватели, установленные как в самом поддоне, так и вне его.

Использование описываемого способа электрошлакового переплава позволяет выплавлять тонкостенные длинные изделия в кристаллизаторе с уширенной верхней частью, без дефектов, с хорошей поверхностью.

Способ электрошлакового переплава металлов и сплавов путем формирования слитка поддоном и водоохлаждаемым кристаллизатором, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества слитка, в процессе псреплава поддон нагревают до

400 †11 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рафинирующие переплавы. Киев, 1974, с. 18.

2. Герман Э. Непрерывное литье. М., Металлургиздат, 1961, с. 413 †4.

3. Патент Австрии Ко 295061, кл. 31b 2/03, 1971.