Способ электрошлакового переплава

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 356932(23) Приоритет Опубликовано 05.06.80.Бюллетень 21 ис делам изобретений и открытийДата опубликования описания 06.06.80 Б. Е. Патон, Б, И. Медовар, В. М. Баглай, О, П. Бондаренко,Ю, Г. Емельяненко, Ю. В, Латаш, Б, Б, Федоровский, Ю. Ф. Алферов,Л, А. Шуруев, Г, Б. Шупак, П. П. Лоскутов, Ю. А. Шелкунов,Г. И, Орлов, К. М. Хасин В. И. Луговский, В. В, Салмини В. Ф. МарюценкоОрдена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институтэлектросварки им, Е. О. Патона и Специальное конструкторскоебюро Новосибирского завода электротермического оборудования(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА Известен способ электрошлакового переплава, в котором подключают регулируемые сопротивления последовательно с расходуемым электродом и применяют не расходуемые (неплавящиеся) электроды, подключенные параллельно расходуемому электроду (верхний конец нерасходуемого электрода подключен к тому же полюсу источника тока, что и регулируемое сопротивление цепи расходуемого электрода),.ю которые шунтируют ток расходуемых электродов. Этот способ позволяет при неизменном напряжении источника тока и неизменном15 напряжении на нерасходуемых электродах с помощью регулируемого сопротивления уменьшать ток расходуемого электрода, т. е. уменьшать скорость плавления его. При этом мощность, вводимая в шлаковую ванну нерасходуемыми электродами может быть выбрана достаточной для эффективной обработки перегретым шлаком капель электродного металла и тем самым может быть обеспечено удаление вредных примесей,из металла верхней части слитка.Однако этот способ сложен, так как требуется устройство для перемещения не- расходуемых электродов, необходимы сложные регулируемые сопротивления, которые потребляют значительные мощности и ухудшают электрические характеристики печей, особенно сильно при переплаве электродов большого сечения.Йля повышения качества верхней части слитка по предлагаемому способу электро- шлакового переплава нерасходуемые элекч роды в конце плавления погружают в шлаковую ванну со скоростью, равной скорости погружения расходуемых электродов. Переплав производят следующим образом.Нерасходуемые электроды (например, графитированные) закрепляют неподвижно относительно расходуемых электродов в верхней части последних таким образом, чтобы концы нерасходуеЬых электродов3 3569 погружались в шлак в конце плавки. Любым известным способом в кристаллизаторе получают слой расплавленного шлака и погружают расходуемые электроды в шлак по мере расплавления нижних концов5 их за счет тепла, выделяемого в шлаке электрическим током, протекающим от источника тока по расходуемым электродам и шлаковой ванне.Путем измерения напряжения источника тока и изменением заглубления плавящихся концов электродов в шлак по ходу плавки управляют скоростью наплавления слитка по любому известному закону.В конце плавки по предлагаемому способу нерасходуемые электроды соприкасаются со шлаком и затем по мере оплавления расходуемых электродов они с одинаковой скоростью постепенно погружаются в шлаковую ванну. 20При этом постепенно увеличивается ток, протекающий по нерасходуемым электродам и, следовательно, увеличивается мощность, которая выделяется этим током в шлаковой ванне. Погружение нерасходуемых и расхо дуемых электродов в шлаковую ванну прекращают после того, когда количество тепла, выделяемого в шлаке током нерасходуемых электродов, достигнет суммарного количества тепла, отводимого от шлаковой З 0 ванны охлаждаемыми стенками кристаллиэатора, излучаемого с поверхности шлаковой ванны и передаваемого от шлаковой ванны металлической ванне наплавляемого слитка (при соблюдении условия температуру шлаковой ванны не изменяют в течение длительного времени).По мере погружения в шлак нерасходуемых электродов постепенно уменьшают ток, протекающий по расходуемым электродам, Это приводит к уменьшению скорости плавления их и, следовательно, к уменьшению количества металла, поступающего в металлическую ванну. После остановки привода, обеспечивающего пог ружение в шлак электродов, постепенно сплавляют части расходуемых электродов, погружение в шлак. После полного оплавления концов электродов, которое оканчивают при высокой температуре шлака, уменьшают температуру шлаковой ванны путем уменьшения напряжения источника тока таким образом, чтобы обеспечить постепенную кристаллизацию металлической ванны слитка снизу вверх. 55Согласно предлагаемому способу весь металл, поступающий в металлическую ванну, проходит через слой шлака, перегре 32 4.того до обычных температур процесса электрошлвкового переплава что обеспечивает высокую степень очистки его от вредных примесей (неметаллических включений, газов).Замедленная направленная кристаллизация металлической ванны исключает образование усадочной раковины, обеспечивает получение плотного и однородного металла в верхней части слитка.Применение предлагаемого способа наиболее эффективно при выплавке слитков большого сечения, когда вес металлической ванны в конце плавки составляет десятки тонн, Ог слитков, выплавленных по предлагаемому способу, практически не требуется удалять металл в виде головной обрези. Головная обрезь определяется в основном технологией дальнейшего передела слитков.При одновременном переплаве нескольких электродов целесообразно нерасходуемые электроды погружать в шлаковую ванну в центпвльной части поперечного сечения криствллизатора для преимущественного обогрева центральной наиболее глубокой части металлической ванны.С целью упрощения оборудования для реализации предлагаемого способа целесообразно нерасходуемые электроды закреплять на многократно используемых верхних частях расходуемых электродов - инвентарных головках.Йля уменьшения скорости шунтирования тока расходуемых электродов нерасходуе мыми электродами по мере погружения их в шлаковую ванну нижние концы последних могут быть выполнены коническими, с высотой конической части меньшей, чем глубина шлаковой ванны в конце плавки,При применении шлака, который взаимодействует с нерасходуемыми (неплавящимися) электродами (например, графитированными) и изменяет свой химический состав, причем это изменение может привести к нежелательному изменению марочного состава переплавляемой стали, целесообразно нерасходуемые электроды выполнять охлвждаемыми из стали той же марки, что и расходуемые электроды.формул 1 изобретенияСпособ электрошлакового переплава расходуемых электродов шунтированием тока нерасходуемыми электродами, о тл ичаю 1 цийся тем, что, сцелью повышенияквчества верхней части слитка, нерасходуемые электроды в конце плавления погружают в шла-. ковую ванну со скоростью, равной скорости погружения расходуемых электродов.