Способ электрошлаковой отливки слитков

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советских Соцнепистических Респубпнк(45) Дата опубликования описанию 28.1177,Е.Патон, Д .Е.Воронин, .Б.Мостовой 1 Заявнтел рдена Трудового Красного Знаменектросварки им. Е.О.Патона а Ленин институт(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ ия 1Изобретение относится к спецэлект. рометаллургии.Известны способы электрошлаковой отливки слитков, при которых в охлаждаемой.изложнице наводят ванну расплавленного шлака, заливая в нее шлак, заранее расплавле:ный в отдельной печи, или расплавляя в самой изложнице твердый шлак или смесь его компонентов нерасходуемыми, в частности, графитовыми электродами. Далее погружают в шлаковуюванну не- расходуемые (обычно графитовые) электроды и пропускают электрический ток, т.е. обеспечивают нагрев шлаковой ванны за счет электрошлакового процесса. Всю изложницу непрерывно заполняют жидким металлом (сталью). По мере заполнения изложницы металпом и подъема в ней уровня металла и шлака продолжают электрошлаковый подогрев шлаковой ванны и, наконец, после заливки металла производят электрошлаковый обогрев головной части затвердевающего слитка.При этих способах обеспечивается рафинирование жидкого металла от серы и окисных неметаллических включений, улучшается поверхность слитка,Однако в связи с невозможностью непрерывной подачи в изложницу жидкого металла с весьма малыми скоро"стяжки, соизмеримыми со скоростямиего кристаллизации (как это обеспе чивается при электрошлаковом переплаве расходуемых электродов), наполнение изложницы идким металломведется со сравнительно большимискоростямипрыи при обычной 1 О разливке стали. Поэтому кристаллизацосновной массы залитого в изложницуметалла начинается и протекает ужепосле наполнения изложницы в слиткеразвиваются дефекты ликвационного и 18 усадочного происхождения (осевая пористость и другие), а достигаежйэлектрошлаковым подогревом шлаковойванны эффект сводится лишь к уплотнению головной части слитка. х 0 Цель изобретения - создание такого способа электрошлаковой отливки,при котором обеспечивается высокаяфизическая и химическая однородностьне только головной части, но и всего 28 слитка в целсм.Это достигается тем, что жидкийметалл в изложницу подают периодически отдельными порциями, причем масса каждой порции составляет 5-25 ЗО конечной массы отливаемсго слитка.Изложнице придают возвратно"вращательное движение с углом поворота 30-12 . Заливка металла такими порьциями в сочетании с электрошлаковым подогревом зеркала металлической ванны обеспечивает вертикально направленное эатверденание слитка.Периодичность подачи жидкого мегалла в изложницу достигается либо за счет того, что из одной сталеплавильной, печи (индукционной или электрсдугоной), имеющей емкость, соответствующую конечной массе отлинаемого слитка, слив планки ведется многократно отдельными порциями, либо за счет того, что заливка металла ведется иэ одной или нескольких печей (индукционных или электродуговых), емкость каждой из которых меньше конечной массы отливаемого слитка и соответствует массе одной заливаемой порции металла.В первом случае по мере слива плавки иэ печи поддержинается необходимая температура остающегося н печи металла и, возможно, производитсяИ корректировка его химсостава (из-за возможности некоторого угара легирующих элементов). Во втором случае для обеспечения однородности химсостава отливаемого слитка обеспечивается ЗО минимальная разница в химсоставе планок, получаемых в одной или нескольких печах, за счет стандартизации шихты и технологии плавки. Предпочтителен второй вариант, так как он поз- Зб воляет, имея печь (или печи) сравнительно небольшой емкости, получать слиткипрактически неограниченной массы.В период между подачами н изложни цу порций жидкого металла могут образоваться вблизи зеркала металлической ванны на внутренней охлаждаемой стенке изложницы настыли шлака, приводящие к появлению пережимов на 45 слитке. Для устранения этого явления наряду с обеспечением подвода достаточно большой электрической мощности к шлаковой ванне, оптимального заглубления в нее электродов и оптимальной ее глубины предлагается применять несколько электродов и располагать их по периметру изложницы вблизи ее внутренней стенки, Это не только предупреждает образование пережимон на слитке, но и способствует уменьшению глубины металлической ванны н осевой части слитка, т.еобеспечению вертикально направленной его кристаллизации.Наиболее вероятно появление насты лей шлака на стенке изложницы н местах, удаленных от электродов, т.е. между ними. Для полного устранения возможности появления настылей в этих местах наряду с применением несколь- Й ких электродов, и соответственно, с уменьшением расстояний между электродами предлагается придавать изложнице с отливаемим в ней слитком возвратно-нращатедьНое движение.Для получения предлагаемы способом крупных кузнечных слитков целесообразно питать электроды трехФаэным током проьыдленной частоты и погружать в шлаковую ванну электроды числом, кратным трем.Ниже дан пример кузнечного слитка вессм 190 т, диаметром около 2500 мм и высотой 5000 мм, полученног о предлагаемым способом электрошлаконой отливкиВодоохлаждаемая изложница с внутренним диаметром 2500 мм устанавливается на нодоохлаждаемый поддон, на который заранее уложена затравочная шайба иэ стали, близкой по химсоставу к отливаемому слитку В изложницу вводят шесть графитовых электродов диаметром, например, 200-400 мм до соприкосновения их нижних концов с затравкой. При этом электроды располагаются равномерно по периФерии поперечного сечения изложиицы на расстояниях от ее стенки, равных, например, 100-300 мм, В изложницу засыпают шлак того или иного состава, обладающий высокой раФинирующей спо" собностью или смесь шихтовых компонентов такого шлака. На каждую пару электродов подают напряжение величиной, например, 50-90 В от одного трехФазного или трех одноФазных трансФорматорон и расплавляют шлак. При этом в изложнице образуется слой жидкого шлака (шлаконая ванна), и начинается электрошлаковый процесс подогрева этой ванны. Далее в изложницу заливают перную порцию стали весом, например, 10 т, заранее выплав" ленной в сталеплавильной печи, например н десятитонной злектродуговой печи. При этом в изложнице образуется слой металла, толщиной около 250 мм (0,1 диаметра слитка) . Перемещая электроды по высоте, поддерживают величину тока в пределах 10-20 тыс. А н каждом из электродов. Через 4-5 ч (время, необходимое для получения следующей плавки в электродуговой печи) в изложницу вновь заливают порцию металла (около 10 т) . Эту операцию повторяют (19-20 раэ) до получения заданного веса слитка (190 фт) .После заливки последней порции металла мощность тока постепенно снижают, н электроды смещают к оси изложницы для обеспечения постепенного затнердеаания металлической ванны без образования усадочной раковины,341323 Формула изобретения Составитель Р.ЗельцерРедактор А.Купрякона Техред И.Андрейчук Корректор М.Демчик Заказ 4424/2 Тираж 693 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 45Филиал П ф Гателт , г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1Способ электрошлаковой отливки слитков, заключающийся в наведении шлаковой ванны в изложнице, перегреве ее и заливке в изложницу металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества слитка, жидкий металл заливают порциями, вес которыя составляет 5-25 Ъ от веса слит 10 ка. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что изложнице придают возвратно-Вращательное движение с углом вращения 30-1203. Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения образования в головной части слитка услцочной раковины, после заливки в изложницу последней порции металла источник нагрева перемещают к оси изложницы.