Способ электрошлаковой выплавки слитков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Сфез СоеетеюаСфе 1 наастеечеееаРеспублик(43) Опубликован ГвеударетвеииМ кемитет Врввтв Миииетрев СССР ие делам иеееретеиий и еткрытий.ф. Алферов, Г. Б, Шупвк, О. П. Б Кумыш, А, ндаренко и Цыкупенко,Г. Богаченко ордена Трудового Краси электросварки им, Е, О Ле 1) Заявитель амени институт(54) СПОС КТРОШ способствует развитию пикввции, загрязненности стали по неметаппическим включениям, образованию осевой рыхлости и сниженйю величины механических характеристик.Бельизобретения заключается в сни женин объема и глубины матаппической ванны и получении плоской формы ипи заданной криволинейной формы дна металлической ванны. Это, в конечном резупьтате, обеспечиваег получение спитков высокого качества,Сущность изобретения заключается в спедующем.После установления заданного оптимального режима плавки на всех эпектродах в каждом электроде ипи в каждой группе электродов осуществляют поочередное уменьн шение, а затем увеличение тока и напряжения таким образом, чтобы бып достигнут; эффект перемещения теплового центра в шлаковой ванне вдоль широкой грани кристаппиВ резупьтатев каждый момент в симапьное значение тока и напряжен доватепьно, мвксимапьное ко пичест дет выдепяться только под одним из мени мвкия и, спео тепла бу- пектродов Изобретение относится к области спецэ- пектрометаппургии .и может быть использЪвв+ но дпя эпектрошпаковой выплавки крупнотоннажных слитков.Известен способ эпектрошпаковой выппав ки слитков при последовательном расположении двух ипи более расходуемых электродов ипи групп расходуемых электродов с подкпючением каждого электрода ипи каждой группы электродов к отдельному источнику пита- О ния. Ири этом в процессе плавки на каждом электроде ипи группе эпектродов устанавпивается номинальный режим (ток н напряжение), одинаковый дпя всех электродов, и осуществляется их ппавпение с одинаковой 15 скоростью .Однако вследствие одновременного интенсивного ппавпения всех электродов, пог руженных в шпаковую ванну, в кристаппиэаторе образуется гпубокая метаппическая ванна. При выплавке крупнотоннвжных слитков весом от 15 до 60 т объем метаппической ванны может, достигать эначитепьных размеров (до 2 т и бопее). Это отрицательно сказывается на качестве слитка, так как 25 ОИ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВйли одной из групп электродов, расположенных вдоль широкой грани кристаллизатора, обеспечивая интенсивное плавление именно этих электродов, При поочередном уменьшении тока и напряжения на каждом электроде 5 или группе электродов центр и, максимальная скорость плавления переход. т последовательно от одной группы электродов к другой, перемещаясь вдоль широкой грани кристаллизатора. Это позволяет резко снизить 10 объем металлической ванны, ее глубину и способствует повышению качества слитка.В начале процесса плавки расходуемые электроды или группы электродов устанавливают на одинаковом расстоянии от поддона. 15 После заливки порции жидкого шлака в кристаллизатор на каждом электроде или группе электродов, подключенных к отдельному источнику литания, устанавливают оптимальное (максимальное) значение тока и напряжения, 20Подача отдельных электродов или групп электродов в шлаковую ванну осуществляется с помощью самостоятельных, приводов или за счет одного привода.Вследствие интенсивного отвода тепла в 25 поддон донную часть слитка высотой 100- 200 мм направляют при максимальных значениях токе и напряжения на всех расходуемых электродах, после чего максимальные значения тока и напряжения оставляют на 30 одном из электродов или группе электродов, а на остальных устанавливают их равными до 10% от максимальных значений. Затем осуществляют поочередное увеличе 35 ние тока и напряжения на каждом последу ющем электроде или группе электродов, снижая при этом ток и напряжение на предыдущем электроде или группе электродов.При этом для обеспечения повторно-пос тупательного перемещения теплового центра вдоль широкой грани кристаллизатора последовательное изменение тока и напряжения на электродах осуществляют ло схем 1-2 3."И, 1-2-3 и и т.д где 1,23 - 45 порядковый номер электрода.При необходимости достижения эффекта возвратно-поступательного перемещения центра вдоль широкой грани кристаллизатора изменение тока и напряжения осуществляют 50 по схеме 1-2-3 и, ц 3-2-1,1-2-3 Г и т. д,Максимальные значения мощности, выде,- ляемой в шлаковой ванне под каждым последующим электродом, устанавливают в момент начала снижения мощности под каждым предыдущим электродом.При использовании более двух групп электродов время выделения минимальной мощности под каждым электродом меньше времени выделения максимальной мощностипод этими же электродами,Допустимую максимальную величину времени действия минимальной мощности подкаждым электродом устанавливают такой,чтобы температура шлаковой ванны в районе этих электродов не снижалась ниже температуры, превышающей температуру плавления шпака на 50 С. При соблюдении этоого условия достигается хорошее качествоповерхности слитков.Для обеспечения равномерного перемеще-ния теплового центра в шлаковой ванне вдоль широкой грани кристаллизатора плавку ведутв таком режиме, чтобы время выделениямаксимальной мощности под каждым электродом или группой электродов было одинаковым.В этом случае, когда расходуемые электроды или группы электродов в кристаллнзаторе расположены на малом расстоянии другот друга, вследствие интенсивного отводатепла от периферийных участков шлаковойванны глубина металлической ванны в средней части кристаллизатора вдоль его широкой грани может оказаться большей, чем напериферийных участках. Для обеспечения понлучения плоскойформы дна металлическойванны можно использовать два приема:во-первых, можно уменьшить время выделения максимальной мощности под электродами, расположенными в средней части вдольширокой грани кристаллизатора в пределахот 10 до 50% времени выделения максимальной мощности под периферийными электродами; во-вторых, можно уменьшить велиину максимальной мощности, выделяемойв шлаковой ванне под электродами, расположенными в средней части кристаллизаторавдоль его широкой грани, установив ее. рав,ной 50-80% от максимальной мощности,выделяемой под периферийными электродами.В том случае, если расходуемые электроды или группы электродов в кристаллизато.ре расположены на значительном расстояниидруг от друга, может оказаться, что формадна металлической ванны будет криволинейной, с впадинами под электродами. Для выравнивания формы дна металлической ванныв этом случае момент достижения максимальъного значения мощности, выделяемой вшлаковой ванне под каждым последующимэлектродом или группой электродов, назначают так, чтобы он опережал момент снижения мощности на предыдушем электроде навеличину, равную от 10 до 50% периодавремени выделения максимвпьной мощностипод этим электродом.В ряде случаев для создания в слиткеразориентированной структуры желательно426524 Тираж 693 Заказ 4736/9 Подписное БНИИ ПИ филиал ППП Патентф г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иметь заданную криволинейную форму дна металлической ванны. Предлагаемый способ позволяет это осуществить, дпя чего изменение напряжения и тока на электродах назначают так, чтобы огибаюшая концов этих электродов, погруженных в шпак была подобна заданной кривой формы дна метаппической ванны. формула изобретения 10 1. Способ эпектрошпаковой выплавки слитков переплавом последовательно распопО женных вдоль широкой грани кристаппизатора двух ипи более расходуемых электродов 15 ипи групп расходуемых электродов с подключением каждого электрода ипи каждой изгрупп эпектродов к отдельному источнику питания, о т и и ч а ю ш и й с я тем, чтЬ с цепью повышения качества слитка, после начала процесса плавки и установления за- данного режима в каждом электроде ипи каждой группе электродов поочередно умень- шают и увеличивают ток и напряжение.2. Способ по и, 1, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью достижения эффекта повторно-поступательного перемещения теплО- вого центра вдоль широкой грани кристаппизатора, очередность изменения тока и напряжения осуществляют по схеме 1-2-3 И0 1-2-3 И и т. д.3. Способ по и, 1, о т и и ч а ю ш и йс я тем, что, с цепьк достижения эффекта. возвратно-поступательного перемешения теплового центра вдоль широкой грани кристаппи- затора, очередность изменения тока и напряжения осуществляют по схеме 1-2-311 И3-2-1, 1-2-3 , .11 и т, д,4, Способпонп. 1-3, от и ич аюш и й с я тем, что минимальные. значения40 тока и напряжения составляют 10% от маке симапьных значений.5. Способ по пп.1-4, о т и и ч а юш и й с я тем, что максимальные значе 45 ния мощности, выделяемой в шлаковой ваннЬ под каждым последующим электродом или группой электродов, устанавливают в момеНт начала снижения мошчости под каждым пре дыдушим. электродом ипи группой электро 50 дов.6. Способ попп, 1-5, отп ич аюш и й с я тем, что максимальное время выделения минимальной мощности под каждым электродом или группой электродовМ устанавливают равным времени, при котороМ температура шлаковой ванны в районе этих электродов снижается до температуры, пре+вышаюшей температуру плавления шпака на50 С,7 Способ по пп. 1-6, о т и и ч а юш и й с я тем, что, с целью равномерногоперемешения теплового центра в шлаковойванне вдоль широкой грани кристаплизатора плавку ведут при одинаковом временивыделения максимальной мощности под каждым электродом ипи группой электродов.8, Способ по пп. 1-6, о т и и ч а юш и й с я тем, что с целью полученияплоской формы дна металлической ванны прирасстоянии между соседними электродамиипи группой электродов, меньшем топшиныэлектрода время выделения максимальноймощности в шлаковой ванне под электродомили группой электродов , расположенных в средней части кристаппизатора вдоль его широкой грани, устанавливают в пределах от 10 до 50% от временивыделения максимальной мощности под периферийными электродами.9. Способ по пп. 1-6, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью полученияплоской формы дна металлической ванныпри расстоянии между соседними электродами ипи группами электродов, меньшемтопшины электрода, величину максимальноймощности, выделяемой в шлаковой ваннепод электродом ипи группой электродов, расположенных в средней части кристаплизатора,устанавливают равной 50-80% от максимальной мощности, выделяемой под периферийными электродами,10, Способ по пп. 1-4, о т л и ч а юш и й с я тем., что, с цепью полученияплоской формы дна металлической ванныпри расстоянии между соседними электродамиипи группами электродов, большем топшиныэлектрода, максимальное значение мощности,выделяемой в шлаковой ванне под каждымпоспедуюшим электродом ипи группой электродов, получают с опережением моментаснижения мощности под предыдущимэлектродом или группой электродовна величину, . равную от 10 до50% периода времени выделения максимальной мощности под этими электродами.11. Способ по пп, 1, о т и и ч а юш и й с я тем, что, с цепью создания вслитке разориентированной структуры, уровень максимального тока и напряжения нанечетных .электродах устанавливают большеуровня максимального тока на четных электродах на 30-80%.