RU2003120795A - Обработка расплавленных металлов движущейся электрической дугой - Google Patents

Claims (19)

1. Способ улучшения качества литых металлов и сплавов и повышения выхода годного при литье, в котором обеспечивают электродуговой электрод и размещают этот электрод на небольшом расстоянии от верхней поверхности расплавленного металла во время заливки или после заливки металла в литейную форму и создают электрическую дугу, перемещающуюся по упомянутой верхней поверхности расплава при его затвердевании, за счет подачи электрического тока на электрод.

2. Способ по п.1 применительно к перемешиванию жидкого металла, обеспечивающий все или некоторые из следующих результатов: уменьшение количества включений, пористости, усадочных раковин, размера зерна и повышение однородности литых металлов и сплавов.

3. Способ по п.1 применительно к уменьшению размера и/или количества литников для литья в песчаную или постоянную форму.

4. Способ по п.1 применительно к литью металлических слитков, отличающийся тем, что заливают жидкий металл в литейную форму, обеспечивают электродуговой электрод и размещают этот электрод на небольшом расстоянии от верхней поверхности расплавленного металла, подают электрический ток на упомянутый электрод для образования электрической дуги между этим электродом и верхней поверхностью расплавленного металла и перемещают электрическую дугу над упомянутой верхней поверхностью расплава.

5. Способ по п.1 применительно к литью металлических слитков с использованием литьевого порошка, отличающийся тем, что заливают жидкий металл в литейную форму, удаляют литьевой порошок с верхней поверхности отливаемого слитка, предотвращают возврат литьевого порошка за счет установки огнеупорного предохранительного кольца на упомянутой верхней поверхности расплава таким образом, чтобы кольцо окружало рабочую зону электрода, обеспечивают электродуговой электрод и размещают этот электрод на небольшом расстоянии от верхней поверхности расплавленного металла, подают электрический ток на электродуговой электрод для образования электрической дуги между этим электродом и верхней поверхностью жидкого металла и перемещают электрическую дугу над упомянутой поверхностью расплава.

6. Способ по п.1 применительно к непрерывному и полунепрерывному литью, отличающийся тем, что заливают жидкий металл в разливочное устройство, из которого этот металл непрерывно заливают в литейную форму для получения отливок, слябов, заготовок или блюмов, обеспечивают электродуговой электрод и размещают этот электрод на небольшом расстоянии от верхней поверхности расплавленного металла, подают электрический ток на упомянутый электрод для образования электрической дуги между электродуговым электродом и упомянутой верхней поверхностью и перемещают электрическую дугу над упомянутой верхней поверхностью.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что между разливочным устройством и литейной формой обеспечивают вторую электрическую цепь.

8. Способ по п.1 применительно к непрерывному и полунепрерывному литью с использованием литьевого порошка, отличающийся тем, что заливают жидкий металл в разливочное устройство, из которого этот металл непрерывно заливают в литейную форму для получения отливок, слябов, заготовок или блюмов, обеспечивают электродуговой электрод и размещают этот электрод на небольшом расстоянии от верхней поверхности расплавленного металла, удаляют литьевой порошок с верхней поверхности отливаемого расплавленного металла, предотвращают возврат литьевого порошка за счет установки огнеупорного предохранительного кольца на упомянутой верхней поверхности таким образом, чтобы кольцо окружало рабочую зону электрода, подают электрический ток на упомянутый электрод для образования электрической дуги между электродуговым электродом и упомянутой верхней поверхностью и перемещают электрическую дугу над упомянутой верхней поверхностью.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что между разливочным устройством и литейной формой обеспечивают вторую электрическую цепь.

10. Способ по п.1 или 3 применительно к литью в песчаную или постоянную форму, имеющую несколько литников, отличающийся тем, что заливают жидкий металл в литейную форму, обеспечивают несколько электродуговых электродов и размещают эти электроды на небольшом расстоянии от верхней поверхности выбранных литников и подают электрический ток на упомянутые электроды для образования перемещающихся электрических дуг между электродуговыми электродами и верхней поверхностью жидкого металла.

11. Способ по п.1 применительно к созданию множества электрических дуг над одной большой отливкой, такой как слиток, блюм или сляб, отличающийся тем, что заливают жидкий металл в литейную форму, обеспечивают несколько электродуговых электродов и размещают эти электроды в предпочтительных местах на небольшом расстоянии от верхней поверхности отливки и подают электрический ток на упомянутые электроды для образования перемещающихся электрических дуг между электродуговыми электродами и верхней поверхностью жидкого металла.

12. Аппарат для создания электрической дуги, перемещающейся над расплавленными металлами и сплавами во время затвердевания, содержащий по меньшей мере один электрод для образования электрической дуги, перемещающейся над верхней поверхностью отливаемой металлической отливки; станину для подвешивания электродугового электрода над верхней поверхностью металлической отливки во время или после заливки, второй электрод в виде жидкого металла для завершения электрической цепи, включающей электрическую дугу и регуляторы, подключенные между аппаратом для контроля параметров электрической дуги и технологического процесса.

13. Полый электродуговой электрод, используемый с аппаратом, заявленным в п.12, для создания вращающейся электрической дуги, выполненный из графита или подобного материала, имеющий по меньшей мере один вход для ввода потоков инертного газа, подаваемых на внутреннюю поверхность электрода, причем места расположения входов выбраны с возможностью обеспечения введения потоков инертного газа в электрод по касательной к его контуру.

14. Удлиненный электрод, используемый с аппаратом, заявленным в п.12, для создания электрической дуги, непрерывно перемещающейся в одном направлении, выполненный в форме ножа и оснащенный системой катушек, создающих магнитное поле, обеспечивающее интенсивное перемещение дуги, причем электрическая дуга зажигается на одном конце электрода и перемещается к другому концу под воздействием магнитного поля, после чего зажигается новая дуга.

15. Аппарат по п.12 для плазменной обработки отливки, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере одну электрическую катушку, расположенную рядом с электродуговым электродом, которая при подаче на нее электрического тока увеличивает скорость электрической дуги при ее вращательном движении над верхней поверхностью отливки.

16. Аппарат по п.12 для плазменной обработки отливки, отличающийся тем, что отливка представляет собой металлический слиток, блюм, сляб или заготовку, а упомянутый электрод выполнен полым, при этом аппарат дополнительно содержит трубопровод и регуляторы для направления потока инертного газа через центр электрода по верхней поверхности отливаемого слитка для обеспечения защиты от окисления, а также удаления твердых примесей, таких как литьевой порошок, с упомянутой верхней поверхности.

17. Аппарат по п.16, отличающийся тем, что он содержит огнеупорное предохранительное кольцо, выполненное с возможностью погружения в верхнюю поверхность слитка, а также сляба, блюма или заготовки, для предотвращения попадания упомянутых примесей в рабочую зону электрода.

18. Аппарат по п.12, отличающийся тем, что он оснащен полым электродом, размеры которого обеспечивают пропускание через него полого разливочного стакана, при этом разливочное устройство и литейная форма являются элементами электрической цепи, которая магнитным образом смещает электрическую дугу в направлении центра отливки.

19. Аппарат по п.12 для плазменной обработки отливки, отличающийся тем, что он оснащен множеством электродов, каждый из которых размещен над выбранным литником песчаной или постоянной литейной формы или над выбранным участком большой отливки для образования отдельных перемещающихся электрических дуг.