RU2301131C2 - Method of electroslag permanent-mould casting - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to electroslag permanent-mould casting used at reprocessing of steel and alloy wastes preliminarily welded into electrode. Metal mould is installed under crucible at angle providing complete draining of free-running slag, and casting head is formed in upper part of casting to eliminate axial shrinkage.

EFFECT: increased yield of product owing to getting of castings without slag-metal structure in upper part of casting and provision of complete draining of free-running slag.

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно, к электрошлаковому кокильному литью, в частности для переработки отходов сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод.The invention relates to metallurgy, namely, electroslag chill casting, in particular for the processing of waste steel and alloys pre-welded into an electrode.

Известен способ переработки отходов высоколегированных сталей (см. «Электрошлаковое кокильное литье в ремонтном и инструментальном производстве» - Киев, 1989, общество «Знание» УССР, серия 8, «Наука и жизнь» №6, - с.16-17 рис.2, 3) заключающийся в том, что в керамическом тигле наведение шлака и плавление отходов, предварительно сваренных в электрод, производится одновременно. По окончании процесса на крышку тигля устанавливается кокиль и происходит его заполнение металлом и расплавленным шлаком.A known method of processing waste high alloy steels (see "Electroslag chill casting in repair and tool production" - Kiev, 1989, society "Knowledge" of the Ukrainian SSR, series 8, "Science and Life" No. 6, - p.16-17 Fig. 2 , 3) consisting in the fact that in a ceramic crucible, slag guidance and melting of waste previously welded into the electrode are performed simultaneously. At the end of the process, a chill mold is placed on the crucible lid and is filled with metal and molten slag.

Недостатком такого способа является длительность установки кокиля на крышку тигля, что приводит к увеличению вязкости шлака, и как следствие получение шлакометаллической структуры получаемой отливки, что недопустимо.The disadvantage of this method is the length of installation of the chill mold on the lid of the crucible, which leads to an increase in the viscosity of the slag, and as a result, obtaining a slag-metal structure of the obtained casting, which is unacceptable.

Наиболее известным является способ переработки отходов высоколегированных сталей (см. «Электрошлаковая тигельная плавка и разливка металла», Киев, под редакцией академика Б.Е.Патона Наукова думка. 1988, - с.107 рис.476), включающий одновременное наведение шлака и плавление отходов жаропрочных сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод в тигле: установка кокиля под тигель и заполнение его металлом и шлаком.The most famous is the method of processing high-alloy steel waste (see "Electroslag crucible smelting and metal casting", Kiev, edited by academician B.E. Paton Naukov dumka. 1988, p.107 fig. 476), including simultaneous slag guidance and melting waste heat-resistant steels and alloys pre-welded into an electrode in a crucible: installing a chill mold under the crucible and filling it with metal and slag.

Недостатком такого способа является получение шлакометаллической структуры в верхней части отливок, что недопустимо.The disadvantage of this method is to obtain a slag metal structure in the upper part of the castings, which is unacceptable.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения выхода годной продукции за счет получения отливок без шлакометаллической структуры в верхней части отливок и обеспечения полного слива жидкого шлака.The present invention is based on the solution of the problem of increasing the yield of products by producing castings without a slag metal structure in the upper part of the castings and ensuring complete discharge of liquid slag.

Заявляемый технический результат достигается способом электрошлакового кокильного литья на установках типа УФЭЛ-100. При этом в керамическом тигле наведение шлака и плавление отходов жаропрочных сталей, предварительно сваренных в электрод, производится одновременно. При проведении процесса литья температуру шлака поддерживают на 250-300°С выше точки температуры плавления металла, а количество шлака выбирают в 2-2,5 раза больше, чем необходимо для нормального ведения плавки. Конструкция кокиля предусматривает в верхней части наличие прибыли, ликвидирующей осевую усадку, и, кроме того, полный слив остатка жидкого шлака. Способ электрошлакового кокильного литья применяют для переработки жаропрочных сталей и сплавов в стандартную шихтовую заготовку ⌀ 90 мм и длиной более 1000 мм.The claimed technical result is achieved by the method of electroslag chill casting on installations such as UFEL-100. Moreover, in a ceramic crucible, slag guidance and melting of waste heat-resistant steels, previously welded into the electrode, is performed simultaneously. During the casting process, the slag temperature is maintained at 250-300 ° C above the melting point of the metal, and the amount of slag is chosen 2-2.5 times more than is necessary for normal melting. The design of the chill mold provides in the upper part the presence of profit eliminating axial shrinkage, and, in addition, the complete discharge of the remainder of the liquid slag. The electroslag chill casting method is used for processing heat-resistant steels and alloys into a standard charge stock ⌀ 90 mm and a length of more than 1000 mm.

Предлагаемый способ электрошлакового кокильного литья осуществляют на установках типа УФЭЛ-100, а именно одновременно в керамическом тигле наводят шлак, плавят отходы сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод. При этом температура шлака поддерживается в пределах 1500-1600°С, а его количество выбирается в 2-2,5 раза больше, чем необходимо для ведения стабильного процесса плавки (40-50 мм высоты жидкого шлака, умноженной на площадь окна тигля и его удельный вес). По окончании процесса кокиль со шлакоприемником заполняется металлом через разливочный носик. Кокиль устанавливается под тиглем под углом. Конструкция кокиля в верхней части отливки формирует прибыль, ликвидирующую осевую усадку, и обеспечивает полный слив жидкого шлака, что значительно повышает выход годной продукции.The proposed method of electroslag chill casting is carried out on installations of the UFEL-100 type, namely, at the same time slag is induced in a ceramic crucible, the wastes of steels and alloys pre-welded into the electrode are melted. At the same time, the temperature of the slag is maintained in the range of 1500-1600 ° C, and its amount is selected 2-2.5 times more than necessary for a stable melting process (40-50 mm of the height of the liquid slag multiplied by the area of the crucible window and its specific the weight). At the end of the process, the chill mold with the slag receiver is filled with metal through the nozzle. The chill mold is set at an angle under the crucible. The design of the chill mold in the upper part of the casting forms a profit that eliminates axial shrinkage and ensures complete discharge of liquid slag, which significantly increases the yield of products.

Claims (1)

Способ электрошлакового кокильного литья, включающий одновременное наведение шлака и плавление отходов жаропрочных сталей и сплавов, предварительно сваренных в электрод, установку кокиля под тигель и заполнение его металлом со шлаком, при этом количество шлака выбирают в 2-2,5 раза больше, чем необходимо для ведения плавки, поддерживают температуру шлака на 250-300°С выше температуры плавления металла, отличающийся тем, что кокиль под тиглем устанавливают под углом, обеспечивающим полный слив жидкого шлака, а в кокиле в верхней части отливки формирует прибыль, ликвидирующую осевую усадку.The method of electroslag chill casting, including the simultaneous induction of slag and the melting of waste heat-resistant steels and alloys pre-welded into an electrode, the installation of a chill mold under the crucible and filling it with metal with slag, while the amount of slag is chosen 2-2.5 times more than necessary smelting, maintain the temperature of the slag 250-300 ° C higher than the melting temperature of the metal, characterized in that the chill mold under the crucible is set at an angle that provides complete draining of liquid slag, and in the chill mold in the upper part of the casting generates profit eliminating axial shrinkage.