RU2302473C2 - Method of processing high-temperature alloy wastes - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy; processing wastes of high-temperature alloys into standard charge billet, more than 1000 mm in length.

SUBSTANCE: metal molten in vacuum induction furnace is poured into metal tube and ingot, 170-190 mm in diameter and 2000-2500 mm in length is obtained. This ingot is subjected to remelting in electric slag chill casting units for production of billets at standard oxygen and nitrogen parameters. Used as high-temperature wastes are wastes of gating system by molten models which contain no ceramics and pouring basins, rejected turbine blades containing ceramics. Proposed method makes it possible to convert ceramics into slag.

EFFECT: enhanced oxygen and nitrogen parameters; enhanced homogeneity of chemical composition of ingots over entire length; reduction of welding electrodes.

2 cl

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к переработке отходов жаропрочных сплавов в стандартную шихтовую заготовку ′⌀90 и длиной более 1000 мм.The invention relates to metallurgy, namely to the processing of waste heat-resistant alloys into a standard charge stock заготов90 and a length of more than 1000 mm

Известен способ переработки отходов жаропрочных сплавов (см. «Применение электрошлакового переплава для регенерации отходов жаропрочных сплавов», Киев, Наукова думка, «Электрошлаковая технология», №2, 2005, с.23), заключающийся в том, что отходы жаропрочных сплавов перерабатываются способом электрошлакового переплава в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе.A known method of processing waste heat-resistant alloys (see "The use of electroslag remelting for the recovery of waste heat-resistant alloys", Kiev, Naukova dumka, "Electroslag technology", No. 2, 2005, p.23), which consists in the fact that waste heat-resistant alloys are processed by the method electroslag remelting in a copper water-cooled crystallizer.

Недостатком такого способа является необходимость предварительного переплава отходов в печах вакуумно-индукционной плавки для получения расходуемых электродов равномерного сечения, а также разнородность химического состава по длине слитка, связанная с угаром алюминия и титана.The disadvantage of this method is the need for preliminary remelting of waste in vacuum induction melting furnaces to obtain consumable electrodes of uniform cross section, as well as the heterogeneity of the chemical composition along the length of the ingot associated with the burning of aluminum and titanium.

Известен способ переработки отходов жаропрочных сплавов (Заявка на изобретение №2004108027/02 (008691) от 19.03.2004 «Способ электрошлакового кокильного литья»), заключающийся в том, что отходы жаропрочных сплавов перерабатываются способом одновременного наведения шлака и плавления металла.A known method of processing waste heat-resistant alloys (Application for invention No. 2004108027/02 (008691) dated 03/19/2004 "Method of electroslag chill casting"), which consists in the fact that waste heat-resistant alloys are processed by the method of simultaneous guidance of slag and metal melting.

Недостатком такого способа является сборка расходуемого электрода дорогими сварочными электродами; повышение содержания кислорода и азота особенно при переплаве литниковых чаш.The disadvantage of this method is the assembly of the consumable electrode by expensive welding electrodes; increase in the content of oxygen and nitrogen, especially during re-melting of gating bowls.

Известен способ переработки отходов жаропрочных сплавов (см. «Электрошлаковой процесс как основа методов электрошлаковой технологии», Киев, Наукова думка, 1986, с.20), заключающийся в том, что отходы жаропрочных сплавов перерабатываются способом получения стандартной шихтовой заготовки по технологической схеме ВИП + ЭШП (вакуумно-индукционная плавка + электрошлаковый переплав).A known method of processing waste heat-resistant alloys (see "Electroslag process as the basis of methods of electroslag technology", Kiev, Naukova Dumka, 1986, p.20), which consists in the fact that waste heat-resistant alloys are processed by the method of obtaining a standard charge billet according to the technological scheme VIP + ESR (vacuum induction melting + electroslag remelting).

Недостатком такого способа является необходимость получения на вакуумно-индукционных печах расходуемых электродов для печей ЭШП диаметром 50-60 мм, что требует изготовления керамических форм под их заливку.The disadvantage of this method is the need to obtain consumable electrodes on vacuum induction furnaces for ESR furnaces with a diameter of 50-60 mm, which requires the manufacture of ceramic molds for pouring them.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи получения стандартных шихтовых заготовок способом переработки отходов жаропрочных сплавов.The present invention is based on the solution of the problem of obtaining standard charge blanks by the method of processing waste heat-resistant alloys.

Решение заявляемой технической задачи достигается за счет использования способа переработки жаропрочных сплавов, включающего их расплавление в вакуумно-индукционной печи с получением слитка и его последующим переплавом, при этом расплавленный в вакуумно-индукционной печи металл заливают в металлическую трубу и получают слиток диаметром 170-190 мм и длиной 2000-2500 мм, и переплавляют его на установках электрошлакового кокильного литья с последующим получением шихтовых заготовок со стандартными показателями по кислороду и азоту.The solution of the claimed technical problem is achieved through the use of a method for processing heat-resistant alloys, including their melting in a vacuum induction furnace to produce an ingot and its subsequent remelting, while the metal melted in a vacuum induction furnace is poured into a metal pipe and an ingot with a diameter of 170-190 mm is obtained and a length of 2000-2500 mm, and it is remelted in electroslag chill casting plants with the subsequent production of charge stocks with standard oxygen and nitrogen indicators.

Кроме того, при использовании заявляемого способа в качестве жаропрочных отходов применяют отходы литниковой системы литья по выплавляемым моделям, не содержащие керамики, и литниковые чаши, бракованные турбинные лопатки, содержащие керамику.In addition, when using the proposed method as heat-resistant waste, waste casting casting system waste is used that does not contain ceramics, and gate gates, defective turbine blades containing ceramics.

Способ отходов жаропрочных сплавов осуществляют следующим образом: как «первого» (отходы литниковой системы литья по выплавляемым моделям, в которых отсутствует керамика), так и «второго» сорта (литниковые чаши, бракованные турбинные лопатки, имеющие в теле остатки керамики) переплавляют в вакуумно-индукционных печах в слитки диаметром 170-190 мм и длиной 2000-2500 мм. Заливка расплавленного металла осуществляется в металлическую трубу, что позволяет значительно сократить затраты, отказавшись от керамических форм. Благодаря большому диаметру трубы и большой линейной усадке (2,5%) отливка легко удаляется из формы. Для предотвращения приварки отливки к дну формы в трубу засыпается стружка жаропрочного сплава той же марки. Полученный слиток в дальнейшем переплавляется на установке электрошлакового кокильного литья.The method of waste heat-resistant alloys is carried out as follows: both the “first” (waste casting system for investment casting, in which there is no ceramics), and the “second” grade (gating bowls, defective turbine blades with ceramic residues in the body) are melted into a vacuum induction furnaces into ingots with a diameter of 170-190 mm and a length of 2000-2500 mm. Molten metal is poured into a metal pipe, which can significantly reduce costs by abandoning ceramic forms. Due to the large pipe diameter and large linear shrinkage (2.5%), the casting is easily removed from the mold. To prevent welding of the casting to the bottom of the mold, chips of a heat-resistant alloy of the same grade are poured into the pipe. The resulting ingot is subsequently remelted at the electroslag chill casting unit.

Предлагаемый способ переработки отходов жаропрочных сплавов, осуществляемый в вакуумно-индукционных печах с последующим переплавом полученного расходуемого электрода на установках ЭКЛ (электрошлакового кокильного литья), обеспечивает получение стандартных шихтовых заготовок со стандартными показателями на наличие кислорода и азота, гарантирует переход керамики в шлак, обеспечивает однородность химического состава по всей длине слитка, позволяет значительно сократить расход сварочных электродов, повысить производительность получения слитков.The proposed method for processing waste heat-resistant alloys, carried out in vacuum induction furnaces, followed by remelting the resulting consumable electrode at ECL (electroslag chill casting) plants, provides standard charge stocks with standard indicators for the presence of oxygen and nitrogen, guarantees the transition of ceramics to slag, ensures uniformity chemical composition along the entire length of the ingot, can significantly reduce the consumption of welding electrodes, increase the productivity of the floor eniya ingots.

Claims (2)

1. Способ переработки отходов жаропрочных сплавов, включающий их расплавление в вакуумно-индукционной печи с получением слитка и его последующим переплавом, отличающийся тем, что расплавленный в вакуумно-индукционной печи металл заливают в металлическую трубу и получают слиток диаметром 170-190 мм и длиной 2000-2500 мм, который переплавляют на установках электрошлакового кокильного литья с последующим получением шихтовых заготовок со стандартными показателями по кислороду и азоту.1. A method of processing waste heat-resistant alloys, including their melting in a vacuum induction furnace to obtain an ingot and its subsequent remelting, characterized in that the metal melted in a vacuum induction furnace is poured into a metal pipe and an ingot with a diameter of 170-190 mm and a length of 2000 is obtained -2500 mm, which is remelted in electroslag chill casting plants with the subsequent production of charge stocks with standard oxygen and nitrogen indicators. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов жаропрочных сплавов используют отходы литниковой системы литья по выплавляемым моделям, не содержащие керамики, и литниковые чаши, бракованные турбинные лопатки, содержащие керамику.2. The method according to claim 1, characterized in that the waste of a heat-resistant alloys uses waste casting system for investment casting, not containing ceramics, and gating cups, defective turbine blades containing ceramics.