RU2620536C1 - Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов - Google Patents
Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620536C1 RU2620536C1 RU2015152643A RU2015152643A RU2620536C1 RU 2620536 C1 RU2620536 C1 RU 2620536C1 RU 2015152643 A RU2015152643 A RU 2015152643A RU 2015152643 A RU2015152643 A RU 2015152643A RU 2620536 C1 RU2620536 C1 RU 2620536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- materials
- consumable electrodes
- coal tar
- tar pitch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/06—Electrodes
- H05B7/07—Electrodes designed to melt in use
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/20—Arc remelting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении расходуемых электродов для электрошлаковой или электродуговой переплавки для изготовления отливок из циркониевых сплавов. Исходные дисперсные материалы размалывают, просеивают, уплотняют, прессуют и обжигают с обеспечением прочности расходуемого электрода. В качестве исходных дисперсных материалов используют сухую смесь неметаллических материалов в виде оксида циркония 79-84 мас.% и каменноугольного пека 16-21 мас.%. Изобретение позволяет получить расходуемые электроды без использования дорогостоящих металлических шихтовых материалов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области переплавки металлов, устройствам для электрошлаковой или электродуговой переплавки металлов, а именно к способам изготовления отливок из коррозионно-стойких сплавов, используемых в качестве конструкционных материалов.
В частности, к таковым можно отнести циркониевые сплавы, которые сочетают исключительно высокую коррозионную стойкость по отношению к минеральным и органическим кислотам, а также сильнощелочным растворам, что в сочетании с высокой механической прочностью позволяет применять цирконий для изготовления химического оборудования: насосов, вентилей, теплообменников, фильтров, труб и другого оборудования со снижением стоимости и усовершенствованием методов производства.
Может быть использовано для изготовления отливок из циркониевых сплавов в вакуумных гарнисажных печах с расходуемым электродом методом дуговой плавки.
Известен способ производства отливок из высокореакционных металлов и сплавов, в том числе циркониевых, в вакуумных гарнисажных печах с расходуемым электродом методом дуговой плавки [1]. В вакуумную камеру помещают медный водоохлаждаемый тигель, расходуемый электрод и литейные формы. Расходуемый электрод представляет собой шихтовой слиток сплава заданного состава. После вакуумирования печи зажигают электрическую дугу между электродом и дном тигля, прогревают тигель и электрод на малой мощности. При повышении мощности до рабочих ее значений происходит плавление расходуемого электрода, расплавленный металл постепенно заполняет тигель. По мере оплавления расходуемого электрода он автоматически опускается вниз. В связи с высокой теплопроводностью медного водоохлаждаемого тигля на его стенках образуется слой затвердевшего расплава толщиной 10…15 мм, который является гарнисажной футеровкой.
Недостатком [1] является необходимость предварительного изготовления расходуемых электродов из губчатых металлических шихтовых материалов методами литейного производства и обработки металлов давлением. Поэтому широкое применение данной группы сплавов ограничено высокой стоимостью металлических шихтовых материалов, обусловленной многоступенчатой и дорогостоящей операцией обогащения, химической переработки и рафинирования исходных рудных материалов.
Наиболее близким по существу заявляемого изобретения, прототипом, является способ получения расходуемых электродов из металлической стружки [2], который заключается в применении расходуемых электродов, изготовленных из металлической стружки заданного состава сплава. Способ включает дробление и очистку стружки, вакуумно-термическую дегазацию при 550-650°С, выдержку от 1 до 2 часов. Стружечные брикеты прессуют и загружают с зазором в изложницу, которую перед заливкой одноименным сплавом нагревают до 400-450°С.
Недостатком прототипа [2] является использование в качестве шихты металлического материала в виде стружки, а также дорогостоящей заливки, служащей связующим стружечного брикета.
Целью предлагаемого изобретения является получение расходуемого электрода без использования дорогостоящих металлических шихтовых материалов.
Цели достигают тем, что в качестве исходных компонентов используется неметаллические материалы в виде оксида циркония и каменноугольного пека.
Заявляемое изобретение может быть осуществлено, например, следующим путем. В качестве шихтового материала используется рудный материал - оксид циркония. В качестве восстановителя используется углеродсодержащее сырье, например каменноугольный пек. Его предварительно размалывают в шаровой мельнице, перетирают на бегунах, просушивают в сушильных барабанах, просеивают через сито 0,5 мм. Затем пек смешивают с оксидом циркония. Смесь обрабатывают на вальцах, затем размалывают в шаровых мельницах, просеивают через сито. Из полученного порошка на гидравлических прессах прессуют электроды в форме цилиндров и обжигают в электрических печах сопротивления при температуре 1480°С. Затем электроды устанавливают в плавильно-заливочный агрегат и зажигают электрическую дугу.
Восстановление диоксида циркония углеродом происходит по реакции:
где ZrO2 - диоксид циркония;
C - углерод;
Zr - цирконий;
СO - оксид углерода (II).
При температурах горения дуги (не менее 3000°С) единственно возможными продуктами реакции являются цирконий и оксид углерода, поэтому уравнение представляет реакцию, протекающую в твердой фазе. В зоне реакции должна поддерживаться глубокая степень вакуумирования для удаления газообразного оксида углерода с целью смещения равновесия реакции в сторону конечных продуктов, а также для защиты жидкого металла от загрязнения растворимыми примесями.
На чертеже приведена Таблица, где представлены экспериментальные данные, а именно результаты исследований, где был определен состав смеси, который обеспечивает получение металлического циркония.
Из данных таблицы очевидно, что если содержание каменноугольного пека в составе композиции менее 16% и более 21% выход металлического циркония в процессе плавки резко снижается, поэтому оптимальным содержанием каменноугольного пека в составе композиции находится в пределах от 16% до 21% и оксида циркония от 79% до 84% (масс).
Таким образом, предлагаемый состав расходуемого электрода позволяет получать металлический цирконий без использования дорогостоящего губчатого металлического циркония. Полученный металл при необходимости можно дошихтовать и без дополнительных металлургических операций использовать в качестве литейного сплава для получения фасонных отливок.
Приведенные примеры применения предлагаемого изобретения показывают его полезность для области переплавки металлов, устройствам для электрошлаковой или электродуговой переплавки металлов, а именно к способам изготовления отливок из коррозионно-стойких сплавов, используемых в качестве конструкционных материалов.
Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.
Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.
Заявленное техническое решение можно реализовать без использования дорогостоящих металлических шихтовых материалов путем смешения неметаллических материалов в виде оксида циркония и каменноугольного пека и изготовления из них расходуемых электродов.
Источники информации
1. Литейные сплавы и плавка: учеб. / А.П. Трухов, А.И. Маляров. - М: ИЦ Академия, 2004. - 336 с.
2. Патент РФ №2197548, опубликовано: 27.01.2003.
Claims (2)
- Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов, включающий размалывание, просеивание, уплотнение, прессование исходных дисперсных материалов и обжиг с обеспечением прочности расходуемого электрода, отличающийся тем, что в качестве исходных дисперсных материалов используют неметаллические материалы в виде оксида циркония и каменноугольного пека при следующем соотношении компонентов сухой массы, мас.%:
-
Оксид циркония 79-84 Каменноугольный пек 16-21
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152643A RU2620536C1 (ru) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152643A RU2620536C1 (ru) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620536C1 true RU2620536C1 (ru) | 2017-05-26 |
Family
ID=58882622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152643A RU2620536C1 (ru) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620536C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2565249B1 (fr) * | 1984-05-29 | 1988-10-07 | Toho Titanium Co Ltd | Electrode consommable destinee a la production d'alliage nb-ti |
RU99116358A (ru) * | 1996-12-27 | 2001-07-10 | Алабама Пауэр Компани | Электрод для дуговой электропечи, электропечь с изолированными электродами и способ получения расплавленных металлов |
RU2197548C2 (ru) * | 2001-03-28 | 2003-01-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Материалов" | Способ получения расходуемых электродов из металлической стружки |
RU2383636C2 (ru) * | 2003-12-31 | 2010-03-10 | Дженерал Электрик Компани | Устройство для производства или рафинирования металлов и связанные с ним способы |
-
2015
- 2015-12-08 RU RU2015152643A patent/RU2620536C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2565249B1 (fr) * | 1984-05-29 | 1988-10-07 | Toho Titanium Co Ltd | Electrode consommable destinee a la production d'alliage nb-ti |
RU99116358A (ru) * | 1996-12-27 | 2001-07-10 | Алабама Пауэр Компани | Электрод для дуговой электропечи, электропечь с изолированными электродами и способ получения расплавленных металлов |
RU2197548C2 (ru) * | 2001-03-28 | 2003-01-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Материалов" | Способ получения расходуемых электродов из металлической стружки |
RU2383636C2 (ru) * | 2003-12-31 | 2010-03-10 | Дженерал Электрик Компани | Устройство для производства или рафинирования металлов и связанные с ним способы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113088752B (zh) | 一种铍铜母合金的制备方法 | |
CN107056259A (zh) | 高温用刚玉莫来石砖及其生产方法 | |
KR101717738B1 (ko) | 저품위 동 슬러지로부터 조동 제조방법 | |
FI126945B (fi) | Menetelmä parannetun prosessin toteuttamiseksi runsaasti hiiltä sisältävän ferrokromin (HCFeCr) ja panoskromin (Charge Chrome) valmistamiseksi | |
CA1252634A (en) | Process of making silicon, iron and ferroalloys | |
CN105859305B (zh) | 一种抗水化、抗热震的干法氧化钙坩埚制备方法 | |
JP2012140318A (ja) | 使用済み炭素含有耐火物の再利用方法 | |
RU2620536C1 (ru) | Способ получения расходуемых электродов для изготовления отливок из циркониевых сплавов | |
Naiker | The development and advantages of Xstrata’s Premus Process | |
JP2018178219A (ja) | 酸化鉱石の製錬方法 | |
CN110582584B (zh) | 由回收的工业钢废物制成的先进陶瓷的加工 | |
RU2718479C1 (ru) | Способ получения огнеупорных изделий | |
CN104630497A (zh) | 铸造用纯铜熔炼工艺 | |
Anameric et al. | A laboratory study relating to the production and properties of pig iron nuggets | |
RU2197548C2 (ru) | Способ получения расходуемых электродов из металлической стружки | |
JP5887210B2 (ja) | 鉄鋼の還元および溶解工程に供する金属酸化物を含むブリケットの成型用バインダーおよびその製造方法 | |
RU2154680C1 (ru) | Способ подготовки шихтового материала в виде брикетов к плавке | |
RU2821446C1 (ru) | Способ переработки клинкера вельцевания пылей электродуговой плавки стали | |
KR101311954B1 (ko) | 탄재 내장 괴성광의 제조방법 | |
RU2219450C1 (ru) | Холостая огнеупорная колоша газовой вагранки для плавки чугуна | |
RU2479623C1 (ru) | Способ получения оксидно-топливных брикетов | |
RU2408739C1 (ru) | Способ переработки шламов гальванических производств | |
JP4793054B2 (ja) | 転炉スラグ成分調整用材料の製造方法 | |
RU2407811C1 (ru) | Способ переплавки лома меди и получения латунь и бронз и печь для осуществления способа | |
RU2061949C1 (ru) | Способ приготовления образцов шлихового и катодного золота |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171209 |