СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ДУГОВОЙ ПЛАВКИ ИЗМЕЛЬЧЕННОГО Советский патент 1973 года по МПК C22B9/20 

1

Изобретение относится к металлургии черных и цве1ных металлов и может быть использовано для выплавки слитков из порошков и измельченных металлов в дуговых вакуумных печах.

Известен способ вакуумной дуговой плавки измельченного . металла, который подают в зону горения дуги через осевую полость перерасходуемого электрода.

Однако этот способ характеризуется большими потерями энергии, т. е. пизким к.п.д. печи. Кроме того, невозможно вести плавку в глубоком вакууме, так как в процессе плавки с перасходуемым электродом существует минимальное критическое давление (от 5 до 40 мм рт. ст.), ниже которого дута переходит в непригодный для плавки тлеющий разряд.

Целью изобретения является осуществление процесса плавки в глубоком вакууме и увеличение выхода годного металла по току. Для этого сыпучий материал удерживают в полости перасходуемого электрода до установаения капельного стекания его из выходного отверстия электрода в кристаллизатор, при этом в процессе плавки освобождающуюся полость электрода заполняют новыми порциями сыпучего материала.

Нижнее отверстие трубчатого электрода закрывают пробкой из переплавляемого металла так, чтобы между нею и электродом был

надежный электрический контакт. После этого внутреннюю полость электрода заполняют измельченным металлом или порошком. Далее между пробкой и затравкой зажигают электрическую дугу, которая после расплавления пробки горит между нижним торцом выходного отверстия электрода и ванной, а в момепт выхода капли жидкого металла из электрода - между нижней частью капли и

ванной. После полного расплавления пробки и установившегося капельного переноса металла из электрода в кристаллизатор с помощью шнекового питателя в полость электрода вводят измельченный металл так, чтобы полость электрода была постоянно заполнена измельченным металлом.

После расплавления пробки столб измельченного металла удерживается спеченным слоем порошка благодаря тому, что диаметр

выходного отверстия электрода выполнен меньшим по сравнению с поперечпым размером внутренней полости. Поскольку пары металла вместе с расплавленными каплями про ходят через всю дугу процесс п.лавления

можно проводить при любом давлении как в атмосфере инертных газов, так и при глубоком вакууме. По мере расплавления металла столб измельченного материала оседает под действием сил тяжести или принудительно,

освобождая место пля ввода новых порций

шихты. Таким образом достигается возможность ввода измельченного металла в зону горения дуги без перерыва в ее горении.

Описываемый способ позволяет также использовать для перегрева измельченного металла и плавления ту часть тепла, которая рассеивается на катоде, использовать большую часть энергии дуги прямого действия для перегрева расплавленного металла и сократить потери тепла на излучение за счет сокраш;ения расстояния между торцом электрода и ванной жидкого металла. Кроме того, способ позволяет использовать положительный эффект дугового разряда с полым катодом, заключающийся в резком уменьшении эрозии катодного материала и повышении стабильности процесса.

Предмет изобретения

Способ вакуумной дуговой плавки измельченного металла с использованием нерасходуемого полого электрода, включаюш;ий подачу сыпучего материала через полый электрод и формирование слитка в кристаллизаторе, отличаюш;ийся тем, что, с целью осуществления процесса плавки в глубоком вакууме и увеличения выхода годного металла по току, сыпучий материал удерживают в полости нерасходуемого электрода до установления капельного стекания его из выходного отверстия электрода в кристаллизатор, при этом в процессе плавки освобождающуюся полость электрода заполняют новыми порциями сыпучего материала.