Способ электрошлаковой выплавки слитков Советский патент 1977 года по МПК C21C5/56 

I

Изобретение относится к области спецэпектрометалпургии .и может быть испольаЬва но дпя эпектрошлаковой выплавки крупнотойнажных слитков.

Известен способ электрошлаковой выплав ки слитков при последовательном расположении двух или более расходуемых электродов или групп расходуемых электродов с подключением каждого электрода или каждой группы электродов к отдельному источнику питания. Шри этом в процессе плавки на каждом электроде или группе электродов устанавливается номинальный режим (ток и напряжение), одинаковый для всех электродов, и осуществляется их плавление с одинаковой скоростью .

Однако вследствие одновременного интенсивного плавления всех электродов, пог« руженных в шлаковую ванну, в кристаллизаторе образуется глубокая металлическая ван на. При выплавке крупнотоннажных слитков весом от 15 до 60 т объем металлической ванны может достигать значительных размеров (до 2 т и более). Это отрицательно сказывается на качестве спитка, так как

способствует развитию ликвации, загрязненности стали по неметаллическим включениям, образованию осевой рыхлости и снижению величины механических характеристик.

Цель изобретения заключается в снижении объема и глубины маталлической ванны и получении плоской формы или заданной криволинейной формы дна металлической ванны. Это, в конечном результате, обеспечивает получение слитков высокого качества.

Сущность изобретения заключается в следующе.м.

После установления заданного оптимального режима плавки на всех электродах в каждом электроде ипи в каждой группе, электродов осуществляют поочередное у мены шение, а затем увеличение тока и напряжения таким образом, чтобы был достигнут эффект перемещения теплового центра в шлаковой ванне вдоль широкой грани кристаллизатора.

В результате каждый момент времени максимальное значение тока и напряжения и, еле-: доватепьно,максимальное количество тепла будет выделяться только под одним из электродов ИЛИ ОДНОЙ из групп электродов, распопожеяных вдоль широкой грани кристаллизатора, обес печивая интенсивное плавпение именно этих эпектродов. При поочередном уменьшении тока и напряжения на каждом электроде ипи группе электродов центр и , максималь ная скорость плавления перехоа т последовательно от одной группы электродов к дру гой, перемещаясь вдоль широкой грани крис таллизатора. Это позволяет резко снизить объем металлической ванны, ее глубину и способствует повышению качества спитка, В начале процесса ппавки расходуемые электроды ипи группы электродов устанавли вают на одинаковом расстоянии от поддона. После заливки порции жидкого шлака в крис таллизатор на каждом электроде или группе эпектродов, подключенных к отдельному ист нику питания, устанавливают оптимальное (максимальное) значение тока и напрятКения Подача отдельных электродов или групп электродов в шлаковую ванну осуществляется с помощью самостоятельных приводов или за счет одного привода. Вследствие интенсивного отвода тепла в поддон донную часть слитка высотой 1002ОО мм направляют при максимальных значениях тока и напряжения на всех расходуемых электродах, после чего максимальные значения тока и напряжения оставляют на одном из электродов ипи группе электродов, а на остальных устанавливают их равными до 1О% от максимальных значений. Затем осуществляют поочередное увепич кие тока и напряжения на каждом последующем электроде или группе электродов, снижая при атом ток и напряжение на предыдущем электроде или группе электродов. При этом для обеспечения повторно-поступательного перемещения тенпового центра вдоль широкой грани кристаллизатора последовательное изменение тока и напряжения на электродах осуществляют по схемг 1-2 -а...,гг , 1-2-3 . . .« и т.д., где 1,2,3. порядковый номер электрода. При необходимости достижения эффекта возвратно-поступательного перемещения центра вдоль широкой грани кристаллизатора изменение тока и напряжения осуществляют по схеме 1-2-3 . . .rt , « . . . 3-2-1, 1-2-3 . , .п и т. д. Максимальные значения мощности, выде ляемой в шлаковой ваннэ под каждым последующим электродом, устанавливают в момент начала снижения мощности под каждым предыдущим электродом. При использовании более двух групп эпектродов время выделения минимальной мощности под каждым электродом меньше времени выделения максимальной мощности под Этими же электродами. Допустимую максимальную величину времени действия минимальной мощности под каждым электродом устанавливают такой, чтобы температура шлаковой ванны в районе этих электродов не снижалась ниже температуры, превышающей температуру плавления шлака на 5О°С. При соблюдении этого условия достигается хорошее качество поверхности слитков. Для обеспечения равномерного перемещения теплового центра в шлаковой ванне вдоль широкой грани кристаллизатора плавку ведут в таком режиме, чтобы время выделения i максимальной мощности под каждым электродом или группой электродов было одинаковым. В этом случае, когда расходуемые электроды или группы эпектродов в кристаллизаторе расположены на малом расстоянии друг от друга, вследствие интенсивного отвода тепла от периферийных участков шлаковой ванны глубина металлической ванны в средней части кристаллизатора вдоль его широкой грани может оказаться большей, чем на периферийных участках. Для обеспечения по пучения плоской формы дна металлической ванны можно использовать два приёма: во-первых, можно уменьшить время выделения максимальной мощности под электродами, расположенными в средней части вдоль широкой грани кристаллизатора, в пределах от 10 до 50% времени выделения максимальной мощности под периферийными электродами; во-вторых, можно уменьшить велигину максимальной мощности, выделяемой в шлаковой ванне под электродами, расположенными в средней части кристаллизатора вдоль его широкой грани, установив ее. рав, ной 50-80% от максимальной мощности, выделяемой под периферийными электродами. В том случае, если расходуемые электроды или группы электродов в кристаллизаторе расположены на значительном расстоянии друг от друга, может оказаться, что форма дна металлической ванны будет криволинейной, с впадинами под электродами. Для выравнивания формы дна метаппической ванны в этом случае момент достижения максимапы ното значения мощности, выделяемой в шлаковой ванне под каждым последующим электродом или группой электродов, назначают так, чтобы он опережал момент снижеия мощности на предыдущем электрод на еличину, равную от 10 до 5О% периода ремени выделения максимальной мощности од этим электродом. В ряде случаев для создания в слитке азориентированной структуры желательно