Способ электрошлакового переплава Советский патент 1980 года по МПК C21C5/56 

1

Изобретение предназначено для использования в спецэлектрометаллургии при производстве сталей и сплавов методом электрошлакового переплава (ЭШП) в печах с взаимным перемешиванием слитка и кристаллизатора.

Известны способы ЭШП расходуемого электрода с наложением реверсивного переменного магнитного поля (РМП) на шлаковый и металлический расплавы при помоши соленоида, размещенного на кристаллизаторе.

Известные способы наложения РМП на расплав основаны на взаимодействии продольного переменного магнитного поля соленоида с магнитным полем радиальной составляюшей тока электрода в шлаковой ванне. При этом возникает объемная пондеромоторная сила одного направления, которая может быть выражен в общем виде:

F B-J-eosV, , где В - индукция соленоида;

J - радиальная составляющая тока; - угол сдвига между Ви J.

Из приведенного выражения следует, что сила Е зависит от .индукции соленоида В, тока J и от разности фаз между В и J.

Принудительно изменяя угол сдвига между В и J на 100 эл. град., меняют направление действия силы F и осуществляют реверсирование движения расплава с различной частотой, что приводит к измельчению структуры слитка и повышению качества металла.

Однако известные способы ЭШП с наложением РМП на расплав имеют существенные недостатки.

При изменении режима печи ЭШП по току (программирование тока, изменение межэлектродного промежутка вследствие расхода части шлака на образование гарнисажа, наличие конусности кристаллизатора и т. п.) изменяется радиальная составляющая тока электрода в шлаковой ванне, что согласно приведенному уравнению изменяет объемную пондеромоторную силу при постоянной индукции соленоида.

Вследствие этого интенсивность воздействия РМП на расплав различна по высоте слитка и структура металла неоднородна, что значительно снижает эффективность процесса ЭШП с введением РМП.

С целью стабилизации механического воздействия на фронт кристаллизации слитка

предложен способ, по которому в-процессе ЭШП расходуемого электрода в подвижном кристаллизаторе непрерывно измеряют радиальную составляющую тока в шлаковой ванне и производят коррекцию тока соленоида таким образом, чтобы произведение индукции соленоида на радиальную составляющую тока щлаковой ванны оставалось постоянным в течение всей плавки.

Радиальную составляющую тока электрода в щлаковой ванне можно измерить, например, с помощью трансформатора тока, включенного в перемычку, соединяющую подвижный кристаллизатор с поддоном печи.

Таким образом, предложенный способ ЭШП с наложением РМП на расплав позволяет стабилизировать объемную пондеромоторную силу, возникающую в расплаве, независимо от изменения радиальной составляющей тока электрода по любой из выше перечисленных причин, способствует

получению одинаковых физико-химических свойств литого металла по всей длине слитка, повышению эффективности процесса ЭШП.

Формула изобретения

Способ электрошлакового переплава расходуемых электродов в охлаждаемом подвижном кристаллизаторе с наложением на щлаковый и металлический расплавы реверсивного переменного магнитного поля, наводимого соленоидом, отличающийся тем, что, с целью стабилизации механического воздействия на фронт кристаллизации слитка, непрерывно измеряют радиальную составляющую тока в шлаковой ванне и поддерживают постоянной величину произведения индукции соленоида на радиальную составляющую тока в шлаковой ванне, 1 зменяя ток соленоида при изменении радиальной составляющей тока в щлаковой ванне.