Способ плавки металлов и сплавов в гарнисажных печах Советский патент 1977 года по МПК C21C5/56 H05B7/06 

1

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, а точнее к ваKyyiMHoft гарнисажной плавке, и используется при выплавке высокореакционных металлов и сплавов, например титана, молибдена, вольфрама, циркония и др.

Известен способ плавки металлов и сплавов в вакуумных гарнисажных печах с использованием расходуемого электрода.

Однако выделение только около половины мощности дуги в ванне ограничивает температурный уровень процесса и практически ограничивает возможность выплавки металла из кусковой шихты.

Известен также способ плавки металлов и сплавов в гарнисажных печах, который предусматривает расплавление металла вращающимся водоохлаждаемым нерасходуемым электродом. Вращение электрода вокруг собственной оси со скоростью 250 об/мин обеспечивает перемещение пятна дуги по медной поверхности водоохлаждаемого наконечника, что гарантирует достаточную надежность процесса плавки. Увеличение мощности, выделяемой в жидкой ванне, позволяет выплавлять качественный металл из кусковой шихты.

Однако указанные преимущества достигаются значительным усложнением конструкции печи.

Известна вакуумная гарнисажная печь для плавки металлов и сплавов, в которой расплавление кусковой шихты производится с помощью водоохлаждаемого нерасходуемого электрода магнитоуправляемой снльноточной дугой постоянного тока. Выделение значительной мощности на поверхности жидкой ванны и высокая подвижность активных пятен дуги способствует быстрому расплавлеПИЮ шихты.

Однако использование в качестве щихты отходов высокореакционных металлов с повышенной концентрацией кислорода, а также газосодержащей губки приводит к интенснвному разбрызгиванию металла в процессе плавки и неустойчивой работе нерасходуемого электрода. Расплавление металла сильноточной магнитоуправляемой дугой приводит к размыканию бокового гарнисажа и загрязнению расплава материалом тигля.

Целью изобретения является предотвращение размывания тигля в период перегрева металла, повышение надежности процесса расплавления и получение качественного металла.

Для этого поверхность ванны поддерживают на уровне медного водоохлал даемого кольца, установленного на верхнем торце тигля, что предотвращает загрязнение металла

углеродом. Высоту кольца выбирают не менее высоты зоны интенсивного перемешивания ванны жидкого металла.

Расплавление кусковой шихты предлагаемым способом производится следуюшим образом.

Плавильный тигель с медным водоохлаждаемым кольцом загружается кусковой шихтой п после герметизации печи нерасходуемый электрод опускают вниз и устанавливают заданную длину дугового параметра. Затем нодают питание от источника тока и возбуждают сильноточную дугу, которая проплавляет глубокий колодец, доходящий до нижних слоев шихты. Образуюш,аяся ванна жидкого металла подмывает и оплавляет кусковую шихту. При этом поверхность жидкого металла все время находится на уровне медного водоохлаждаемого кольца.

Формула изобретения

Способ плавки металлов и сплавов в гарнисажных печах, включающий расплавление металла в графитовом тигле магнитоуправляемой дугой нерасходуемого электрода, отличающийся тем, что, с целью предотвращения размывания тигля в период перегрева металла, повыщения надежности процесса расплавления и получения качественного металла, уровень ванны жидкого металла после расплавления шихты поддерживают на уровне медного водоохлаждаемого кольца, причем высоту кольца выбирают не менее высоты зоны интенсивного перемешивания ванны жидкого металла.