Способ вакуумного дугового переплава сталей и сплавов Советский патент 1980 года по МПК C21C5/56 

I

Изобретение относится к специальной электрометаллургии и может быть использовано для выплавки слитков сталей и сплавов в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом.

Из основного авт. св. № 349725 известен способ вакуумного дугового переплава сталей и сплавов, согласно которому плавку начинают при силе тока, обеспечивающей разогрев электрода без его оплавления, расходуя в течение времени, определяемого из расчета 20-35 мин, на 1 м диаметра электрода энергию в количестве 200-300 кВт-ч на 1 м площади поперечного сечения электрода, а затем резко повышают ток до величины, в 1,5-2 раза превышающей рабочее значение.

Этот способ позволяет исключить применение затравочных шайб, обеспечивает получение слитка с однородной структурой нижней части и высокую стойкость поддона.

Недостатком указанного способа является снижение производительности печи в связи с тем, что в период разогрева электрода металл не плавится. Это можно частично преодолеть, если режим разогрева назначать

С учето.м теплофизических свойств переплавляемого материала.

Расходуемые электроды из материалов с пониженной теплопроводностью (например, из аустенитной нержавеющей стали или из жаропрочных сплавов на никелевой основе) при одинаковом режиме разогрева после повышения тока плавятся с гораздо большей скоростью, че.м электроды из конструкционных сталей, теплопроводность которых сравнительно высока. Такое различие вызвано

10 тем, что электроды из малотеплопроводного материала прогреваются на меньшую глубину, но при одинаковом расходе энергии температура прогретой зоны оказывается более высокой.

Целью изобретения является повышение

15 производительности вакуумных дуговых печей.

Это достигается тем, что расходуемые электроды из малотеплопроводных сталей и сплавов, например аустенитных нержавею20щих сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе, разогревают ускоренно, расходуя в течение времени, составляющего 5-15 мин на 1 м диаметра электрода, энергию в количестве 30-100 кВт-ч на 1 площади поперечного сечения электрода. Продолжительность прогрева менее 5 мин/м не обеспечивает необходимой глубины разогретой зоны, при которой становится возможным устойчивое плавление. Продолжительность более 15 мин/м для малотеплопроводной стали устанавливать нецелесообразно, поскольку более продолжительный прогрев ведет лишь к потере производительности. Расход энергии на разогрев менее 30 кВт-ч/м не создает необходимого запаса тепла в прогретой зоне, а верхний предел расхода 100 кВт-ч/м определяется тем, что более высокий расход за рекомендованный промежуток времени прогрева возможен лишь при повышенной мошности дуги, при которой неизбежно частичное оплавление электрода, недопустимое по условиям службы поддона. Пример. Расходуемый электрод диаметром 290 мм из сплава ХН77ТЮР переплавляют в кристаллизаторе диаметром 400 мм. Электрод разогревают в течение 4 мин при силе тока 3 кА и напряжении 26 В, т. е. время разогрева составляет 4/0,29 13,8 мин на 1 м диаметра электрода. а расход энергии 3-2б-4/бО- -0,292 80 кВрч на 1 м площади поперечного сечения электрода. После повышения тока до 7,5 кА сразу же начинается интенсивное плавление металла, и жидкая ванна наводится за 5 мин, как при обычно применяемом более длительном разогреве электрода в течение 15 мин. Использование способа вакуумного дугового переплава позволит сократить продолжительность плавки малотеплопроводных сталей и сплавов. Для слитков диаметром 400-500 мм период разогрева электрода уменьшается на 10-15 мин, а повышение, производительности печей составляет при этом 1,5--2,5%. Формула изобретения Способ вакуумного дугового переплава сталей и сплавов по авт. св. № 349725, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печей, каждый метр диаметра электрода из малотеплопроводных сталей и сплавов разогревают за 5-15 мин при расходе энергии 30- 100 кВт-ч на 1 м площади поперечного сечения электрода.