[go: up one dir, main page]

SU1765222A1 - Method of electro-slag ferrotitanium melting - Google Patents

Method of electro-slag ferrotitanium melting Download PDF

Info

Publication number
SU1765222A1
SU1765222A1 SU904878023A SU4878023A SU1765222A1 SU 1765222 A1 SU1765222 A1 SU 1765222A1 SU 904878023 A SU904878023 A SU 904878023A SU 4878023 A SU4878023 A SU 4878023A SU 1765222 A1 SU1765222 A1 SU 1765222A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
slag
current
chips
titanium
zoo zoo
Prior art date
Application number
SU904878023A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Яковенко (Su)
Владимир Анатольевич Яковенко
Юрий Вадимович Латаш (Su)
Юрий Вадимович Латаш
Николай Васильевич Рейда (Su)
Николай Васильевич Рейда
Петр Семенович Альтман (Su)
Петр Семенович Альтман
Валерий Кузьмич Камая (Su)
Валерий Кузьмич Камая
Борис Николаевич Сухоросов (Su)
Борис Николаевич Сухоросов
Анатолий Петрович Бычков (Su)
Анатолий Петрович Бычков
Original Assignee
Институт Электросварки Им.Е.О.Патона (Su)
Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электросварки Им.Е.О.Патона (Su), Институт Электросварки Им.Е.О.Патона filed Critical Институт Электросварки Им.Е.О.Патона (Su)
Priority to SU904878023A priority Critical patent/SU1765222A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1765222A1 publication Critical patent/SU1765222A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Использование: в области специальной электрометаллургии и предназначено дл  получени  ферротитана из титановой стружки электрошлаковой плавкой. Сущность изобретени : в кристаллизаторе навод т с помощью нерасходуемых металлических охлаждаемых электродов шлаковую ванну и постепенно расплавл ют в шлаке титановую и стальную стружки. При загрузке стальной стружки в электрической цепи периодически отключают ток на 1-3 с с периодичностью 0,1-2 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.Use: in the field of special electrometallurgy, and is intended to obtain ferrotitanium from titanium chips by electroslag melting. SUMMARY OF THE INVENTION: A slag bath is induced in the crystallizer by means of non-consumable metal cooled electrodes and titanium and steel chips are gradually melted in the slag. When loading steel chips in an electrical circuit, periodically disconnect the current for 1-3 seconds with a frequency of 0.1-2 minutes. 1 hp f-ly, 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к области специальной электрометаллургии и предназначено дл  получени  ферротитана из титановой и стальной стружки.The invention relates to the field of special electrometallurgy and is intended to produce ferrotitanium from titanium and steel chips.

Цель изобретени  - обеспечение равномерности химического состава слитка и стабильных энергетических режимов электрошлакового процесса.The purpose of the invention is to ensure uniformity of the chemical composition of the ingot and stable energy regimes of the electroslag process.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.The essence of the invention is as follows.

В кристаллизаторе нерасходуемыми металлическими охлаждаемыми электродами наводитс  шлакова  ванна и из бункера в заданных весовых соотношени х подаетс  титанова  и стальна  стружка, котора  расплавл етс  в шлаке, металл накапливаетс  под ним, и,постепенно остыва .обра- зует слиток. Периодически, по мере налипани  стружки на электрод, в электрической цепи прерывают ток. После отключени  тока вокруг электрода исчезает магнитное поле и стружка падает в шлаковую ванну. Ток в электрической цепи прерывали специальным тиристорным устройством включенным в первичную цепьIn the crystallizer, non-consumable metal cooled electrodes induce a slag bath and titanium and steel chips are fed from the bunker at a given weight ratio, which melts in the slag, the metal accumulates under it, and the ingot gradually cools. Periodically, as chips stick to the electrode, the current is interrupted in the electrical circuit. After the current is turned off around the electrode, the magnetic field disappears and the chips fall into the slag bath. The current in the electrical circuit was interrupted by a special thyristor device included in the primary circuit.

силового трансформатора. После подачи на тиристор управл ющего сигнала он закрываетс  прерыва  в цепи ток. Соответственно прерываетс  ток и во вторичной силовой цепи трансформатора, т.е. и на электроде.power transformer. After a control signal is applied to the thyristor, it closes an interruption in the current circuit. Accordingly, the current is also interrupted in the secondary power circuit of the transformer, i.e. and on the electrode.

Интервалы, через которые прерываетс  ток (0,1-2 мин), и врем ;на которое он прерываетс  (1-3 с) взаимосв заны с показател ми процесса и обеспечивают достижение поставленной цели.The intervals through which the current is interrupted (0.1–2 min) and the time it is interrupted (1–3 s) are interrelated with the process indicators and ensure the achievement of the set goal.

Во-первых, если не проводить отключение тока, то стальна  стружка будет налипать на электроде и не попадать в шлаковую ванну, т.е. мы не получим слиток ферротитана . Плавитьс  будет лишь титан. Во-вторых, по мере увеличени  количества налипшей на электрод стружки происходит короткое замыкание через нее тока между кристаллизатором и электродом, или между двум  электродами.First, if the current is not disconnected, the steel chips will adhere to the electrode and not get into the slag bath, i.e. we will not get ferrotitanium ingot. Only titanium will melt. Secondly, as the amount of chips adhering to the electrode increases, a short circuit occurs through it between the mold and the electrode, or between two electrodes.

Отключение тока в указанных интервалах и сбрасывание стружки с электрода в шлаковую ванну обеспечивает равномерность подачи ее в кристаллизатор в заданных весовых отношени х с титановойCutting off the current at the specified intervals and dropping the chips from the electrode into the slag bath ensures that it is evenly fed to the mold at specified weight ratios from the titanium

JJ

СWITH

ел ю го юate you

стружкой и тем самым обеспечиваетс  равномерность химического состава по высоте слитка ферротитана.shavings and thereby ensures the uniformity of the chemical composition over the height of the ferrotitanium ingot.

Плавку проводили на лабораторной установке в кристаллизаторе диаметром 270 мм. Ток к шлаковой ванне подводили нерасходуемыми металлическими охлаждаемыми электродами с наконечниками из молибдена . Переплав вели на шлаке АНФ-1П (чистый фтористый кальции - CaFa) с добавлением 8-10% оксида титана TI02) при напр жении от 40 до 60 В и силе тока 2000-3000 А. Стружку (титановую и стальную ) загружали по отдельности из разных бункеров.Melting was carried out in a laboratory setup in a mold with a diameter of 270 mm. The current to the slag bath was supplied by non-consumable metal cooled electrodes with tips of molybdenum. Remelting was carried out on ANF-1P slag (pure calcium fluoride — CaFa) with the addition of 8–10% titanium oxide TI02) at a voltage of 40 to 60 V and a current of 2000–3000 A. The chips (titanium and steel) were loaded separately from different bunkers.

Стружку перед плавкой дробили и обжигали в печи сопротивлени  при 350- 400°С в течение 1,5 ч. Это позволило применить механизированную загрузку и исключить вспенивание шлака при выгора- нии эмульсии.Before melting, the chips were crushed and burned in a resistance furnace at 350-400 ° C for 1.5 hours. This allowed the use of a mechanized load and the elimination of slag foaming during emulsion burn-up.

Вып авл лись слитки ферротитана с содержанием титана 40 и 70%. Масса слитка составл ла 100-150 кг. Слитки имели хорошую поверхность, отличались равномерно- стью химического состава.Ferrotitanium ingots with titanium content of 40 and 70% were produced. The weight of the ingot was 100-150 kg. The ingots had a good surface, differed by the uniformity of the chemical composition.

Переплав подготовленной стружки (дробленой и обожженной от эмульсии при прерывании тока не вызывает затруднений. В процессе опытов были установлены опти- мальные интервалы и врем  отключени  тока .Remelting the prepared chips (crushed and burnt from the emulsion when the current is interrupted is not difficult. During the experiments, optimal intervals and the current off time were set.

Врем ,, на которое отключаетс  ток 0,5-3 с обосновываетс  данными табл.1.The time for which the current is switched off for 0.5-3 s is justified by the data in Table 1.

Если врем  отключени  менее 1 с, то, во-первых, не вс  стружка отрываетс  с электрода, а, во-вторых, оторвавша с  и не успевша  долететь до шлаковой ванны, стружка вновь прилипает к электроду.If the switch-off time is less than 1 second, then, firstly, not all chips are detached from the electrode, and, secondly, those that are torn off and not having time to reach the slag bath, the chips again stick to the electrode.

Если врем  отключени  более 3 с, то на охлаждаемом электроде намораживаетс  слой шлака, который начинает оказывать вли ние на параметры процесса. За счет увеличени  сопротивлени  в электрической цепи, вносимого тонкой корочкой шлака, снижаетс  сила тока. Через некоторое врем  (примерно через 40-50 с), корочка шлака расплавл етс  и процесс стабилизируетс . Однако снижение тока и уменьшение тепловыделени  в шлаке оказывает вли ние на технико-экономические показатели процесса , а именно производительности проплава.If the off time is longer than 3 s, then a layer of slag is frozen on the cooled electrode, which begins to influence the process parameters. By increasing the resistance in the electrical circuit introduced by a thin crust of slag, the current is reduced. After some time (approximately 40-50 seconds), the slag crust melts and the process stabilizes. However, a decrease in the current and a decrease in heat generation in the slag affects the technical and economic performance of the process, namely the productivity of the propellant.

В табл.2 представлены результаты опытов в зависимости от изменени  перио- дичности отключени  тока.Table 2 presents the results of the experiments depending on the change in the periodicity of current interruption.

Периодичность отключени  тока 0,1-2 мин обусловлена стабильным ведением электрошлакового процесса. При отключении тока через 0,05 мин далее на 0,5 с, нетThe frequency of switching off the current 0.1-2 minutes is due to the stable conduct of the electroslag process. When the current is turned off after 0.05 minutes further by 0.5 s, no

стабильного электрошлакового процесса. Происходит постепенное снижение силы тока и через некоторое врем  электрошлаковый процесс затухает и прекращаетс . Это происходит в результате постепенного нарастани  шлакового гарнисажа на электроде .stable electroslag process. A gradual decrease in the current takes place and after a while the electroslag process fades and stops. This occurs as a result of a gradual increase in slag skull on the electrode.

Верхний предел 2 мин установлен исход  из равномерности химического состава по слитку. По мере загрузки стружки она налипает на электрод и когда отключают ток, то стружка падает в шлаковую ванну. Количество стружки, налипшей на электрод, посто нно увеличиваетс  и при том количестве стружки, котора  отрываетс  через 2 мин, удаетс  получить равномерность химического состава слитка за счет усреднени  металла титана и железа в металлической ванне.The upper limit of 2 min is set based on the uniformity of the chemical composition of the ingot. As the chips load, it sticks to the electrode and when the current is turned off, the chips fall into the slag bath. The amount of chips adhering to the electrode is constantly increasing, and with the amount of chips that comes off after 2 minutes, it is possible to obtain a uniform chemical composition of the ingot by averaging titanium metal and iron in a metal bath.

Опыты были проведены при скорости загрузки стружки от 50 до 300 кг/ч и показали , что энергетические параметры процесса (U, J), температура шлака, производительность проплава, величина жидкой металлической ванны очень взаимосв заны. С увеличением подводимой мощности возрастает температура шлака, увеличиваетс  скорость проплава и объем металлической ванны. Но в среднем в диапазоне подводимой мощности от 80 до 180 кВт, скорости проплава от 50 до 300 кг/ч верхний предел 2 мин. был показателен во всем диапазоне. Здесь большую роль играет и высота шлаковой ванны, температура шлака по высоте шлаковой ванны, так как титан имеет плотность 4,5 г/см3, а сталь 7,5-7,8 г/см3 и их плавление происходит в разных сло х шлака , к тому же и температуры плавлени  у них различны 1725 и 1350°С.Experiments were carried out at a chip loading rate of 50 to 300 kg / h and showed that the energy parameters of the process (U, J), the slag temperature, the productivity of the melt, the size of the liquid metal bath are very interconnected. With an increase in the power input, the temperature of the slag increases, the rate of penetration and the volume of the metal bath increase. But on average, in the range of input power from 80 to 180 kW, the speed of fusion is from 50 to 300 kg / h, the upper limit is 2 minutes. was indicative throughout the range. Here, the height of the slag bath plays a major role, the slag temperature along the height of the slag bath, since titanium has a density of 4.5 g / cm3, and steel 7.5-7.8 g / cm3 and their melting occurs in different layers of slag, besides, their melting points are 1725 and 1350 ° С.

Таким образом, за вл емый способ при указанных в за вке параметрах обеспечивает получение качественного слитка ферротитана из титановой и стальной(магнитной) стружки.Thus, the claimed method, with the parameters indicated in the application, ensures obtaining high-quality ingot of ferrotitanium from titanium and steel (magnetic) chips.

Claims (2)

1.Способ электрошлаковой выплавки ферротитана из титановой и стальной стружки, включающий наведение в кристаллизаторе посредством нерасходуемых металлических охлаждаемых электродов шлаковой ванны и постепенное расплавление в шлаке титановой и стальной стружки, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  равномерности химического состава слитка и стабильных энергетических режимов электрошлакового процесса,1. A method of electroslag smelting of ferrotitanium from titanium and steel chips, including pointing in a crystallizer by means of non-consumable metal cooled electrodes of a slag bath and gradual melting of titanium and steel chips in slag, in order to ensure uniform chemical composition of the ingot and stable energy modes of electroslag process, при загрузке стальной стружки в электрической цепи периодически отключают ток.when loading steel chips in an electrical circuit periodically shut off the current. 2. Способ поп. 1,отличающийс  тем, что ток отключают на 1-3 с периодичностью 0,1-2 мин.2. The way pop. 1, characterized in that the current is switched off at 1-3 at intervals of 0.1-2 minutes. ПараметрыOptions Характер электрошлакового процессаThe nature of the electroslag process Сила тока в А через, минCurrent in A through, min 1one 10ten 30thirty Толщина шлакового гарнисаж на электроде через 30 мин, ммThe thickness of the slag skull on the electrode after 30 min, mm Равномерность химического состава по слиткуThe uniformity of the chemical composition of the ingot Таблица2Table 2 ----------------- ----.. «.«..«.-,..----------------- ---- .. "." .. ".-, .. Интервал отключени  тока, мин П,05Interruption of a current, min. P, 05 0,1 1,0 I 2,0 J 2,5 0.1 1.0 I 2.0 J 2.5 Затухает Стабил. Стабил. Стабил. Стабил.Dies out Stabil. Stabilized. Stabilized. Stabilized. зооо зооо зооо зоооzoo zoo zoo zoo зооо зооо зооо зооо зооо зооо зооо зоооZoo Zoo Zoo Zoo Zoo Zoo Zoo Zoo 1,61.6 0,05Отсут. Отсут. Отсут.0.05Second No No НетNot Естьthere is Есть ЕстьThere is НетNot
SU904878023A 1990-10-29 1990-10-29 Method of electro-slag ferrotitanium melting SU1765222A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904878023A SU1765222A1 (en) 1990-10-29 1990-10-29 Method of electro-slag ferrotitanium melting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904878023A SU1765222A1 (en) 1990-10-29 1990-10-29 Method of electro-slag ferrotitanium melting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1765222A1 true SU1765222A1 (en) 1992-09-30

Family

ID=21542681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904878023A SU1765222A1 (en) 1990-10-29 1990-10-29 Method of electro-slag ferrotitanium melting

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1765222A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054165C (en) * 1996-09-02 2000-07-05 江苏江南铁合金厂 High titanium iron preparing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Электрошлаковый переплав. Киев: Нау- кова думка, 1973, с. 252-261. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054165C (en) * 1996-09-02 2000-07-05 江苏江南铁合金厂 High titanium iron preparing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3551137A (en) Flux for electroslag consumable remelting of nickel base super alloys and certain iron base alloys
CN111593207A (en) Preparation method of low-cost fine-grain CuCr contact material
CN105950882B (en) A kind of remelting refining slag and its for the electro-slag re-melting method to the high Ti steel alloys of high Al
CN102041395A (en) Electroslag remelting arc initiator and arcing method thereof
US4450007A (en) Process for electroslag remelting of manganese-base alloys
SU1765222A1 (en) Method of electro-slag ferrotitanium melting
US2240405A (en) Method of making cast metals
US3271828A (en) Consumable electrode production of metal ingots
US3950163A (en) Quaternary fluxes for electroslag remelting ferrous alloys and superalloys
US4167963A (en) Method and apparatus for feeding molten metal to an ingot during solidification
JPH0639635B2 (en) Electroslag remelting method for copper and copper alloys
US4184869A (en) Method for using flux and slag deoxidizer in ESR process
RU2329322C2 (en) Method of producing high titanium ferroalloy out of ilmenite
SU1700073A1 (en) Method of electroslag melting of bulk materials
US2070186A (en) Metal alloys and processes of making the same
US4161398A (en) Method for electroslag remelting of a copper-nickel alloy
JP7385401B2 (en) Premelt flux for electroslag remelting process
RU2086688C1 (en) Consumed electrode for electroslag remelting
US3997332A (en) Steelmaking by the electroslag process using prereduced iron or pellets
US4265295A (en) Method of producing steel ingots
SU872587A1 (en) Method of producing copper and iron-based master alloy
JPH10211546A (en) Hot-top casting method
JP2023131572A (en) Operation method of electric oven
CN116240387A (en) Arc starting method for slab electroslag furnace
SU488871A1 (en) Flux

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: PD4A