Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 38
Текст из файла (страница 38)
4.2б. Переплав вольфрама рекомендуется вести на постоянном гоке 1,'при прямой полярности (переплавляемый электрод — минус) [85]. ~::Выбор такого метода переплава обоснован тем„что при плавке на 1переменном токе тепло, выделяемое в межэлектродном промежутке, [распределяется примерно поровну между электродом и ванной„а 1рлрн постоянном токе прямой полярности зто соотношение составляет 1''1: 9, соответственно, Поэтому скорость плавки вольфрама на постоянном токе в 3 раза ,'-.1неньше, чем на переменном, а слеловательно. лучше условия рафипи- [г]ровання. Увеличение количества тепла, идущего в ванну„при выплавке круп- ных слитков приводит к улучшению качества их поверхности.
На по- 199 Таблвле 4.27. твнпметрм вакуумного дугового переплава аолайлвп3в на поеговвном токе в глухой крпсюалазвтор [851 диаметр кристаллиаатора„аее ао-ео 150-150 Параметр ток, кА Напряжение, В Скорость переплава, КГ/МЗЮ Сечение нлн диаметр электрода, мм 9 — 11 40-44 2,5-3,5 5-6 40-44 1,1-2 25 Х25 Таллине 4.28. Параметры вакуумного пуго~о~о переплава тугоплавких металлов [181] переплав. диаметр ток, скоросга переплав- диаметр то33, лиВмь38 слвт33а, кА плавки, лиеммй с33нт33а, кА металл мм кг7е металл мм Ниобий 200 9,3 300 16,9 400 26.0 296 3антап 200 16,0 510 537 300 39,4 1252 827 400 46 1437 10,3 327 Вольфрам 150 14,4 460 18,6 596 200 19,4 617 29,0 914 М бп 200 300 400 стоянием токе имеется возможность полною вьнюда упадочной ракс.
вины. Параметры вакуумного лугового переплава нольфрама на по. стоянном токе приведены в табл. 4.27. рафинирование вольфрама от углерода и кислорода идет, в основ. ном, за счет испарения моноокисла вольфрама в вакууме„поскольку давление пара %0 на два порядка выше давления пара вольфрама прн его плавлении, а также за счет образования СО. Азот и водород стабильных соединений с вольфрамом не образуют и удаляются при плавке: азот в виде молекул Хт со скоростью, примерно в 4 раза меньшей, чем скорость удаления кислорода, а водород — в виде Нт, СНе и паНт О. Для интенсификации процесса раскисления и полного удаления кислорода из вольфрама вводят различные раскислнтели — углерод, бор и редкоземельные металлы, Параметры накуумного дугового переплава тугоплавких металлов фирмой Ееуоо16-Негаепз представлены в табл. 4.28.
Получение изделий из тугоплавких сплавов может быть осуществлено при использовании вакуумных луговых гарнисажных печей. Рабочий процесс в такой печи состоит иэ установки электрода и подсоединения его к штоку, разогрева, плавления и разливки металла. Для предотвращения кристаллизации металла в тигле гарнисажной ;,печи время плавки и разливки стараются по возмояаюсти уменьшить. Для плавки титана применяют обычно графнтовые тнглн, установлен'ные в водоохлажпаемом корпусе.
Тугоплавкие металлы выплавляют в водоохлаждаемых тиглях. Вакуумные луговые гарнисажные печи по способу разливки можно ;разделить на две группы; печи с разливкой после разрыва дуги и печи , с разливкой прн горящей дуге. Конструкция печей первой группы несложна, все ее механизмы ,'вь1несены за пределы вакуумной камеры. Недостатком таких печей вешаются потери времени на наклон тигля с открытым зеркалом ванны металла, что вызывает охлаждение и снижение жндкотекучести металла.
Этот недостаток отсутствует при разливке металла при горящей дуге. Различные конструкции таких печей приведены на рис. 4.4. Посколь'ку перелив металла в печи ряс. 4.4, а осуществляется путем наклона всего корпуса, такая конструкция рекомендуется лишь дпя неболь',пщх печей. Конструкция печи 1рис. 4.4, б) позволяет обеспечить залив::.'ку при горящей дуге в стационарную или вращающуюся форму. В этой :;печи необходимо заппщють внутренние механизмы от излучения и -,конденсата. Такую конструкцию имеют печи для плавки титана ''':ДТВГ-0,16ПФ и ДТВГ-0,25ПФ. На рис. 4.4, в изображена конструкция печи, в которой механизм 'перемещения электрода расположен вне вакуумной камеры. Разлив;:.ка идет через отверстие в стенке тигля, которое при плавке располо:;::жено выше уровня расплава, а при разливке после поворота тигля :::,оказывается под расплавом.
Форма расположена поц тиглем. Гарнисажные печи могут быль использованы и для получения слит'::ков, причем поверхность слитков в опгичне от слитков, выплавленных :,',в кристаллизаторе, не нуждается в механической обработке перед де::,':формацией [86].
Возможно получение слитков не только цнлнндриче',=:ской, но и прямоугольной формы„а также слитков-слябов. Характери;-:: стики некоторых гарнисажных печей приведены в табл. 4.29. Электронно-лучевые печи, используемые для получетия тугоплав!.-'::ких сплавов, имеют принципиально ту же конструкцию, что и печи -'для получения сталей и сплавов. Однако для получения титановых баланов нэ измельченной шихты используется электронно-лучевая ,долодноподовая печь фирмы ЧПгшй пютайпгйгса1 1США). Печь со- ~:стоит иэ трех каскадно расположенных секций, которые обеспечивают ;-,соответственно загрузку шихты без нарушения герметичности печи, 201 рис. 4.4. Конструкции дутовых печей с разливкой при горящей дуге, с наклоном тигля н электрода с корпусом [а); с наклоном тигля и электрода внутри корпуса (6); с поворотом тигля, с разливкой через отверстие (в): 1 — корпус; 2 — литейная форма; 3 — тигель; 4 — электрод; 5 — злектродоперкагелги 6 — бункер; 7 — поворотный стол; 8 — механизм загрузки фоРм Табалла 4.29.
Параме~ры некоторых гарписампых печей Лвв тагана и вольфрама титан 160 28-33 14 1,33 Волмйрам 25 75 12,5 0,1 600 75 37,5 0,65 500 200 5 6-8 1000 5ОХ50 1 3-5 1000 620 1 10-20 7780 9200 1980 2500 8600 х 7600 7000 х 6000 250 300-600 5845 10000 х 5775 . плавление шнхты и рафинирование расплава с использованием шести электронных пушек общей мощностью 1200 кВт и получение непрсрыв- 5 ной отливки диаметром 450 мм и длиной до 2 м. Крупная печь мощностью 1500 кВт для получения слитков тугоплав", ких металлов диаметром 0,4 м и длиной 2 м со скоростью 400 кг/ч :: создана фирмой ЕеуЬО16-Негаена (ФРГ) по схеме, аналогичной схеме 'с печи ЕМО-1200 11451 . Параметры зластронно-лучевого переплава приведень1 в табл. 4.30.
В настоящее время фирма 1ЛТАС (Япония) выпускает вакуум;:;,ные плазменные печи, которые предназначены для плавки титана, ниот Табанлп 4.30, Параметры электропил-лучевого нернпывэ некоторых тугоплавквх металлов ПараметРы переплава Содермалпе по массе, 1 О™% Металл Диаметр Диаметр Скорость Углв Кпс- Водоплп сече- крнстел- перепав- Род по- род пве'злект- лпзато- ва.
кг/ч Род рода, мм Ра. мм т " Исходный — 125 150 1300 2 ~ Первый переплав 80 Х 80 300 100 65 20 70 1 "' Второй переплав 300 300 250 50 5 15 1 203 Металл Емклсть ванны, кг Рабочее иапрвлпние, В Макснмальныа ток, кА Давление в хололной печи, Па ; Максимальныс размеры электрода. мм: длила диаметр или ссчапче количество электродов Осорость плавлении, кг/мин Габаритные размеры печи, мм облил высота заглублсние в плане Частота вращепнв формы. об/мин дтВГ-0.1епе дтВГ-о,апц дРВГ-о,эапц строев алев а, 430 содержаиий пО масса, то % Параметры переплава УГЛЕ КИС- ВОДО. РОд ло- Род РОП Диаметр Диаметр или сече- криствлиие алект- лиааторода. мм ра, мм Гас ороств переллв.
ва, кг/ч Йлоиий Ислодпый Первый переплав Второй переплав 500 300 8000 100 120 86 61 435 1 400 61 35 190 1 175 Х 175 400 400 400 Цэюкоппй Ислодпый Первый переплав Второй переплав 95 950 30 58 790 11 48 735 9 100 270 100 Х 100 250 250 150 бия, тантала, циркония, вольфрама. Зги печи позноляют получить ках слитки, так и слябы переплавляемых металлов. Зта фирма создала серщо вакуумных плазменных печей для переплава титановой губки в водоохлаждаемый кристаллизатор.
Большая ю серии печь оснащена шестью плазмотроними с 'горячими полыми катодами общей мощностью 2400 кВт и позволяет получить слиток сечением 150 х 100 ммт н длиной 900 мм. В вакуумных плазменных печах источником нагрева является разряд с полым горячим катодом, горящий в среде нейтрального газа (обычно аргона) при давлении 1„3-0,1 3 Па. На рис. 4.5 представлена промышленная печь РМ1'-2400, общей мощ. постыл 2400 кВт, имеющая шесть полых горячих катодов с номинальной мощностью по 400 кВт.
В начале плавки кусковая шихта ю доватора попадает в наклоннын желоб б с габаритными размерами 0,35 х 0,8 мз и там расплавляется под действием двух катодов (плазмотронов) по 400 кбт каждьй. Затем расплавленный металл, продвигаясь по желобу, рафинируется от газов и примесей и стекает в крисгаллизатор 7, где и формируется слиток круглого (Шюметр 0,36 или 0,5 м) юти прям~ угольного сечения (О,'25 х 1,15 м ). Печь питается от источника постоянного тока напряжением 80 В и током 34 кА. Ддя поддержания ванны расплавленного металла в кристаллизаторс диаметром 0,36 м и сечением 0,25 х 1,15 мз необходима мощность соответственно 500 и 1100 кВт.
Скорость плавки составляет в среднем б.кг(мин. данный тип печей лает возможность получения слитка непосредщ. венно ю отходов или губки, что выгодно отличает его от вакуумных 204 Рнс. 4.5. Схема печи ГВГР-2400: 1 — катод; 2 — плазмотрон; 3 — основно» бункер; 4 — бункер ллл лсгируюпгих добавок; 5 — весы; б — желоб; 7 — кристаллизатор; 8 — смток; 9— механизм вытяжки слитка дуговых печей, в которых требуется двойной переплав, н ог злектронно-луюввгх печей, в которых переплав губки вообще невозможен. 205 Сюдсрмюаию примесей до плавки я посла по масса, зп~ж ИсаюдМюимл к йма- гюриаа Вид вюратсмаа Вода Лают ВО РЮД род Губ 30 430 Тезпвчгсквй аргон 683 16 330 227 Титан Спектрально чистый 290 9 20 159 аргон Электронно-луча 300 12 210 167 аой переплав Губка 184 134 837 16 682 10,4 154 695 7,7 121 13 143 49 3,2 Элевзтмювзнуча вой переплав 430 43 247 5,4 98,5 Тая- 65,1 103 2,5 61 Электронно-луче.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
