Спосіб економічної плавки реакційних металів в електронно-променевій печі

Спосіб економічної плавки реакційних металів в електронно-променевій печі, який включає горизонтальну, з двох сторін назустріч, подачу в лото 36276 талургія) і, отже, забезпечують відповідність критерію "суттєві відміни". Відповідність даного технічного рішення критерію "новизна" підтверджується сукупністю приведених нижче відмінностей. Сумісне плавлення шихти в єдину проміжну ємність забезпечує стабільність і високу продуктивність проведення технологічного процесу, а це, в свою чергу, гарантує одержання якісних зливків - однорідних по хімічному складу і структурі. Організація плавлення шихти під кутом a = 100 ± 50 до вертикальної площини забезпечує стабільність технологічного процесу від падіння окремих фрагментів шихти в проміжну ємність, заплескування металічної ванни і розбризкування металу. 3 урахуванням найменшої відстані L = Н cos a/2, мм між фронтами плавлення шихти, в результаті взаємного їх екранування, значно зменшуються втрати металу розбризкуванням крапель металу при плавці активної губчастої маси, їх неконтрольоване падіння в кристалізатор. Якщо фронт плавлення шихти відносно вертикальної площини перевищить кут a = 100 ± 50, ефект взаємного екранування від розбризкування металу зменшується, суттєво збільшуються і затрати енергії на плавлення шихти. При a менше 100 ± 50 порушується неперервність фронту оплавлення, відбувається неконтрольоване падіння фрагментів шихти в проміжну ємність, що призводить до порушення технологічного процесу, підвищених втрат металу. Процес економічної плавки реакційних металів в електронно-променевій печі здійснюють наступним чином (Фіг.). Некомпактна шихта, наприклад, губка, або скрапні відходи титану, цирконію та інш., укладають рівномірно в невитратні лотоки зроблені у вигляді коробів. Лотоки загружають в електронну плавильну піч, яка має механізми горизонтальної подачі шихти, розміщені з двох сторін назустріч один одному. Відкачують повітря із печі вакуумними насосами і, при досягненні робочого тиску, включають джерело живлення і управління електронними гарматами. Шихта із лотоків механізмами подачі постійно подається в зону плавки над проміжною ємкістю. Одночасно розгорткою електронного променя з завданим розподіленням енергії нагріву формують фронт оплавлення шихти в кожному із лотоків під кутом a = 100 ± 50 до вертикальної площини. При цьому дотримуються умови, щоб найменша відстань (в нижній частині лотока) між фронтами оплавлення шихти не перевищувала L = H cos a/2, мм. Цю умову досягають за рахунок вибору оптимального режиму подачі шихти і потужності електронного нагрівання. Розплавлений рідкий метал безперервно поступає в проміжну ємність, а потім подається в кристалізатор, де відбувається формування зливка. Поверхня рідкого металу в проміжній ємкості, зливному носку і кристалізаторі обігріваються електронними променями на протязі всього процесу формування зливка. Приклад. Переплав реакційних металів здійснювали в електронно-променевій установці з проміжною ємкістю на прикладі шихти, яка складається з губчастого титану та кускових відходів. Процес відбувався у відповідності з приведеним у заявці описом. Шихта в зону плавки над проміжною ємкістю поступала у невитратних коробах шириною 500 мм і висотою 400 мм кожен, назустріч з двох сторін. Розгорткою електронних променів під відповідним кутом формували фронт плавлення шихти в коробах під кутом a ~ 80 до вертикальної площини. Відстань між фронтами плавлення шихти в нижній частині коробів визначалась із виразу L = Н cos a/2 , де: Н - максимальна висота шару шихти в коробі, яка в даному випадку дорівнювала 380 мм. За рахунок оптимізації швидкості подачі шихти і теплового режиму плавки ця відстань витримувалась не більше 190 мм. Отримано високоякісні зливки титану при масовій швидкості 230 кг/год в кристалізатор ф 320 мм. При цьому витрати питомої потужності нагріву складали 1,45 кВт год/кг, а вихід придатного 98 %. Високі техніко-економічні показники плавки досягнуті за рахунок сумісного плавлення і взаємного екранування оплавлювальної поверхні шихти. 2 36276 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3