Спосіб виплавки титанових сплавів в електронно-променевій гарнісажній установці

Реферат: Спосіб виплавки титанових сплавів в електронно-променевій гарнісажній установці включає завантаження шихти в тигель, нагрів та розплавлення її електронним променем. Витрати охолоджуючої плавильний тигель води регулюються в залежності від потужності нагріву і маси розплаву. UA 90424 U (54) СПОСІБ ВИПЛАВКИ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ В ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ГАРНІСАЖНІЙ УСТАНОВЦІ UA 90424 U UA 90424 U 5 10 15 20 25 30 35 Пропонована корисна модель належить до спеціальної металургії, зокрема виплавки металів і сплавів із застосуванням електронно-променевих джерел нагріву. Відомий спосіб виплавки сплавів титану в графітових тиглях, як найбільш безпечних в експлуатації [1]. Недоліком способу є те, що в таких тиглях не вдається повністю виключити підвищення вмісту вуглецю у виплавленому металі, що призводить до зниження пластичності, особливо небажаному для відливок із високоміцних титанових сплавів. Найближчим за суттю є спосіб виплавки сплавів в електронно-променевих установках в мідних тиглях з водяним охолодженням [2]. Витрати охолоджуючої води вибираються з таким розрахунком, щоб максимальна температура на контактній поверхні мідного тигля з гарнісажем не перевищувала 500 °С для запобігання недопустимому зниженню межі міцності міді. Недоліком цього способу є те, що витрати охолоджуючої води залишаються незмінними на всіх стадіях плавки незалежно від потужності нагріву і маси розплаву. Це призводить до нераціонального використання енергії, збільшення тривалості плавки і породжує технологічні незручності, зокрема після відключення електронного пучка перед зливанням розплаву з тигля. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшення витрат електроенергії, скорочення тривалості плавки, збільшення коефіцієнта зливу, покращення ливарних характеристик розплаву. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виплавки титанових сплавів в електронно-променевих гарнісажних установках, що включає завантаження шихти в тигель, нагрів та розплавлення її електронним променем, згідно з корисною моделлю, витрати охолоджуючої плавильний тигель води регулюються в залежності від потужності нагріву і маси розплаву. Суть способу пояснюється фіг. 1, 2, де представлені режими двох плавок, одна з яких (фіг. 1) проведена при незмінних витратах охолоджуючої тигель води (20 л/хв.), що забезпечують стійкість тигля при максимальних для даного агрегату теплових навантаженнях, друга (фіг. 2) - з регулюванням витрат води на окремих стадіях плавки. Обмежуючим параметром служить температура води на виході з тигля, яка з міркувань його безпечної експлуатації не повинна перевищувати 40 °С. Спосіб реалізується таким чином. Після попереднього розплавлення завантаженої в тигель шихти і накопичення достатньої маси розплаву, щоб зменшити до мінімуму ризик проплавлення дна тигля (точка 1), витрати води зменшували з 20 л/хв. до 14 л/хв., що давало змогу досягти завершальної стадії за менший час і при меншій потужності. При температурі води 36 °С (точка 2) її витрати збільшували до 18 л/хв. для стабілізації температури на заданому рівні. Для запобігання збільшенню товщини гарнісажу за рахунок розплаву після виключення пучка перед зливанням витрати води зменшували до 10 л/хв. (точка 3). Техніко-економічні показники двох плавок представлені в таблиці. Таблиця Техніко-економічні показники плавок титану Плавка 1 2 40 45 Маса шихти, кг 16 16 Витрати електроенергії нагрів ЕМП 29,75 8,75 20,00 10,5 Тривалість плавки, хв. 35 28 Маса Питомі витрати зливу, кг електроенергії, кВт▪год./кг 12,5 14,8 3,08 2,06 Таким чином, пропонований спосіб дає змогу покращити практично всі техніко-економічні показники плавки без погіршення якості литого металу. Джерела інформації: 1. Титановые сплавы. Производство фасонних отливок из титановых сплавов / Е.А.Бибиков, С.Г.Глазунов, А.А.Неуструев и др. - М.: Металлургия, 1983 г.-С. 66. 2. Чернявский В.Б., Ладохин С.В., Гладков А.С. Плавильные тигли и кристаллизаторы с системами электромагнитного перемешивания для электронно-лучевой плавки металлов и сплавов // Процессы литья. - 2005. -№1,-С. 48-55. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Спосіб виплавки титанових сплавів в електронно-променевій гарнісажній установці, що включає завантаження шихти в тигель, нагрів та розплавлення її електронним променем, який 1 UA 90424 U відрізняється тим, що витрати охолоджуючої плавильний тигель води регулюються в залежності від потужності нагріву і маси розплаву. 2 UA 90424 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3