ANALYSIS OF INCREASING EFFICIENCY METHODS FOR ELECTROSLAG PROCESS BY MEANS OF CHANGING THE HEATING CONDITIONS OF THE CONSUMED ELECTRODE

  • Igor Bilonik Zaporizhia Natiolal Technical University
  • Sergiy Popov Zaporizhia Natiolal Technical University
  • Sergiy Shumykin Zaporizhzhya National Technical University
  • Stanislav Davidchenco PJSC «Electrometallurgical Plant» «Dniprospetsstal»
  • Dmitry Bilonik Zaporizhzhya National Technical University
Keywords: electro-slag process, method, consumed electrode, crystallizer, heating, melting, productivity

Abstract

One of the problems of electroslag remelting (ESR) is a high energy consumption and the restriction of admissible speeds of the weld metal. This is due to the specifics of the technologies for melting, casting, fusing and welding. A characteristic feature of the technology is the combination of the processes of melting, refining and solidification of metals in a receptacle (a water-cooled mold). Course structure and homogeneity of cast steel, the degree of contamination of non-metallic inclusions, as well as sulphur, phosphorus and gases depend on the thermal conditions of melting of consumable electrode. Various methods and devices to increase the temperature in the zone of the consumable electrode: coaxial introduction into the slag bath nonconsumable electrode; applying a magnetic field are studied. Most effective, in this respect, two diagrams superimposed on the slag bath of a transverse magnetic field, and superimposed on the liquid metal bath of reverse magnetic fields. In the first case, increases the intensity of metal processing liquid slag, while maintaining the crystallization conditions. In a second embodiment, the liquid metal receives the reverse rotational movement, in which the crushing of the primary dendritic axes and small equiaxed grains are formed. Significant changes in the melting performance and mechanical properties of the metal. It is shown that for steel 14Х2Н3МА you can increase the speed of melting of the ingot to between 6.7 to 29.5%, and the mechanical properties increase up to 4.8%.. casting of steel EI 481 mechanical properties, increase on average by (5- 10) %' and long-term strength and ductility increase to 1.15 to 1'25 and 2.2-2'5 times, respectively. However, the application of the method is limited by casting, having a simple form of bodies of revolution. Also the technology of smelting with a jet of gas is considered at the melting end of the consumable electrode. The observed increase in melting performance, and moving centers kapleobrazovanie to the periphery of the end face of the electrode. . Theoretical studies in NMA shows that the application of additional heating source consumable electrode provides increased technical and economic indicators of the process. The possibility of cost reduction of electricity by 18-20% and also improve performance of the process of the ESR on 10 %.

References

1. Патон, Б. Е. Электрошлаковое литье [Текст] / Б. Е. Патон, Б. И. Медовар, Г. А. Бойко. – Киев : Наукова думка, 1980. – 192 с.
2. Медовар, Б. И. Электрошлаковый переплав [Текст] / Б. И. Медовар, Ю. В. Латаш, Б. И. Максимович и др. – М. : Металлургия, 1963. – 169 с.
3. Бэллэнтай, А. С. Влияние скорости плавления на структуру слитков ВДП и ЭШП [Текст] / А. С. Бэллэнтай, А. Митчел // Электрошлаковый переплав. – Киев, 1979. – С. 189-200.
4. Якушев, О. С. Влияние скорости наплавления слитка на качество металла ЭШП [Текст] / О. С. Якушев, С. П. Бакуменко, В. И. Лебедев и др. // Производство сталей и сплавов в электрошлаковых печах. – М., 1983. – С. 41-42.
5. Mitchell, A. Practical aspects of electroslagremelting technology [Text] / A. Mitchell, R Smailer // International Metals Reviews. – 1979. – Vol. 24, No. 5. – P. 231-264.
6. Миронов, Ю. М. Исследование процесса электрошлаковой наплавки со сжатым полем и подключенным нерасходуемым электродом [Текст] / Ю. М. Миронов // Исследование новых электротехнологических процессов в металлургии и металлообработке. – Чебоксары, 1969. – С. 38-40.
7. Миронов, Ю. М. Схема электрошлакового переплава со сжатым полем [Текст] / Ю. М. Миронов // Исследование электрофизических и электротермических процессов и явлений. – Чебоксары, 1970. – С. 17-19.
8. Миронов, Ю. М. Сжатие поля с помощью проводящего экрана – новое средство повышения эффективности электрошлакового переплава [Текст] / Ю. М. Миронов // Доклады Всесоюзного совещания по специальным методам выплавки стали. – М., 1968. – С. 16-18.
9. Забалуев, Ю. И. Применение соленоида постоянного тока при электрошлаковом переплаве [Текст] / Ю. И. Забалуев, Е. И. Мошкевич, Г. М. Бродский и др. // Специальная электрометаллургия. – 1976. – № 29. – С. 44-49.
10. Якушев, О. С. Электрошлаковый переплав с наложением электромагнитных полей [Текст] / О. С. Якушев // Специальная электрометаллургия. – 1974. – № 23. – С. 76-81.
11. Тучкевич, М. М. Влияние реверсивного вращения кристаллизатора на процесс ЭШП и качество слитка [Текст] / М. М. Тучкевич, В. П. Гречин, М. М. Клюев // Специальная электрометаллургия. – 1973. – № 19. – С. 34-45.
12. Медовар, Б. И. Моделирование принудительного оплавления плоского расходуемого электрода при ЭШП [Текст] / Б. И. Медовар, Г. А. Бойко, В. П. Сердюкова // Проблемы специальной электрометаллургии. – 1975. – № 3. – С. 10-14.
13. Медовар, Б. И. Применение холодной модели ЭШП при моделировании процесса плавления расходуемых электродов [Текст] / Б. И. Медовар, Г. А. Бойко, С. П. Егоров // Рафинирующие переплавы. – К. : Наукова Думка, 1975. – № 2. – С. 63-67.
14. Walter, J. Plasma/MIG joining cladding 7:1 [Text] / J. Walter. – Mach and Tool Blue Book. – 1979. – Vol. 74, No. 12. – P. 99-100.
15. Костяков, В. И. Плазменно-индукционная плавка для фасонного литья [Текст] / В. И. Костяков, А. П. Ноженко, А. А. Волошин и др. // Проблемы специальной электрометаллургии. – 1982. – № 16. – С. 68- 70.
16. Безбах, Д. К. Исследование предварительного нагрева электрода для повышения производительности сварки [Текст] / Д. К. Безбах // Автоматическая сварка. – 1962. – № 4. – С. 28-29.
17. Попков, А. М. Влияние дополнительного подогрева электродной проволоки на температуру капель и электрические параметры процесса сварки [Текст] / А. М. Попков, Ж. Е. Абилов // Сварочное производство. – 1976. – № 3. – С. 12-13.
18. Тепловые процессы при электрошлаковом переплаве [Текст] / Под ред. Б. И. Медовара. – Киев : Наукова думка, 1978. – 304 с.
19. Глебов, А. Г. Электрошлаковый переплав [Текст] / А. Г. Глебов, Е. И. Мошкевич. – М. : Металлургия, 1978. – 216 с.
20. Пат. 775083, Бельгия, МКИ3 В22Д 23/06. Способ рафинирования металлов. Аннотации зарубежных патентов по вопросам специальной электрометаллургии // Специальная электрометаллургия, 1980. – № 36. – С. 22.
21. Пат. 282009, Австрия, НКИ3 31 2/03. Способ ЭШП. Изобретения за рубежом, 1973. – № 8. – С. 16.
22. А.с. № 268454 СССР, МКИ3 С52 5/56. Печь электрошлакового переплава [Текст] / П. П. Берг. – Заявка № 100152; заявл. 11.05.72; опубл. 15.03.76. Бюл. №13.
23. А.с. № 264426 СССР, МКИ3 В22Д 23/06. Способ электрошлакового переплава [Текст] / С. Б. Бакуменко. – Заявка № 100275; заявл. 17.12.71; опубл. 22.03.82.
24. Медовар, Б. И. Трансформация и механизмы удаления сульфидных включений при электрошлаковом переплаве электродов большого сечения [Текст] / Б. И. Медовар, Ю. Г. Емельяненко, В. М. Тихонов // Доклады АН СССР. – 1974. – Т. 218, № 2. – С. 406-408.
Published
2020-03-01
How to Cite
Bilonik , I., Popov , S., Shumykin , S., Davidchenco , S., & Bilonik , D. (2020). ANALYSIS OF INCREASING EFFICIENCY METHODS FOR ELECTROSLAG PROCESS BY MEANS OF CHANGING THE HEATING CONDITIONS OF THE CONSUMED ELECTRODE. Scientific Journal "Metallurgy", (1(41), 23-29. Retrieved from http://metal.journalsofznu.zp.ua/index.php/journal/article/view/6