способ переработки отходов жаропрочных сплавов

Формула изобретения

1. Способ переработки отходов жаропрочных сплавов, включающий их расплавление в вакуумно-индукционной печи с получением слитка и его последующим переплавом, отличающийся тем, что расплавленный в вакуумно-индукционной печи металл заливают в металлическую трубу и получают слиток диаметром 170-190 мм и длиной 2000-2500 мм, который переплавляют на установках электрошлакового кокильного литья с последующим получением шихтовых заготовок со стандартными показателями по кислороду и азоту.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов жаропрочных сплавов используют отходы литниковой системы литья по выплавляемым моделям, не содержащие керамики, и литниковые чаши, бракованные турбинные лопатки, содержащие керамику.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к переработке отходов жаропрочных сплавов в стандартную шихтовую заготовку 90 и длиной более 1000 мм.

Известен способ переработки отходов жаропрочных сплавов (см. «Применение электрошлакового переплава для регенерации отходов жаропрочных сплавов», Киев, Наукова думка, «Электрошлаковая технология», №2, 2005, с.23), заключающийся в том, что отходы жаропрочных сплавов перерабатываются способом электрошлакового переплава в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе.

Недостатком такого способа является необходимость предварительного переплава отходов в печах вакуумно-индукционной плавки для получения расходуемых электродов равномерного сечения, а также разнородность химического состава по длине слитка, связанная с угаром алюминия и титана.

Известен способ переработки отходов жаропрочных сплавов (Заявка на изобретение №2004108027/02 (008691) от 19.03.2004 «Способ электрошлакового кокильного литья»), заключающийся в том, что отходы жаропрочных сплавов перерабатываются способом одновременного наведения шлака и плавления металла.

Недостатком такого способа является сборка расходуемого электрода дорогими сварочными электродами; повышение содержания кислорода и азота особенно при переплаве литниковых чаш.

Известен способ переработки отходов жаропрочных сплавов (см. «Электрошлаковой процесс как основа методов электрошлаковой технологии», Киев, Наукова думка, 1986, с.20), заключающийся в том, что отходы жаропрочных сплавов перерабатываются способом получения стандартной шихтовой заготовки по технологической схеме ВИП + ЭШП (вакуумно-индукционная плавка + электрошлаковый переплав).

Недостатком такого способа является необходимость получения на вакуумно-индукционных печах расходуемых электродов для печей ЭШП диаметром 50-60 мм, что требует изготовления керамических форм под их заливку.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи получения стандартных шихтовых заготовок способом переработки отходов жаропрочных сплавов.

Решение заявляемой технической задачи достигается за счет использования способа переработки жаропрочных сплавов, включающего их расплавление в вакуумно-индукционной печи с получением слитка и его последующим переплавом, при этом расплавленный в вакуумно-индукционной печи металл заливают в металлическую трубу и получают слиток диаметром 170-190 мм и длиной 2000-2500 мм, и переплавляют его на установках электрошлакового кокильного литья с последующим получением шихтовых заготовок со стандартными показателями по кислороду и азоту.

Кроме того, при использовании заявляемого способа в качестве жаропрочных отходов применяют отходы литниковой системы литья по выплавляемым моделям, не содержащие керамики, и литниковые чаши, бракованные турбинные лопатки, содержащие керамику.

Способ отходов жаропрочных сплавов осуществляют следующим образом: как «первого» (отходы литниковой системы литья по выплавляемым моделям, в которых отсутствует керамика), так и «второго» сорта (литниковые чаши, бракованные турбинные лопатки, имеющие в теле остатки керамики) переплавляют в вакуумно-индукционных печах в слитки диаметром 170-190 мм и длиной 2000-2500 мм. Заливка расплавленного металла осуществляется в металлическую трубу, что позволяет значительно сократить затраты, отказавшись от керамических форм. Благодаря большому диаметру трубы и большой линейной усадке (2,5%) отливка легко удаляется из формы. Для предотвращения приварки отливки к дну формы в трубу засыпается стружка жаропрочного сплава той же марки. Полученный слиток в дальнейшем переплавляется на установке электрошлакового кокильного литья.

Предлагаемый способ переработки отходов жаропрочных сплавов, осуществляемый в вакуумно-индукционных печах с последующим переплавом полученного расходуемого электрода на установках ЭКЛ (электрошлакового кокильного литья), обеспечивает получение стандартных шихтовых заготовок со стандартными показателями на наличие кислорода и азота, гарантирует переход керамики в шлак, обеспечивает однородность химического состава по всей длине слитка, позволяет значительно сократить расход сварочных электродов, повысить производительность получения слитков.