Industrial electroheat equipment - Test methods for electroslag remelting furnaces

Applicable to industrial electroslag remelting furnaces having one or more electrodes and having different melting power supplies, such as alternating current, direct current, or low-frequency current. Standardizes electroslag remelting furnace test conditions and methods to determine the main parameters and technical characteristics. The contents of the corrigendum of December 2008 have been included in this copy.

Equipements électrothermiques industriels - Méthodes d'essai des fours de refusion sous laitier électroconducteur

Est applicable aux fours industriels de refusion sous laitier électroconducteur qui possèdent une ou plusieurs électrodes et qui sont alimentés par différentes sources d'énergie de fusion, courant alternatif, courant continu ou courant à basse fréquence. Normalise les conditions et les méthodes d'essai des fours de refusion sous laitier électroconducteur afin d'en déterminer les principaux paramètres et les caractéristiques techniques. Le contenu du corrigendum de décembre 2008 a été pris en considération dans cet exemplaire.

General Information

Status
Published
Publication Date
25-Aug-2005
Drafting Committee
MT 28 - TC 27/MT 28
Current Stage
DELPUB - Deleted Publication
Start Date
16-Jun-2020
Completion Date
30-Mar-2018

Relations

Effective Date
05-Sep-2023
Effective Date
05-Sep-2023

Overview

IEC 60779:2005 is an international standard developed by the International Electrotechnical Commission (IEC) that specifies test methods for industrial electroslag remelting (ESR) furnaces. This standard applies to electroslag remelting furnaces utilizing one or more electrodes and operating with various melting power supplies such as alternating current (AC), direct current (DC), or low-frequency current. It standardizes the testing conditions and procedures to accurately determine the main operational parameters and technical characteristics of these specialized electroheat furnaces.

The 2005 edition consolidates amendments and corrigenda, including updates issued in December 2008, ensuring that the document reflects the latest advances and industry requirements for ESR furnace testing.

Key Topics

The standard covers a comprehensive range of technical test methods and guidelines designed to guarantee consistency and reliability in testing electroslag remelting furnaces. Key test topics include:

  • Types of Tests and General Performance Conditions
    Definitions of various testing methods and general guidelines to ensure repeatable and valid test results.

  • Technical Testing Recommendations
    Detailed procedures for:

    • Measuring electrode ram stroke and speed
    • Determining electrode exchange times
    • Evaluating secondary circuit parameters such as open-circuit voltage and electrical characteristics
    • Assessing power qualities including active power, reactive power, and power factor
    • Temperature monitoring of components exposed to strong magnetic fields and heat radiation
    • Cooling-water temperature rise, flow rate, and heat loss measurements
    • Melting rate of consumable electrodes and specific energy consumption
    • Vacuum parameters for vacuum ESR furnaces
    • Chamber pressure measurement for pressurized ESR furnaces
    • Gas composition analysis for ESR furnaces operating under inert atmospheres
  • Representative Electrical Circuit Examples
    Illustrations of typical single-phase, three-phase, and coaxial ESR furnace circuits to support test execution understanding.

  • Definitions and Terminology
    Standardized terms and definitions ensure clarity and consistency in communication among industry professionals.

Applications

IEC 60779:2005 provides essential test methods that help manufacturers, operators, and quality assurance teams in the electroheat industry to:

  • Ensure the performance and safety of electroslag remelting furnaces across diverse power supply configurations.
  • Validate furnace operational parameters in accordance with internationally recognized procedures, facilitating global compliance and interoperability.
  • Optimize process efficiency by assessing melting rates and energy consumption, thereby supporting sustainable manufacturing practices.
  • Maintain equipment reliability by monitoring thermal and electrical performance under various operational and environmental conditions.
  • Support research and development initiatives in industrial electroheat applications involving ESR furnaces, especially in metallurgy, alloy production, and specialty steel manufacturing.

Related Standards

IEC 60779 complements other IEC standards and international norms related to industrial electroheat equipment, including but not limited to:

  • IEC 60034 series for electrical machinery and rotating equipment connected to industrial power supplies.
  • IEC standards on electrothermal furnaces and allied equipment tailored to specific processes.
  • ISO standards covering metallurgy and heat treatment processes where electroslag remelting is integrated.

Utilizing IEC 60779 alongside related electrothermal and electrical equipment standards ensures a cohesive approach to furnace testing, operation, and quality management.


Keywords: IEC 60779, electroslag remelting furnace, industrial electroheat equipment, ESR furnace tests, electrical parameters, melting rate, energy consumption, vacuum ESR furnace, pressurized furnace testing, inert gas atmosphere, electrothermal furnace standards.

Standard

IEC 60779:2005 - Industrial electroheat equipment - Test methods for electroslag remelting furnaces

English and French language
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Frequently Asked Questions

IEC 60779:2005 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Industrial electroheat equipment - Test methods for electroslag remelting furnaces". This standard covers: Applicable to industrial electroslag remelting furnaces having one or more electrodes and having different melting power supplies, such as alternating current, direct current, or low-frequency current. Standardizes electroslag remelting furnace test conditions and methods to determine the main parameters and technical characteristics. The contents of the corrigendum of December 2008 have been included in this copy.

Applicable to industrial electroslag remelting furnaces having one or more electrodes and having different melting power supplies, such as alternating current, direct current, or low-frequency current. Standardizes electroslag remelting furnace test conditions and methods to determine the main parameters and technical characteristics. The contents of the corrigendum of December 2008 have been included in this copy.

IEC 60779:2005 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 25.180.10 - Electric furnaces. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

IEC 60779:2005 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC 60779:2005/COR1:2008, IEC 60779:2020. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-08
Equipements électrothermiques industriels –
Méthodes d'essai des fours de refusion
sous laitier électroconducteur

Industrial electroheat equipment –
Test methods for electroslag
remelting furnaces
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60779:2005
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available
nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
contact avec le Service client (voir ci-dessous) Centre (see below) for further information.
pour plus d’informations.
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-08
Equipements électrothermiques industriels –
Méthodes d'essai des fours de refusion
sous laitier électroconducteur

Industrial electroheat equipment –
Test methods for electroslag
remelting furnaces
 IEC 2005 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 60779 © CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4

1 Domaine d’application et objet.8
2 Références normatives.8
3 Termes et définitions .8
4 Types et conditions générales de performances des essais.14
4.1 Types d'essais .14
4.2 Conditions générales des performances d'essai .16
5 Recommandations pour les essais techniques.16
5.1 Mesure de la course efficace du déplacement du vérin de l'électrode .16
5.2 Mesure de la vitesse du déplacement de l'électrode .16
5.3 Mesure du temps nécessaire pour l'échange d'électrodes .16
5.4 Mesure de la tension secondaire à vide de l'installation électrothermique.16
5.5 Mesure des paramètres électriques du circuit secondaire de l'installation
électrothermique .16
5.6 Mesure de la puissance active, de la puissance réactive et du facteur de
puissance de l'installation électrothermique.26
5.7 Mesure de la température des éléments constitutifs qui sont soumis à un
champ magnétique de forte intensité et/ou chauffés par rayonnement ou par
convection.28
5.8 Mesure de l'élévation de température de l'eau de refroidissement .30
5.9 Mesure du débit et des déperditions de chaleur de l'eau de refroidissement.30
5.10 Vacant.30
5.11 Mesure de la vitesse de fusion de la ou des électrodes consommables .30
5.12 Détermination de la consommation d'énergie massique.32
5.13 Mesure des paramètres de vide d'un four de refusion sous laitier
électroconducteur sous vide .32
5.14 Mesure de la pression dans la chambre d'un four de refusion sous laitier
électroconducteur sous pression .34
5.15 Mesure de la composition des gaz pour un four de refusion sous laitier
électroconducteur fonctionnant dans une atmosphère de gaz inertes .34

Figure 1 – Exemple d'un circuit monophasé pour un four de refusion sous laitier
électroconducteur .18
Figure 2 – Exemple d'un circuit triphasé pour un four de refusion sous laitier
électroconducteur .24
Figure 3 – Exemple d'un circuit pour un four coaxial de refusion sous laitier
électroconducteur .28

60779  IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope and object.9
2 Normative references .9
3 Terms and definitions .9
4 Type of tests and general conditions of their performance .15
4.1 Type of tests .15
4.2 General conditions of test performance .17
5 Recommendations for technical tests .17
5.1 Measurement of the effective stroke of the electrode ram motion .17
5.2 Measurement of the speed of the electrode motion.17
5.3 Measurement of the time interval for exchanging electrodes.17
5.4 Measurement of the open-circuit secondary voltage of the electroheat
installation.17
5.5 Measurement of the electrical parameters of the secondary circuit of the
electroheat installation .17
5.6 Measurement of the active power, reactive power and power factor of the
electroheat installation .27
5.7 Measurement of the temperature of components which are subjected to
strong magnetic field and/or radiated or converted heat .29
5.8 Measurement of the temperature rise of the cooling-water.31
5.9 Measurement of the cooling-water flow rate and heat losses .31
5.10 Measurement of the intensity of the magnetic field at or near an electroslag
remelting furnace .31
5.11 Measurement of the melting rate of consumable electrode(s) .31
5.12 Determination of the specific energy consumption .33
5.13 Measurement of vacuum parameters for a vacuum electroslag remelting
furnace.33
5.14 Measurement of the pressure in the chamber of a pressurized electroslag
remelting furnace .35
5.15 Measurement of the gas composition of an electroslag remelting furnace
working under an inert gas atmosphere .35

Figure 1 – Example of a single-phase electroslag remelting furnace circuit .19
Figure 2 – Example of a three-phase electroslag remelting furnace circuit .25
Figure 3 – Example of a coaxial electroslag remelting furnace circuit.29

– 4 – 60779  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ÉQUIPEMENTS ÉLECTROTHERMIQUES INDUSTRIELS –
MÉTHODES D'ESSAI DES FOURS DE REFUSION
SOUS LAITIER ÉLECTROCONDUCTEUR

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60779 a été établie par le comité d’études 27 de la CEI:
Chauffage électrique industriel.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition publiée en 1983 et constitue
une révision technique.
Les modifications techniques importantes qui ont été apportées à l'édition antérieure
correspondent aux essais techniques complémentaires décrits en 5.1, 5.2, 5.3, 5.9, 5.10,
5.11, 5.13, 5.14 et 5.15.
60779  IEC:2005 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
INDUSTRIAL ELECTROHEAT EQUIPMENT –
TEST METHODS FOR ELECTROSLAG
REMELTING FURNACES
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60779 has been prepared by IEC technical committee 27:
Industrial electroheating equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1983 and constitutes a
technical revision.
The significant technical changes with respect to the previous edition are the additional
technical tests described in 5.1, 5.2, 5.3, 5.9, 5.10, 5.11, 5.13, 5.14 and 5.15.

– 6 – 60779 © CEI:2005
Le texte de la présente norme est basé sur les documents suivants:
FDIS Rapport de vote
27/474/FDIS 27/494/FDIS
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
Le contenu du corrigendum de décembre 2008 a été pris en considération dans cet
exemplaire.
60779 © IEC:2005 – 7 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
27/474/FDIS 27/494/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under http://webstore.iec.ch in the
data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
The contents of the corrigendum of December 2008 have been included in this copy.

– 8 – 60779  CEI:2005
ÉQUIPEMENTS ÉLECTROTHERMIQUES INDUSTRIELS –
MÉTHODES D'ESSAI DES FOURS DE REFUSION
SOUS LAITIER ÉLECTROCONDUCTEUR

1 Domaine d’application et objet
La présente Norme internationale s'applique aux fours industriels de refusion sous laitier
électroconducteur dont la capacité assignée est supérieure ou égale à 50 kg.
La présente norme est applicable aux fours industriels de refusion sous laitier électro-
conducteur qui possèdent une ou plusieurs électrodes et qui sont alimentés par différentes
sources d'énergie de fusion, courant alternatif, courant continu ou courant à basse fréquence.
La présente norme a pour objet de normaliser les conditions et les méthodes d'essai des
fours de refusion sous laitier électroconducteur afin d'en déterminer les principaux paramètres
et les caractéristiques techniques.
La présente norme ne couvre pas l'ensemble des méthodes d'essai qu'il est possible de
mettre en œuvre pour l'évaluation technique et économique de ces fours.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-841:2004, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Partie 841:
Électrothermie industrielle
CEI 60398:1999, Chauffage électrique industriel – Méthodes générales d'essai
CEI 60676:2002, Chauffage électrique industriel – Méthodes d'essai des fours à arc direct
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants ainsi que ceux de la
CEI 60050-841 et de la CEI 60676 s’appliquent.
3.1
four de refusion sous laitier électroconducteur
four de refusion dans lequel la charge, normalement constituée d'une électrode consom-
mable, est refondue au moyen d'un chauffage par résistance directe d'un laitier liquide
électroconducteur
NOTE Ce laitier est contenu dans une lingotière (creuset).
3.2
installation électrothermique comportant un four de refusion sous laitier
électroconducteur
ensemble complet constitué par l'équipement électrothermique et les accessoires électriques
et mécaniques nécessaires pour le fonctionnement et l'utilisation d'un four de refusion sous
laitier électroconducteur
60779  IEC:2005 – 9 –
INDUSTRIAL ELECTROHEAT EQUIPMENT –
TEST METHODS FOR ELECTROSLAG
REMELTING FURNACES
1 Scope and object
This International Standard applies to industrial electroslag remelting furnaces, the rated
capacity of which is equal to, or greater than, 50 kg.
This standard is applicable to industrial electroslag remelting furnaces having one or more
electrodes and having different melting power supplies, such as alternating current, direct
current, or low-frequency current.
The object of this standard is the standardization of electroslag remelting furnace test
conditions and methods to determine the main parameters and technical characteristics.
This standard does not cover all possible test methods which may be carried out for the
technical and economic assessment of furnaces.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition applies. For undated references, the latest edition of
the referenced documents (including any amendments) applies.
IEC 60050-841:2004, International Electrotechnical Vocabulary – Part 841: Industrial
electroheat
IEC 60398:1999, Industrial electroheating installations – General test methods
IEC 60676:2002, Industrial electroheating equipment – Test methods for direct arc furnaces
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions, as well as those given
in IEC 60050-841 and IEC 60676, apply.
3.1
electroslag remelting furnace
remelting furnace in which the charge, usually a consumable electrode, is remelted by direct
resistance heating of an electrical conductive molten slag
NOTE The slag is contained in a mould (crucible).
3.2
electroheat installation with an electroslag remelting furnace
complete assembly of electroheat equipment and electrical and mechanical accessories
necessary for operation and utilization of an electroslag remelting furnace

– 10 – 60779  CEI:2005
NOTE L'équipement électrique comprend notamment les conducteurs et l'appareillage de raccordement des
circuits de puissance, de contrôle et de réglage ainsi que la ou les sources d'énergie de fusion lorsque le dispositif
possède sa ou ses propres sources.
3.3
puissance d'une installation électrothermique
puissance apparente S (en kVA) ou puissance active P (en kW) mesurée à l'entrée de la ligne
d'alimentation
3.4
facteur de puissance d'une installation électrothermique (cos φ)
rapport de la puissance active à la puissance apparente mesurée à l'entrée de la ligne
d'alimentation
3.5
lingotière (creuset) d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
conteneur en matériau non consommable et refroidie par eau qui donne sa forme au lingot
fabriqué par le procédé de refusion sous laitier électroconducteur et qui contient le laitier
fondu
3.6
circuit électrique secondaire d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
circuit électrique se refermant sur la source d'énergie de fusion et qui peut comprendre
a) les bornes de sortie de la source d'énergie de fusion;
b) le dispositif d'alimentation en courant à haute intensité (jeux de barres et/ou câbles);
c) les commutateurs de barres, s'ils sont nécessaires;
d) la pince d'électrode;
e) le prolongateur d'électrode;
f) l'électrode ou les électrodes consommables (suivant le mode de connexion);
g) le laitier fondu conducteur (sauf dans le cas d'essais en court-circuit);
h) le lingot refondu (sauf dans le cas d'un four possédant plus de deux électrodes);
i) la plaque de base (suivant le mode de connexion)
3.7
électrode consommable
pièce(s) solide(s) en contact avec le laitier fondu qui conduit(sent) le courant électrique
nécessaire au processus de fusion et constituée(s) par le matériau nécessaire à la formation
du lingot
3.8
tension en charge d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
a) tension qui peut être mesurée entre les deux points suivants (non applicable aux fours
possédant deux électrodes qui correspondent à l'alimentation en courant alternatif
monophasé):
– la plaque de base;
– la ou les pinces d'électrode amenant le courant électrique de fusion à l'électrode ou
aux électrodes consommable(s) ou au(x) prolongateur(s)
NOTE Voir U dans les Figures 1 et 2.
F
b) dans le cas des fours qui possèdent deux électrodes correspondant à l'alimentation en
courant alternatif monophasé, la tension mesurée entre les deux pinces d'électrode
c) dans le cas d'un four de refusion sous laitier électroconducteur de conception coaxiale et
pour une alimentation monophasée alternative, la tension mesurée entre la pince
d'électrode et le point de raccordement commun des conducteurs de retour multiples
NOTE Voir U dans la Figure 3.
F
60779  IEC:2005 – 11 –
NOTE The electrical equipment comprises, in particular, the conductors and switchgear in the power, control and
regulating circuits, and the melting power supply(ies), when the device has its own melting power supply(ies).
3.3
power of an electroheat installation
apparent power S (in kVA) or active power P (in kW) measured at the input of the supply line
3.4
power factor of an electroheat installation (cos φ)
ratio of the active power to the apparent power measured at the input of the supply line
3.5
mould (crucible) of an electroslag remelting furnace
water-cooled non-consumable container which shapes the ingot to be produced by the
electroslag remelting process and which contains the molten slag
3.6
secondary electrical circuit of an electroslag remelting furnace
electrical circuit which is closed by the melting power supply and may include
a) output terminals of melting power supply;
b) high-current feeder (busbars and/or cables);
c) bus switches, if required;
d) electrode clamp;
e) electrode stub;
f) consumable electrode or electrodes (depending on the connection system);
g) conductive molten slag (not included in the short-circuit test);
h) remelted ingot (not included in the case of the furnace with more than two electrodes);
i) base plate (depending on the connection system)
3.7
consumable electrode
solid part(s) in contact with the molten slag which carries the electrical current necessary for
the melting operation and is constituted of the material necessary for the formation of the
ingot
3.8
on-load voltage of an electroslag remelting furnace
a) voltage which can be measured between the following two points (not applicable for a
furnace with two electrodes corresponding to single-phase a.c. power supply):
– the base plate;
– the electrode clamping device(s) bringing the melting electrical current to the
consumable electrode(s) or stub(s)
NOTE See U in Figures 1 and 2.
F
b) for a furnace with two electrodes corresponding to single-phase a.c. power supply, voltage
measured between the two electrode clamping devices
c) in the case of an electroslag remelting furnace of a coaxial design for a single-phase a.c.
power supply, the voltage measured between the electrode clamping device and the point
of common connection of the multiple return conductors
NOTE See U in Figure 3.
F
– 12 – 60779  CEI:2005
3.9
fréquence assignée du four f (Hz)
n
valeur qui correspond à l'intensité assignée du four, si le four est construit pour une gamme
de fréquences
3.10
intensité assignée du four I à la fréquence assignée f
n n
courant maximal pour le fonctionnement continu pour lequel le four est conçu
3.11
valeurs assignées d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
valeurs assignées, incluant l'intensité assignée du four I , la puissance assignée du four P et
n n
la fréquence assignée du four f , pour lesquelles le four est conçu
n
3.12
fonctionnement continu d'un four
fonctionnement pendant lequel le lingot solide est produit et solidifié et l'électrode
consommable est progressivement refondue en continu
3.13
régime permanent d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
état d'un four tel qu'en fonctionnement continu les paramètres électriques et thermiques ont
atteint des valeurs relativement constantes
3.14
vitesse de fusion de l'électrode consommable V (kg/min)
m
quantité d'électrode(s) consommable(s) refondue(s) mesurée en kilogrammes par unité de
temps (min)
3.15
consommation d'énergie massique e (kWh/kg)
rapport de la quantité totale d'énergie électrique (kWh) mesurée à l'entrée de ligne
d'alimentation qui est consommée par une installation électrothermique pour la fusion de la
charge dans les conditions de fonctionnement normal définies d'un commun accord par le
fabricant et l'utilisateur au poids du lingot produit (kg)
3.16
plaque de base refroidie par eau d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
plaque refroidie par eau installée au fond de la lingotière pour contenir le métal liquide et le
laitier au début de la fusion dans tous les cas et qui est connectée au(x) câble(s) ou au(x)
jeu(x) de barres pour garantir que le courant traverse le circuit électrique secondaire dans le
cas où le four fonctionne avec une seule électrode consommable
3.17
commutateur haute tension du four
commutateur haute tension destiné à mettre sous et hors tension, sous charge, le
transformateur du four conformément aux exigences de fonctionnement
[CEI 60676, 3.8, modifié]
3.18
transformateur de four de refusion sous laitier électroconducteur
transformateur alimentant un four de refusion sous laitier électroconducteur

60779  IEC:2005 – 13 –
3.9
rated furnace frequency f (Hz)
n
value corresponding to the rated furnace current, if the furnace is built for a frequency range
3.10
rated furnace current I at rated frequency f
n n
maximum current for continuous operation for which the furnace is designed
3.11
rated values of an electroslag remelting furnace
rated values, including rated furnace current I , rated furnace power P , and rated furnace
n n
frequency f , for which the furnace is designed
n
3.12
continuous operation of a furnace
operation during which the solid ingot is produced and solidified and the consumable
electrode is progressively added during the whole process
3.13
steady state of an electroslag remelting furnace
state of a furnace in which, in continuous operation, electrical and thermal parameters have
reached relatively constant values
3.14
(kg/min)
melting rate of consumable electrode V
m
quantity of remelted consumable electrode(s) measured in kilograms within a unit time (min)
3.15
specific energy consumption e (kWh/kg)
ratio of the total amount of electric energy (kWh) measured at the input of the supply line,
which is consumed by an electroheat installation for melting the charge in normal operating
conditions agreed upon between the manufacturer and the user, to the weight of the ingot
produced (kg)
3.16
water-cooled base plate of an electroslag remelting furnace
water-cooled plate installed at the bottom of the mould to contain liquid metal and slag at the
beginning of melting in any case, and connected to the cable(s) or busbar(s) to make sure
that the current flows through the secondary electrical circuit in the case of furnace operation
with one consumable electrode
3.17
furnace high-voltage switch
high-voltage switch for switching on and off, under load, the furnace transformer, in accord-
ance with operating requirements
[IEC 60676, 3.8]
3.18
electroslag remelting furnace transformer
transformer supplying an electroslag remelting furnace

– 14 – 60779  CEI:2005
3.19
pince d'électrode
équipement métallique et refroidi par eau destiné à maintenir une électrode et à l'alimenter en
courant
[VEI 841-26-39, modifié]
3.20
débit de l'eau de refroidissement (m /h)
somme des débits suivants:
a) débit de l'eau utilisée pour refroidir la lingotière et la plaque de base;
b) débit de l'eau utilisée pour refroidir la ligne à courant élevé;
c) débit de l'eau utilisée pour refroidir le transformateur du four;
d) débit de l'eau utilisée pour refroidir les autres éléments du four
[CEI 60676, 3.25, modifié]
3.21
configuration coaxiale du four de refusion sous laitier électroconducteur
configuration telle que plus de deux conducteurs de retour sont régulièrement répartis autour
du creuset du four de refusion sous laitier électroconducteur
4 Types et conditions générales de performances des essais
4.1 Types d'essais
Les essais doivent être effectués dans les conditions de fonctionnement avec un laitier de
composition fixée d'un commun accord entre le fabricant et l'utilisateur.
Pour évaluer une installation électrothermique comprenant un four de refusion sous laitier
électroconducteur, il est recommandé de réaliser les essais suivants dans l'ordre indiqué:
1) mesure de la course efficace du déplacement du vérin de l'électrode (voir 5.1);
2) mesure de la vitesse du déplacement de l'électrode (voir 5.2);
3) mesure de l'intervalle de temps pour l'échange de deux électrodes (voir 5.3);
4) mesure de la tension secondaire à vide de l'installation électrothermique (voir 5.4);
5) mesure des paramètres électriques du circuit secondaire de l'installation électro-
thermique (voir 5.5);
6) mesure de la puissance active, de la puissance réactive et du facteur de puissance de
l'installation électrothermique (voir 5.6);
7) mesure de la température des éléments constitutifs qui sont soumis à un champ
magnétique de forte intensité et/ou chauffés par rayonnement ou par convection (voir
5.7);
8) mesure de l'élévation de température de l'eau de refroidissement (voir 5.8);
9) mesure du débit et des déperditions de chaleur de l'eau de refroidissement (voir 5.9);
10) mesure de l'intensité du champ magnétique au niveau ou à proximité du four de refusion
sous laitier électroconducteur (voir 5.10);
11) mesure de la vitesse de fusion de la ou des électrodes consommables (voir 5.11);
12) mesure de la consommation d'énergie massique (voir 5.12);
13) mesure des paramètres de vide d'un four de refusion sous laitier électroconducteur sous
vide (voir 5.13);
14) mesure de la pression dans l'enceinte d'un four de refusion sous laitier électroconducteur
sous pression (voir 5.14);
15) mesure de la composition des gaz pour un four de refusion sous laitier électroconducteur
fonctionnant dans une atmosphère de gaz inerte (voir 5.15).

60779  IEC:2005 – 15 –
3.19
electrode clamp
metallic, water-cooled equipment for holding an electrode and supplying the current to the
electrode
[IEV 841-26-39, modified]
3.20
cooling-water flow rate (m /h)
addition of the following flow rates:
a) flow rate of water to cool mould and base plate;
b) flow rate of water to cool high-current line;
c) flow rate of water to cool the furnace transformer;
d) flow rate of water to cool the other elements of the furnace
[IEC 60676, 3.25, modified]
3.21
coaxial arrangement of the electroslag remelting furnace
arrangement of more than two return conductors symmetrically positioned around the crucible
for the electroslag remelting furnace
4 Type of tests and general conditions of their performance
4.1 Type of tests
The tests shall be carried out under operating conditions including the composition of
electroslag agreed upon between the manufacturer and the user.
For the assessment of an electroheat installation containing an electroslag remelting furnace,
the following tests are recommended to be performed in the following order:
1) measurement of the effective stroke of the electrode ram motion (see 5.1);
2) measurement of the speed of the electrode motion (see 5.2);
3) measurement of the time interval for the exchange of two electrodes (see 5.3);
4) measurement of the open-circuit secondary voltage of the electroheat installation (see
5.4);
5) measurement of the electrical parameters of the secondary circuit of the electroheat
installation (see 5.5);
6) measurement of the active power, reactive power and power factor of the electroheat
installation (see 5.6);
7) measurement of the temperature of components which are subjected to strong
magnetic field and/or radiated or converted heat (see 5.7);
8) measurement of the temperature rise of the cooling water (see 5.8);
9) measurement of the cooling-water flow rate and heat losses (see 5.9);
10) measurement of the intensity of the magnetic field at or near an electroslag remelting
furnace (see 5.10);
11) measurement of the melting rate of consumable electrode(s) (see 5.11);
12) measurement of the specific energy consumption (see 5.12);
13) measurement of the vacuum parameters for a vacuum electroslag remelting furnace
(see 5.13);
14) measurement of the pressure in the chamber of a pressurized electroslag remelting
furnace (see 5.14);
15) measurement of the gas composition for an electroslag remelting furnace working
under inert gas atmosphere (see 5.15).

– 16 – 60779  CEI:2005
4.2 Conditions générales des performances d'essai
Les performances des essais doivent être conformes aux spécifications de la CEI 60398.
Le four doit être préparé pour les essais et mis en fonctionnement sur le site de l'utilisateur
conformément aux instructions de service et aux exigences de travail en sécurité.
5 Recommandations pour les essais techniques
5.1 Mesure de la course efficace du déplacement du vérin de l'électrode
La course efficace du déplacement du vérin de l'électrode est la distance qui sépare la
position supérieure limitée de la position inférieure limitée du vérin de l'électrode là où le
déplacement s'arrête.
Cette mesure doit être effectuée avec une règle, le four étant alors hors tension.
5.2 Mesure de la vitesse du déplacement de l'électrode
Cette mesure doit être effectuée avec une commande manuelle du système de déplacement
de l'électrode dans deux directions sous réserve que le four soit équipé de l'électrode ou des
électrodes d'un poids et d'une longueur correspondant aux valeurs les plus élevées admises
par le concepteur.
NOTE La mesure peut être réalisée par une autre méthode, par exemple en utilisant une commande par signal
électrique.
La mesure de la vitesse du déplacement doit être réalisée avec un chronomètre (ou un
dispositif de commande électronique avec décompte du temps) en notant la distance couverte
par le bras de l'électrode par rapport à son support fixe.
5.3 Mesure du temps nécessaire pour l'échange d'électrodes
Cet essai est destiné à vérifier que le temps nécessaire pour l'échange d'électrodes satisfait
aux exigences ayant fait l'objet d'un accord entre le fabricant et l'utilisateur lorsque le four est
équipé de deux jeux de systèmes d'entraînement de l'alimentation de l'électrode.
Le temps qui doit être mesuré avec un chronomètre est le temps écoulé entre le moment où
le courant secondaire devient nul après la fusion de la première électrode et son retrait du
laitier fondu et le moment où l'électrode suivante est plongée dans le laitier
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.

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