Установка электрошлакового уплотнения крупногабаритных обечаек

 

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, в частности к Р J7 а Ф :л о эо ел а

СВОЗ СОНЕТСНИХ

COLlHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН (51)5 С 22 В 9/IS

ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОМИТЕТ

По ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- H ASTOPGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(21) 4321231/02 (22) 28.10.87 (46) 15.12.91, Бюл, Р 46

<7! ) Производственное обьединение Жданов тякмаг " (72) К.А.: Берман, В.А. Шкода, А.Д. Чепурной, В.И. Нагаевский, П.С. Заболоцкий, А.В. Светловский, А,Н, Проскуряков, Г.П. Челпанов, Т.В. Тулинова, Н.П. Семковская, A.Ê. Цыпуленко, В.П. Скрипник и С.А, Беловолов

„,SU„„ l526ßô А1

2 (53) 669. I 87. 26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 140I900, кл. С 22 В 4/I8, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 139!104, кл, С 22 В 9/I8, 1986. (54) УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОКЛАКОВОГО УПЛОТНЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТННХ ОБЕЧАЕК (57) Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, в частности к

1520856 установкам для электрошлаковаго уплотнения крупногабаритных обечаек.

Цель изобретения — получение качественных крупногабаритных обечаек раз5 кого профиля и сечения. Установка содержит литейную форму 1 с прибыльной опокой 2, с расположенными по всему периметру кокилями 3. Над литейной формой 1 устанавливается само- 1О ходная платформа 4 с по19тальной конструкцией, На нижней площадке 6 установлены приводы 8, выходная шестерня 9 каждого из которых взаимосвязана с вертикально расположенной зубчатой рейкой

1О, взаимосвязанной с электрододержателями. Полажение электрадодержателя регулируется в радиальном направлении посредством переходника, фланца, пазов и крепежных элементов. Электрода- 20 держатель имеет две оси, вокруг которых разворачиваются щеки с электродами. Ориентация положения каждого

Изобретение относится к спецэлектраметаллургни, в частности к установкам, предназначенным для электрошлакового уплотнения металла.

Пель изобретения — получение качественных крупногабаритных абечаек разного профиля и сечения.

На фиг. 1 представлен .общий внд предлагаемой установки; на фиг. 2вид А на фиг.1; на фиг. 3 — узел I на фиг.1; на фиг.4 - внд Б-Б на фиг,3; на Фиг. 5 - вид В на фиг.3; на фиг. 6 — вид Г-Г на фиг.3 на фиг.7 - вид Д на фиг.З; на фиг,8— вид Е на фиг.1.

Установка содержит литейную форму 1 с прибыльной опокай 2, Прибыльная опока по периметру имеет какили 3, Над линейной формой 1 установлена самоходная платформа 4. На само" ходной платформе 4 смонтирована портальная конструкция 5, с площадка697

На площадке 6 установлены приводы 8. Выходная шестерня 9 каждого привода взаимосвязана с зубчатой рейкой IÎ, которая посредством прижимов" направляющих 11 установлена вертикально. На нижнем торце рейки IO жестко закреплен фланец 12, на котором выполнены продольные пазы 13. В nasax 13 размещены крепежные элемен30

55 электрода в горизонтальной и вертикальной плоскостях осуществляется посредством регулировочных винтов, Крепежные отверстия электрода выполнены по всей высоте электрода с одинаковым шагом. Электрододержатель sbiполнен в виде емкости с продольно расположенной перегородкой, К выпускному патрубку подсоединены через трубопроводы полости планки. С зубчатой рейкой 10 жестко скреплен трубопровод 35, объединяющий выходные патрубки дозатора шлака 38 и электромагнитного метательного устройства 37, Изобретение позволяет уплотнять крупногабаритные обечайки с разной толщиной стенок и разной геометрией профильного сечения, обеспечивая при этом высокое качество отливок, улучшение условий обслуживания. 1 3 п. ф-лы, 8 ил. ты 14, посредством которых скреплены фланец 12 и переходник 15. С переходником 15 скреплена пара осей 16 при этом все элементы стыкуемых поверхностей осей 16 и переходника 15 электрически изолированы посредством изолятора 17. Ra каждой оси 16 шарнирно установлена щека 18 с sosможностью фиксации положения посредством крепежного. узла 19. На щеке 18 выполнены пазы 20, в которых установлены регулиравачные винты 21. На верхние торцовые поверхности щек 18 опираются регулиравочные винты 22.

Посредством регулировочных винтов 21, 22 к щекам 18 крепятся электродадержатели 23, Электрадодержатели 23 одной пары осей 16 подключены посредствам электроподводов к разным фазам.

Электрододержатель 23 выполнен в виде емкости с продольиораспаложенной перегородкой 24, которая образует две полости: 25, 26, сообщающиеся между собой только в нижней части, К верхней части полости 25 подключен патрубок 27 ввода охлаждающей жидкости, а к верхней части полости 26 подключен выпускной патрубок 28.

К электрододержателю 23 крепится электрод 29 посредством прижимной планки 30. Прижимная планка 30 выполнена также в виде емкости с перегород15208

5 кой, образующей соединяющиеся полости 31 и 32. Полость 31 подсоединена посредством трубопровода к выпускному патрубку 28, а полость 32 к ныпускному патрубку 33.

Крепежные отверстия 34 электрода

29 выполнены по всей высоте электро" да с одинаковым шагом

К рейке 10 жестко прикреплен трубопровод 35 и направлен вниз вдоль электрододержателя 23. Верхний конец трубопровода 35 телескопически взаимосвязан с выходным патрубком 36, электромагнитного метательного устройства 37, установленного на площадке 7.

На площадке 7 установлен дозатор шлака 38, выходной патрубок 39 которого подсоединен к трубопроводу 36. 2П

Установка работает следующим образом.

На установке выплавляют крупногабаритные обечайки как с постоянной толщиной стенки правильной, симметричной 25 геометрией профиля поперечного сечения, так и разной толщинности при несимметричной геометрии профиля поперечного сечения. Поэтому расположение электродов 29 обогрева над кокилями 3 при близких общих габаритах обечайки требуют регулиронки их положения.

Самоходную платформу 4 перемещают по рельсовому пути и устанавливают над литейной формой l. К электродо35 держателям 23 крепят посредством прижимной планки 30 электроды 29, при этом крепежные элементы прижимной планки 30 вводят в нижние отверстия

34 электрода 29.

Затем ослабляется прижим. крепежных элементов 14, и переходник IS перемещается вдоль продольных пазов 13 фланца 12 до центрального положения пары электродон 29 в кокиле 3 с последующей фиксацией этого положения крепежными элементами !4. Таким об-- . разом устанавливают все группы электродов 29 °

Щеки 18 разворачиваются вокруг осей 16 до симметричного расположения электродов 29 относительно осей кокиля 3 и обеспечения равномерного зазора между электродами и стен ами кокиля с последующей фиксацией этого положения крепежным узлом 19.

Посредством перемещения электрододержателей 23 с регулироночными

56 6 винтами 21 вдоль пазов 20 щек 18 устанавливается оптимальный зазор между электродами 29. Перемещением элек" трододержателей 23 н вертикальной плоскости посредством регулировочных винтов 22 обеспечивает установку нижних торцов К пары электродов 29 на одном уровне. После этого платформу 4 отводят по рельсовому пути н сторону. Производят заливку жидкого металла и линейную форму I. Платформу 4 возвращают на линейную форму 4 и устанавливают таким образом, чтобы. ранее выставленные пары электродов 29 разместились над соотнетс-:нующими кокилями 3

С пульта управления включают приводы 8, выходная шестерня 9 начинает вращаться, нзаимоснязанная с ней рейка 10 перемещается ндоль прижимоннапранляющих 11 вниз, одновременно опускаются электрододержатели 23 с электродами 29 н полость кокилей 3.

При достижении между уроннем металлической ванны и нижним торцом К электродов 29 зазора величиной 15-25 мм, приводы 8 отключаются. Одновремено с опусканием электродов 29 с рейкой

10 опускается трубопровод 33 вдоль выходного патрубка 34. При установке электродов 29 н рабочем положении, нижний торец трубопровода 35 устанавливается над кокилем 2, при этом верхний конец трубопровода 35 охватывает нижний конец выходного патрубка 36 электромагнитного метательного устройства 37, чем обеспечивается создание прямолинейного тракта между электромагнитными метательным устройством 37 и кокилем 3.

Кроме того, связь: выходной патрубок

39 доэатора 38 — выходной патрубок

36 — трубопровод 36, является трактом между дозатором 38 и кокилем 3.

После установки электродов 29 и рабочее положение, из дозаторон 38 производится порционная загрузка шлака одновременно н каждый кокиль 3.

Подается электропитание электродам

29, при этом наличие изоляторов 17 между осями 16 и перецниками 15 полностью исключает замыкание через рейки 10 на прнноды 8, площадки 6,7, пла форму 4. Наводится шлаковая нанна и ведется обогрев верхней части отливки, соблюдая технологически обоснованный режим обогрева.

l520856

Посредством электромагнитного ме-! тательного устройства 37 в каждый кокиль 3 для измельчения структуры металла верхней части отливки со скоростью 50-60 м/с, В зону расплава

5 металла внедряются макрохолодильники в виде металлической дроби. Ири этом ,наличие прямолинейного замкнутого тракта между кокилем 3 и электромагнитным метательным устройством 37 обеспечивает эффективное без потерь по массе и скорости внедрение макрохолодильников непосредственно в зону расплава, что исключает усадочные раковины в прибыльной части отливки, 1 а следовательно, существенно снижается металлоемкость прибыльной части отливки, что влечет за собой увеличение выхода годного.

Наличие объединенного выходного участка тракта подачи макрохолодиль. ников и флюса в кокиль 3 упрощает обслуживание установки при большой по количеству и плотной о размещению 2 на рабочих площадках 6,7 в высокотемпературной зоне установки насыщенности оборудования.

Жесткое соединение трубопровода

35 с рейкой 10 обеспечивает подвод нижнего торца этого трубопровода непосредственно в зону ввода шлака и макрохолоднльников без дополнительных механизмов перемещения, наличие которых усложняло бы конструкцию установки в целом, а также обеспечивает постоянство ориентирования вводимой струи макрохолодильников относительно расположения электродов 29, обуславливающих в процессе обогрева зону повышенной температуры, а также ускоряет процесс наведения шлаковой ванны, т.к. порции шлака попадают в высокотемпературную зо" ну и уже в расплавленном ниде распределяются по площади кокиля, Одновременно с подачей электропитания на электроды 29, включается система охлаждения электродов. Охлаждающаяся жидкость подается под напором. через.патрубок 26 в полость 25. В полость 25 она перемещается вниз, далее . через канал, образованный нижним тор цем перегородки 24 и донной частью электрода 29, она попадает в полость

26 и перемещается вверх. Достигая верхний уровень полости 26 через выпускной патрубок 28 охлаждающая жидкость попадает через трубопровод в полость 31 планки 30, затем в полость

32 планки 30 и, пройдя зону охлажде" ния прижимной планки 30, попадает в выпускной патрубок 33 всей охлаждающей системы. Система охлаждения электродов 29 упрощает обслуживание установки, с одновременным обеспечением высокоэффективного охлаждения электродов 29 ° стабилизирующего технологические параметры электрического обогрева, что в свою очередь обеспечивает качество уплотнения отливки, После затвердевания отливки включаются приводы 8 на обратный ход, рейка IO вместе с электродержателями 23 поднимается вверх, выводя электроды 29 из кокилей 3; платформу 4 отводят по рельсовому пути в сторону.

В процессе уплотнения отливки в результате прохождения через электроды 29 больших токов с одновременным. расположением концов электродов 29 в высокотемпературном шлаковом расплаве происходит обгорание концов электродов, ведущее к уменьшению их длины. Поэтому при подготовке к выплавке следующей отливки, производят замену электродов, т,к, в противном случае при погружении электродов 29 в лаковую ванну на заданную глубину необходимо опустить электрододержатель 23 иа более низкий уро" вень, т.е. расстояние между зеркалом шлаковой ванны и токоподводом электрододержагеля 23 уменьшится, а, следовательно, изменяется перераспределение напряжения по длине эл, цени, т.е, изменяются электрические параметры обогрева шлаковой ванны, которые по своим значениям отличаются от технологически обоснованных, что ухудшает качество отливки, Корректировка режимов электрообогрева с пульта управления через трансформатор сложная, трудоемкая операция и при этом результаты этой оп рации не обеспечивают проведение обогрева по заданным режимам, В установке при подготовке к следующей плавке электроды 29 опускаются на заданную величину вылета и скрепляются с злектрододержателем 23 и прижимной планкой 30 посредством крепежных элементов, которые вводятся в следующие выше расположенные крепежные отверстия 34. Прн этом постоянство шага С между крепежнымн отверстиями 34 электродов 29 обеспеI0

I5?0856

РжЧ з чивает использование электродов 29 в течение нескольких плавок, т.е, уменьшается количественный расход электродов с одновременным обеспечением высокого качества партии отливок путем обеспечения стабилизации режимов электрообогрева при выплавке всей партии отливок.

Применение данного технического решения расширяет технологические возможности известных установок, т.к. обеспечивает уплотнение крупнотоннажкых обечаек с разной толщиной стенки и разной геометрией профильного сечения, обеспечивая при этом высокое качество партии отливок эа счет оптимального режима электрообогрева, обеспечиваемого регулировкой положения пар электродов, подключенных по бифилярной схеме. Кроме того установка упрощена в обслуживании.

Формула из обре текия

1. Установка электрошлакового уплотнения.крупногабаритных обечаек, содержащая литейную форму, прибыльную ! опоку, самоходную платформу с портальной конструкцией.с верхней и нижней площадками, приводные электрододержатели с электродами, приводные доваторы шпака и электромагнитные метательные устройства макрохолодильников, трубопровод, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью получения качественных крупногабаритных обечаек разного профиля и сечения, приводы элвктрододержателей установлены на нижней площадке портальной конструкции и каждый привод выполне5 ны в виде пары выходная шестерня вертикально расположенная зубчатая рейка, соединенная с электрододвржателем через переходник и фланцы, при этом во фланцв, закрепленном на нижнем торце рейки, выполнены продольные пазы, в которых установлены кре" пежные элементы переходника, изолированно скрепленного с парой осей, 5 на каждой из которых шарнирно с воз можностью фиксации смонтирована щека, на которой установлен с воэможностью ориентации в продольном и поперечном направлении посредством регулировочных винтов электрододвржатель, причем жестко скрепленной с зубчатой рейкой трубопровод размещен вдоль электрододержателя и телескопически взаимосвязан спрямолинейным участком выходного патрубка электромагнитного метательного стройства, к которому подсоединен дозатор шлака, 2 . Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что злектродо» держатель выполнен в виде емкости с продольно расположенной перегородкой для циркуляционного подвода и отвода воды, и к выпускному патрубку электрододержателя подсоединен трубопро35 вод охлаждения прижимной планки электрода, а крепежные отверстия электрода расположены по всей его высоте с одинаковым нагом, 1

1520856

1526856

О

П,Ч

1520856

Составитель Т, Морозова

Редактор Н. Тимонина Техред JI.Олийнык Корректор И. Муска

Заказ 4667 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!