Вакуумная газоразрядная печь
Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, а именно к устройствам вакуум-плазменного переплава металлов и сплавов. Цель - повышение качества слитка. Печь содержит вакуумную камеру, водоохлаждаемый кристаллизатор, плазмотроны с горячими полыми катодами, установленный горизонтально расходуемый электрод с механизмами его подачи и вращения. Механизмы перемещения электрода выполнены реверсивными. При включении печи с помощью плазмотрона, установленного соосно с переплавляемым электродом напротив его торца, осуществляется переплав электрода. Плазмотроны обогревают поверхность ванны слитка. Возвратно-поступательное перемещение электрода и его реверсивное вращение позволяют обеспечить равномерное падение капель переплавляемого металла по всей поверхности ванны жидкого металла. Форма кристаллизатора при этом может быть различной: прямоугольной, овальной, круглой. Это дает возможность улучшить структуру получаемого слитка и его качество. 2 ил.
Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, а именно к устройствам вакуум-плазменного переплава металлов и сплавов. Целью изобретения является повышение качества получаемого слитка. На фиг. 1 показана вакуумная газоразрядная печь, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Печь содержит вакуумную камеру 1 со средствами откачки газов (на чертеже не показаны водоохлаждаемый кристаллизатор 2, плазмотроны 3-5 с горячими полыми катодами 6-8, горизонтально установленный расходуемый электрод 9, механизмы подачи 10 расходуемого электрода и его вращения 11. Механизмы подачи 10 и вращения 11 электрода 9 выполнены реверсивными. Плазмотрон 3 расположен напротив оплавляемого конца электрода 9 соосно с ним. Продольные оси плазмотронов 4 и 5 лежат в плоскости, перпендикулярной оси электрода 9, и пересекают продольную ось кристаллизатора на уровне его торца, Источник электропитания 12 подключен к электроду 9 и плазмоторону 3. Другие источники электропитания 13 и 14 подключены к кристаллизатору 2 и соответственно к плазмотронам 4 и 5. Плазмотроны 3-5, электрод 9 и кристаллизатор 2 электрически изолированы от камеры 1 с помощью изоляторов 15. Вакуумная газоразрядная печь работает следующим образом. В камере 1 с помощью средств откачки создается вакуумное разрежение. В полости катодов 6-8 подается плазмообразующий газ, например аргон, включаются источники электропитания 12-14 и известным способом, например пробоем разрядного промежутка, зажигаются разряды плазмотронов 3-5. Включается механизм 10 подачи электрода 9, и электрод 9 подается в зону расплавления. Плазмотрон 3 осуществляет его оплавление, а плазмотроны 4 и 5 обогревают поверхность ванны 16 жидкого металла в кристаллизаторе 2. Происходит наплавление слитка 17. Подается электрод 9 так, чтобы обеспечивалось его равномерное перемещение вперед - назад, причем оплавляемый конец электрода 9 перемещается в промежутке между зонами каплепадения 18 и 19. При этом падение капель расплавленного металла происходит по всему пути движения конца электрода 9 от положения 18 до положения 19, что позволяет повысить равномерность глубины ванны 16 за счет вариации области каплепадения. Область каплепадения дополнительно расширяется за счет реверсивного вращения электрода 9 по часовой и против часовой стрелки. При вращении электрода 9 по часовой стрелке с наибольшей скоростью каплепадение происходит в зоне 20, а в случае вращения в противоположном направлении - в области 21. Вариации скорости и направления линейной подачи электрода 9, а также его вращения позволяют обеспечить падение капель переплавляемого металла практически по всей поверхности ванны 16 жидкого металла, в том числе и в зоне, непосредственно прилегающей к стенкам кристаллизатора, обогрев которой обычно вызывает затруднения. При этом форма кристаллизатора 2 может быть прямоугольной, овальной, круглой или иной. Соосная установка плазмотрона 3 и электрода 9 позволяет производить оплавление его торца в оптимальном режиме с постоянной скоростью независимо от положения электрода при его перемещении, так как мощность плазмотрона 3 с горячим полым катодом 6, передаваемая электроду 9, незначительно изменяется при вариации длины разрядного промежутка, что обусловлено высокой 20-50 эВ энергией направленного движения электродов, покидающих катодную полость. Выполнение механизмов подачи и вращения расходуемого электрода реверсивными позволяет обеспечить равномерность поступления жидкого металла по всей площади жидкометаллической ванны в кристаллизаторе, что дает возможность улучшить структуру получаемого слитка и повысить его качество.
Формула изобретения
ВАКУУМНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ПЕЧЬ, содержащая кристаллизатор, расходуемый электрод, установленный горизонтально, механизмы подачи и осевого вращения электрода, плазмотроны с источниками электропитания, причем один плазмотрон расположен напротив оплавляемого конца электрода соосно с ним, а продольные оси остальных плазмотронов лежат в плоскости, перпендикулярной оси электрода, и пересекают продольную ось кристаллизатора на уровне его торца, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества получаемого слитка, механизмы подачи и осевого вращения электрода выполнены реверсивными.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
