Вакуумная индукционная печь
Сущность изобретения: в вакуумной индукционной печи, включающей герметичный кожух, образующий внутреннее пространство печи, разделенное вакуумным затвором на плавильную и вспомогательную камеры с выходом, снабженным вакуумным затвором, а также тележку с разливочным оборудованием, на тележке установлено устройство полунепрерывного литья с охлаждаемым кристаллизатором, а во вспомогательной камере выполнены стационарные вводы для охладителя и энергопитания, соединенные с устройством полунепрерывного литья посредством гибкой системы трубопроводов и кабелей, один конец которой , соединенный с вводами, закреплен неподвижно, а другой выполнен с возможностью перемещения вместе с тележкой. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) * , "„QQ6?2 г I -,:;; г; Ц„" 1 Е,: А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845396/02 (22) 29.06,90 (46) 07.01,93. Бюл, М 1 (71) Научно-исследовательский институт металлургии (72) Ю,Х, Шварцман, Ф.И, Швед, В,Г, Мизин, Е, Р, Коротков, В, В. Полежаев, P. Ф, Максутов, В.С. Герасимов и С.М. Степанов (56) Линчевский Б. В. Вакуумная индукционная плавка. М,; Металлургия, 1975, с. 150, Лейканд М. С. Электрические печи. М,: 1968, с. 302 †3, (54) ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ (57) Сущность изобретения: в вакуумной индукционной печи, включающей герметичный кожух, образующий внутреннее просте Изобретение относится к металлургии, а именно к производству металла в вакуумных индукционных печах. В современной металлургии широко применяются вакуумные индукционные печи полунепрерывного действия, которые, кроме плавильной камеры, включают вспомогательную камеру для размещения изложниц и камеру загрузки. Одним из современных агрегатов такого типа является печь формы "Консарк", Она включает прямоугольную плавильную камеру и на одном с ней горизонте вспомогательную камеру для размещения тележки с изложницами. Использование вспомогательной камеры, отделенной от плавильной вакуумным затвором и имеющей выход наружу печи также с вакуумным затвором, позволяет осуществлять подачу состава в плавильную камеру и наружу печи без нарушения вакуума в плавильной камере. Недо !Ы„» 1786353 А1 ранство печи, разделенное вакуумным затвором на плавильную и вспомогательную камеры с выходом, снабженным вакуумным затвором, а также тележку с разливочным оборудованием, на тележке установлено устройство полунепрерывного литья с охлаждаемым кристаллизатором, а вО вспомогательной камере выполнены стационарные вводы для охладителя и энергопитания, соединенные с устройством полунепрерывного литья посредством гибкой системы трубопроводов и кабелей, один конец которой, соединенный с вводами, закреплен неподвижно, а другой выполнен с возможностью перемещения вместе с тележкой, 2 ил, статком такой печи является то, что разливка металла возможна только в изложницы, материал которых (чугун) может загрязнять поверхностные слои слитка, что значительно ухудшает качество металла, особенно специальных никелевых сплавов. Другим недостатком является низкий выход годного из-за потерь металла в виде головной и донной обрези от каждого слитка. Применение вакуумной индукционной печи с медным водоохлаждаемым кристаллизатором для полунепрерывного литья, которая является прототипом предлагаемого изобретения, существен но улучшает качество металла за счет повышения чистоты поверхностных слоев слитка и качества его макроструктуры. Существенным недостатком этой конструкции является расположение вспомогательной камеры с устройством полунепрерывной разливки под плавильной камерой. При одинаковой общей высоте та1786353 кой печи с печью горизонтального типа возможная длина слитка будет значительно меньше, а,следовательно, при одинаковом размере обрези выход годного будет также меньше. Другим недостатком этой печи является неудобство обслуживания стационарной установки полунепрерывного литья через боковой проем во вспомогательной камере, так как исключается возможность применения крана при подготовке установке и извлечении слитков. Целью изобретения является увеличение выхода годного металла и улучшение условий обслуживания агрегата. Указанная цель достигается тем, что в вакуумной индукционной печи, включающей герметичный кожух, образующий внутреннее пространство печи, разделенное вакуумным затвором на плавильную камеру и вспомогательную с выходом, снабженным вакуумным затвором, и размещенным в ней устройством для полунепрерывной разливки металла, стационарный ввод во вспомогательную камеру охладителя и энергопитания к устройству полунепрерывной разливки, вспомогательная камера расположена горизонтально относительно плавильной, устройство полунепрерывной разливки устанавливается на тележке с возможностью ее перемещения в плавильную камеру и наружу печи, а внутри вспомогательной камеры установлена гибкая система трубопроводов и кабелей, через которую устройство полунепрерывной разливки соединено со стационарным вводом. На фиг, 1 изображена вакуумная индукционная печь; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1. Печь содержит кожух 1, образующий ее внутреннее пространство, которое затвором 2 разделено на плавильную камеру 3 с тиглем 4 и вспомогательную камеру 5, наружный выход в которой закрывается вакуумным затвором 6. На тележке 7 размещено устройство 8 полунепрерывной разливки. Через кожух внутрь вспомогательной камеры выполнен стационарный ввод 9 охладителя и энергопитания, который внутри камеры подключен к гибкой системе 10 трубопроводов и кабелей. Гибкая система представляет собой металлическую "гусеницу", между пластинами которой располагаются шланги и кабели (фиг. 2). Другой конец гибкой системы подключен к устройству полунепрерывного литья и может перемещаться вместе с тележкой 7. Ковш 11 подвешен на рельсах 12, закрепленных к боковым стенкам плавильной 3 и вспомогательной 5 камер, Печь работает следующим образом, 50 55 товку устройства к разливке следующей плавки. Затем тележку 7 с устройством 8 закатывают во вспомогательную камеру 5 в исходное положение, затвор 6 закрывают и весь цикл операций повторяют, Горизонтальное расположение вспомогательной и При помощи насосов при закрытом затворе 2 камера 3 откачивается. Через специальное устройство — камеру загрузки (не показана) в тигель печи 4 загружается шихта и выплавляется металл заданной марки в условиях вакуума. Тележка 7 с устройством полунепрерывной разливки находится во вспомогательной камере 5. Гибкая система трубопроводов и кабелей 10 находится в сложенном состоянии, имея минимальные габариты, полностью расположена во вспомогательной камере 5, как показано на фиг, 1. Вакуумные затворы 2 и 6 закрыты. В зависимости от конкретных условий (размера заготовки, скорости вытягивания и др,) разливку металла можно вести в двух вариантах: непосредственно из тигля в плавильной камере через промежуточную емкость (желоб) или через ковш во вспомогательной камере. При первом варианте разливки(без ковша) после откачки вспомогательной камеры затвор 2 открывают и устройство 8 полунепрерывной разливки перемещают B камеру 3 в положение, показанное пунктиром на фиг. 1 (справа). При движении тележки 7 один конец гибкой системы трубопроводов и кабелей остается неподвижным, а другой вместе с устройством перемещается в плавильную камеру, при этом вся гибкая система разворачивается и обеспечивается подвод охладителя и энергопитания к устройству полунепрерывной разливки. Наполнение кристаллизаторов устройства осуществляется из тигля через промежуточную емкость (не показана), После разливки устройство 8 перемещают во вспомогательную камеру 5 в первоначальное положение. При этом гибкая система трубопроводов и кабелей сворачивается и располагается в пределах габаритов вспомогательной камеры 5, После закрытия затвора 2 во вспомогательную камеру напускают воздух, в то время как плавильная камера 3 остается под вакуумом и в ней проводят следующую плавку. Затем открывают затвор 6 и устройство выкатывают наружу печи в положение, показанное пунктиром на фиг. 1 (слева). В процессе перемещения тележки с устройством гибкая система трубопроводов и кабелей разворачивается в противоположном направлении. За пределами печи осуществляют извлечение отлитых заготовок и подго1786353 плавильной камер позволяет получать слитки большей длины и, следовательно, увеличивает выход годного металла при одинаковой величине обрези. Возможность перемещения устройства полунепрерывной разливки, благодаря ее размещению на тележке и применения гибкой системы трубопроводов внутри вспомогательной камеры, улучшает условия обслуживания устройства и сохраняет полунепрерывный принцип работы агрегата, При втором варианте разливки металл из тигля выливают в ковш 11. После откачки вспомогательной камеры 5 и открытия затвора 2 в нее перемещают ковш 11 по рельсам 12, где производят разливку металла в кристаллизатор устройства 8. Затем затвор 2 закрывают, во вспомогательную камеру напускают воздух и открывают затвор 6. После этого тележку 7 с устройством 8 перемещают наружу печи. где производят извлечение заготовок и подготовку устройства к следующей разливке. Подготовленное устройство 8 закатывается во вспомогательную камеру 5, которая после закрытия затвора 6 откачивается и весь цикл операций повторяется. Ковшевый вариант разливки используется при длительной разливке, когда задалживать тигель для проведения этой операции нецелесообразно, Таким образом, предлагаемая конструкция печи решает принципиальные технические задачи: обеспечивает увеличения длины отливаемых заготовок без увеличения общей высоты печи и возможность выведения устройства непрерывной разливки наружу печи с подключенной системой подачи к нему охладителя и энергопитания. Применение печи данной конструкции существенно увеличит длину отливаемых 5 заготовок (до 7 — 8 м) и по сравнению с прототипом должна обеспечить снижение расходного коэффициента металла с 1,25 — 1,30 до 1,10 — 1,15 т/т, Возможность использования крана при извлечении отлитых загото10 вок и подготовка устройства к разливке вне печи позволит существенно увеличить массу слитков и улучшить условия обслуживания агрегата. Формула изобретения 15 Вакуумная индукционная печь, включающая герметичный кожух, образующий внутреннее пространство печи, разделенное вакуумным затвором на плавильную камеру и вспомогательную камеру с выходом, 20 имеющим вакуумный затвор, и размещенным в ней устройством для полунепрерывной разливки металла и стационарным вводом охладителя и энергопитания к устройству полунепрерывной разливки, о т л и25 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода годного из слитка и улучшения условий обслуживания агрегата. вспомогательная камера расположена горизонтально относительно плавильной камеры, устрой30 ство для полунепрерывной разливки установлено на тележке с возможностью ее перемещения в плавильную камеру и наружу печи, а внутри вспомогательной камеры размещена гибкая система трубопроводов и 35 кабелей, через которую устройство полунепрерывной разливки соединено со стационарным вводом. 1786353 Р 1 4 О Составитель Ю. Шварцман Техред М,Моргентал Корректор И. Муска Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 241 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
