Промежуточная емкость установки непрерывного литья заготовок с дуговым нагревателем постоянного тока

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к установкам непрерывного литья заготовок, и может быть использовано в печных агрегатах для нагрева и стабилизации температуры расплава. Промежуточная емкость содержит подину с подовым электродом и отверстием для выпуска металла, футерованные боковые стены, крышку и дуговое устройство постоянного тока. Крышка состоит из свода и боковых стен и имеет отверстие для заливки расплава. Дуговое устройство постоянного тока выполнено в виде электрода и электрододержателя с токоподводами, проходящего внутрь емкости через узел ввода и связанного с механизмом продольного перемещения. Механизм продольного перемещения расположен вне промежуточной емкости. Электрод закреплен под углом на электрододержателе, связанном с механизмом поворота электрододержателя вокруг его продольной оси. Узел ввода размещен в боковой стене промежуточной емкости. При этом обеспечивается равномерный нагрев большего количества расплава по его поверхности и возможность размещать оборудование на боковой стене емкости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к установкам непрерывного литья заготовок, и может быть использовано в печных агрегатах для нагрева и стабилизации температуры расплава.

Известны установки непрерывного литья заготовок, в которых готовый металл из ковша непрерывно или периодически заливается в промежуточную емкость, из которой через одну или несколько леток (сливных отверстий) металл подается в кристаллизаторы [1].

Недостатком установок является колебание температуры расплава в ковше и в промежуточной емкости и остывание расплава в процессе разливки. Те же причины приводят к образованию настылей на стенках и подине промежуточной емкости. Следствием указанных недостатков является снижение надежности установки и качества отливок.

Известны также установки, снабженные различного типа нагревательными устройствами нагрева расплава - индукционными [2] или дуговыми (плазменными) [3].

К недостаткам индукционных и дуговых устройств относятся их дороговизна и габариты, особенно занимающие пространство между ковшом и промежуточной емкостью, а также указанной емкостью и кристаллизатором и неравномерный нагрев расплава в промежуточной емкости.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является промежуточная емкость установки непрерывного литья заготовок с дуговым нагревателем постоянного тока, содержащая подину с размещенным в ней по крайней мере одним подовым электродом и отверстием для выпуска металла, футерованные боковые стены и дуговое устройство постоянного тока, выполненное в виде электродержателя с закрепленным на нем электродом и соединенное с токоподводами [3] .

Известное устройство не обеспечивает равномерный нагрев поверхности расплава, локализуя его частью поверхности напротив электрода.

Сущность изобретения заключается в том, что промежуточная емкость установки непрерывного литья заготовок с дуговым нагревателем постоянного тока, содержащая подину с размещенным в ней по крайней мере одним подовым электродом и отверстием для выпуска металла, футерованные боковые стены и дуговое устройство постоянного тока, выполненные в виде электрододержателя с закрепленным на нем электродом и соединенное токоподводами дополнительно содержит крышку, выполненную в виде свода с примыкающими к нему боковыми стенками и имеющую отверстие для заливки расплава. Вне промежуточной емкости расположены механизмы продольного перемещения электрододержателя и поворота электрододержателя вокруг его продольной оси, связанные с дуговым устройством постоянного тока. Электрододержатель расположен между крышкой и уровнем расплава на подине в боковой стене промежуточной емкости и вводится через узел ввода электрододержателя внутрь промежуточной емкости, причем электрод закреплен на электpододержателе под углом.

Промежуточная емкость может быть дополнительно снабжена соединенными с электрододержателем механизмами его углового перемещения в плоскости, перпендикулярной подине, и в плоскости, параллельной подине. Узел ввода электрододержателя может быть выполнен в боковой стенке крышки.

Предлагаемое изобретение устраняет недостатки прототипа, поскольку позволяет размещать все механизмы на боковой стене емкости или стенке крышки, что улучшает компoновку установки непрерывного литья заготовок, а также позволяет проводить нагрев большей поверхности расплава.

Схема промежуточной емкости представлена на чертеже. Емкость содержит подину 1 с расположенными над ней футерованными боковыми стенами 2 и футерованную крышку 3, имеющую свод 4 и боковые стенки 5, установленную на боковых стенах промежуточной емкости. В крышке выполнено отверстие 6 для заливки металла, а в подине отверстие (летка) 7 для слива металла и установлен подовый электрод 8. В емкости содержится расплав 9. Между крышкой и расплавом размещен электрододержатель 10, на котором под углом α закреплен электрод 11.

Угол α, образованный электрододержателем 10 и электродом 11, может быть более 0^o и менее 180^o и образуется при жестком креплении электрода и электрододержателя. Электрододержатель проходит через узел ввода 12, который может быть выполнен в виде поворотного шарнира и крепится или к боковой стенке крышки 5 или к боковой стене емкости 2. С наружной стороны промежуточной емкости электрододержатель соединен с механизмами продольного перемещения 13, поворотного перемещения 14, механизмом углового перемещения в плоскости, перпендикулярной расплаву 15, и механизмом перемещения в плоскости, параллельной расплаву 16. Электрододержатель 10 и подовый электрод 8 подключены соответственно к отрицательному и положительному выводам печных электропитателей.

Устройство работает следующим образом. В промежуточную емкость заливается расплав через отверстие 6. Разлив расплава осуществляется через летку 7. Для получения дуги между электродом 11 и расплавом 9 подают напряжение от источника электропитания 17. Поворотом электрода вокруг оси электрододержателя 10 с помощью поворотного механизма 14 подается электрический контакт между электродом 11 и расплавом 9. Если длины электрода 11 недостаточно для образования контакта, электрод 11 приближают к расплаву 9 с помощью механизма 15, управляющего величиной угла наклона электрододержателя 10 в сторону расплава 9. При появлении тока в электрической цепи источник электропитания 17 - электрод 11 - расплав 9 подовый электрод 8, поворотом электрододержателя 10 вокруг собственной оси с помощью механизма 14 и (или) изменяя угол наклона электрододержателя 10 по отношению к расплаву 9 с помощью механизма 15 зажигают дугу и в дальнейшем изменяют и стабилизируют ее длину при изменении уровня расплава и регулировке мощности дуги, связанную с напряжением зависимостью напряжения дуги от ее длины. В процессе работы равномерный нагрев поверхности расплава 9 обеспечивается в поперечном направлении перемещением рабочего торца электрода 11 с помощью механизмов 14 и 16 и в продольном направлении с помощью механизма 13. Согласование работы механизмов с температурным полем расплава осуществляется вручную или с помощью автоматического регулятора по сигналам датчиков.

Преимущества заявленного устройства заключаются в возможности нагрева дугой большой поверхности расплава, при этом все механизмы перемещения и электрододержатель размещаются вдоль боковой стенки промежуточной емкости и не мешают устанавливать ковш сверху и осуществлять слив металла снизу.

Источники информации.

1. "Тэцу то хагане", 1986, 72, N 12, с.984.

2. "Iron and Steel Engineer", 1987, N 533.

3. WO 86/03146 A1 от 05.06.86, B 22 D 11/10, с. 3-5, фиг 1.

Формула изобретения

1. Промежуточная емкость установки непрерывного литья заготовок с дуговым нагревателем постоянного тока, содержащее подину с размещенным в ней, по крайней мере, одним подовым электродом и отверстием для выпуска металла, футерованные боковые стены и дуговое устройство постоянного тока, выполненное в виде электрододержателя с закрепленным на нем электродом и соединенное с токоподводами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит крышку, выполненную в виде свода с примыкающими к нему боковыми стенками и имеющую отверстие для заливки расплава, механизм продольного перемещения электрододержателя, расположенный вне промежуточной емкости, механизм поворота электрододержателя вокруг его продольной оси и узел ввода электрододержателя внутрь промежуточной емкости, причем узел ввода расположен в боковой стене промежуточной емкости между крышкой и подиной, дуговое устройство постоянного тока соединено с механизмом продольного перемещения электрододержателя и с механизмом его поворота вокруг своей продольной оси, при этом электрод закреплен на электрододержателе под углом.

2. Промежуточная емкость по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена соединенными с электрододержателем механизмами его углового перемещения в плоскости, перпендикулярной подине, и в плоскости, параллельной подине.

3. Промежуточная емкость по п.1, отличающаяся тем, что узел ввода электрододержателя выполнен в боковой стенке крышки.

РИСУНКИ

Рисунок 1