Устройство для обработки металла в ковше



Устройство для обработки металла в ковше
Устройство для обработки металла в ковше

Владельцы патента RU 2653957:

Акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") (RU)

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство содержит ковш с крышкой, в которой установлен верхний электрод для нагрева расплава металла дугой постоянного тока, подовый электрод с токоподводом и источник тока. Токоподвод выполнен в виде охватывающей ковш спирали. Верхний и подовый электроды выполнены с возможностью их поочередного включения. Изобретение позволяет интенсивно перемешивать ванну металла за счет взаимодействия внутреннего электромагнитного поля, создаваемого током в десятки кА, протекающим по жидкому металлу, с электромагнитным полем в несколько тысяч ампер-витков, создаваемым током, протекающим в токоподводе, охватывающем ковш снаружи. При взаимодействии этих сил возникает интенсивное вертикальное и горизонтальное движение расплава, способствующее выравниванию температуры и химсостава металла по всему объему. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше.

Известно устройство для внепечной обработки жидкой стали в агрегате ковш-печь с нагревом металла дугой постоянного тока, с использованием верхнего электрода и подового электрода, установленного в нижней части ковша /Г.Н. Окороков, А.И. Донец, Ал. Г. Шалимов и др. Нагрев стали разрядом постоянного тока на установках внепечной обработки // «Сталь», №5, 1994 г., С. 36-40/.

Ток дуги, проходя через расплав от подового электрода к верхнему, взаимодействует с собственным магнитным полем и вызывает перемешивание ванны. Однако интенсивность перемешивания недостаточна, что отрицательно сказывается на однородности готового металла или увеличивает продолжительность обработки.

Для интенсификации перемешивания применяют дополнительные средства, например продувку ванны инертным газом, что снижает интенсивность нагрева и удорожает обработку металла.

Из известных, наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для обработки металла в ковше дугой постоянного тока, содержащее верхний и подовый электроды, а также токоподвод к подовому электроду /Протасов А.В., Бершицкий И.М. Разработка и исследования агрегатов внепечной обработки стали с электрическим нагревом металла дугой постоянного тока // Электрометаллургия. №1, 2012, - С. 2-7, рис. 3/.

К его недостаткам относится повышенная сложность конструкции, недостаточная интенсивность перемешивания металла и увеличенные эксплуатационные затраты.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности обработки и уменьшении эксплуатационных затрат.

Данный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем верхний и подовый электроды, а также токоподвод к подовому электроду, токоподвод выполнен в виде спирали, охватывающей ковш и содержащей по крайней мере один виток.

Устройство может быть оснащено по крайней мере одним подовым электродом с собственным спиральным токоподводом.

В результате взаимодействия внутреннего электромагнитного поля, создаваемого током в десятки кА, протекающим по жидкому металлу с электромагнитным полем в несколько тысяч ампер-витков, создаваемым током, протекающим в токоподводе, охватывающем ковш снаружи, обеспечивается интенсивное перемешивание ванны.

При взаимодействии этих сил возникает интенсивное вертикальное и горизонтальное движение расплава, способствующее выравниванию температуры и химсостава металла по всему объему.

Наличие дополнительного контура с токоподводом и подовым электродом не только обеспечивает возможность увеличения интенсивности электромагнитного поля, но позволяет исключить образование в объеме металла застойных зон при поочередном включении электродов и регулировании силы тока. В результате в момент переходного процесса ранее образовавшиеся вихри будут разрушаться, дробясь на более мелкие и образовываться новые, что еще больше усредняет температуру металла и химсостав по всему объему ковша.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примерами его осуществления, представленными на прилагаемых чертежах, где на:

- фиг. 1 изображена схема устройства для обработки жидкого металла в ковше с одним донным электродом;

- фиг. 2 изображена схема устройства для обработки жидкого металла в ковше с двумя донными электродами;

Устройство для внепечной обработки жидкого металла 1 в ковше 2 содержит верхний электрод 3, размещенный в крышке 4, и подовый электрод 5, размещенный в нижней части ковша 2. К подовому электроду 5 посредством быстроразъемного соединения 6 подсоединен спиральный токоподвод 7.

В другом варианте устройство снабжено дополнительным токоведущим контуром, включающим подовый электрод 8, быстроразъемное соединение 9 и спиральный токоподвод 10.

Устройство работает следующим образом. В ковш 2 из сталеплавильного агрегата (на фигурах не показан) выпускают металл 1 и наводят шлак 11, затем ковш с расплавом краном перемещают на участок внепечной обработки и производят подключение токоведущих соединений 6 и 9 к источнику питания.

Крышку 4 с верхним электродом 3 перемещают в рабочее положение, после чего на верхний электрод 3 и по крайней мере на один из донных электродов 5, 8 подводят рабочее напряжение. Проходящий по крайней мере по одному спиральному токоподводу 7, 10 электрический ток воздействует электромагнитным полем на жидкий металл 1 в ковше, способствуя его перемешиванию, причем сочетание и последовательность подачи напряжения и изменение мощности, подаваемой через один или более донных электродов 5, позволяет интенсивнее и полнее воздействовать на металл.

Таким образом, использование данного технического решения позволяет:

- повысить интенсивность внепечной обработки жидкого металла,

- увеличить диапазон возможных сочетаний воздействия на жидкий металл посредством чередующихся и переменных режимов подачи электроэнергии в жидкий металл с разными интенсивностями в динамическом режиме с более полным вовлечением в процесс обработки всего объема жидкого металла в ковше.

1. Устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш, установленный в крышке ковша верхний электрод для нагрева расплава металла дугой постоянного тока, подовый электрод с токоподводом и источник тока, отличающееся тем, что токоподвод подового электрода выполнен в виде охватывающей ковш спирали, при этом верхний и подовый электроды выполнены с возможностью их поочередного включения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит по крайней мере один дополнительный подовый электрод с собственным спиральным токоподводом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для последовательной термической обработки жидкого электропроводящего материала. Процесс включает плавление и рафинирование подлежащего обработке материала при различных давлениях в разных камерах обработки с источниками тепла.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к печам-миксерам с электромагнитными перемешивателями для расплавления и выдерживания расплава металла, в частности алюминия.

Изобретения относится к металлургии благородных металлов с получением металлов высокой чистоты. Способ разделения золотосеребряного сплава путем вакуумной дистилляции включает нагрев в плавильном тигле при глубоком вакууме золотосеребряного сплава до температуры испарения серебра с поверхности его расплава и конденсацию серебра из полученной парогазовой смеси в твердое состояние в зоне конденсации охлаждаемого конденсатора.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для индуцирования течения электрически проводящего расплавленного материала в печи. Установка содержит камеру печи и окно, находящееся в соединении по текучей среде с камерой печи и имеющее нижнюю наклонную стенку, при этом устройство содержит двунаправленный индукционный узел, прикрепленный к нижней наклонной стенке окна для индуцирования течения расплавленного материала и узел выдвижной канальной пластины, устанавливаемый в окне и выполненный с возможностью образования канала течения выдачи расплавленного материала между упомянутым узлом канальной пластины и нижней наклонной стенкой, при этом она снабжена приводным устройством с системой управления для перемещения узла канальной пластины в окно и выдвигания из окна, включающей датчик для измерения уровня расплавленного материала в окне и систему обратной связи для обеспечения информации относительно положения узла канальной пластины.

Изобретение относится к способу и системе для удаления твердых настылей из медеплавильной анодной или раздаточной печи. Способ включает размещение в упомянутой анодной печи по меньшей мере одной когерентно-струйной фурмы, выполненной с возможностью создания когерентного кислородно-топливного газового потока, содержащего основной поток газообразного кислорода без газообразного азота и окружающую его пламенную оболочку из топлива и газообразного кислорода, направление упомянутого когерентного кислородно-топливного газового потока из упомянутой когерентно-струйной фурмы в сторону твердых настылей при расходе тепла от 4 миллионов BTU/час до 15 миллионов BTU/час и осевой скорости основного потока газообразного кислорода от 75 до 500 футов в секунду, при этом длину пламени когерентного кислородно-топливного газового потока формируют достаточной для расплавления твердых настылей внутри анодной печи без столкновения с огнеупорной стенкой, удаление когерентно-струйной фурмы из упомянутой анодной печи и поворачивание упомянутой анодной печи для удаления расплавленных настылей из анодной печи через отверстие.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при донном выпуске расплавленного металла из металлургической камеры в процессе производства металла.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для нагрева ковочных штампов. Устройство (420) для нагрева ковочного штампа содержит головку (422) горелки, имеющую множество отверстий (426) для пламени.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности, к способам плавки литейных металлов и сплавов в электромагнитных индукционных тигельных печах.

Изобретение относится к небольшой плавильной печи с ионным разложением, способной сжигать и плавить отходы, такие как металлы, а также мусор типа бытовых отходов, макулатуры, пластика, жидких отходов и отработавших масел.

Изобретение относится к области металлургии, в частности может быть использовано в канальных печах для создания вращения жидкого металла в канальной части. .

Изобретение относится к области ВЧ- и СВЧ-техники, в частности к устройствам микроволнового нагрева, и может быть использовано для термообработки пищевых продуктов, например изделий из теста.

Изобретение относится к области металлургии металлов, имеющих низкую температуру плавления, например свинца. .

Изобретение относится к металлургии в частности к устройствам для выпуска расплавов металлов, например свинца и его сплавов, из печей, миксеров и т.д Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Свч-печь // 1347646
Изобретение относится к конструкциям СВЧ-печей и может быть использовано в промышленности строительных материалов при обработке жидких и сыпучих материалов СВЧ-энергией.

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к внепечным способам модифицирования чугунов и сталей тугоплавкими керамическими частицами. Способ включает введение в ковш или форму при разливке жидкого металла модификатора, содержащего тугоплавкие керамические наноразмерные частицы и металл-протектор.

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство содержит ковш с крышкой, в которой установлен верхний электрод для нагрева расплава металла дугой постоянного тока, подовый электрод с токоподводом и источник тока. Токоподвод выполнен в виде охватывающей ковш спирали. Верхний и подовый электроды выполнены с возможностью их поочередного включения. Изобретение позволяет интенсивно перемешивать ванну металла за счет взаимодействия внутреннего электромагнитного поля, создаваемого током в десятки кА, протекающим по жидкому металлу, с электромагнитным полем в несколько тысяч ампер-витков, создаваемым током, протекающим в токоподводе, охватывающем ковш снаружи. При взаимодействии этих сил возникает интенсивное вертикальное и горизонтальное движение расплава, способствующее выравниванию температуры и химсостава металла по всему объему. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх