Плазменно-индукционная печь для плавки металлов и сплавов

 

ППАЗМЕННО-ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, включающая плавильный тигель, индуктор, подовый электрод, съемную водоохлажда емую крьппку с плазмотроном, механизм перемещения плазмотрона и крьшки, отличающаяся тем,.что, с .целью упрощения конструкции, механизм подъема плазмотрона и крьшки вьшолнен в виде неподвижной колонны и двух направляющих, размещенных на крьш1ке печи и соединенных с колонной подвижной траверсой, которая на свободных концах имеет две каретки, причем в одной из кареток закреплен плазмотрон, а другая каретка расположена иа неподвижной колонне.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,, 586776

А.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2342340/02 (22) 01.04.76 (46) 07.09.86. Бюл.11 33 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.В.Клибус, Е.M.Êîâàëåíêo, В.Н.Костяков, А.А.Волошин, А.П.Ноженко, Е.Б.Полетаев, Г.М.Блюмкин и В.Н,Демидик (53) 669.187.2(088.8) (56) Патент США У 3671655, кл.13-1, 1975.

Патент Японии Ф 13242, кл. 10 А 41, 1965. (54)(57) ПЛАЗМЕННО-ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ

ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, вклю(58 4 Н 05 В 11/00 С 21 C 5/56 чающая плавильныи тигель, индуктор» подовый электрод, съемную водоохлажда емую крышку с плазмотроном, механизм перемещения плазмотрона и крышки, отличающаяся тем, что, с .целью упрощения конструкции, механизм подъема плазмотрона и крьппки выполнен в виде неподвижной колонны и двух напрайляющих» размещенных на крьппке печи и соединенных с колонной подвижной траверсой, которая на свободных концах имеет две каретки, причем в одной из кареток закреплен плазмотрон, а другая каретка расположена на неподвижной колонне.

586776

Изобретение относится к области литейного производства, конкретнее к плазменным установкам для выплавки литейных сплавов.

Известны конструкции плазменно- 5 индукционных печей, в которых использованы комбинированный плазменно-индукционный нагрев для интенсификации процесса плавки.

Недостатками этих печей являются 1О сложность конструкции, низкая надежность в работе, большие непроизводительные затраты рабочего времени и сложность схемы питания плазмотрона и индуктора от одного источника. 15

Известна также конструкция плазменно-индукционной печи, включающая керамический тигель, индуктор, подовый электрод, крьппку с плазмотроном, механизм перемещения плаэмотрона и механизм подъема и поворота кры1шки, Недостатками этой печи являются сложность конструкции печи, низкая надежность в работе и недостаточно интенсивное перемешивание жидкого металла. Наличие механизмов перемещения плазмотрона, подъема и поворота крьппки усложняет схему управления печью, повышает непроизводительные затраты времени, снижает производи- 50 тельность печи.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повьппение производительности печи.

Это достигается тем, что механизм 35 подъема плазмотрона и крьппки выполнен в виде неподвижной колонны и двух направляющих, расположенных на крьппке печи и соединенных с колонной подвижной траверсой, которая на свобод- 40 ных концах имеет две каретки, причем в одной иэ кареток закреплен плазмотрон, перемещающийся вместе с крьппкой при движении другой каретки траверсы по неподвижной колонне. 45

На чертеже изображена плазменноиндукционная печь для плавки металлов и сплавов, общий вид и вид по стрелке А.

Установка включает плазмотрон 1, съемную крьппку 2, плавильный тигель 3,5О индуктор 4, подовый электрод 5, упоры 6, подвижную траверсу 7, неподвижную колонну 8, каретки 9 и 10, неподвижные направляющие 11 и привод 12. 55

Печь работает следующим образом.

В тигель загружается расплавленная шихта и крьппка 2 устанавливается соосно с тигелем 3, после чего с помощью привода 12, размещенного на неподвижной колонне 8; траверса 7 вместе с крышкой 2 перемещается вниз по неподвижной колонне 8 и закрывает тигель печи.

После установки крышки 2 на печь одна иэ кареток 9 траверсы 7 перемещается по неподвижной колонне 8, а другая по двум направляющим 11, размещенным на крьппке 2. Поскольку плазмотрон 1 неподвижно закреплен в каретке 10, то он вместе с траверсой 7 опускается в крайнее нижнее положение до установления заданной длины дугового промежутка. Подачей питания к плазмотрону возбуждается дуга, и подъемом траверсы 7 вверх устанавливается рабочая длина дуги.

В дальнейшем регулирование нагрузки на дуге производится перемещением траверсы 7. По окончании процесса плавки включается привод 12 для подьема траверсы 7 вверх. При этом после подъема плазмотрона 1 в крайнее верхнее положение каретка 9 упирается в упоры, имеющиеся на направляющих ll и дальнейшее перемещение траверсы 7 осуществляет подъем крьппки 2 вверх на заданную высоту. Затем крышка 2 вместе с траверсой 7 отводится в сторону, и производится разливка жидкого металла. В дальнейшем послед довательность операций повторяется.

Конструкция плазменно-индукционной печи включает индукционную печь с керамическим тиглем, в подину которого вмонтирован водоохлаждаемый электрод, водоохлаждаемую футерованную крьппку, плазматвон и механизм перемещения плазмотрона и крьппки. Механизм перемещения состоит из неподвижной колонны, смонтированной независимо от печи, траверсы с двумя каретками, одна из которых перемещается по,колонне, а другая — по направляющим на крьппке, Г

Плаэменно-индукционная установка монтируется на базе серийной индукционной печи ИСТ-016. Питание к плазмотрону подается от выпрямителя

ВПР-602.

Опытные плавки показывают, что наличие одного механизма подъема плазмотрона и крьппки упрощает обслуживание печи, сокращает непроизводительные затраты времени на 40Х и

586776, Редактор 0.)Оркова.. Техред Л.Сердюкова Корректор М.немчик

Заказ 4845/) Тираж 765 Подписное

BHHH)IH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, K-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 обеспечивает надежное регулирование параметров дуги в процессе плавки.

В результате достигнуто повьппенне производительности индукционной печи на 40% и снижение удельного рас- s хода электроэнергии на 20-25%.

Плавка в атмосфере аргона позволяет повысить качество и свойства ме талла. Так, при выплавке стали

ЭИ-572 плотность литого металла увеличивается на 1-1,2%, пластичность

I в 1,8-2,0 раза, а также повьппается жаропрочность.

При серийном изготовлении отливок из жаропрочных сталей по выплавляемым моделям экономический эффект от внедрения печи составляет около 150 тыс ° рублей.

Предлагаемая установка позволяет упростить конструкцию, повысить производительность печи на 40%, повысить надежность в работе и упростить управление процессом плавки.