Механизм подачи расходуемых электродов плавильных печей

 

;.„.:.. :;: ""."., О П И С А Н И Е е) 598943

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.09,76 (21) 2407571/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.78. Бюллетень № l l (45) Дата опубликования описания 13.03.78 (51) И. Кл. С 21 С 5/5б

Гвандврственный нвмнтет

Вввта Инннстроа СССР нв делам нзобретвннй н атнрытнй (5З) OK бб9.187.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ф, Егоров н И. А. Кононов (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ РАСХОДУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к электрометаллургии, основанной на методах дугового, электроннолучевого,,плазменнодугового и электрошлакового переплавов. Механизм может быть также использован и для вытягивания слитка при плавке известными методами в проходной кристаллизатор.

Одним из основных элементов печей дугового (вакуумно-дугового), электроннолучевого, плазменнодугового и электрошлакового переплавов яв. ляется механизм подачи расходуемых электродов, Как известно, основное требование к этому механизму состоит в получении стабильной рабочей скорости подачи электрода 2 — 100 мм/мин, зависящей от скорости плавления электрода и маршевой скорости — 1500 мм/мин н выше, для сокращения времеви в подготовительно-заключительный цикл работы печи.

Известны механизмы подачи расходуемых электродов, котзрые в .зависимости от. типа могут быть с электромеханическим приводом и гидравлическим go (1).

Известны механизмы с гидравлическим приводом, состоящие иэ гндроцилиндра, следящего и программного элементов, привода программного элемента, электронного усилителя, электродвигателя, топ2 ливного насоса и устройства для регулирования его производительности (2(. Недостатками таких механизмов являются сложность устройства иэ-за большого числа элементов его p o ; малая надежность в работе из-за высокой вероятности выхода иэ строя любого элемента привода; трудность получения стабильных рабочих скоростеи подачи электрода, обусловленная наличием утечек в стандартной гидроаппаратуре, упругостью маслопроводов, особенно при применении гибких маслоналорных рукавов, облитерацией органов управления гидроци:линдром при малых расходах рабочей жидкости; ограниченная возможность применения механизма из-эа невысокой производительности топливных насосов..

Наибольшее распространение получил механизм

1 с электромеханическим приводом, основу которого составляет дифференциальный редуктор. Для обеспечения рабочей и маршевой скоростей механизма его привод состоит иэ двух электродвигателей асинхронного с коротко замкнутым ротором для маршевой скорости и двигателя постоянного тока для получения заданной рабочей скорости, дифференциального редуктора, червячного редукто

ga, открытых зубчатых пар и канатно-барабанной передачи. Недостатками этого механизма являются большие габариты и вес всего привода, утяжеляющие конструкцию печи и осложняющие ее компоновку; сложность изготовления дифференциального редуктора, требующая точного оборудования и индиви-5 дуальной: подгонки деталей; малая маршевая скорость (соотношение рабочей и маршевой скоростей составляет, примерно, 1:500). Прн увеличении маршевом скорости значительно возрастает мощность асинхронного электродвигателя и, следовательно, l0 его вес. Величина маршевой скорости механизма существенно влияет на время подготовительно-заключительного цикла работы. печи, т.е. на ее производительность. Кроме того, к недостаткам устройства следует отнести значительную инерцион- . !5 ность механизма при переключении с маршевой скорости на рабочую и обратно (включение одного из двигателей возможно лишь после полной остановки другого), которая вредно сказывается лрн аварийных ситуациях в дуговых и электрошлако- 20 вьц печах, например, при прожоге кристаллнэатора, когда необходимо немедленно вывести электрод из зоны плавления во избежание возможного взрыва и при ликвидации толчков тэка в период расплавления флюса в печах ЭШП, которые увеличи. % вают потери электрической мощности источника питания печи и усложняют режим работы электрической аппаратуры 1Я), Цель изобретения — увеличение производительности печей и упрощение механизма. 30

Это достигается тем, что рейка и гидроцилиндр маршевого хода укреплены на направляющей колонне, при этом шток гидроцилиндра соединен с ка, реткой электрододержателя, на котором установлены электродвигатель рабочего хода с редуктором и 35 связанная с ними управляемой сцепной муфтой шестерня реечной передачи.

На чертеже изображена термическая камерная электрошлаковая печь с предлагаемым механизмом подаят расходуемых электродов. 40

На направляющей колонне 1 установлен гидроцилиндр 2 маршевого хода и неподвижно укреп-" лена рейка 3 реечной передачи. Шестерня 4 этой передачи в опорах 5 укреплена. на каретке электрододержателя б, с которой соединен шток гидроцилинд-45 ра 2. На этой же каретке установлен электродвигатель рабочего хода 7, вращение которого передается через редуктор 8 и управляемую: сцепную муфту 9 шестерне 4 реечной передачи.

Предлагаемый механизм подачи расходуемых электродов, установленный на камерной электрошлаковой печи, работает следующим образом.

Во время подготовительно- эаключйтедьного периода работы печи, т.е во время установки и центрирования электрода, быстрого подвода электро@ да к шлаковой ванне, вывода огарка электрода иэ шлаковой ванны, выгрузки огарка из печи и, кроме того, в случае аварийной ситуации, например при возникновении дуги между электродом и охлаждаемой стенкой кристаллнзатора, механизм подачи 50 расходуемых электродов работает в режиме маршевого хода. Для этого включают гидроцилиндр маршевого хода g. шток которого перемещает каретку электрододержателя 6 по направляющей колонне 1. Вместе с кареткой перемещаются установленные на ней электрододержатель 10 с электродом l l. электродвигатель 7 рабочего хода, редуктор 8, управляемая сцепная муфта 9 и шестерня 4 реечной передачи с ее опорами 5. Во время маршевых перемещений механизма, одновременно с включением гидроцилиндра 2, управляемая сцепная муфта 9 отключает вращение шестерни 4 реечной передачи от электродвигателя 7 рабочего хода и шестерня свободно обкатывается по неподвижной рейке 3, укрепленной на направляющей колонне 1.

В период плавки используют рабочую скорость механизма,для чего включают управляемую сцепную муфту 9, которая передает вращение шестерне 4 реечной передачи через редуктор 8 от электродвигателя рабочего хода 7. Одновременно с включением муфты 9 отключают гидроцилиндр 2 маршевого хода от давления напора гидросистемы, Вращение шестерни 4 в зацеплении с неподвижной рейкой 3 приводит.к поступательному перемещению каретки электрододержателя 6 с заранее заданной рабочей скоростью. Шток разгруженного от давления гндросистемы цилиндра маршевого хода прщтудительно перемещается вместе с кареткой электрододержателя.

Таким образом, при смене режима рабочей скорости механизма на маршевую отключают управляемой сцепной муфтой вращение шестерни реечной передачи от электродвигателя рабочего хода с одновременным включением гидроцилиндра маршевой скорости, а при смене режима маршевой скорости на рабочую включают управляемой сцепной муфтой вращение шестерни реечной передачи от электродвигателя рабочего хода с одновременным отключением. гидроцилиндра маршевого хода.

Применение предлагаемого механизма подачи расходуемых электродов в плавильных печах но сравнению с известным позволит увеличить производительность плавильных печей в 1,3 — 1,5 раза за счет сокращения времени на подготовительно-заклю чительный цикл нх работы; упростить механизм и уменьшить его габариты и вес, сохранив при этом ту же мощность его привода, применяя для получения маршевой скорости гидроцилиндр, так как известно, что масса и объем гидравлических механизмов составляют 15-20% массы и объема электрических агрегатов при равной нх мощности; снизить: возможность появления аварийных ситуаций и не. производителйых потерь электрической мощности источника питания печи путем значительного повышения быстродействия механизма.прн смене режимов скоростей подачи электрода, которое обусловлено сокращением инерционности механизма, так как система питания и управления гидроцилиндром маршевого хода и электродвигатель рабочего хода в период плавки работают одновременно в отличии

59хо41

ЦНИИПИ Заказ 1543/46 Тираж 716 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 от раздельной работы двигателей маршевого и рабочего хода известного механизма, Формула изобретения

Механизм подачи расходуемых электродов плавильных нечей, включающий направляющую колонну, каретку электрододержателя> электродвигатель, редуктор, муфты, реечную передачу и гидроцилиндр,1ð отличающийся тем,что,сцельюувелнчения производительности плавильных печей и упрощения механизма, рейки и гидроцилиндр маршевого хода укреплены на направляющей колонне, при этом шток гидроцилиндра соединен с кареткой 15 электрододержателя, на котором установлены электродвигатель рабочего хода с редуктором и связанная с ними управляемой сцепной муфтой шесте1 ня реечной лередачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сапко А. И. "Устройство и расчет узлов печей электрошлакового переплава электроннолучевых и плаэменнодуговых", Библйотека злектротермиста, М., Энергия, 1974, с. 68-103.

Z. Camo А. И. "Устройство и расчет узлов печей элекрошлакового переплава. электроннолучевых и плаэменнодуговых" Библиотека электротермиста, М., Энергия, 1974, рис. 55, с. 99.