Электрошлаковая печь

 

О П И С А Н И Е 627668

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соиз Советских

Социалистических

Реснублик (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2388194,/22-02 (51) М.Кл.з С 21 С 5/56 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.12.81. Бюллетень ¹ 48 (53) УДК 62,1.3Qj.3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.12.81 (72) Авторы изобретения

Г. Б. Щупак, Л. А. Шуруев, В. П. Андреев, М. Ф. Зевакии, В. В. Козин, В. Я. Саенко и К. T. Наутный (71) Заявитель

Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (54) ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, к конструкциям печей электрошлакового переплава (ЭШП), предназначенных для заплавления сердцевины крупнотоннажных слитков, а также для получения слитков в неохлаждаемых (заплавляемых) кристаллизаторах с применением как подвижного, так и неподвижного расходуемого электрода.

Известны печи для заплавления сердцевины мартеновских крупнотоннажных слитков весом от 200 до 500 т, однако в связи с большими габаритами (диаметр до 4 м и высота до 5 м) печи эти очень громоздки, а высота их достигает 15 м, что значительно снижает их cos q>. Примером такой печи может служить 40-тонная печь, содержащая расположенную под печью несущую конструкцию, трансформатор, поддон, электрододержатель и токопровод к ним от трансформатора. Необходимо отметить, что вес удаляемой из-за плохого качества метал. ла сердцевины доходит до 40 — 60 т, поэтому наиболее целесообразно применение для подобных случаев наиболее простой схемы переплава, а именно переплава неподвижного электрода, сечение которого по площади близко к сечению заплавляе мой сердцевины (1).

Недостатком известной печи является несбифилированность шинопровода от трансформатора к электрододержателю и поддону, а также невозможность прогрева слитка в процессе переплава.

Целью изобретения является предварительный прогрев слитка в процессе заплавления полости и обеспечение хорошей сплавляемости с электрошлаковым метал10 лом, а также обеспечение инертной атмосферы, улучшение электротехнических хар а ктер исти к печи.

Для этого поддон выполнен в виде чаши, а концентрично с поддоном располо15 жен токоподвод в виде кольцевой токоподводящей шайбы, на которой расположена несущая конструкция, выполненная в виде колпака с отверстием в днище, который служит токоподводом обратной полярно20 сти к расположенному в отверстии расходуемому электроду.

На чертеже представлена описываемая печь.

Печь ссстопт пз трансформаторного по25 мещения 1 с трансформатором 2, шинопроводы А и Х которого выведены вверх и соединены соответственно с токосъемным кольцом 3, расположенным в обхват чашеобразного поддона 4, на котором распо30 ложен крупнотоннажный слиток 5, в

627668

l0

Зо

60 заплавляемой полости 6 которого расположен расходуемый электрод 7, инвентарная головка 8 которого выполнена полой конической и снабжена сверлениями для заливки жидкого флюса и досыпки сухого флюса с раскислителем и подачи аргона.

Инвентарная головка установлена в коническом электрододержателе 9, который опирается на замкнутые эластичные напорные рукава 10, последние, в свою очередь, опираются на шариковый суппорт 11, нижняя плита 12 которого опирается на весовые тензометрические датчики 13.

Электрододержатель 9 при помощи токопроводящих компенсаторов 14 связан с основанием 15, которое своим коническим скосом 16 опирается на конический вырез 17 на торце токопроводящего колпака 18, установленного на токосъемном кольце 3.

Кроме того, на верхнем торце 19 крупнотоннажного слитка 5 установлена неохлаждаемая обечайка 20 для приема шлаковой ванны после заплавления, а также токоизоляционная шайба 21 для предотвращения замыкания перепл авляемого электрода со слитком.

Печь работает следующим образом.

Крупнотоннажный слиток (например, мартеновский) с прошитой сердцевиной для улучшения ее методом ЭШП устанавли вается на поддон 4, который установлен на поверхности трансформаторного помещения 1 и связан с трансформатором шинами Х. На верхний торец,19 слитка устанавливают неохлаждаемую обечайку 20 и токоизоляционную шайбу 21.

Токопроводное основание 15 вместе с тензометрическими датчиками 13 уровня, шариковым суппортом 11, клиновым электрододержателем 9 с компенсаторами 14 устанавливают коническим скосом 16 в коническом вырезе 17 колпака 18 на токосъемном кольце 3, связанном с трансформатором 2 с помощью шинопроводов А.

В электрододержатель 9 заводят электрод 7 и, скачивая воздух с эластичных напорных рукавов 10, устанавливают торец электрода на поддон 4.

Через отверстия в инвентарной головке

8 засыпают сухой флюс.

Включают напряжение на трансформаторе 2 и подкачиванием воздуха в напорные рукава 10 производят плавку флюса в чаше поддона 4, после чего движение электрода вверх приостанавливают и ведут заплавление полости 6 слитка неподвижным электродом с досыпкой флюса, раскислителей и металлической дроби через отверстия в инвентарной головле 8. При необходимости корректировку процесса ведут и с помощью напорных рукавов, которые связаны с системой регулирования электрошлакового процесса с помощью тензометрических датчиков 13.

Слиток 5, электрод 7 и токопроводящий колпак 18 установлены в предложенной конструкции коаксиально сбифилировано, что обеспечит высокий cos cp данной печи и, кроме того, заплавляемый слиток попадает в электрический виток большой силы тока, так как ток проходит от трансформаторной шины А через токопроводящий несущий колпак 18, электрододержатель 9 и электрод 7 через шлаковую ванну на шинопровод Х поддона, что обеспечи вает предварительный индукционный нагрев слитка и его сплавление с металлом расходуемого электрода К.

В процессе переплава возможна подача аргона через отверстия в инвентарной головке 8 и создание инертной атмосферы между слитком и охватывающим его кол паком. Таким образом, конструкция элек трошлаковой печи для заплавления полостей крупнотоннажных слитков обеспечивает не только улучшение электротехнических характеристик и создание инертной атмосферы переплава, но и позволяет ве сти предварительный нагрев слитка в процессе заплавления, обеспечивая тем самым высокий электротехнический КПД переплава.

Формула изобретения

Электрошлаковая печь для заплавле ния полостей крупнотоннажных слитков, содержащая несущую конструкцию, распо ложенную под печью, трансформатор, поддон, электрододержатель и токоподвод к электрододержателю и поддону, о т л и ч а" ю щ а я с я тем, что, с целью предварительного нагрева слитка в процессе заплавления полости, обеспечения инертной атмосферы и улучшения электротехнических характеристик печи, поддон выполнен в виде чаши, а токоподвод — в виде кольцевой шайбы, установленной концентрично поддону, и на ней установлена несущая конструкция, выполненная в виде колпака с отверстием в днище и служащая токо. подводом обратной полярности к расположенному в отверстии расходуемому электроду.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Латаш Ю. В,, Медовар Б. И. Электрошлаковый переплав. М., «Металлургия», 1971, с. 171.

627668

Корректор С. Файн

Техред Л. Куклина

Редактор И. Марголис

Заказ 1630/!227 изд. Ма 601 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»