Устройство для электронной плавки

 

Союз Совегскнх

Соцналнстнмескнх

РВСПУбЛНК

<>68022?

Ф

1 и ато сноию свидвппьспд (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1001,,7 (21) 2441694/22-26 с присоединением заявки И9— (23) Приоритет

Опубликовано 2310.80 Бюллетень N9 39

Дата опубликования описания 251080 (51)М. Кп З

С 30 В 13/00

Государственный комитет

СССР по делам нзооретенпй и открытий е,.

ДЯ )САДК 6 69 . 046 а

; 621,И 5": 9+ (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Катрич и Г. М. Пугач (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛАВКИ

Изобретение относится к области электронной плавки и может быть ис- пользовано в промышленности для получения монокристаллов тугоплавких металлбв. .Известны устройства для электронной плавки, включающие плавильную камеру с электронным нагревателем и блок электрического питания 51)Однако в таких устройствах в процессе электронной плавки из-за интенсивного газовыделения из переплавляемого металла в междуэлектродном простр нстве пушки возникают газовые раза

1» ряды, сопровождающиеся возрастанием 5 анодного тока. При появлении импульса анодного тока высоковольтный блок питания электронной пушки испытывает многократные перегрузки. Это приводит к прерыванию процесса плавки. 20

Наиболее близким к изобретению является устройство для электронной плавки, содержащее ограничительный вакуумный диод, предназначенный для защиты оборудования от перегрузок при возникновении импульсов анодного тока.

Диод установлен в блоке электрического питания, включен в цепь питания электронного нагревателя и работает 30 в режиме ограничения анодного тока эмиссией катода. Вакуумный диод позволяет осуществлять ограничение импульсов анодного тока, возникающих в момент интенсивного газовыделения из переплавляемого металла (2).

Но в указанном устройстве уменьшается пробивное напряжение ограничительного диода вследствие ухудшения вакуума в баллоне диода при нагреве деталей электродной системы и постепенного натекания газа из атмосферы, кроме того, необходима специальная экранировка на ограничительном диоде для защиты обслуживающего персонала от рентгеновского излучения, возника-. ющего при появлении импульсов высокого напряжения в моменты интенсивного газовыделения из расплава.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства H уменьшение воздействия рентгеновского излучения диода на обслуживающий персонал.

Укаэанная цель достигается тем, что анод и катод ограничительного диода установлены непосредственно в полости плавильной камеры, а у обоих торцов анода коаксиально катоду ус680227 тановлеиы конические экраны, находящиеся под потенциалом катода.

Такое выполнение устройства обе .— печивает улучшение вакуумных .условий работы электродной системы ограничительного диода, его стабилизирующие свойства и защиту обслуживающего персонала от воздействия рентгеновского излучения.

На фиг. 1 приведена схема устройства для электронной зонной плавки; иа фиг. 2 — вольт-амперные характерис- 10 тики ограничительного диода.

Устройство для электронной зонной плавки тугоплавких металлов состоит из плавильной камеры 1, вакуумного блока 2, устройства 3 для закрепления и перемещения переплавляемой заготовки 4 и высоковольтного блока 5 питания. В камере 1 размещен электронный нагреватель 6. Непосредственно в полости плавильной камеры 1 размещен линейный катод 7 и цилиндрический анод 8 ограничительного диода 9, че-. рез который электронный нагреватель

6 соединен с блоком 5 электрического питания. Коаксиально катоду 7 у обоих торцов анода 8 установлены конические экраны 10, находящиеся под потенциалом катода.

Устройство работает следующим образом.

После получения в плавильной каме- 30 ре 1 предельного вакуума устанавливают необходимый ток канала .катода электронного нагревателя 6. Ток канала катода 7 устанавливают таким, чтобы ток эмиссии ограничительного 3$

; диода в режиме насыщения .был равен рабочему току электронной пушки. МощнЬсть, подводимую к заготовке 4, регулируют изменением напряжения высоковольтного блока 5.

°, Если в процессе плавления в плавильной камере 1 происходит скачко-. образное изменение давления, вызванное интенсивным газовыделением из заготовки, в междуэлектродном промежутке электронного нагревателя 6 возни- 4>

Мает газовый разряд и сопротивление его резко падает. При этом величина ачодного тока ограничивается током миссии диода, работающего в режиме насыщения. Газы, выделяющиеся из заготовки, непрерывно откачивает ваку- .

Умный блок 2.

После уменьшения интенсивности газовыделения вакуум в плавильной камере 1 улучшается, и режим электронной плавки восстанавливается.

Благодаря размещению электродной системы ограничительного диода непосредственно в плавильной камере и установке на катоде коаксиальных конических экранов случаи прерывания процесса плавки вследствие выхода из

4 строя ограничительного диода значительно уменьшились.

Стенки плавильной камеры обеспечивают надежную защиту обслуживающего персонала от рентгеновского излучения, возникающего при работе ограничительного диода. Отпадает необходимость в изготовлении специальной защиты и улучшаются условия обслуживания установки.

Формула изобретения

1. Устройство для электронной плавки, включающее вакуумную плавильную камеру с электронным нагревателем, соединенным с блоком электрического питания через ограничительный диод, имеющий коаксиально расположенные линейный катод и цилиндрический анод, длина которого меньше длины катода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы уст-. ройства и уменьшения воздействия рентгеновского излучения диода на обслуживающий персонал, анод,и катод ограничительного.диода установлены непосредственно .в полости плавильной камеры.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем что у обоих торцов анода коаксиально катоду установлены конические экраны, находящиеся под потенциалом катода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Электронная плавка металлов.

М., "Металлургия", 1972, с. 51.

2. Рост и дефекты металлических кристаллов. Киев, "Наукова думка", 1972, с. 315. б80227 а,.и4

used Й ялр

5аа ио .z з

Фие. 2

Подписное аНИИПИ Заказ 9513/9 Тираж ЗЗЗ филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4