BR112020005917A2

BR112020005917A2 - forno de fusão com vareta de eletrodo rotativa e deslocável simultaneamente

Info

Publication number: BR112020005917A2
Application number: BR112020005917-0A
Authority: BR
Inventors: Cihangir Demirci; Ros EL-RABATI; David Robinson
Original assignee: Sms Mevac Gmbh
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2020-09-29
Also published as: KR102437050B1; US11371779B2; CN111356890A; CA3079360C; RU2748757C1; EP3707451A1; JP2021501834A; KR20200068720A; CA3079360A1; BR112020005917B1; WO2019092005A1; US20200355435A1; ZA202001387B; WO2019091994A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um forno de fusão (1), em particular para a produção de ligas metálicas por fusão de componentes de liga, compreendendo um cadinho (10), uma vareta de eletrodo cilíndrica (40) com um eletrodo consumível (41) conectado a ele e uma fonte de alimentação (50), que é configurada para fornecer ao eletrodo (41) corrente através da vareta do eletrodo (40), em que a vareta do eletrodo (40) é rotativa em torno de seu próprio eixo durante o processo de fusão e móvel ao longo de seu próprio eixo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FORNO

DE FUSÃO COM VARETA DE ELETRODO ROTATIVA E DESLOCÁVEL SIMULTANEAMENTE", Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um forno de fusão, em particular para a produção de ligas metálicas e ligas não-ferro por fusão de componentes de liga, com um cadinho, uma vareta de eletrodo com um eletrodo consumível e ali conectado e uma fonte de alimentação, que é configurada para fornecer corrente ao eletrodo através da vareta do eletrodo. Antecedentes da Invenção

[0002] Os fornos de fusão são usados para fabricar ligas de metal por fusão de componentes de liga e, se necessário, agregados. Fornos de fusão são conhecidos em várias modalidades. Eles são usados tanto na refusão de metal por meio de um arco sob vácuo quanto no chamado processo de refusão por eletroescória. O processo de fusão é feito pelo fato de que um eletrodo é imerso em uma massa fundida e provido da chamada corrente de fusão. A massa fundida atua como uma resistência elétrica, pela qual a massa fundida é aquecida pelo fluxo de massa fundida.

[0003] O forno de fusão geralmente apresenta um cadinho, que pode ser revestido a frio ou à prova de fogo, uma campânula do forno, que fecha o cadinho, e uma vareta de eletrodo, que é imersa no cadinho por uma passagem estanque a vácuo e/ou a gás na câmpanula de forno. A vareta do eletrodo, que suporta o eletrodo, é conectada a uma fonte de alta corrente.

[0004] Como o eletrodo é usado gradualmente - fala-se de um "eletrodo consumível" - o eletrodo deverá ser rastreado durante a operação. Para poder posicionar corretamente a vareta do eletrodo com o eletrodo conectado a ela, a instalação geralmente possui um carrinho de eletrodo de altura ajustável ou uma tecnologia de acionamento para segurar e mover a vareta do eletrodo.

[0005] Os fornos de fusão do tipo descrito acima são conhecidos, por exemplo, nos documentos DE 42 07 967 A1, DE 101 56 966 A1, WO 2013/117529 A1 e WO 2014/177129 A2.

[0006] No processo de execução, é necessário posicionar corretamente o eletrodo e controlar a taxa de fusão com precisão, por exemplo, para manter um arco elétrico estável. Mas não apenas a profundidade de imersão do eletrodo no cadinho influencia o processo de fusão, mas também a forma de fusão, ou seja, a geometria e posição da ponta do eletrodo. Representação da Invenção

[0007] Uma tarefa da invenção reside em fornecer um forno de fusão aprimorado, em particular para a produção de ligas de metal e ligas não-ferro por fusão de componentes de liga.

[0008] O objetivo é alcançado com um forno de fusão com as características da reivindicação 1. Desenvolvimentos vantajosos se baseiam nas reivindicações dependentes, na ilustração a seguir da invenção e a descrição de exemplos de modalidade preferidos.

[0009] O forno de fusão é uma instalação, que serve para produzir ligas metálicas e ligas não-ferro, pela refusão elétrica de um eletrodo, possivelmente sob vácuo. O forno de fusão é projetado, por exemplo, como: Instalações de refusão por eletroescória (VHS) sob gás ou atmosfera protetora com cadinho fixo e/ou deslizante; instalação de refusão por eletroescória pressurizada (DESU) sob diferentes gases de proteção ou gases de processo com cadinhos fixos e/ou deslizantes; instalação de refusão rápida por eletro-escória (ESSU) com cadinho fixo e/ou deslizante para a produção contínua de filamentos fundidos ou derretidos; forno de fusão a arcovoltaico sob vácuo a arco elétrico (LBV); instalação de combinação dos projetos mencionados acima, em especial para uma instalação ESC com cadinho fixo e/ou cadinho deslizante e um "Electro Beam Furnace”“ (forno por feixe de elétrons) (EB). Deve-se ressaltar que o termo “forno de fusão” não inclui apenas o “forno” ou o cadinho no sentido mais restrito, mas indica a instalação de fusão como um todo.

[00010] O forno de fusão de acordo com a invenção apresenta um cadinho, que é, preferivelmente revestido a frio ou à prova de fogo. O cadinho, projetado como um recipiente cilíndrico oco fechado no lado de fundo, é projetado para derreter componentes de ligas, agregados, etc. O forno de fusão também apresenta uma vareta de eletrodo com um eletrodo consumível conectado a ela e uma fonte de alimentação configurada para fornecer corrente ao eletrodo através da vareta do eletrodo, de modo que energia de fusão na massa fundida de metal no cadinho, que também é conhecido como banho de metal fundido, de poço coletor ou poço coletor de metal, possa ser introduzida, por exemplo, seja inflamável entre o eletrodo e o metal fundido um arco elétrico. A vareta de eletrodo pode ser girada em torno de seu próprio eixo durante o processo de fusão e pode ser movida ao longo de seu próprio eixo.

[00011] A capacidade de rotação e mobilidade da vareta de eletrodo durante o processo de fusão permite um posicionamento adequado e ajuste precisos do eletrodo, o que melhora a estabilidade do processo de fusão. A mobilidade é prevista em particular ao longo da direção axial da vareta do eletrodo, isto é, geralmente na direção da gravidade. Em particular, uma fusão não uniforme da ponta do eletrodo pode ser compensada por uma combinação de rotação e elevação/abaixamento do eletrodo.

[00012] A mobilidade da vareta do eletrodo, preferivelmente permite um movimento oscilante para poder ajustar de modo oscilante a vareta do eletrodo de acordo com o consumo do eletrodo. Devido à oscilação do eletrodo, a ponta do eletrodo no banho de escória é mantida constante em uma área definida, em particular a distância entre a ponta do eletrodo no banho de escória e sua superfície é mantida constante.

[00013] A vareta do eletrodo é, preferivelmente fixada por meio de um receptáculo de eletrodo a um carro de-eletrodo que é mantido em uma coluna do forno e é levado a se mover. A coluna do forno, por exemplo, como parte de uma estrutura do forno de fusão, permite a fixação modular e a orientação dos componentes móveis do forno de fusão.

[00014] Preferivelmente, o carro de-eletrodo pode, preferivelmente, ser movido por meio de um acionamento do fuso ou cilindro hidráulico, em que o acionamento do eixo em particular preferivelmente é fixado ao carro de-eletrodo e apresenta uma ou várias porcas de fuso acionadas por um motor, por exemplo, um motor elétrico, que interage com um fuso que interage essencialmente paralelamente à coluna do forno. Dessa forma, o movimento vertical do eletrodo pode ser realizado de maneira estruturalmente simples, confiável e modular.

[00015] O forno de fusão possui, preferivelmente um acionamento rotativo motorizado, por exemplo eletromotriz, para girar a vareta do eletrodo em torno de seu eixo, em que o acionamento rotativo, preferivelmente, é fixado ao receptáculo do eletrodo. Dessa forma, a rotatabiidade do eletrodo pode ser realizada de maneira estruturalmente simples, confiável e modular. Além disso, rotação e movimento simultâneos do eletrodo são garantidos durante o processo de fusão.

[00016] A vareta do eletrodo é, preferivelmente conectada eletricamente à fonte de alimentação por meio de um coletor de corrente, em que o coletor de corrente apresenta um ou vários dispositivos de contato, que são configurados para transferir a corrente fornecida pela fonte de alimentação para a vareta do eletrodo. O coletor de corrente pode ser projetado para ser compatível com diferentes formatos da vareta do eletrodo. O coletor de corrente pode apresentar passagens para o alojamento de linhas de energia e/ou para proteção contra danos e sujidade. O coletor de corrente garante uma conexão confiável do eletrodo à fonte de alimentação, mesmo durante qualquer rotação e/ou qualquer movimento da vareta do eletrodo. O coletor de corrente pode ser um componente separado ou, por exemplo, também parte da vareta do eletrodo.

[00017] O dispositivo de contato (análogo a vários dispositivos de contato) pode ser construído de várias maneiras e também consiste de diferentes materiais condutores e não condutores, desde que seja garantido o contato confiável com a vareta rotativa e deslocável do eletrodo. O dispositivo de contato pode, assim, apresentar um receptáculo que é eletricamente conectado à vareta do eletrodo e contém um líquido condutor, preferivelmente gálio líquido, no qual é imersa uma saída de corrente que é eletricamente conectada à fonte de alimentação. Alternativamente ou adicionalmente, o dispositivo de contato pode apresentar uma ou várias escovas, preferivelmente feitas de um material contendo grafite e/ou cobre, que estão em contato de atrito com a vareta do eletrodo. Alternativamente ou adicionalmente, o dispositivo de contato pode apresentar pelo menos um elemento casca, preferivelmente feito de um material que contém grafite e/ou cobre que está em contato de atrito com a vareta do eletrodo. O elemento casca pode ser projetado como um anel ou segmento de anel.

[00018] O forno de fusão possui, preferivelmente, uma campânula de forno deslocável que é configurada para fechar o cadinho, em que a vareta do eletrodo e/ou o eletrodo é imerso no cadinho através de uma passagem de preferência estanque a vácuo e gás no exaustor. À campânula do forno é preferivelmente compatível com diferentes dimensões do cadinho. A passagem da campânula do forno permite o movimento vertical da vareta do eletrodo em relação ao cadinho, apesar da estanqueidade a vácuo e gás preferida. De acordo com uma forma de modalidade preferida, a campânula de forno é fixada através de um carro de-campânula na coluna de forno e conduzida através deste. O ajuste vertical da campânula de forno pode ser feito, por exemplo, por meio de um acionamento de fuso. No entanto, a campânula de forno é, preferivelmente, fixada ao carro de-eletrodo por meio de um cilindro hidráulico ou acionamento do eixo, como resultado da qual uma distância relativa entre eles pode ser definida de maneira hidráulica.

[00019] O cadinho de fusão é preferivelmente fixado através de uma plataforma de forno em um carro de plataforma que é mantido na coluna do forno e é levado a se mover. Isso permite que o cadinho seja conectado à coluna do forno de maneira modular.

[00020] O carro de plataforma pode, preferivelmente, ser movido por meio de um acionamento do fuso de plataforma, em que o acionamento de fuso de plataforma é, preferivelmente fixado ao carro de plataforma e apresenta uma ou mais porcas de fuso acionadas por motor que interagem com um fuso de plataforma que passa essencialmente paralelamente à coluna do forno. Dessa maneira, a mobilidade vertical do cadinho pode ser realizada de maneira estruturalmente simples, confiável e modular.

[00021] O forno de fusão possui, preferivelmente, uma ou mais células de pesagem, que são células de medição para pesagem do peso do eletrodo e/ou o do bloco (re)fundido ou do banho fusão no cadinho. As células de pesagem são instaladas, preferivelmente, abaixo da placa de fundo do cadinho e/ou no carrinho de eletrodo e/ou no carrinho de plataforma, em particular preferivelmente abaixo do cadinho de fusão. As células de pesagem são geralmente instaladas na cabeça do cadinho com placas de montagem associadas. Nesse caso, os valores de peso medidos de peso podem ser falsificados pela operação rotativa do eletrodo. Uma instalação das células de pesagem abaixo da placa de fundo do cadinho, opcionalmente ou adicionalmente no carro do eletrodo e/ou no carro de plataforma, pode melhorar a precisão da medição em um forno de fusão com um eletrodo rotativo.

[00022] Embora a invenção seja em particular preferivelmente usada no ambiente técnico para a produção de ligas metálicas, a invenção também pode ser implementada em outras áreas, em particular se um eletrodo consumível for usado pela ignição elétrica e manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo e o material fundido. A fusão eletroquímica do alumínio, silício e carboneto de cálcio deve ser mencionada em particular. A invenção também é adequada para a produção de pó de metal para impressoras 3D.

[00023] Outras vantagens e características da presente invenção serão esclarecidas a partir da descrição a seguir de exempos de modalidade preferidos. As características descritas podem ser implementadas isoladamente ou em combinação com um ou mais dos recursos descritos acima, desde que os recursos não se contradigam. A descrição a seguir dos exemplos de modalidade preferidos é dada com referência aos desenhos anexos. Breve Descrição das Figuras

[00024] A Figura 1 mostra um forno de fusão com um cadinho e uma vareta de eletrodo rotativa e móvel.

[00025] As Figuras 2a a 2c mostram exemplos de modalidade de dispositivos de contato para a conexão condutora de corrente da vareta de eletrodo rotativa e móvel a uma fonte de alimentação.

[00026] As Figuras 3a e 3b mostram as formas da ponta do eletrodo e do poço coletor de metal localizado abaixo. Descrição Detalhada dos Exemplos de Modalidade

[00027] Exemplos de modalidade preferidos são descritos abaixo com referência às Figuras. Elementos idênticos, semelhantes ou equivalentes são fornecidos com números de referência idênticos nas Figuras, e uma descrição repetida desses elementos será parcialmente omitida para evitar redundâncias.

[00028] A Figura 1 mostra um forno de fusão 1, que é usado para produzir ligas de metal por refusão de um eletrodo, possivelmente sob vácuo. O forno de fusão 1 é projetado, por exemplo, como: Instalações de refusão por eletroescória (ESR) com cadinho fixo e/ou deslizante; instalação de refusão por eletro-escória pressurizada (DESU) com cadinho de fixo e/ou deslizante; instalação de refusão rápida por eletro- escória (ESSU) com cadinho fixo e/ou deslizante para a produção contínua de filamentos fundidos ou derretidos; forno de fusão a arco elétrico sob vácuo (LBV); instalação de combinação dos projetos mencionados acima, em especial para uma instalação ESU com cadinho fixo e/ou cadinho deslizante e um "forno de feixe de elétrons" (EB).

[00029] O forno de fusão 1 apresenta um cadinho 10, que é, preferivelmente revestido a frio ou à prova de fogo. O cadinho 10 é um recipiente cilíndrico oco fechado no lado de fundo, projetado para derreter componentes de ligas, agregados, etc. O forno de fusão 1 também apresenta uma campânula de forno 20, que é configurada para fechar o cadinho 10. A campânula de forno 20 é, preferivelmente, compatível com diferentes dimensões do cadinho. Além disso, a campânula 20 apresenta, preferivelmente, resfriamento, como resfriamento a água.

[00030] Acima da campânula de forno 20, é previsto um carro de eletrodo ajustável em altura 30 para segurar, suportar rotativamente, girar e mover uma vareta de eletrodo 40. Para esta finalidade, o carro de eletrodo 30 apresenta um receptáculo de eletrodo 31 que suporta rotativamente a vareta de eletrodo 40. O carro de eletrodo 30 também pode apresentar um acionamento rotativo 32 para girar ou Rodar a vareta de eletrodo 40 em torno de seu eixo. O acionamento rotativo 32 pode, por exemplo, ser conectado ao receptáculo de eletrodo 31 ou ser integrado a ele, de modo que um ajuste de altura do carro de eletrodo em conjunto com a vareta do eletrodo 40 seja assegurado enquanto a vareta do eletrodo 40 estiver girando.

[00031] A vareta do eletrodo 40 suporta ou retém um eletrodo consumível 41, que também é referido como "eletrodo de auto consumo".

[00032] Quando a campânula de forno 20 está devidamente colocadae o carro do eletrodo 30 e a vareta do eletrodo 40 estão no estado montado, a vareta do eletrodo 40 e/ou o eletrodo 41 é imerso no cadinho 10 através de uma passagem estanque a vácuo e gás 21 na campânula do forno 20. A energia de fusão no interior do cadinho 10 é gerada, por exemplo, por um arco elétrico que queima entre a ponta do eletrodo 41 e a superfície do banho de fusão S (também chamado de "poço coletor " ou "poço coletor metálico"). Para manter um arco elétrico estável, a distância entre a ponta do eletrodo e a superfície do banho fusão S deve ser mantida constante na faixa definida.

[00033] Para aplicar uma corrente de fusão ao eletrodo 41, este último é conectado via linhas de energia 51 a uma fonte de alimentação 50, que é, preferiveimente uma fonte de alta corrente. As linhas de energia 51 podem ser implementadas por meio de trilhos de corrente 52 que são conectados a linhas condutoras flexíveis ou cabos de energia 53, apenas por meio de cabos de energia flexíveis 53 ou de alguma outra maneira, a fim de garantir uma fonte de energia confiável, apesar da ajustabilidade do carro de eletrodo 30. As linhas de energia 51 estão conectadas aos dispositivos de contato 43 de um coletor de corrente 42. O coletor de corrente 42 faz parte ou está conectado à vareta do eletrodo 40 para transferir a corrente fornecida pela fonte de alimentação 50 através dos dispositivos de contato 43 para a vareta do eletrodo móvel e rotativa 40. O coletor de corrente 42 pode ser construído para ser compatível com diferentes formatos de varetas de eletrodo 40. O coletor de corrente 42 pode ter passagens para alojar as linhas de energia 51 e/ou para proteção contra danos e sujeira. O coletor de corrente 42, através do qual a corrente é transmitida para a vareta do eletrodo 40, é, preferivelmente, resfriado a água ou a ar.

[00034] De acordo com a forma de modalidade da Figura 1, um acoplamento 44 é previsto entre a vareta do eletrodo 40 e um toco de linha 45, em que é instalado um circuito elétrico para alimentação do eletrodo 41 e um elemento de fixação do eletrodo 41, de modo que um arco elétrico possa ser disparado no cadinho 10 entre o eletrodo 41 e a massa fundida 10 ou aplicada energia de fusão na massa fundida e este possa ser mantido constante com o carro de eletrodo de altura ajustável durante todo o tempo de fusão sob vácuo, gás de proteção ou atmosfera.

[00035] Em instalações, que são operadas sob vácuo, tais como fornos LBV ou EB, a energia de fusão é gerada pelo arco elétrico que queima entre a ponta do eletrodo 41 e a superfície do banho fusão S no cadinho 10. Para manter um arco estável, a distância entre a ponta do eletrodo e a superfície do banho fusão S deve ser mantida constante. Isso é feito usando um sistema de controle, não mostrado, que pode ser baseado em computador e algorítmico, por exemplo. Em instalações que são operadas sob atmosfera ou gás de proteção, como ESU ou instalações ESU por gás de proteção, a energia de fusão é convertida em calor Joule pela conversão da energia elétrica com a resistência da escória.

[00036] Para o posicionamento adequado, ajuste e oscilação da vareta do eletrodo 30, o forno de fusão 1 possui o carro de eletrodo ajustável em altura acima mencionado 30 para segurar a vareta do eletrodo 40. A mobilidade da vareta do eletrodo 30 é prevista ao longo da direção axial da vareta do eletrodo 40, isto é, na direção para cima/para baixo de acordo com a Figura 1. A vareta de eletrodo 40 é, preferivelmente feita para oscilar de acordo com o consumo de eletrodo. Através da oscilação do eletrodo 41, a ponta do eletrodo no banho de escória é mantida constante em uma área definida, em particular a distância entre a ponta do eletrodo no banho de escória e sua superfície é mantida constante. A mobilidade é, preferivelmente, realizada por um acionamento de eixo 33, que faz parte do carro de eletrodo 30 ou rigidamente conectado a ele. O acionamento do fuso 33 interage com um fuso 61 de uma estrutura 60 que sustenta componentes do forno de fusão 1, em particular o carro de eletrodo 30, a campânula do forno 20 e um cadinho 10. Por exemplo, o acionamento de fuso 33 pode ter uma ou mais porcas de fuso acionadas por motor, que engatam em uma rosca do fuso 61, a fim de ajustar a altura do carro do eletrodo 30 girando as porcas de fuso.

[00037] Os dispositivos de contato 43 podem ser construídos de várias maneiras e também podem consistir em diferentes materiais condutores e não condutores, desde que seja garantida uma colocação em contato segura com a vareta de eletrodo rotativa 40. A Figura 2a mostra um receptáculo 43a, no qual o gálio líquido 43b foi introduzido. Uma saída de corrente 43c, que é conectada à fonte de alimentação 50 através das linhas de energia 51, também é imersa no gálio líquido. Outros líquidos condutores de energia também podem ser considerados meios de transmissão de corrente líquidos. A Figura 2b mostra uma estrutura exemplificativa adicional para transmissão de energia, que usa escovas 43d, por exemplo, feitas de um material contendo grafite e/ou cobre (tais como grafite, grafite duro, carbono, fibra de carbono, cobre, liga de cobre, etc.), que ficam em contato de atrito, conectadas a um receptáculo 43e, com a vareta do eletrodo 40. A Figura 2c mostra uma estrutura adicional que, em vez das escovas 43d, utiliza um elemento casca 43f que é mantido em contato de atrito com a vartea do eletrodo 40 em um receptáculo 43g. O elemento casca 43f pode ser feito em uma peça ou em várias peças e, por exemplo, a partir de um material contendo grafite. Além disso, o elemento casca 43f pode ser pressionado contra a vareta do eletrodo 40 por meio de elementos elásticos, tais como molas, a fim de garantir um contato confiável.

[00038] Além da capacidade de girar em torno de seu próprio eixo e mobilidade vertical ao longo de seu próprio eixo (corresponde ao eixo da coluna do forno 62 descrito abaixo), a vareta do eletrodo 40 também pode ser montada para ser móvel ao longo ou em torno de outros eixos, a fim de melhorar a ajustabilidade e, portanto, a estabilidade durante a fusão. Além disso, o coletor de corrente 42 pode ser configurado para ser ajustável, de modo que possa ser adaptado à vareta do eletrodo 40. Para este propósito, o coletor de corrente 42 pode ter uma ou mais conexões de meios que são fornecidas e controladas pelos pontos de controle correspondentes.

[00039] A fim de simplificar a fonte de alimentação através do coletor de corrente 42, a interação entre este e a vareta do eletrodo 40 poderá ser modularizada. Por exemplo, os dispositivos de contato 43 podem ser presos ao coletor de corrente 42 por meio de dispositivos de fixação e podem engatar ou acomodar-se nos receptáculos de fixação correspondentes na vareta do eletrodo 40, conforme foi exemplificado para as formas de modalidade nas Figuras 2a a 2c. Desta maneira, o coletor de corrente 42 pode ser conectado de maneira confiável ao eletrodo 41 como consumidor. A vareta do eletrodo 40 pode ser dividida pelo acoplamento acima mencionado 44 (ou o eletrodo 41 pode ser conectado à vareta do eletrodo 40 através do acoplamento 44) para alterar o eletrodo 41, em particular para simplificar a substituição de um eletrodo usado 41 por um novo eletrodo 41. O acoplamento pode ser operado hidraulicamente ou pneumaticamente.

[00040] A estrutura 60 pode apesentar uma coluna de forno 62, na qual o carro de eletrodo 30 e/ou a campânula de forno 20 são guiados e mantidos. Além disso, outros componentes, tais como o acionamento de fuso 33, podem ser guiados e mantidos na coluna do forno 62, a fim de obter dessa maneira uma construção modular do forno de fusão 1. Assim, o cadinho 10 de acordo com a presente forma de modalidade também é guiado e mantido na coluna do forno 62 através de uma plataforma do forno 11 e um carro de plataforma 12. Enquanto a plataforma do forno 11 está estacionária em uma instalação de cadinho fixo, o cadinho 10 pode ser ajustado em altura desta maneira, de acordo com a forma de modalidade mostrada na Figura 1 (instalação de cadinho deslizante). Para este propósito, a plataforma do forno 11 pode ser fixada de maneira móvel à coluna do forno 62 através de uma guia 13 e/ou do carro de plataforma 12. A mobilidade pode ser realizada através de um acionamento de fuso de plataforma 14 que interage com um fuso de plataforma 15. Por exemplo, o acionamento do fuso de plataforma 14 pode ter uma ou mais porcas de fuso acionadas por motor, que engatam em uma rosca do fuso de plataforma 15, a fim de ajustar a altura o cadinho 10 girando as porcas de fuso. O cadinho 10 pode assim ser abaixado e/ou elevado de acordo com a taxa de preenchimento do cadinho 10 e/ou a taxa de fusão do eletrodo. Além da mobilidade vertical ao longo do eixo da coluna do forno 62, o cadinho também pode ser montado de maneira móvel ao longo de outros eixos, a fim de melhorar a ajustabilidade e, portanto, a estabilidade ao derreter. Por exemplo, o ajuste ao longo dos eixos, que são perpendiculares ao eixo da coluna do forno 62, pode ser implementado por meios que são integrados abaixo da placa de fundo do cadinho 10, por exemplo na plataforma do forno 11.

[00041] A passagem estanque ao vácuo 21 da campânula de forno garante o movimento vertical da vareta do eletrodo 40 através do centro da campânula de forno 20, que de acordo com a presente forma de modalidade é anexada e guiada à coluna do forno 62 através de um carro de campânula 22. O ajuste de altura também pode ser realizado por meio de um acionamento de fuso ou, como mostrado na Figura 1, por exemplo, por meio de um ou mais cilindros hidráulicos 23, que são fixados ao carro de campânula 22 de um lado e ao carro de eletrodo 40 do outro lado e são configurados para ajustar ali entre eles uma distância relativa.

[00042] A vareta de eletrodo rotativa e móvel verticalmente 40 permite comverter a superfície frontal do eletrodo 41 de uma forma de V convencional, cf. Figura 3a, para uma forma de V plana, vide Figura 3b. Assim, a forma do poço coletor de metal S localizado sob o eletrodo 41 também é preferivelmente alterada da forma em V para uma forma plana em U.

[00043] O forno de fusão 1 apresenta, preferivelmente uma ou mais células de pesagem (não mostradas nas Figuras), que são células de medição para pesar o peso do eletrodo 41 e/ou o bloco (re) fundido ou do banho fusão S no cadinho 10. As células de pesagem são instaladas, preferivelmente abaixo da placa de fundo do cadinho 10 e/ou no carro de eletrodo 30 e/ou no carro de plataforma12, em particular preferivelmente abaixo do cadinho de fusão 10. Dessa forma, a precisão da medição em um forno de fusão 1 com um eletrodo rotativo pode ser melhorada.

[00044] Tanto quanto aplicável, todas as características individuais mostradas nos exemplos de modalidade podem ser combinadas entre si e/ou substituídas sem sair do escopo da invenção. Lista de Número de Referência 1 forno de fusão cadinho 11 plataforma de forno

12 carro de plataforma EK) guia 14 acionamento de fuso de plataforma fuso de plataforma campânula de forno 21 passagem 22 carro de campânula 23 cilindro hidráulico carro de eletrodo 31 receptáculo de eletrodo 32 acionamento rotativo 33 acionamento de fuso 40 vareta de eletrodo 41 eletrodo 42 coletor de corrente 43 dispositivo de contato 43a receptáculo 43b gálio líquido 43c saída de corrente 43d escova 43e receptáculo 43f elemento casca 439 receptáculo 44 acoplamento 45 toco de linha 50 fonte de alimentação 51 linha de energia 52 trilho de corrente 53 linha condutora 60 estrutura

61 fuso 62 coluna de forno Ss poço coletor de metal /banho fusão

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Forno de fusão (1), caracterizado pelo fato de que ele se destina em particular à produção de ligas de metal e ligas não-ferro pelo derretimento de componentes de liga, com um cadinho (10), uma vareta de eletrodo (40) com um eletrodo consumível (41) ali montado e uma fonte de alimentação (50), que está configurado para fornecer corrente ao eletrodo (41) através da vareta do eletrodo (40), em que a vareta do eletrodo (40) é rotativa em torno de seu próprio eixo durante o processo de fusão e pode ser movida ao longo de seu próprio eixo.

2. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele é configurado de tal maneira que a vareta do eletrodo (40) pode ser girada e oscilada simultaneamente durante o processo de fusão.

3. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a vareta do eletrodo (40) é fixada através de um receptáculo de eletrodo (31) em um carro de eletrodo (30) que é mantido em uma coluna do forno (62) e é levado a se mover.

4. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o carro de eletrodo (30) pode ser movido por meio de um acionamento de fuso (33), em que o acionamento de fuso (33) é, preferivelmente fixado ao carro de eletrodo (30) e apresenta uma ou mais porcas de fuso acionadas por motor, que interagem com um fuso (61) que passa essencialmente paralelamente à coluna do forno (62).

5. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que ele apresenta um acionamento rotativo motorizado (32) para girar a vareta do eletrodo (40) em torno de seu eixo, em que o acionamento rotativo (32) é preferivelmente fixado ao receptáculo do eletrodo (31).

6. Forno de fusão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a vareta do eletrodo (40) é eletricamente conectada à fonte de alimentação (50) através de um coletor de corrente (42), em que o coletor de corrente (42) apresenta um ou mais dispositivos de contato (43), que são configurados para transferir a corrente fornecida pela fonte de alimentação (50) para a vareta do eletrodo (40).

7. Forno de fusão (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de contato (43) apresenta: um receptáculo (43a) que fica em conexão eletricamente à vareta do eletrodo (40) e contém um líquido condutor (43b), preferivelmente gálio líquido, no qual é imersa uma saída de corrente que é eletricamente conectada à fonte de alimentação (50); e/ou uma ou mais escovas (43d), preferivelmente feitas de um material contendo grafite e/ou cobre, que ficam em contato de atrito com a vareta do eletrodo (40); e/ou um elemento casca (43f), preferivelmente feito de um material contendo grafite e/ou cobre, que fica em contato de atrito com a vareta do eletrodo (40).

8. Forno de fusão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que este apresenta uma campânula de forno móvel (20), que é configurada para fechar o cadinho (10), em que a vareta do eletrodo (40) e/ou o eletrodo (41) é imerso no cadinho (10) através de uma passagem preferivelmente a prova de vácuo e de gás (21) na campânula de forno (20).

9. Forno de fusão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 e 8, caracterizado pelo fato de que a campânula de forno (20) é mantida na coluna do forno (62) e é levada a se mover, em que a campânula de forno (20) é colocada no carro do eletrodo por meio de um cilindro hidráulico (23), em que uma distância relativa entre eles é ajustável.

10. Forno de fusão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o cadinho de fusão (10) é fixado por uma plataforma de forno (11) em um carro de plataforma (12) que é mantido na coluna do forno (62) e levado a se mover.

11. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o carro de plataforma (12) pode ser movido por meio de um acionamento de fuso de plataforma o (14), em que o acionamento de fuso de plataforma (14) é fixado preferivelmente ao carro de plataforma (12) e apresenta uma ou mais porcas de fuso acionadas por motor que interagem com um fuso de plataforma (15) que passa essencialmente paralelamente à coluna do forno (62).

12. Forno de fusão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o forno de fusão (1) apresenta uma ou mais células de pesagem para pesar o peso do eletrodo (41) e/ou do cadinho (10).

13. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das células de pesagem está instalada abaixo da placa de fundo do cadinho (10).

14. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 12 e qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das células de pesagem está instalada no carro do eletrodo (30).

15. Forno de fusão (1), de acordo com a reivindicação 12 e reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das células de pesagem está instalada no carro de pesagem (12).