CS258302B1 - Způsob plazmového ohřevu licího a nasávaného proudu ve vakuově komoře a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

tíěelem navrženého řešení Je omezení nebo úplné vyloučení tepelných ztrát při přelévání roztaveného kovu z pánve do pánve. Uvedeného účelu se dosáhne prostorovým nastavením plazmových hořáků tak, aby ee paprsky plazmatu protínaly v prostoru mezi dnem pánve a nejvyšší dosažitelnou úrovni hladiny kovu. V průběhu přeléváni kovu do vakuové komory se závislý nebo superponovaný oblouk uzavírá přee licí proud až do okamžiku, kdy hladina přelitého kovu dosáhne úrovně průsečíku os paprsků plazmatu a následně. V dalším období po stoupnutí hladiny přelitého kovu nad průsečík ob paprsků plazmaty ee závielý nebo superponovaný elektricky oblouk uzavře přes hladinu kovu stoupající v pánvi nebo kokile. Vakuovaci komora je opatřena nšjoéně jedním plazmovým hořákem, který je suvně uložen v pouzdru, výkyvné uspořádaným ve svislé rovině.

Description

Vynález se týká způsobu plazmového ohřevu licího 'a nasávaného proudu ve vakuové komoře 's využitím závislého a superponovaného elektrického oblouku včetně zařízení k provádění tohoto způsobu a řeší omezení nebo úplné vyloučení tepelných ztrát při přelévání roztaveného kovu z pánve do pánve.

Při přelévání tekutého kovu, například ocele z pánve do pánve za podtlaku nebo při vakuovém lití ingotů, při kterém se tavenina působenímpodtlaku na lisí proud odplyňuje, dochází ke snížení teploty tekutého kovu, které musí být kompenzováno přehřátím taveniny před přeléváním. To má jednak nepříznivý vliv na jakost kovu, například zvýšení obsahu plynů a nekovových vměstků, jednak jsou negativně ovlivňovány některé teohnickoekonomioké parametry, například snížení životnosti vyzdívky peoe i pánve, prodloužení doby tawby apod. Snížení teploty ooeli v licím proudu může činit po.dle velikosti rozsbřiku a dráhy padajícího kovu 30°C i víoe a může znemožnit další zpracování přelitého kovu.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob plazmového ohřevu licího a nasávaného proudu ve vakouvé komoře podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na počátku lití je licí a naeáVfoý proud tekutého kovu zasahován paprsky plazmatu, které vystupují z trysek plazmových hořáků, přičemž plazmové hořáky^racují před započetím lití a nasávání se superponovaným elektrickým obloukem a jsou vůči sobě prostorově nastaveny tak, _aby θθ superponovaný elektrický oblouk uzavíral přes paprsky plazmatu při jejich protnutí v prostoru vymezeném dnem pánve nebo kokily' a nejvyšší dosažitelnou úrovní hladiny kovu, přelitého nebo nasátého do pánve nebo kokily, načež v průběhu přelévání a nasávání kovu do vakuové komory je licí a nasáný proud ohříván závislým nebo superponovaným obloukem, který se uzavírá přes licí a nasá^ný proud až do okamžiku, kdy hladina přelitého a nasátého kovu dosáhne úrovně průsečíku os paprsků plazmatu. V následujícím obdobíjpo stoupnutí hladiny přelitého a nasátého kovu nad průsečík os paprsků plazmatu,je' kov i licí a nasátý prou$ ohříván závislým nebo superponovaným elektrickým obloukem uzavřeným přes.hladinu kovu etoupajícnC v pánvi nebo kokile. Předmětem vynálezu je dále zařízení k provádění navrženéhozpůsobu, jehož, podstatou je, že vakuovací komora je opatřena nejméně jedním plazmovým hořákem, který je suvně uložen v pouzdru, vykyvně uspořádaném ve svislé rovině.

Výhodou způsobu plazmového ohřevu lidího a nasávaného proudu ve vakuové komoře podle vynálezu je omezení nebo úplné vyloučení tepelných ztrát při přelévání roztaveného kovu z pánve do pánve za povlaku nebo při vakuovém lití ingotů v kesonu,a zlepšení jakosti rafinovaného kovu bez nutnosti enormního přehřívání kovu v tavící peci, , lía přiložených výkresech je znázorněn způsob plazmového ohřevu licího a nasávaného proudu oceli podle vynálezu, kde na obr. 1 je zobrazeno zařízení pro plazmový ohřev licího proudu, přičemž v levé části obr. je situace před nebo při částečném zaplnění pánve umístěné ve vakuové komoře, a v pravé části je schéma uspořádání plazmového ohřevu licího proudu po zaplnění pánve, na bbr. 2 je znázorněno alternativní využití způsobu podle vynálezu pro plazmový ohřev vakuovací komory a rafinované oceli, kde pánev s vakuovací komorou je opatřena plazmovými hořáky, přičemž v levé polovině výkresu je prázdná vakuovací komora, jejíž vyzdívka je předehřívána a v pravé polovině výkresu je vakuovací komora zaplněna ocelí, která je ohřívána.

Zařízení k provádění způsobu plazmového ohřevu licího proudu a nasávaného proudu ve vakuové komoře v příkladném provedení polle vynálezu sestává ze dvou plazmových hořáků 6, které jsou suvně uloženy v pouzdrech 8, výkyvně uspořádaných ve svislé rovině * Pro bližší vysvětlení způsobu plazmového ohřevu podle vynálezu se uvádí, že prostorové nastavení vzájemné polohy plazmových hořáků 6 se před zaplněním vakuové komory JL provede tak, žé paprsky plazmatu vycházejíoí z trysek plazmových hořáků 6 se protínají v prostoru vymezeném dnem pánve 2 a nejvyšší dosažitelnou úrovní hladiny kovu 2 přilitého do pánve 2, čímž se vytvoří předpoklady pro vznik superponovaného elektrického oblouku, uzavřeného přes paprsky plazmatu. V průběhu přelévání kovu 2 ² odpichové pánve 2 nebo přes mezipánev 4 do pánve 2 ve vakuové komoře 2 zůstává prostorové nastavení plazmových hořáků 6 stejné a závislý neb’o superponovaný oblouk je uzavřen přes lioí proud· 2 ^a2 do okamžiku, kdy se hladina přelitého kovu J zvýší na úroveň průsečíku os paprsků plazmatu. V dalším období) po stoupnutí hladiny přelitého kovu 2 nad průseč.ík os paprsků plazmatujje závislý nebo superponovaný elektrický oblouk· uzavřen přes hladinu kovu 2 stoupající v pánvi 2.

Zasažením licího proudu 2 paprsky plazmatu dochází k intenzivnímu ohřevu licího proudu 2» je-li pro stabilizaci závislého nebo superponovaného elektrického oblouku použit inertní plyn, dochází souběžně se snížením doprovodných prvků, vykazujících vysokou tenái par i ke snížení plynů, rozpuštěných v tekutém kovu 2* Při začlenění licího proudu.2 nebo hladiny přelitého kovu 2 do .elektrického obvodu závislého nebo superponovaného oblouku tvoří lioí proud 2 nebo hladina přelitého kovu 2·elektrody, které vykazují zvýšený podíl tepla přeneseného z elektric kého oblouku na takto vytvořené elektrody.

Tímto nastavením prizmových hořáků 6 do polohy, která je neměnná v celém průběhu přelévání kovu 2 do vakuové komory'1, je možno postupnou volbou superponovaného a závislého elektrického oblouku provést předběžný předehřev vakuové komory 2 a následný nebo současný ohřev.licího proudu 2 ^a kovu přelitého do pánve 2 nebo kokily, umístěné ve vakuové komoře 1 v případě, kdy licí proud 2 j^e souvislý, může protielektrodu pro vznik závislého nebo superponovaného oblouku tvořit licí proud tekutého kovu 2· . ' '

Kení-li licí proud 2 souvislý a není mošno zajistit plynulý přívod elektrického proudu na licí proud je výhodné, aby protielektrodu pro závislý nebo superponovaný elektrický oblouk tvořila hladina přelitého kovu 2·

Alternativně je možno uskutečnit způsob plazmového ohřevu licího a nasávaného proudu oceli ve vakuovací komoře 1,tak, že ve vakuovací komoře 1 se provede předehřátí vnitřní vyzdívky této vaku*ovací komory 1. pomocí plazmových hořáků 6, nasměrovaných prostřednictvím pouzder 8 do vakuovací komory 1 tak, že se dosáhne uzavření elektrického oblouku, superponovaného na elektricky vodivé paprsky plazmatu v místě, jež zajišťuje optimální účinnost přenosu tepla do vyzdívky. Po dosažení požadované teploty,, například · 16OO°Cjse k zařízení dopraví pánev 2 s tekutou ocelí. Po nasátí tekuté oceli do vakuovací komory 2 ^8e úhel vzájemného prostorového nastavení plazmových hořáků 6 v průběhu stoupající a klesající hladiny oceli mění prostřednictvím pouzder 8 tak, že paprsky plazmatu, vytékající z trysek plazmových hořáků 6, se protínají v ose symetrie poď hladinou nasátého kovu, čímž se závislý nebo superponovaný elektrický oblouk uzavře přes paprsky plazmatu a hladinu oceli. Přenos tepelné energie je uskutečňován především tepelným zářením paprsků plazmatu o velké délce a,vysoké teplotě. Rychlost předéhřevu a konečná teplota stěn vakuovaóí komory 2 je řízena elektrickým příkonem dodávaným do superponovaného oblouku. Příhřev oceli po zaplnění vakuovací komory 2 ftiůže být proveden stejnými plazmovými hořáky 6 s tím rozdílem, Že je. využito možnosti uzavření výkonového elektrického oblouku plazmových hořáků 6 P-es superponovaný nebo závislý oblouk a hladinu oceli, přemísťované’do vakuovací komory 2· rředehřev vakuovací komory 2 být prováděn v návaznosti na příhřev oceli tak, že s postupným zaplňováním rafinačního zařízení oceli se superponovaný elektrický oblouk uzavře přes povrch tekutého kovu, přičemž vhodná volt-ampérová charakteristika napájecího zdroje plazmových hořáků 6 pokryje změnu charakteristiky elektrického oblouku.

Claims (2)

1. Předmět vynálezu

   1. Způsob plazmového ohřevu licího a nasávaného proudu ve vakuové komoře s použitím nejméně jednoho plazrtiového hořákUj vyznačený tímj že na počátku lití je licí a nasávaný proud (5) tekutého kovu zasahován paprsky plazmatu, které vystupují z trysek plazmových hořáků (6), přičemž plazmové hořáky (6). praoují před započetím lití se superponovaným elektrickým obloukem tak, že v průběhu přelévání kovu do vakuové komory (1) licí a nasávaný proud (5) ohřívá závislým nebo superponovaným obloukem, který.se uzavírá přes licí a nasávaný proud (5) až do okamžiku, kdy hladina přelitého kovu (7) dosáhne úrovně průsečíku os paprsků plazmatu á v následujícím období po stoupnutí hladiny přelitého kovu (7). nad průsečík os paprsků plazmatu je kov (7) i licí β nasávaný proud (5) ohříván závislým nebo superponovaným elektrickým obloukem uzavřeným přes hladinu kovu (7) stoupající v pánvi (2) nebo v kokile*
2. 2* Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1,vyznačené tím, že plazmový hořák (6) Vakuové komory (1) je suvně uložen v pouzdru (8), výkyvné uspořádaném ve svislé rovině*