PL71106B1 - - Google Patents

Description

Sposób i urzadzenie do elektro-zuzlowego przetapiania metali, zwlaszcza stali Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do elektro-zuzlowego przetapiania metali, zwlaszcza stali, przy którym elektroda lub kilka elektrod, umieszczonych pod warstwa zuzla i wykonanych z przetapianego wlasnie meta!u,zostaje stopionych w chlodzonej ciecza kokili wskutek ciepla powstalego z przeplywajacego przez nie pradu, przy czym ciekly metal krzepnie przyjmujac postac stalego, wychodzacego z kokili bloku.Znane urzadzenia do elektro-zuzlowego przetapiania metali zaopatrzone sa we wlewnice chlodzona ciecza, w której roztapia sie elektrody, wykonane z przetapianego metalu. Elektrody te zanurzone sa w kapieli z ciekle¬ go zuzlu, znajdujacego sie we wlewnicy. Cieplo niezbedne do topienia wytwarzane jest przez prad o duzym natezeniu miedzy elektroda, a dnem wlewnicy w kapieli zuzlowej, dzialajacej jako opornik. Poniewaz kapiel zuzlowa znajduje sie w temperaturze przewyzszajacej znacznie temperature topienia przetapianego metalu, zanu¬ rzona elektroda ulega stopieniu. Ciekla stal przedostaje sie kroplami przez goracy zuzel, nadajacy sie do reagowa¬ nia i tworzy dzieki dalszemu krzepnieciu we wlewnicy nowy blok metalu. W miare uplywu czasu topienia zuzywa sie elektroda opuszczana automatycznie do kapieli zuzlowej, która przesuwa sie na kolumnie w kierunku pionowym. Warunki stapiania i sklad zuzlu tak sie dobiera, by uzyskac zmniejszenie szkodliwych domieszek, na przyklad zawartosci siarki i tlenu w stali oraz przede wszystkim oczyszczenie kapieli metalowej z wtracen nieme¬ talicznych.Znane sa zarówno rozwiazania, w których wlewnica podczas calego procesu przetapiania i przeprowadzania metalu przez dno wlewnicy ku dolowi zamocowana jest na stale, jak równiez urzadzenia, w których wlewnica zamocowana jest przesuwnie w kierunku pionowym, przy czym podczas procesu przetapiania unosi sie ja, pod¬ czas gdy utworzony blok metalowy spoczywa na dnie wlewnicy. Teznane rozwiazania maja wprawdzie te zalete, ze nadaja sie do wytwarzania równiez bardzo dlugich bloków metalowych przy uzyciu bardzo krótkich i tanich wlewnic. Jednakze jeszcze podczas procesu przetapiania otaczajace powietrze ochladza kazdorazowo blok od jego dolnego konca, gdy tylko osiagnie on wieksza dlugosc. Stanowi to wade tego rozwiazania, poniewaz zachodzace znaczne ochlodzenie bloków powietrzem atmosferycznym powoduje powstawanie w nich pekniec skutkiem naprezen powstalych przy chlodzeniu, jezeli utworzone bloki wykonane sa z gatunków stali, sklon-2 71106 , nych do pekniec na goraco. Bloki skladajace sie z innych gatunków stali nie moga byc wkladane od razu do pieca odbiorczego ze wzgledu na ich niska temperature nawet wówczas, gdy dostarcza sie je bezposrednio po procesie przetopienia do kuzni, w celu dalszej przeróbki, by uniknac powstawania w blokach pekniec, utworzo¬ nych w wyniku naprezen powstalych wskutek nagrzewania. Bloki te wymagaja wiec uprzedniego ostroznego nagrzewania we wlasnym piecu.Celem wynalazku jest unikniecie wad znanych rozwiazan.Zgodnie z wynalazkiem cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze blok wychodzacy z kokili utrzymuje sie w stanie cieplym i ewentualnie podgrzewa sie go. Przy wytwarzaniu bloków stalowych wedlug sposobu, bedace¬ go przedmiotem wynalazku, korzystnym jest utrzymywanie bloku wychodzacego z kokili w temperaturze równej co najmniej 500°C.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wynalazku dla otulenia bloku wychodzacego z kokili, zawiera kilka dwuczesciowych pierscieni, izolowanych cieplnie. Korzystnym jest zaopatrzenie dwudzielnych pierscieni w plaszcz stalowy, wykonany korzystnie z blachy stalowej, wypelniony materialem izolujacym cieplnie, na przyklad azbestem.Winnym rozwiazaniu urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wynalazku pod kokila usytuowanych jest kilka izolowanych cieplnie rur, wchodzacych teleskopowo jedna w druga, przy czym jedna z nich przymocowana jest do kokili. Rury te otaczaja kazdorazowo blok, wychodzacy z kokili. Rury moga byc wykonane jako puste i wypelnione sa materialem izolujacym cieplnie, na przyklad azbestem.W korzystnym przykladzie wykonania urzadzenia wedlug wynalazku polówki pierscieni izolacyjnych za¬ opatrzone sa w elektryczne prety grzejne dla dodatkowego nagrzewania bloku, wychodzacego z kokili. Dla na¬ grzewania bloku, wychodzacego z kokili przewidziane sa palniki gazowe w ksztalcie pierscieni, otaczajace blok.Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala uniknac wytracen fazowych nawet w przypadku stali stopowych, zawierajacych metale, sprzyjajace wytraceniom takie, jak nikiel, molibden i wanad, które to wytracenia powoduja powstanie szkodliwych naprezen.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia urzadzenie w przekroju wzdluznym, fig. 2 — dwuczesciowe pierscienie 40 z fig. 1, przedstawione w widoku z góry, a fig. 3 — inny przyklad wykonania urzadzenia w przekroju wzdluznym.Jak przedstawiono na fig. 1 i 2, s aPlaJ3ca elektroda ^ wykonana z przetapianej wlasnie stali, jest umiesz¬ czona wspólosiowo w stosunku do cylindrycznej sciany 21 odlewniczej formy chlodzonej woda kokili 20 ijest zanurzona swym dolnym koncem w warstwie 11 zuzla, pokrywajacej powstaly ciekly metal 12. Utworzony w wyniku przetapiania w chlodzonej woda kokili 20 skrzeply blok stalowy 13 spoczywa na ulozonej poziomo plycie dolnej 32, korzystnie wykonanej z miedzi.Do elektrody 10 doprowadzony jest od jednego bieguna zródla pradu, na przyklad od wtórnego uzwojenia transformatora, nie przedstawionego na rysunku, elektryczny przewód 30, przy czym drugi biegun zródla pradu polaczony jest równiez przewodem elektrycznym 31 zdolna plyta 32. W czasie stapiania sie elektrody 10, jej ustawienie w pionie, jak równiez kokili 20, jest tak regulowane za pomoca lin naciagowych, nie przedstawionych na rysunku, ze z jednej strony elektroda 10 zanurza sie w warstwie U zuzla, sluzacej do oczyszczania i oslony przetapianej stali, pokrywajacej powierzchnie cieklego metalu 12, przy zachowaniu jednak zadanej odleglosci od lustra cieklego metalu 12. Z drugiej strony, z wyjatkiem poczatkowej fazy procesu przetapiania, polozenie tego lustra wzgledem kokili 20 pozostaje niezmienione. Gdy odleglosc miedzy kokila 20 a dolna plyta 32 bedzie nieco wieksza od wysokosci „h" dwuczesciowych, izolacyjnych pierscieni 40, obje polówki jednego z tych pierscieni 40 ulozone sa w ten sposób wokól wychodzacej z kokili 20 czesci skrzepnietego bloku 13, ze stykaja sie ze soba swymi czolowymi powierzchniami 41. Gdy odleglosc ta zwieksza sie o wysokosc „h", na pierscien 40 otaczajacy blok 13 zostaji polozone obydwie polówki nastepnego pierscienia 40 i tak dalej. Kazda z polówek pierscieni 40 ma plaszcz 42, wykonany zwykle z blachy stalowej, wypelniony izolacyjnym materialem 43, na przyklad azbestem. W celu ulatwienia nakladania i zdejmowania pierscieni 40, polówki ich zaopatrzone sa od strony zewnetrznej w dwa uchwyty 44.W przykladzie wykonania urzadzenia przedstawionego na fig. 3, zamiast dwuczesciowych pierscieni 40 pod kokila 20 znajduje sie kilka teleskopowo zamocowanych izolacyjnych rur 50. Kokila 20 i rury 50 na swych dolnych koncach od strony zewnetrznej wyposazone sa w kolnierz 22 wzglednie 53. Na wewnetrznej rurze 50 jest zamocowany zwykle za pomoca srub 51 i nakretek 51' dwuczesciowy pierscien 52, ulozony na górnej powierzchni tej rury 50 i w stosunku do niej wystajacy nieco do wewnatrz. Poza przedstawiona powyzej wew¬ netrzna rura 50, kazda pozostala rura 50 na swoim górnym koncu, od strony wewnetrznej ma wystep 54.Podczas ruchu w góre kokili 20 nastepuje zetkniecie znajdujacego sie przy niej kolnierza 22 z pierscieniem 523 71 106 oraz kazdego z kolnierzy 53 z wystepem 54. Po zakonczeniu procesu przetapiania wewnetrzna rure 50 po odkreceniu pierscienia 52 oddziela sie od kokili 20 i zakrzeply blok 13 odtransportowuje sie. Rury 50 podczas procesu przetapiania wysuwaja sie do góry przez kokile 20. Rury 50 maja podwójne scianki, które wewnatrz wypelnione sa materialem izolacyjnym, na przyklad azbestem. W przedstawionym przykladzie wykonania urza¬ dzenia, rury 50, zalozone ponizej wewnetrznej rury 50 przymocowanej do kokili 20, obejmuja wychodzacy z kokili 20 blok z coraz wiekszym luzem/Mozna jednak przy podobnym urzadzeniu przymocowac do kokili najbardziej skrajna rure, przy czym nastepne rury obejmuja wychodzacy z kokili blok z coraz mniejszym luzem.Polówki izolacyjnych pierscieni 40 wzglednie rur 50 ponadto korzystnie zaopatrzone sa w elektryczne prety grzejne 45 lub 56, które umozliwiaja jeszcze dodatkowe nagrzewanie wychodzacego z kokili 20 skrzeplego bloku 13.Nagrzewanie bloku wychodzacego z kokili moze równiez sie odbywac za pomoca obejmujacych blok, pierscieniowych palników gazowych.Równiez przy wykonywaniu szczególnie dlugich bloków metalowych zgodnie z wynalazkiem unika sie wystapienia rys, powstalych w wyniku naprezen, bez potrzeby stosowania wlasnych pieców podgrzewajacych, dla unikniecia rys, powstalych wskutek naprezen przy ogrzewaniu.Dalsza zaleta wynalazku jest to, ze gdy bezposrednio po zakonczeniu procesu przetapiania otrzymane bloki stalowe maja byc poddane procesowi kucia, ze wskutek utrzymywania ciepla w bloku, wychodzacym kazdorazo¬ wo z kokili, na uzyskanie potrzebnej temperatury kucia zuzywa sie mniejsza energie cieplna lub równowazna jej energie elektryczna, niz przy znanych rozwiazaniach, w których nie utrzymywano ciepla w blokach wychodza¬ cych z kok;li. PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób elektro-zuzlowego przetapiania metali, zwlaszcza stali, przy którym elektroda lub kilka elektrod, umieszczonych pod warstwa zuzla i wykonanych z przetapianego wlasnie metalu stapia sie w chlodzonej ciecza kokili wskutek ciepla powstalego z przeplywajacego przez nie pradu, przy czym ciekly metal krzepnie przyjmu¬ jac postac stalego, wychodzacego z kokili bloku, znamienny tym, ze wychodzacy z kokili blok utrzymuje sie w stanie cieplym oraz ewentualnie nagrzewa sie go.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wychodzacy z kokili blok utrzymuje sie w temperaturze przynajmniej 500°C.

3. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienne tym, ze ma kilka dwuczescio¬ wych, izolacyjnych pierscieni (40) do otulania bloku (13) wychodzacego z kokili (20).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze dwuczesciowe pierscienie (40) zaopatrzone sa w plaszcz (42) korzystnie wykonany z blachy stalowej, wypelniony izolacyjnym materialem (43), na przyklad azbestem.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienne tym, ze pod kokila (20) umieszczonych jest kilka telesko¬ powo zamocowanych, izolacyjnych rur (50), przy czym rura (50) zamocowana jest przy kokili (20), a rury (50) kazdorazowo obejmuja wychodzacy z kokili (20) blok (13).

6. Urzadzenie wedlug.zastrz. 5, znamienne tym, ze rury (50) maja podwójne scianki, wewnatrz wypelnione materialem izolacyjnym (55), na przyklad azbestem.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 4 lub 6, znamienne tym, ze polówki izolacyjnych pierscieni (40) lub rur (50) zaopatrzone sa w elektryczne prety grzejne (45) lub (56) dla dodatkowego nagrzewania bloku (13) wychodz-fce- go z kokili (20).

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienne tym, ze zaopatrzone jest w pierscieniowe palniki gazowe obejmujace ten blok, dla nagrzewania bloku wychodzacego z kokili.KI. 18b, 5/56 71 106 MKP C21c V56 B22d 23/06 30 Fig.1 r / / / Fig.2 \ u^KI. 18b,5/56 71106 MKP C24c 5/56 B22d 23/06 30 -y^ Hg.3 ti -n "czTTTlhia1 Urzedu Patentowego l,lsk»| ltiUiHtt"''l W*_\ PL PL