PL80447B1 - - Google Patents

Description

Urzadzenie do elektro-zuzlowego przetapiania metali, zwlaszcza stali Przedmiotem (wynalazku jest urzadzenie do elektro-zuzlowego przetapiania metali, zwlaszcza stali, z dwiema lub kilkoma podlegajacymi stapia¬ niu elektrodami lub grupami elektrod.Na ogól przy elektro-zuzlowym przetapianiu me¬ tali podlegajaca stapianiu elektroda jest przylaczo¬ na do jednego bieguna, a plyta denna, na której spoczywa wytworzony w chlodzonej ciecza wlew¬ nicy przez proces przetapiania wflewek metalu, do drugiego bieguna zastosowanego zródla pradu, na przyklad uzwojenia wtórnego transformatora, za pomoca przewodów elektrycznych. Znane jest jed¬ nak równiez urzadzenie do elektro-zuzlowego prze¬ tapiania metali, w którym do kazdego z obu kon¬ ców uzwojenia wtórnego transformatora przylacza sie po jednej podlegajacej .stapianiu elektrodzie, przy czym obie elektrody ulegaja stapianiu we wlewnicy chlodzonej ciecza. Wszystkie znane urza¬ dzenia do elektro-zuizlowego przetapiania metali wykazuja te wade, ze elektrody moga byc w nich stapiane tylko przy stosunkowo nieznacznych pred¬ kosciach, gdyz w przeciwnym razie, jak wykazuja doswiadczenia, warstwa zuzla nie powoduje dzia¬ lania oczyszczajacego w sposób zadowalajacy i w wyniku 'tego jakosc przetopionego metalu jest zla.Wynalazek ma za zadanie wyeliminowanie wy¬ mienionej wady i stworzenie urzadzenia, w którym równiez przy krancowo duzych predkosciach sta¬ piania elektrod nastepowaloby zadowalajace oczysz¬ czanie stopionego metalu w warstwie zuzla i w któ- Z rym ponadto zuzycie energii :(w kWh/:t przetopio¬ nego metalu) byloby stosunkowo bardzo male.Zgodnie z wynalazkiem zostalo to osiagniete w wy¬ mienionym na wstepie rodzaju urzadzenia dzieki 5 temu, ze przewidziano dwa lub kilka ukladów ty¬ rystorowych ,które dostarczaja jednofazowe napie¬ cia przemienne, zmieniajace okresowo kierunek, przy czym do jednego zacisku wyjsciowego kazde¬ go z ukladów tyrystorowych jest przylaczona jed- lOi na, wzglednie kazda plyta denna, na której spo¬ czywa co najmniej jeden zakrzeply wlewek metalu wytworzony w chlodzonej ciecza wlewnicy, a po¬ zostale zaciski wyjsciowe ukladów .tyrystorowych sa polaczone za pomoca przewodów, kazdy z jedna 15 elektroda lub grupa elektrod.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony blizej na rysunku, ujetym schematycznie, ma którym fig. 1 przedstawia omawiane urzadzenie, czesciowo w wi¬ doku, czesciowo w przekroju, fig. 2 — przebieg, 20 w funkcji czasu, wartosci chwilowej napiecia V± wzglednie U2, wystepujacego miedzy elektroda 9 wzglednie 9' i plyta denna 14, fig. 2a — przebieg, w funkcji czasu, wartosci chwilowej napiecia, wy¬ stepujajcego pomiedzy obiema elektrodami 9 i 9': 25 UE=U1—U2, fig. 2b — przebieg, w funkcji czasu, .wartosci chwilowej pradu elektrycznego, plynacego od obu elektrod 9 i 9' do plyty dennej 14: JB= —'Ji+J2, jak równiez pradu elektrycznego JE, ply¬ nacego od elektrody 9 do elektrody 9', fig, 3, 3a so i 3b, oraz 4, 4a i 4b — te same wielkosci przy 80 44780 447 3 innych nastawieniach wspomnianego jeszcze poni¬ zej sterowania7. *r ¦ Prad trójfazowy (o normalnej czestotliwosci sie¬ ciowej, na przyklad 50 Hz), doprowadzony przez przewody R, S, T nalezace do normalnej sieci pra¬ du trójfazowego, jest transformowany na znacznie nizsze napiecia za pomoca dwóch transformatorów trójfazowych 3 i 3', polaczonych równolegle po stronie pierwotnej. Od strony wtórnej kazdego z itransformaftorów trójfazowych 3 i 3', prowadza, — w zaleznosci od rodzaju wykonania transformato¬ ra — trzy lub ina przyklad szesc glównych prze¬ wodów 4 i przewód zerowy 5 do ukladu tyrysto¬ rowego, umieszczonego w szaifie tyrystorowej 6 wzglednie 6'. Za pomoca sterowania 7, pobudzane¬ go mechanicznie lub elektronicznie, oraz obu ukla¬ dów tyrystorowych, ;napiecia miedzyprzewodowe trójfazowych luib szesciofazowych ukladów pradu trójfazowego sa przetwarzane na dwa jednofazowe napiecia przemienne. Z jednego zacisku wyjscio¬ wego kazdego z obu ukladów tyrystorowych pro¬ wadzi przewód elektryczny 8 wzglednie 8' do pod¬ legajacej stapianiu elektrody 9 wzglednie 9', pod¬ czas gdy wykonana przewaznie z miedzi plyta den¬ na 14, na której spoczywa wytworzony przez pro¬ ces przetapiania wlewek stalowy 13, jest polaczony przewodami elektrycznymi 15 i 15' z innymi dwo¬ ma zaciskami wyjsciowymi ukladów tyrystorowych.Skladajace sie z podlegajacej przetapianiu stali, zuzywajace sie same elektrody 9 i 9' sa umieszczo¬ ne mimosrodowo w stosunku do chlodzonej ciecza wlewnicy 10 i zanurzaja sie dolnymi koncami w warstwie' zuzla 11, plywajacej po wytworzonym roztopionym metalu 12. Za pomoca obu trójbiegu- nowych laczników Z i 2', wbudowanych w.przewo¬ dy zasilajace 1, mozliwe jest przerwanie doplywu pradu do transformatorów 3 i 3'.Oba dostarczane przez tyrystory 6 i 6', wystepu¬ jace miedzy elektroda 9 wzglednie 9' i plyta den¬ na 14 napiecia Uj i U2 zmieniaja okresowo kie¬ runek, przy czym wystepujace miedzy nimi prze¬ suniecie fazowe moze byc nastawiane dowolnie za pomoca sterowania 7.Jezeli — jak przedstawiono na fig. 2 — oba napiecia Uj i U2 sa w fazie i prócz tego maja . w kazdej chwili te sama wartosc, to zarówno na¬ piecie Ue, wystepujace pomiedzy obiema elektro¬ dami 9 i 9', jak równiez i natezenie pradu Je, plynacego od elektrody 9 do elektrody 9', sa stale równe zeru, natomiast od obu elektrod 9 i 9' ply¬ nie do plyty dennej 14 prad JB, zmieniajacy okre¬ sowo kierunek (fig. 2a wzglednie fig. 2b).W razie gdy — jak przedstawiono na fig. 3 — oba napiecia Uj i U2 sa przesuniete w fazie o po¬ lowe dlugosci okresu i maja jednakowe wartosci maksymalne, 'to wystepujace pomiedzy oibiema elektrodami 9 i 9' napiecie UE jest w kazdej chwili dwukrotnie wieksze niz napiecie V±. Wskutek tego od elektrody 9 do elektrody 9' plynie zmieniajacy okresowo kierunek prad Je, podczas gdy plynacy od Obu elektrod 9 i 9' ido plyty dennej 14 prad Jb równa sie stale zeru (fig. 3a wzglednie 3lb).Jezeli — jak przedstawiono na fig. 4 — istnie¬ jace pomiedzy obydwoma napieciami 1^ i U2 prze¬ suniecie {fazowe jest mniejsze niz polowa dlugosci 4 okresu i gdy napiecia te maja takie same wartosci maksymalne, elektrodami 9 i 9' napiecie UE, a wskutek tego równiez i natezenie plynacego od, elektrody 9 do 5 elektrody 9' pradu Je sa rózne od zera tylko pod¬ czas tych przedzialów czasu, w których kierunki napiec Uj i U2 sa rózne. Natomiast od obu elek¬ trod 9 i 9' do plyty dennej 14 plynie prad JB tylko podczas tych przedzialów czasu, w których io napiecia Uj i U2 sa sobie równe (fig. 4a wzglednie 4b). Gdy prad Je jest stale równy zeru (fig. 2 do 2b), wówczas plynny roztopiony metal 12 tworzy stosunkowo bardzo gleboka warstwe plynnej masy, a w razie gdy prad JB jest równy zeru (fig.3 do 15 3b) — tworzy on bardzo plytka warstwe plynnej masy.A wiec — stosownie do przedlozonych wyzej wyjasnien — warstwa rniasy utworzonej z plynne- go roztopionego metalu 12 zalezy ostatecznie glów¬ nie od przesuniecia fazowego pomiedzy oibydwoma napieciami Uj i U2. Prócz tego w urzadzeniu we¬ dlug (wynalazku mozna, jak wynika z fig. 4 — uzyskac duze impulsy pradowe. Powoduja one powstawanie silnych pól magnetycznych, które wywoluja w roztopionym metalu, przez który prze¬ plywa prad, silne dzialanie sil elektrodynamicz¬ nych. Wskutek tego roztopiony metal jest rozrywa¬ ny na male krople, które zostaja bardzo dobrze on oczyszczone w warstwie zuzla.W urzadzeniu wedlug wynalazku mozna równiez przewidziec wiecej niz dwa, na przyklad trzy lub cztery uklady tyrystorowe, do których przylacza sie po jednej elektrodzie luJb grupie elektrod, a przy 35 tym mozna wszystkie elektrody poddawac stapia¬ niu jednoczesnie w :tej samej wlewnicy. Gdy elek¬ trody wykazuja kolejno w okreslonym porzadku chronologicznym dodatnie lub ujemne napiecia w stosunku do plyty dennej, to powstaje elektro- 40 magnetyczne pole wirujace, które powoduje mie¬ szanie nie tylko w kapieli zuzlowej, lecz takze w plynnym roztopionym metalu. Za pomoca ste¬ rowania mozna odwracac kolejnosc wystepowania dodatnich napiec, jakie wykazuja elektrody w sto- 45 sunku do plyty dennej, przez co zmienia sie kieru¬ nek obrotu elektromagnetycznego pola wirujacego,, a przez to równiez kierunek w którym nastepuje mieszanie. Czas trwania mieszania w jednym i w drugim kierunku mozna równiez regulowac za so pomoca ukladu sterujacego. Urzadzenie wedlug wy¬ nalazku wskazuje w stosunku do znanych urza¬ dzen do elektro-zuzlowego przetapiania metali te^ bardzo istotna zalete, ze stosujac je mozna pra¬ cowac przy znacznie wiekszych szybkosciach sta- 55 piania, bez pogarszania przez to stopnia czystosci Wlewka metalu wytworzonego przez proces prze¬ tapiania. Dalsza zaleta urzadzenia wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze zuzycie energii (w kWh/t przetopionego metalu) jest przy jego zastosowaniu 60 stosunkowo bardzo male. (Ponadto dzieki opisane¬ mu wyzej przebiegowi mieszania imozna uzyskac nadzwyczaj dobra strukture wlewka metalu, wy¬ tworzonego przez proces przetapiania. Wskutek opisanego poprzednio podzialu pradu stapiania na 65 dwa prady skladowe Je i Jb wytworzone wlewki 15 20 25 30 35 40 45 50 5580 447 metalu wykazuja szczególnie dobra jakosc po¬ wierzchniowa. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 5 1. Urzadzenie do elektro-zuzlowego przetapiania metali, zwlaszcza stali, z dwiema lub kilkoma pod¬ legajacymi stapianiu elektrodami lub grupami elektrod, znamienne tym, ze ma dwa lub wiecej ukladów tyrystorowych, które dostarczaja jednofa- 10 zowe napiecia przemienne, zmieniajace okresowo kierunek, przy czym do< jednego zacisku wyjscio¬ wego kazdego z ukladów tyrystorowych jest przy¬ laczona jedna wzglednie kazda plyta denna (14), na której spoczywa co .najmniej jeden zaskrzeply 15 wlewek metalu (13) wytworzony w chlodzonej cie¬ cza wlewnicy (10), oraz ze pozostale zaciski wyj¬ sciowe ukladów tyrystorowych sa polaczone elek¬ trycznie za pomoca przewodów, kazdy z jedna elektroda (9, 9') luib z grupa elektrod. 20
2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze^ma dajace sie przestawiac sterowanie (7), po¬ budzane mechanicznie lub elektronicznie, które wspóldziala ze wszystkimi ukladami tyrystorowy¬ mi. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2,' znamienne tym, ze przesuniecie fazowe jest nastawione pomiedzy napieciami (Ul5 U2), jakie wykazuja poszczególne elektrody (9, 9') w stosunku do plyty dennej (14) wzgUednie do plyt dennych. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze ma trzy lub wieksza liczbe ukladów tyrysto¬ rowych, do których przylacza sie po jednej elek¬ trodzie, a umieszczone jednoczesnie w tej samej wlewnicy elektrody wykazuja kolejno w okreslo¬ nym porzadku chronologicznym dodatnie lub ujem¬ ne napiecia w stosunku do plyty dennej, przy czym ten porzadek chronologiczny jest odwracalny, a przez- to równiez i kierunek obrotu elektromag¬ netycznego pola wirujacego. R S T Fig.1 *± '% 2' 3' i A. A-\80 447 ,Ui,Ui i Fig.2 iUvU2 ii r Fig.
3. 3 .J 1=1 i I X Fig. 4 -T" I i -- Ui-U2 Fig. 2q ^LL Ue- —Ue Fig.3a UrUz i Fig. 4a ?l Fig.2b 7s = J;+J2 ^ Je Fig.3b J&* Fig.4b LDA — Zaklad Nr 2 — TYPO — zam. 753/75 — Naklad 120 egz. Cena 10 zl PL