RU143915U1

RU143915U1 - NON-CONSUMABLE ELECTRODE FOR ELECTRIC SLAG FURNACE

Info

Publication number: RU143915U1
Application number: RU2013156928/07U
Authority: RU
Inventors: Гизар Нигъматьянович Миннеханов; Геннадий Николаевич Митраков; Руслан Гизарович Миннеханов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Супермодификатор Сплавов"
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2014-08-10

Abstract

Нерасходуемый электрод для электрошлаковой печи, содержащий водоохлаждаемую рубашку, металлический наконечник, токоподвод, отличающийся тем, что водоохлаждаемая рубашка выполнена из биметалла, состоящего снаружи из тугоплавкого материала, а внутри из меди или медесодержащего сплава, на которую снаружи нанесено рифление, рубашка соединена с водоохлаждаемым токоподводом из меди или медесодержащего материала, кроме этого, на водоохлождаемой рубашке выполнен фланец, жестко соединенный с ответным фланцем, на котором размещено устройство для отвода охлаждающей жидкости.Non-consumable electrode for electroslag furnace, containing a water-cooled jacket, a metal tip, a current lead, characterized in that the water-cooled jacket is made of bimetal, which is externally made of refractory material, and inside of copper or a copper-containing alloy, on which corrugation is applied outside, the shirt is connected to a water-cooled current lead made of copper or copper-containing material, in addition, a flange is made on the water-cooled jacket, which is rigidly connected to the mating flange on which the device is placed to drain the coolant.

Description

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к оборудованию для электрошлакового литья, и может быть использовано в производстве отливок из расплава, полученного электрошлаковым переплавом.The utility model relates to foundry, in particular to equipment for electroslag casting, and can be used in the manufacture of castings from melt obtained by electroslag remelting.

Известны конструкции электродов, включающие тело электрода, на погруженную в расплав часть которого наносится защитный слой. Токоподвод осуществляется через бугель со щеками, которые обжимают тело электрода (Авторское свидетельство СССР №401024, МПК H05B 7/06, опубл. 01.01.1973).Electrode designs are known, including an electrode body, a protective layer is applied to a part of which is immersed in the melt. The current supply is carried out through a yoke with cheeks that compress the electrode body (USSR Author's Certificate No. 401024, IPC H05B 7/06, publ. 01.01.1973).

Недостатком этих электродов является их расходуемость.The disadvantage of these electrodes is their expendability.

Известен электрод, состоящий из водоохлождаемой части и металлического наконечника из карбидообразующего материала. Через водоохлаждаемую часть и металлический наконечник проходит осевой канал для подачи восстановительного газа. Водоохлаждаемая часть, выполненная из электропроводного материала, снабжена устройствами для подвода и отвода охлаждающей жидкости. С целью уплотнения между наконечником и водоохлаждаемой рубашкой размещены прокладки. Устройство для подвода тока к металлическому наконечнику представляет собой электрододержатель, закрепленной на водоохлаждаемой рубашке (Бобрин C.B., Русаков М.Р., Мосиондз К.И. «Исследование работы и механизма защиты погруженных в шлаковый расплав электродов при рудной и объединительной плавке». Доклады совещания «Электротермия - 94», С-Петербург, 1994, стр. 161-170).Known electrode consisting of a water-cooled part and a metal tip of a carbide-forming material. An axial channel passes through the water-cooled part and the metal tip for supplying the reducing gas. The water-cooled part, made of electrically conductive material, is equipped with devices for supplying and discharging coolant. For the purpose of sealing, gaskets are placed between the tip and the water-cooled jacket. A device for supplying current to a metal tip is an electrode holder mounted on a water-cooled jacket (Bobrin CB, Rusakov MR, Mosionds KI "Study of the work and mechanism of protection of electrodes immersed in slag melt during ore and backfill smelting.") Reports of the meeting "Electrotherm - 94", St. Petersburg, 1994, p. 161-170).

Недостатком данного устройства является расход металлического наконечника из карбидообразующего материала в результате высокого теплового сопротивления и низкой теплопроводности в соединении между водоохлаждаемой частью и металлическим наконечником.The disadvantage of this device is the consumption of a metal tip from a carbide-forming material as a result of high thermal resistance and low thermal conductivity in the connection between the water-cooled part and the metal tip.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является нерасходуемый электрод, включающий водоохлаждаемую рубашку и металлический наконечник из карбидообразующего материала, через которые проходит сквозной осевой канал, устройство для подвода тока к наконечнику, причем в осевом канале водоохлаждаемой рубашки из немагнитного материала размещена цилиндрическая труба, выполненная из материала с высокой электропроводностью, например из меди, нижний конец трубы наглухо скреплен с металлическим наконечником и сообщается с ним осевым каналом, а устройство для подвода тока соединено с верхним концом трубы (патент на изобретение RU №2166843, МПК H05B 7/08, опубликовано 10.05.2001).The closest technical solution to the proposed utility model is a non-consumable electrode, including a water-cooled jacket and a metal tip made of carbide-forming material through which the through axial channel passes, a device for supplying current to the tip, and a cylindrical pipe made in the axial channel of the water-cooled shirt made of non-magnetic material from a material with high electrical conductivity, such as copper, the lower end of the pipe is tightly bonded to a metal tip and with bschaetsya with it an axial channel, and for the current supply device is connected to the upper end of the tube (patent RU №2166843, IPC H05B 7/08, published 10.05.2001).

Недостатком данного технического решения является невозможность использования устройства в качестве нижнего водоохлаждаемого электрода для электрошлаковой печи, в результате наличия сквозного осевого канала и неэффективного охлаждения металлического наконечника, контактирующего с расплавом.The disadvantage of this technical solution is the inability to use the device as a lower water-cooled electrode for an electroslag furnace, as a result of the presence of a through axial channel and inefficient cooling of the metal tip in contact with the melt.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности использования нерасходуемого электрода в качестве нижнего электрода для электрошлаковой печи.The technical result of the utility model is to enable the use of a non-consumable electrode as a lower electrode for an electroslag furnace.

Указанный технический результат достигается тем, что нерасходуемый электрод, для электрошлаковой печи, содержащий водоохлаждаемую рубашку, металлический наконечник, токоподвод, отличающийся тем, что водоохлаждаемая рубашка выполнена из биметалла, состоящего снаружи из тугоплавкого материала, а внутри из меди или медесодержащего сплава, на которую снаружи нанесено рифление, рубашка соединена с водоохлаждаемым токоподводом из меди или медесодержащего материала, кроме этого на водоохлождаемой рубашке выполнен фланец, жестко соединенный с ответным фланцем, на котором размещено устройство для отвода охлаждающей жидкости.The specified technical result is achieved in that a non-consumable electrode, for electroslag furnace, containing a water-cooled jacket, a metal tip, a current lead, characterized in that the water-cooled jacket is made of bimetal, consisting outside of a refractory material, and inside of copper or a copper-containing alloy, on which outside corrugation is applied, the shirt is connected to a water-cooled current supply of copper or copper-containing material, in addition, a flange is made on the water-cooled jacket, rigidly connected minutes with a return flange which is allocated a device for discharging the cooling liquid.

Исполнение токоподвода водоохлаждаемым и подача через него охлаждающей жидкости в водоохлаждаемую рубашку, с внутренним рифленым слоем из меди или медесодержащего сплава, обеспечивает эффективное охлаждение устройства.The current supply is water-cooled and coolant is supplied through it to the water-cooled jacket, with an internal corrugated layer of copper or a copper-containing alloy, which ensures effective cooling of the device.

Выполнение фланца на внешнем слое водоохлаждаемой рубашки обеспечивает надежное крепление устройства на днище электрошлаковой печи. А крепеж ответного фланца болтами к водоохлаждаемой рубашке создает необходимую герметичность конструкции и простоту в ее обслуживании. Изготовление водоохлаждаемой рубашки из биметалла, состоящего снаружи из более тугоплавкого материала, а внутренний слой из меди или медесодержащего сплава гарантирует наиболее оптимальные условия для работы нерасходуемого водоохлаждаемого электрода.The implementation of the flange on the outer layer of the water-cooled jacket provides reliable mounting of the device on the bottom of the electroslag furnace. And fastening the counterflange with bolts to the water-cooled jacket creates the necessary tightness of the structure and ease of maintenance. The manufacture of a water-cooled jacket from bimetal, which is externally made of a more refractory material, and the inner layer of copper or a copper-containing alloy guarantees the most optimal conditions for the operation of a non-expendable water-cooled electrode.

Сущность технического решения поясняется чертежом.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing.

Нерасходуемый электрод для электрошлаковой печи состоит из металлического наконечника 1 биметаллической водоохлаждаемой рубашки, состоящей снаружи из тугоплавкй части 2 и внутреннего слоя 3 из меди или медесодержащего материала, на которую закреплен токоподвод 4 из меди или из медесодержащего сплава. Водоохлаждаемая рубашка снабжена фланцем 5 и ответным фланцем 6, скрепленным с помощью болтового соединения 7. Между фланцами в специальных пазах размещено уплотнение 8, обеспечивающее герметичность соединения. Приспособление 9 позволяет герметично уплотнить токоподвод 4. На ответном фланце 6 выполнено устройство 10 для отвода охлаждающей жидкости из камеры 11.The non-consumable electrode for the electroslag furnace consists of a metal tip 1 of a bimetallic water-cooled jacket consisting externally of a refractory part 2 and an inner layer 3 of copper or a copper-containing material, onto which a current lead 4 of copper or a copper-containing alloy is fixed. The water-cooled jacket is equipped with a flange 5 and a counterflange 6, fastened with a bolt connection 7. Between the flanges in special grooves a seal 8 is placed, which ensures the tightness of the connection. The device 9 allows hermetically sealing the current lead 4. On the counter flange 6 there is a device 10 for draining the coolant from the chamber 11.

Нерасходуемый электрод работает следующим образом.Non-consumable electrode works as follows.

Охлаждающая жидкость через трубчатый токоподвод 4 подается в камеру 11 водоохлаждаемой рубашки, омывая ее поверхность, и удаляется через устройство 10. При этом за счет высокой теплопроводности меди и медесодержащих сплавов и отсутствия поверхности раздела между разнородными материалами водоохлаждаемой рубашки происходит интенсивное охлаждение наконечника, обеспечивающее его устойчивую работу, благодаря формированию на поверхности наконечника достаточного гарнисажного, электропроводного шлакового слоя. При подаче напряжения через токоподвод 4 потери мощности, в результате высокой электропроводности материала токоподвода и внутреннего слоя водоохлаждаемой рубашки, незначительны.Coolant through a tubular current supply 4 is fed into the chamber 11 of the water-cooled jacket, washing its surface, and is removed through the device 10. At the same time, due to the high thermal conductivity of copper and copper-containing alloys and the absence of an interface between the dissimilar materials of the water-cooled jacket, the tip is intensively cooled to ensure its stable work, due to the formation on the surface of the tip of a sufficient skull, electrically conductive slag layer. When voltage is applied through the current lead 4, power losses due to the high electrical conductivity of the current lead material and the inner layer of the water-cooled jacket are insignificant.

Формирование устойчивого гарнисажного, электропроводного шлакового слоя, обеспечивает эффективную работу водоохлождаемого нерасходуемого электрода, при всех режимах плавки и накопления жидкого металла в электрошлаковой печи.The formation of a stable skull, electrically conductive slag layer, ensures the efficient operation of a water-cooled non-consumable electrode, under all modes of melting and accumulation of liquid metal in an electroslag furnace.

Claims

Non-consumable electrode for electroslag furnace, containing a water-cooled jacket, a metal tip, a current lead, characterized in that the water-cooled jacket is made of bimetal, which is externally made of refractory material, and inside of copper or a copper-containing alloy, on which corrugation is applied on the outside, the shirt is connected to a water-cooled current lead made of copper or copper-containing material, in addition, a flange is made on the water-cooled jacket, which is rigidly connected to the mating flange on which the device is placed to drain the coolant.