RU18399U1 - Устройство для электрошлаковой плавки металла - Google Patents

Abstract

к заявке на полезную модель «Устройство для электрошлаковой плавки металла

Использование: область специальной электрометаллургии, в устройствах трехфазных электродных печек прямого действия с основной футеровкой.

Сущность полезной модели: устройство включает печь 1, расходуемые электроды 2, электрически соединенные с источником 3 питания трехфазного тока. Устройство дополнительно снабжено модулятором 6, посредством которого к источнику 3 тока параллельно подключены дополнительный источник 4 питания постоянного тока и дополнительный электрод 5. Устройство может быть снабжено одним модулятором 6 или одним модулятором 6 на каждый рабочий электрод 2, т.е. тремя. Использование трех модуляторов предпочтительнее. Дополнительный источник 4 тока имеет мощность до 10% и напряжение 0,7 от амплитудного напряжения основного источника тока.

1 с.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Реферат

Description

2б0110Ш1

I И11Е IjlUJ .-.

Устройство для электрошлаковой плавки металла.

Полезная модель относится к области электрометаллургии и может быть использована для электрошлаковой выплавки стали и чугуна в электродуговых печах прямого действия с основной футеровкой.

Известен способ электрошлакового переплава и устройства, его реализуюш;ее (1), содержащее установку для осуществления процесса в виде кристаллизатора и поддона, источник питания, подключенный последовательно к расходуемым электродам, погруженным на некоторое расстояние в шлаковую ванну, и уравнительный провод, подключенный к источнику питания посредством трех регулировочных сопротивлений. Устройство может быт подключено как к источнику постоянного тока, так и переменного. Качество металла, полученного с использованием известного устройства, удовлетворяет техническим требованиям, полученные слитки не содержат включений. Однако, изменение потенциала между поддоном и электродом, вызванное неодинаковым заглублением электродов, расходуемых с разной скоростью в процессе плавки, вызывает необходимость применения сложного и дорогостоящего оборудования, в частности автоматического устройства, управляющего перемещением электродов.

Известен способ переплава металлов и устройство для его осуществления (2), содержащее одновременно действующие в процессе плавки источники питания переменного и постоянного тока, включенные в цепь питания основного и вспомогательных электродов, подачи тока к слитку и заготовке.

Однако, это решение может быть использовано преимущественно в устройствах для плазменно-дугового переплава металлов в металлических водо-охлаждающих кристаллизаторах, металлических ваннах и т.д. при использовании плазмообразующего газа.

МПК 7 С 22В/22

ванны постоянным током при исключении значительных циркуляции тока в жидком металле, неконтролируемого движения металлической ванны жидкого металла, обеспечении требуемых технико-экономических характеристик готовой продукции.

Задача решается устройством для электрошлаковой плавки металла, включаюш;им трехфазную электродуговую печь прямого действия с основной футеровкой и расходуемые электроды, соединенные с источником питания переменного тока, которое, согласно предложению, снабжено модулятором, посредством которого к источнику питания подключены дополнительные источники питания постоянного тока и электрод, встроенный в футеровку печи. Целесообразно в таком устройстве устанавливать один модулятор или один на каждый рабочий электрод.

Такое выполнение устройства позволяет обеспечивать в процессе плавки металла наложение импульсов постоянного тока на металлическую ванну, при этом обработке расплавленного шлака под ванной повышает качество выплавляемого шлака, исключает в готовом продукте включения.

Использование в конструкции устройства одновременно источников питания переменного и постоянного тока, последний из которых подключен к первому через предлагаемый модулятор, обеспечивает совпадение направлений тока плавки на графитовом электроде и тока дополнительного источника при положительном синусе, что обеспечивает отсутствие значительных циркуляции тока в жидком металле.

По мнению заявителя, сущность заявляемой полезной модели не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет считать признаки, которые характеризуют объект и отличают его от близкого аналога, «существенными.

По имеющимся у заявителя и авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели, не известна из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию «новизна.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в технологическом процессе. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии предложения критерию «промышленная применимость.

Предлагаемое устройство для электрошлаковой плавки металла поясняется чертежом, на котором схематично представлена принципиальная схема модулятора и подключение через него источника постоянного тока к источнику переменного тока и печи.

Устройство для электрошлаковой плавки металла содержит трехфазную электродуговую печь прямого действия с основной футеровкой 1, погруженные в шлаковую ванну, расходуемые электроды 2, электрически подсоединенные к источнику 3 питания переменного тока, дополнительный источник 4 постоянного тока, дополнительный электрод 5, встроенный в футеровку 1 пода печи, модулятор 6 посредством которого источник 4 и электрод 5 через силовые проводники параллельно подключены к источнику 3 питания переменного тока.

Модулятор 6 включает компаратор 7 (Д1) для формирования положительного импульса, когда синус положительный, дифференцирующий цепь 8 (С1, R3), укорачивающую импульс компаратора 7, усилитель мощности 9 (VT2), импульсный трансформатор 10 (Т2) функции согласования с нагрузкой (VT1) и гальваническую развязку.

Для обработки шлака постоянным током необходимо два дополнительных электрода, один из которых 5 встроен в футеровку пода, поскольку раскаленная футеровка обладает достаточной электропроводностью, чтобы обеспечить прохождение тока от электрода в металлическую ванну. В качестве «второго электрода используются рабочие электроды 2 печи, при этом к каждому электроду 2 может быть через модулятор 6 подключен дополнительный источник 4 питания. Использование трех модуляторов 6 от одного источника 4 тока предпочтительнее, поскольку обеспечивает более равномерное распределение токов по фазам и равномерный угар электродов 2.

Обработка шлаковой металлической ванны постоянным током производится в процессе работы печи посредством наложения импульсов постоянного тока через модулятор 6 при положительном синусе на графитовом электроде 2, когда направление тока плавки и тока дополнительного источника совпадают, что обеспечивается схемой модулятора 6.

Мощность дополнительного источника тока выбирают до 10% и напряжение 0,7 от амплитудного напряжения основного источника, что является оптимальным, так как гарантирует меньшее нарушение высших гармоник тока.

Опытные испытания в лабораторных условиях показали, что использование предложения позволяет улучшить условия формирования ванны металла, повысить стабильность и надежность технологического процесса, повысить качество готового продукта за счет обеспечения его однородности по химическому составу и физическим свойствам.

Использование в технологическом процессе отработанных и освоенных промышленностью деталей - источников питания и электродов, позволяет сократить сроки технологической подготовки, использовать имеющееся прогрессивное оборудование.

Конструкция оригинальных деталей (модулятор), обусловленная установкой указанных выше сборочных единиц, технологична, не требует создания принципиально новых технологических процессов, использования специального или уникального оборудования и механизмов.

Источники информации.

1.Патент СССР № 1048989 кл. С22В 9/18 з. 30.10.79, от 15.10.83 «Установка для электрошлакового переплава (аналог),

2.Электрошлаковые печи. Под редакцией Патона Б.Е., Киев, Паукова думка, 1976 г., с. 18-24 (аналоги),

Claims (2)

1. Устройство для электрошлаковой плавки металла, включающее трехфазную электродуговую печь прямого действия с основной футеровкой и расходуемые электроды, электрически соединенные с источником питания переменного трехфазного тока, отличающееся тем, что оно снабжено модулятором, посредством которого к источнику переменного тока параллельно подключены дополнительный источник питания постоянного тока и дополнительный электрод, встроенный в футеровку печи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено, по меньшей мере, одним модулятором или одним модулятором, подключенным к каждому рабочему электроду.