RU189750U1

RU189750U1 - Electroslag furnace for hollow ingot

Info

Publication number: RU189750U1
Application number: RU2018147757U
Authority: RU
Inventors: Илья Валерьевич Чуманов; Дмитрий Владимирович Сергеев; Вячеслав Николаевич Лутков; Валерий Иванович Чуманов
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-06-03

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области металлургии, в частности разработке комплекса оборудования для модернизации электрошлаковых установок типа А-550.Технической задачей полезной модели является снижение энергозатрат при получении полых слитков методом электрошлакового переплава.Электрошлаковая печь для получения полого слитка содержит основание со стойкой, размещенный на стойке один переплавляемый электрод с механизмом перемещения, кристаллизатор с поддоном, прошивающий дорн с приводом, на стойке установлен один переплавляемый электрод, снабженный механизмом его вращения, на основании установлен блок управления, который электрически связан с механизмами перемещения и вращения переплавляемого электрода, также к основанию жестко прикреплен двухъярусный стол, на втором ярусе которого установлена огнеупорная плита с тензодатчиками, на плите, соосно с электродом, установлен кристаллизатор с поддоном, на нижнем ярусе стола установлен привод прошивающего дорна, электрически связанный с тензодатчиками и блоком управления, включающий электродвигатель, на валу которого соосно жестко закреплено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с рейкой, ограниченной упором.Модернизация электрошлаковой установки типа А-550 позволяет снижать энергозатраты при изготовлении полых слитков почти в три раза. 2 ил.The proposed utility model relates to the field of metallurgy, in particular, the development of a complex of equipment for the modernization of electroslag units of type A-550. The technical task of the utility model is to reduce energy consumption in obtaining hollow ingots by electroslag remelting. An electroslag furnace for producing a hollow ingot contains a base with a stand placed on a single remelted electrode with a displacement mechanism, a mold with a pallet, flashing a motorized mandrel, one transducer is installed on the rack a billowing electrode, equipped with a mechanism of its rotation, a control unit is installed on the base, which is electrically connected with the mechanisms of displacement and rotation of the electrode being remelted, a two-tier table is also rigidly attached to the base, on the second tier of which a refractory plate with strain gauges is installed, a mold with a pallet is installed; a piercing mandrel drive is installed on the lower tier of the table; it is electrically connected to the load cells and the control unit, which includes an electric motor, and the shaft of which is coaxially rigidly fixed to the gear wheel, which is in engagement with the rail, limited by the stop. Modernization of the electroslag installation type A-550 reduces energy consumption in the manufacture of hollow ingots almost three times. 2 Il.

Description

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к разработке устройства для возможности получения высококачественных полых слитков методом электрошлакового переплава по одноэлектродной схеме.The invention relates to the field of metallurgy, in particular, to the development of a device for the possibility of obtaining high-quality hollow ingots by the method of electroslag remelting according to a single-electrode scheme.

Из данной области техники известно устройство по А.С. №473427 «Печь электрошлакового переплава» опубл. 15.06.80, которое принято за прототип. Устройство состоит из двух оснований, соединенных стойками с траверсами, в которых установлен кристаллизатор из двух частей, на верхнем основании установлен пакет из трех расплавляемых электродов, на нижнем основании установлен тележечный конвейер со сменными частями кристаллизатора, снабженного в центральной части водоохлаждаемой вставкой.From this field of technology is known device according to A.S. №473427 "Electroslag remelting furnace" publ. 15.06.80, which is taken as a prototype. The device consists of two bases connected by racks with cross-beams, in which a two-part mold is installed, a package of three meltable electrodes is installed on the upper base, and a carriage conveyor with replaceable parts of the crystallizer is installed on the lower base, provided with a water-cooled insert in the central part.

Недостатком данного устройства является то, что схема получения слитка предполагает использование нескольких переплавляемых электродов, что ведет к увеличенному расходу электроэнергии.The disadvantage of this device is that the ingot production scheme involves the use of several remelted electrodes, which leads to increased power consumption.

Технической задачей полезной модели является снижение энергозатрат при получении полых слитков методом электрошлакового переплава.The technical task of the utility model is to reduce energy consumption in the production of hollow ingots by electroslag remelting.

Техническая задача достигается тем, что электрошлаковая печь для получения полого слитка, содержащая основание со стойками, размещенные на их переплавляемые электроды с механизмом перемещения, установленный под электродами кристаллизатор с поддоном, прошивающий дорн с приводом, согласно полезной модели, на стойке установлен один переплавляемый электрод, снабженный механизмом его вращения, на основании установлен блок управления, который электрически связан с механизмами перемещения и вращения переплавляемого электрода, также к основанию жестко прикреплен двухъярусный стол, на втором ярусе которого установлена огнеупорная плита с тензодатчиками, на плите, соосно с электродом, установлен кристаллизатор с поддоном, на нижнем ярусе стола установлен привод прошивающего дорна, электрически связанный с тензодатчиками и блоком управления, включающий электродвигатель, на валу которого соосно жестко закреплено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с рейкой, ограниченной упором.The technical problem is achieved by the fact that an electroslag furnace for producing a hollow ingot, containing a base with racks, placed on their remelted electrodes with a displacement mechanism, a mold with a tray mounted under the electrodes, piercing a mandrel with a drive, according to the utility model, has one remelting electrode on the rack, equipped with a mechanism for its rotation, a control unit is installed on the base, which is electrically connected with the mechanisms for displacing and rotating the remelted electrode, also to A two-tier table is rigidly attached to the table, on the second tier of which a refractory plate with strain gauges is installed, a mold with a tray is installed on the plate, coaxially with the electrode, a drive of the piercing mandrel mounted on the lower tier of the table, electrically connected to the strain gauges and the control unit, including an electric motor, on the shaft which is coaxially rigidly fixed gear wheel, which is engaged with the rack, limited by the stop.

Существенными отличительными признаками устройства, обеспечивающими снижение энергозатрат являются следующие:The salient features of the device that reduce energy consumption are the following:

- установленный на стойке один расплавляемый электрод с возможностью не только вертикального перемещения, но и вращения вокруг своей оси позволяет устройству работать экономично и получать полые слитки по одноэлектродной, а не многоэлектродной схеме, как в прототипе, что существенно (примерно в три раза) снижает затраты электроэнергии;- one melted electrode mounted on a rack with the possibility of not only vertical movement, but also rotation around its axis allows the device to work economically and to produce hollow ingots using a single electrode rather than a multielectrode circuit, as in the prototype, which significantly (approximately three times) reduces costs electricity;

- наличие блока управления, который электрически связан с механизмами перемещения и вращения переплавляемого электрода, с приводом прошивающего дорна, а также с тензодатчиками, позволяет поднимать и опускать прошивающий дорн синхронизировано с заполнением кристаллизатора и расплавлением электрода в следствие чего происходит точное экономичное заполнение кристаллизатора и экономия энергозатрат;- the presence of a control unit, which is electrically connected with the mechanisms for displacing and rotating the electrode being remelted, with a drive of the piercing mandrel, as well as with strain gauges, allows raising and lowering the piercing mandrel synchronized with the filling of the crystallizer and melting of the electrode resulting in an exact cost-effective filling of the crystallizer and energy saving ;

- привод прошивающего дорна, включающий электродвигатель, на валу которого соосно жестко закреплено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с рейкой, ограниченной упором позволяет осуществлять подачу прошивающего дорна точно на заданную величину перемещения за счет блока управления, что также влияет на экономию энергозатрат в следствии соблюдения оптимальных скоростей подачи;- the drive of the piercing mandrel, including an electric motor, on the shaft of which a gear wheel is coaxially fixed that engages with the rack, limited by an emphasis, allows the piercing mandrel to be delivered exactly to the specified displacement amount due to the control unit, which also affects the energy savings resulting from the optimum feed rates;

- двухъярусный стол, закрепленный жестко с основанием, позволяет осуществить соосное размещение переплавляемого электрода и кристаллизатора с поддоном и прошивающим дорном, что необходимо для обеспечения работоспособности устройства в экономичном режиме;- two-tier table, fixed rigidly with the base, allows for the coaxial placement of the remelted electrode and the mold with a pallet and piercing the mandrel, which is necessary to ensure the efficiency of the device in economy mode;

- огнеупорная плита с тензодатчиками, установленная на верхнем ярусе стола позволяет осуществить с помощью блока управления согласованную подачу электрода и дорна в кристаллизатор и из него, и экономичное управление работой полезной модели.- a refractory plate with strain gauges installed on the upper tier of the table allows using the control unit to provide a consistent supply of the electrode and mandrel to and from the mold, and cost-effective management of the utility model.

На фиг. 1 показан общий вид печи электрошлакового переплава.FIG. 1 shows a general view of an electroslag remelting furnace.

На фиг. 2 показан вид Б, где изображен привод подачи прошивающего дорна.FIG. 2 shows a view B, which shows the drive feed flashing the mandrel.

Электрошлаковая печь (фиг. 1, 2) для получения полого слитка, содержит основание 1 с одной стойкой, размещенный на стойке один переплавляемый электрод 10 с механизмом перемещения и вращения 15. Под электродом 10, соосно с ним, размещен кристаллизатор с поддоном 3, прошивающий дорн 4 с приводом подачи прошивающего дорна (фиг. 2). Привод дорна состоит из электродвигателя 5, рейки 7, упора 8, зубчатого колеса 9. На стойке основания 1 установлен блок управления 2. К основанию со стойкой печи жестко прикреплен двухъярусный стол 6, на втором ярусе стола установлены тензодатчики 11, на которых расположен кристаллизатор с поддоном 3, на нижнем ярусе стола 6 установлен привод прошивающего дорна, электрически соединенный с тензодатчиками 11, включающий электродвигатель 5, на валу которого соосно жестко закреплено зубчатое колесо 9, находящееся в зацеплении с рейкой 7, ограниченной упором 8. Механизм перемещения и вращения электрода 15 соединен с блоком управления 2, который обеспечивает равномерную и синхронизированную подачу переплавляемого электрода и прошивающего дорна.Electroslag furnace (Fig. 1, 2) to obtain a hollow ingot, contains the base 1 with one stand, placed on the rack one remelted electrode 10 with a mechanism for moving and rotating 15. Under the electrode 10, coaxially with it, placed the mold with tray 3, piercing mandrel 4 with a drive feed stitching mandrel (Fig. 2). The drive of the mandrel consists of an electric motor 5, a rail 7, an emphasis 8, a gear wheel 9. A control unit 2 is mounted on the stand of the base 1. A two-tier table 6 is rigidly attached to the base with a resistant oven, and strain gauges 11 are mounted on the second tier of the table the pallet 3, on the lower tier of the table 6, is installed a drive of a piercing mandrel electrically connected to strain gauges 11, including an electric motor 5, on the shaft of which a gear 9 coaxially fixed, which meshes with the rail 7, is limited Porom 8. The mechanism of movement and rotation of the electrode 15 is connected to the control unit 2, which provides uniform and synchronized supply electrode remelted and sews mandrel.

Устройство работает следующим образом. Далее, если надо поправьте:The device works as follows. Further, if necessary, correct:

Включают блок управления 2, электрод 10 начинает перемещение вниз, подается в кристаллизатор, в котором начинается процесс переплавления электрода при его вращении. Блок управления 2 подает сигнал на привод прошивающего дорна, который в соответствии со скоростью плавления электрода 10 и по мере увеличения массы жидкого металла в кристаллизаторе 3, начинает перемещение прошивающего дорна 4 через кристаллизатор.Include the control unit 2, the electrode 10 begins to move down, is fed into the mold, which begins the process of remelting the electrode during its rotation. The control unit 2 sends a signal to the drive of the piercing mandrel, which, in accordance with the melting speed of the electrode 10, and as the mass of the liquid metal in the mold 3 increases, begins to move the piercing mandrel 4 through the mold.

Во время процесса плавки происходит оплавление электрода 10, что ведет за собой увеличение массы жидкого металла в кристаллизаторе. Переплавляемый электрод 10 вращается благодаря механизму вращения электрода, что обеспечивает равномерную подачу электродного металла в пространство между кристаллизатором 3 и прошивающим дорном 4, позволяя избегать зарастание последнего. Во время протекания процесса переплава тензодатчики подают сигнал на блок уравления 2. Затем, анализируя массу металла в кристаллизаторе 3, блок управления 2 рассчитывает оптимальную скорость подачи прошивающего дорна 4, которая соответствует скорости плавления электрода, и подает сигнал на двигатель 5. Далее двигатель приводит в движение зубчатое колесо 9, которое жестко закреплено на валу двигателя, посредством шпонки, и находится в зацеплении с рейкой 7. После чего данный механизм приводит в движение прошивающий дорн 4.During the smelting process, the electrode 10 melts, which leads to an increase in the mass of the liquid metal in the mold. The melted electrode 10 rotates due to the mechanism of rotation of the electrode, which ensures a uniform supply of the electrode metal into the space between the mold 3 and the piercing mandrel 4, allowing it to be avoided. During the process of remelting, the strain gauges send a signal to the control unit 2. Then, analyzing the mass of the metal in the mold 3, the control unit 2 calculates the optimum feed rate of the piercing mandrel 4, which corresponds to the melting rate of the electrode, and sends a signal to the engine 5. Then the engine gives a gear wheel 9, which is rigidly fixed on the motor shaft, by means of a key, and is engaged with the rack 7. After which this mechanism drives the piercing mandrel 4.

В момент заполнения пространства кристаллизатора тензодатчики подают сигнал на блок управления, который отключает привод механизма перемещения и вращения электрода и одновременно привод прошивающего дорна. После остывания заготовки прошивающий дорн и механизм подачи и вращения электрода возвращаются в исходное положение ручным правлением с помощью блока управления, затем слиток изымается из кристаллизатора.At the moment of filling the space of the mold, the strain gauges send a signal to the control unit, which disables the drive of the mechanism for moving and rotating the electrode and at the same time the drive of the piercing mandrel. After cooling of the workpiece, the piercing mandrel and the electrode feed and rotation mechanism return to the initial position by a manual control using the control unit, then the ingot is removed from the crystallizer.

Использование предлагаемой полезной модели позволяет значительно снизить затраты электроэнергии при получении высококачественных полых слитки методом электрошлакового переплава по одноэлектродной схеме.The use of the proposed utility model can significantly reduce the cost of electricity in obtaining high-quality hollow ingots by the method of electroslag remelting using a single-electrode scheme.

Claims

An electroslag furnace for producing a hollow ingot containing a base on which a stand with a remelted electrode is installed, with a mechanism for its movement and rotation, and a mold with a tray piercing a motorized mandrel, characterized in that it is provided with a two-tier table rigidly attached to the base, mounted on the base stand and a refractory plate with strain gauges mounted on the second tier of the table, and the mold with a tray is mounted on the said refractory plate with oosno mentioned electrode, and on the lower tier - drive piercing dorn, containing an electric motor, on the shaft of which is coaxially rigidly fixed gear, which is in engagement with the rail, limited stop, while the control unit is electrically connected with the mechanisms of movement and rotation of the melting electrode, drive piercing mandrel and strain gauges for the consistent supply of the electrode and the mandrel from and into the mold.