SE448140B - Elektroslaggomsmeltningsugn - Google Patents

Description

448 140, sörjningsanslutningskablarnas magnetfält på formandet av me- tallgötet. Ugnen skall ha minskad totalhöjd genom eliminering-d en av de draperade,-böjligaIströmförsörjningskablarna¿ Ugns- höjden skall även reduceras genom eliminering av organ för placering av ledare och hydraulik, som sträcker sig i avse- värd mån uppåt från elektrodens översida och utgörande en av- sevärd del av ugnens enligt ovannämnda patentskrift totalhöjd.

Ovannämnda syften nås enligt_uppfinningen med en elek- troslaggomsmältningsugn enligt de ebifogadef patent- kraven. Vid denna ugn* omslutes de elektriska' d strömförsörjningsanslutningarna vid ugnens bas. Den ena anslutningen är förbunden med ett diskret antal individuella ledare, vilka företrädesvis är like fördeláae kring en degele omkrets och vilka sträcker sig koaxiellt uppåt och omsluter en returledarbana. Returledarbanan innefattar strömförsörjnings- anslutningen till elektroden, elektroden, pölen av smält slagg, pölen av smält metall, götet och basplattan, till vilken ytter- ligare en strömförsörjningsanslutning är kopplad. Denna konfie guration eliminerar varje magnetisk verkan på smältzonen, vil- ken skulle alstras av de draperade, böjliga starkströmsledare, som för närvarande begagnas för strömförsörjningskoppling mel- lan ugnen och den elektriska strömförsörjningen. g f Vid anordningen enligt ovannämnda patentskrift kräver rotationsarrangemanget av ugnshuvudet 22 och kravet att huvu- det skall kunna vara vertikalt rörligt användandet av böjliga elektriska kablar 90 av tillräcklig kapacitet för att leda he- la smältströmmen. Sådana kablar måste med_nödvändighet ha be- gränsad tvärsnittsarea, om de skall vara i tilräcklig mån höj-d liga och skall kunna rymmas i de begränsade utrymmen, som nor-, malt är tillgängliga. En avsevärd mängd elektrisk energi för- loras därför av dessa kablar; För ugnen enligt uppfinningen begagnas inga sådana kablar, vilket gör ugnen effektivare än ugnen enligt ovannämnda patentskrift på grund av minskad ener- giförlust i de fasta ledarna. Upnfinningen erbjuder sålunda en elektroslaggugn av förbättrad effektivitet. g Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogade ritningar. d Fig. 1 är en delsnittvy av ugnen enligt uppfinningen får' 448 140 och visar den styrarm, som bär en elektrod och ett delvis for- mat göt i ugnen, fig. 2 är ett delsnitt av en andra utföringsform av ugnen och visar en uppåt driven degel, fig. 3 är ett delsnitt genom en tredje utföringsform 4 av ugnen och visar ett flertal elektroder och en uppåt driven degel för formning av ihåliga göt, och 2 -_fig. 4 är en delsnittvy av en degel och visar en bre- _dare ring eller ett bredare gap i den övre delen av degeln för mottagande av elektroder av större diameter eller för ökande av avståndet mellan elektroderna och väggarna hos den övre delen av degeln,,' ' I I' Pig. 1 visar en ugn 10 av elektroslaggomsmältningstyp iömed en förbrukningsbar elektrod. Ugnen 10 visas i starkt för- enklad form. Ugnen har ett i huvudsak vertikalt stöd 12, som står på ett golv 14 och som kan stöttas vid en intillvarande vägg_eller annan lämplig stödkonstruktion 16 medelst ett stöd- element eller stötta 18. 7 4 En vertikalt glidbar styrarm 20, som bär ett ugnshuvud 22, är monterad på stödet 12. En drivmekanism 24 höjer och sän- g ker styrarmen 20 och ugnshuvudet 22 genom att rotera en gängad axel 26. Den gängade axeln 26 hyses vid den ena änden i driv- mekanismen 24 och bäres vid den andra änden av en hållare 28.

Den gängade axeln 26 är på samverkande sätt förbunden med en mutter 30 i styrarmen 20, så att då den gängade axeln 26 ro- teras av drivmekanismen 24 styrarmen 20 och ugnshuvudet 22 er- håller en rörelse uppåt eller nedåt längs stödet 12.

En omsmältbar metallelektrod 32 är anbragt medelst stum- pen 34, vilken är svetsad vid elektroden 32, och klämman 36, som bär stumpen 347ivugnshuvudet 22. En på en vagn monterad, fluidkyld basplatta 38 bär en fluidkyld degel 40, i vilken elektroden 32 befinner sig. En pöl 42 av smält slagg, en pöl 44 av smält metall och ett göt 46 under bildande visas även.

Ett arrangemang för elektrisk anslutning från en elek- trisk strömförsörjningskälla 48 är anslutet till basplattan 38 medelst en ledare 50. En andra ledare 52 förbinder den elek- triska strömförsörjningskällan 48 med ett flertal vertikala ledare 54, 55, 56 och 57, vilka företrädesvis är lika fördelade nä 448 14n¿f :*r kring degelns 40 utsida, så att de bildar den erforderliga motsvarigheten till en koaxiell ledaren Ledarna 55 och 57 visas avskurna för underlättande av förståelsen av figuren och för visande av placeringen av elektroden 32, stumpen 34 och klämman 36; Dessa vertikala ledare 54 f 57 sträcker sig uppåt genom ett flertal glidande elektriska kontakter 58 och 60, som är monterade i ugnshuvudet 22. Eftersom alla dessa' ledare är fasta, kan de göras tillräckligt stora för ledande av ström utan avsevärd energiförlust. W _ De glidande kontakterna_58,.60 är elektriskt förbund- na med ugnshuvudet 22 liksom med klämman 36, så att-en full? ständig elektrisk krets bildas av ledarna 52,-54 - 57, de glidande kontakterna 58 ooh 60, ugnshuvudet 22, klämman 36, stumpen 34,relektrodenf32, pölen 42 av smält slagg, pölen 44r av smält metall, götet 46, basplàttan 38 och ledaren 50.

Ledarna 50 och 52 är anslutna till strömförsörjnings- delen 48, vilken kan utgöras av en transformator, tyristor, mättbar reaktor eller annan strömförsörjningsenhet av välkänd beskaffenhet; Ledarna 50 och 52 kan gå antingen intill eller genom stödets 12 bas; _ K. 1. 77 7 7 7 ” pg Vid den visade utföringsformen är drivmekanismen 24 anordnad ovanför stödelementet'18. För att inbespara ytter- ligare höjd kan emellertid drivelementet placeras vid nedre» änden av den gängade axeln 26 vid pelarens 12 bas.

Elektroder; deglar och göt kan röra sig under eller bort från ugnshuvudet 22 såsom erfordras medelst basplattans 38 horisontella rörelser. Placeringen av de vertikala ledarna S4 - 57 bör lämpligen vara sådan, att man.erhâller en öppning,r vilken är tillräckligt stor för dessa rörelser. Om emellertid ingen sådan öppning anordnas kan en eller flera av ledarna 54 - 57 temporärt omplaceras för medgivande av dessa"rörelsern Fig, 2 visar en andra utföringsform av ugnen) vilken är konstruerad för omsmältning av metallelektroden med begag- nande av en uppåt driven degel. De element, som motsvarar dem i fig. 1 har samma hänvisningsbeteckningar som i denna figur med primtecken; figuren visar en vertikalt rörlig degel 62, som bäres av en arm 64, vilken förflyttas av den gängade axeln 66ri ingrepp med muttern 68 i stödarmen 64. Den gängade 448 12110 5 _ axeln 66 befinner sig med den ena änden i en drivmekanism 26 vid den gängade axelns 66 nedre ände omedelbart intill stödet 12' samt bäres vid den andra änden av en hållare 72. 2 Drivmekanismen 70 regleras på sådant sätt, att den vid samverkan mellan den gängade axeln 66 och muttern 68 höjer stödarmen 64 och degeln 62 vertikalt så att den fortsätter att innehålla pölen 42' av smält slagg och pölen 44' av smält me- tall, medan det omsmälta metallgötet 46' formas. Höjandet av stödarmen 64 och degeln 62 beror helt pâ den tid, som fordras för att metallelektroden 32' skall smälta, passera genom pölen 42' av smält slagg till pölen 44' av smält metall och svalna, så att metallgötet 46' bildas. I Om man önskar göra ett göt av ett flertal korta elek- troder, kan detta åstadkommas genom anordnandet av tvâ mani- puleringsanordningar. Den första av dessa anordningar begag- nas för avlägsnande av den förbrukade elektrodresten och dess, anbragta stump 34 från klämman 36. Den andra manipuleringsan- ordningen begagnas för införande av en nv elektrod i klämman.

Dessa anordningar monteras företrädesvis antingen intill el- ler på stödet 12 och anordnas att införa och avlägsna elek- troder genom lämpliga utrymmen mellan de vertikala ledarna 54 - 57.-Sådana-typer av manipulatorer är kända inom material- hanteringstekniken och beskrives-därför icke här. I Fig, 3 visar en tredje utföringsform av elektrodslagg- omsmältningsugnen, vid vilken ett flertal elektroder omsmäl- tes med begagnande av en uppåt driven degel, enligt fig. 2, av den typ, som ger ihåliga göt. Element motsvarande dem i fig. 1 och 2 har samma hänvisningsbeteckning med ett prim- tecken. En degel 80 bäres av en arm 64'. Degeln har en yttre formdel 82 och en inre formdel 84, där den inre delen 84 bäres uppifrån från den yttre delen 82. De övre stöden 86 är anord- nade sä, att de sträcker sig mellan ett flertal vertikala elek- troder 32'. Stöden 86 kan begagnas för transport av kylfluid till den inre delen av formaggregatet 84. Elektroderna 32' fästes medelst svetsning eller på annat liknande sätt vid en bärarplatta 88, som bäres av stumpén 34' och klämman 36', som är förbunden med ugnshuvudet 22', Utformningen av degeln 80, särskilt förhållandet mellan 44sl14o den yttre delen 82 och den inre delen 84, ger ett ringformigt eller på liknande sätt ihåligt gap 87. Omsmältningen av elek- troderna 32' med begagnande av degeln 80 enligt ovan leder till bildandet av ett _inä1igf¿ gör 46' .I ~ i För ökande av längden av det göt, som kan framställas medelst ugnen utan alltför stor ökning av längden av elektro- derna kan elektroderna 32' ökas i diameter, så att degeln 80 måste ha ett större ringformigt gap 87 mellan den inre form- delen 84 och/eller den yttre formdelen 82, fig; 4; Den inre 7 formdelens84 och/eller den yttre fcrmdelens 82 övre delar mås- te reduceras till storleken för att rymma elektroderna av stör- re diameter, Detta ökar den övre delen av gapet 87 mellan de- gelns 80 yttre fcrmdel 82 och inre formdel 84. 1 I jämförelse med de elektrcslaggugnar, som för närva- rande begagnas, har arrangemanget enligt föreliggande uppfin- 1 ning mindre totalhöjd till följd av elimineringen av rotations- arrangemanget hos ugnshuvudet. Det har även varit nödvändigt - pâ grund av huvudets rotationsrörelse och kravet, att huvudet skall kunna röra sig vertikalt, att göra de elektriska'an- slutningarna böjliga. Dessa elektriska kablar-har måst ha till- räcklig kapacitet för att leda full smältström men har ändå måst vara i tillräcklig mån böjliga och har måst kunna rymmas i ett begränsat utrymme. Dessa krav har medfört begränsad tvärsnittsarea för kablarna, vilket lett till avsevärd förlust av elektrisk energi. Vidare har kablarnas drapering med hänsyn till ugnshuvudets rotationsarrangemang_och vertikala rörelse medfört ett magnetflöde med menlig inverkan på formningen av det ømemäita götet, em ae ieke ekiite från emäiezenen i tin- »räcklig mânf Elektroslaggomsmütningsugnen enligt uppfinningen eli-' minerar kravet på böjliga elektriska, draperade anslutninge- kablar ovanför ugnshuvudet genom anordnandet av strömförsörj- ningsanslutningen vid ugnens bas. Sålunda har den manliga ver- kan av magnetflödet hos de draperade kablarna på formningen av det omsmälta götet eliminerats_cch ugnens totalhöjd minskats, Ugnen har gjorts effektivare genom minskningen av energiför- lusten med elimineringen av de höjliga strömförsörjningsan- slutningarna. 448 140 De beskrivna utföringsformerna av uppfinningen kan på många sätt modifieras och varieras inom ramen för denna.

Claims (8)

448 140nl __ -PATENTRRAV

1. Elektroslaggomsmältningsugn innefattande en degel (40) som bärs upp av en elektriskt ledande underdel (30), en i vertikal riktning justerbar elektrodhållaranordning (20, 22, 36) som bär upp en eller flera elektroder (32) inuti degeln (40), ett flertal individuella, styva ledare (54, 55, 56), som är utplacerade längs med degelns och underdelens (30) omkrets, och som sträcker sig från underdelen vertikalt till elektrod- hållaranordningen, varvid de individuella ledarna bildar en vertikal koaxialanordning i och för eliminering av verkan från magnetfält på ett inuti degeln (40) bildat göt, samt ström- ledare (50, S2) för anslutning av en elektrisk strömkälla till ugnen, k ä n n e tre c k n a.d av (att elektrodhållar- anordningen (22) uppvisar kontaktanordningar (58, 60), som håller den i ständig elektrisk kontakt med de individuella ledarna (54-57), oberoende av dess vertikala läge i för- hållande till underdelen (30). varigenom elektrisk ström kan ledas från de individuella ledarna till en eller flera av de elektroder (32) som hålles i elektrodhållaranordningen, att en (50) av strömledarna (S0, 52) är förbunden med underdelen, medan den andra strömledaren (52) är förbunden med de individuella ledarna vid en punkt nedanför underdelen, vari- genom en elektrisk strömkrets kan åstadkommas avzl den med de individuella ledarna förbundna_strömledaren, elektrodhållaranordningen, elektroden/elektroderna, som bärs upp av denna anordning, ett bad av smält slagg (42) och ett bad av metallsmälta (44), som inryms i degeln (40), ett inuti degeln bildat göt (46), underdelen (38) och den andra strömledaren (52), vilken är förbunden med underdelen._

2. Ugn enligt krav 1, ek ä nan e t e esk n a'd( av att den justerbara elektrodhållaranordningen uppvisar en vertikal pelare (12), en från den vertikala pelaren utskjutande arm (20), ett flertal elektriska glidkontakter (58, 60) för ström- överföring från de individuella ledarna (54-§7) till få ~ ag s i 448 140 Ielektroden/elektroderna (32), och en anordning för vertikal förskjutning (24-30), medelst vilken armen höjs eller sänks vid drift av ugnen (10). A “ I

3. Ugn enligt krav 2,. k ä n n e t e c k n a d av att vertikalförskjutningsanordningen (24-30) uppvisar en driv- anordning (24) medelst vilken en gängad axel (26) och en mutter (30) bringas i relativ vridrörelse i och för höjning och sänkning av armen (20) vid drift av ugnen (10).

4. , Ugn enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d" av att degeln (62) har öppningar i bägge ändar, och bärs upp av en andra justerbar hållaranordning (64), vilken är så utformad att degeln förflyttas i vertikal riktning och därvid innehåller åtminstone den del av götet (46') som innefattar slaggdelen (42') och den flytande delen (44) av smäitan, unaer att att göttt bimas; i

5.8 Ugn enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att den andra justerbara hållaranordningen (64) uppvisar en arm, som (skjuter utifrån en vertikal pelare, och som är förbunden med en andra vertikalförskjutningsanordning (68, 72), vilken upp- visar en drivanordning (70) medelst vilken en gängförsedd axel (66) och en mutter (68) bringas i ömsesidig relativ vrid- rörelse, i och för höjning och sänkning av armen under drift av ugnen (l0').

6. ; Ugn enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a'd av att degeln (80) har en yttre form (82), som är anordnad runt om en inre form (84) på ett sådant sätt att det bildas en ringformig spalt (87) mellan den inre och den yttre formen, till bildande av ett ihåligt göt (46'L varvid den andra hållaranordningen (64', 86) sträcker sig från en punkt på den yttre formens översida till en punkt på den inre formens översida, så att den inre formen hålles i ett fixt läge i förhållande till den yttre formen. .'11 1oí 44sl14o

7. Ugn enligt kralvló, lkaä* n"n e t e c k n a nav att bredden på det rínglformiga utrymmets (87); övre del mellan den inre och den yttre *formen '(84 respektive 82), ärr fstörre än bredden på en undre del av det ringformíga utrymmet, så att en eller flera elektroder (32') evarísl diameter -ärï större än bredden på det rirngflormigaeutrvmmets- undre* del kan anVändasQ

8. Ugn enligt kraveöfjkänne t e ck nad av' att bredden på ett rilngformigt utrymmes (87) övre delemellan den inre ochlden yttreformen ('84 respektive 82),:ä.r 'lstörre än bredden på en undredelavdet ringfórlmiga utrymmet, så att därmed avståndet emellan elektroden/elektroderna (32') och väggarna i den övre delenlav den 'inre och den* yttre lflormen kan göras större. d' 7 ll