SU1675369A1 - Устройство дл электрошлакового переплава - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, конкретно к устройствам дл  получени  и Ю накоплени  жидкого электрошлакового металла . Цель изобретени  - повышение срока службы емкости и качества металла. В днище плавильной емкости 1 вмонтирован подовый электрод 2, поверхность 3 которого выходит в плавильное пространство. На электроде 2 на рассто нии друг от друга установлены датчики температуры, электрически св занные с системой 12 управлени  плавкой и системой 9 охлаждени . Электрошлаковый расплав подогреваетс  электродом 10. На электрод 2 перед плавкой в емкости размещаетс  расходуемый защитный элемент 14. Подовые электроды выполнены из материала, температура солидус которого выше температуры плавлени  накапливаемого металла. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. Ё О VI ел CJ о о П

Description

Изобретение относитс  к металлургии, конкретно к устройствам дл  получени  и накоплени  жидкого электрошлакового металла .

Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы емкости и качества металла .

На чертеже схематически представлено устройство дл  электрошлакового переплава .

Устройство содержит плавильную емкость 1 из керамического огнеупорного материала , в днище которой вмонтирован подовый электрод 2, поверхность 3 которого выходит в плавильное пространство и контактирует с жидким расплавом шлака и металла. Вдоль электрода 2 на рассто нии I в точке 4 в электрод 2 известным способом (например, чеканкой) вделан спай термопары 5, а на рассто нии а в точке 6 вделан в электрод спай термопары 7. Наружный конец электрода 2 имеет отверстие 8, через которое прогон етс  охладитель - вода от системы 9 подачи и слива воды. В электрошлаковый расплав погружен плав щийс  электрод 10. Плав щийс  10 и подовый 2 электроды подсоединены к источнику 11 питани , который управл етс  .системой 12, получающей сигналы от системы 13 преобразовани , соединенной с термопарами 5 и 7. Система 12 управлени  св зана также с системой 9 подачи и слива воды.

Система 13 преобразовани  и система 12 управлени  представл ют собой, например , аналоговые электросистемы. Система 9 подачи и слива воды представл ет собой, например, насосную установку в сочетании с системой канализации.

Перед началом плавки на поверхности 3 электрода 2 днища закрепл етс  защитный элемент 14.

Устройство работает следующим образом .

В плавильной емкости тигл  1 навод т шлаковую ванну. С этой целью на защитный элемент 14 насыпают экзотермическую смесь, прижимают электродом 10, засыпают дозу шлака, включают источник 11 питани , приподнимают электрод 10. Возникает электрическа  дуга, котора  воспламен ет экзотермическую смесь. За счет тепла, выдел емого при окислении экзотермической смеси, расплавл ютс  шлак, компоненты смеси, защитный элемент 14 и часть электрода 10.

После наведени  шлаковой ванны в плавильной емкости плав т электрошлаковым способом электрод 10 до накоплени  дозы электрошлакового расплава, которую затем выливают в линейную форму (не показана ). В процессе плавки происходит нагрев поверхности 3 электрода 2. Тепловой поток, нагрева спаи 6 и 4 термопар 7 и 5, течет вдоль электрода 2 к его наружному

концу, охлаждаемому системой 9 через отверстие 8.

Термопары 7 и 5 измер юттемпературы точек 6 и 4 электрода и в виде электрических сигналов, напр жение которых пропорцио0 нально температуре спаев, подают в систему 13 преобразовани , котора  выдает электрические сигналы, пропорциональные температуре спа  4 и длине подового электрода 2 (I), в систему 12 управлени .

5Величина сигнала I определ етс  по зависимости

Тс-Т1

I - О т--г 1

Т2 -Ti

где а - электрическа  величина, моделиру0 юща  рассто ние от спа  4 до спа  6;

Тс - электрическа  величина, моделирующа  задаваемую температуру поверхности 3 электрода 2;

TI - электрическа  величина, пропорци5 ональна  измеренной температуре спа  4; Т2 - электрическа  величина, пропорциональна  измеренной температуре спа  7. Система 12 управлени  сравнивает сигнал , пропорциональный I, с заданным 0 и

0 преобразует его в сигнал управлени  источником 11 питани .

Пример. Плав т электрод из стали 110Г13Л, имеющей температуру плавлени  ликвидус 1370° С. При перегреве расплава

5 до 1400° С можно подовый электрод 2 выполнить из стали 05кп, имеющей температуру плавлени  солидус 1420° С. Таким образом дл  обеспечени  плавки и накоплени  металла в тигле при отсутствии оплав0 лени  подового электрода 2 необходимо обеспечивать температуру на поверхности 3 электрода 2 в плавильном пространстве 1400 ± 10° С.

Конструктивна  длина электрода от по5 верхности 3 контакта с жидким расплавом до наиболее удаленного датчика 5 должна быть 10 200 мм, рассто ние между датчиками 4 и 5 а 150 мм, измеренные температуры точек 4 и 6 соответствен0 но Ti-200° С, Тг 1150° С. Тогда 1 191 (мм). I - 191 мм 10 200 мм.

Следовательно, электрод 2 оплавл етс  и нужно уменьшить ток плавки до тех пор пока Ti 200° С: Т2 1108° С:

5 | 200 мм 10.

Согласно исходным данным допустимое отклонение Тс равно ± 10° С, отсюда допустимое отклонение I от 0 равно ±1,5 мм.

Система 12 управлени  сравнивает также сигнал, пропорциональный температуре спа  4, с заданным и преобразует в сигнал управлени  системой 9 подачи и слива воды .

Благодар  этому обеспечиваетс  такой режим плавки и охлаждени , при котором температура поверхности подового электрода 2 не превышает температуры солидус металла электрода на рассто нии I const, обеспечива ,при этом, необходимый нагрев электрошлакоеого металла,

Claims (2)

1. Устройство дл  электрошлакового переплава , содержащее футерованную плавильную емкость дл  накоплени  жидкого металла, в днище которой встроены подовые электроды, соединенные с системой

0

5

охлаждени  со стороны, противоположной плавильному пространству, и снабженные датчиками дл  измерени  температуры, систему управлени  плавкой, отличающеес  тем, что. с целью повышени  срока службы емкости и качества металла, подовые электроды выполнены из материала, температура солидус которого выше температуры плавлени  накапливаемого металла, а датчики измерени  температуры расположены по длине подового электрода и соединены с системой управлени  режимом плавки и системой охлаждени .

2. Устройство по п. 1, отличающее- с   тем, что подовые электроды снабжены разовыми расходуемыми элементами защиты , выполненными из переплавл емого металла .