SU475399A1

SU475399A1 - Vacuum arc furnace

Info

Publication number: SU475399A1
Application number: SU1868595A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Федорович Скворцов; Андрей Григорьевич Помещиков; Николай Иванович Майдуров; Юрий Анатольевич Нарышкин; Лев Селиверстович Казанцев; Анатолий Иванович Луговой
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4911
Priority date: 1973-01-05
Filing date: 1973-01-05
Publication date: 1975-06-30

Description

1one

Изобретение относитс к области черной металлургии , в частности к дуговым вакуумным плавильным печам.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to vacuum arc melting furnaces.

Известна дугова вакуумна печь поворотного типа состоит из плавильной камеры, электрододержател и других узлов и механизмов , смонтированных на поворотном портале . Портал одной стойкой крепитс к неподвижной колонне, вл ющейс осью поворота печи, а другой (или двум другими) опираетс на тележку (или ролики), установленную на рельсе. Глухие неподвижные кристаллизаторы смонтированы в при мках фундамента и соединены с плавильной камерой с помощью болтов. Плавильна камера соединена с вакуумной системой. Плавильиа камера и электрододержатель могут независимо друг от друга подниматьс и опускатьс относительно портала и кристаллизатора.Known arc vacuum furnace rotary type consists of a melting chamber, electrode holder and other components and mechanisms mounted on the rotary portal. The portal with one pillar is attached to a fixed column, which is the axis of rotation of the furnace, and the other (or two others) rests on a cart (or rollers) mounted on a rail. Deaf stationary crystallizers are mounted in the basement of the foundation and connected to the melting chamber with bolts. The melting chamber is connected to a vacuum system. The melting chamber and the electrode holder can independently raise and lower with respect to the portal and the mold.

Недостатками этой печи вл ютс значительные затраты ручного труда и времени дл ручного подсоединени плавильной камеры к вакуумной системе и к кристаллизатору, и дл чистки после каждой плавки, а также значительна высота печи над нулевой отметкой.The drawbacks of this furnace are the considerable costs of manual labor and time for manually connecting the melting chamber to the vacuum system and to the crystallizer, and for cleaning after each melting, as well as the significant height of the furnace above the zero mark.

Цель изобретени - упрощение конструкции , удобство обслуживани и повышение уровн механизации.The purpose of the invention is to simplify the design, ease of maintenance and increase the level of mechanization.

Это достигаетс тем, что в предлагаемой печи верхн часть плавильной камеры, выполненна по высоте в пределах размещени вакуумного патрубка и конца электрододержател , соединена подвижно и герметично с опорной нолой колонной, а переносна нижн часть плавильной камеры и неподвпжно соединенна с ней изложница размещены в кожухе кристаллизатора и имеют общую полость охлаждени , подвижна колонна печи соединена неразъемно с фундаментом с возможностью горизонтального иеремещени .This is achieved by the fact that, in the proposed furnace, the upper part of the melting chamber, which is made in height within the placement of the vacuum tube and the end of the electrode holder, is movably and hermetically connected to the supporting column, and the lower part of the melting chamber and the mold that is not connected to it are placed in the crystallizer shell and have a common cooling cavity, the movable column of the furnace is connected inseparably with the foundation with the possibility of horizontal movement.

Шток гидроцилиндра, установленного на опорной колонне, соединен щарнирно с порталом через ось, закрепленную в радиальных и упорном подшипниках, с целью уменьшени усилий поворота портала и избежани проворачивани щтока в гидроцилиндре.The cylinder of the hydraulic cylinder mounted on the support column is connected hingedly to the portal through an axis fixed in radial and thrust bearings in order to reduce the portal rotational forces and avoid turning the rod in the hydraulic cylinder.

Тележка подвил-спой колонны снабжена захватами , обхватывающими снизу головку рельса, закрепленного на фундаменте. На фиг. 1 представлена описываема печь; на фиг. 2 - вид ио стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 5- разрез по Г-Г на фиг. 4.The trolley of the basement-column column is equipped with grippers that encircle the bottom of the rail head attached to the foundation. FIG. 1 shows the oven described; in fig. 2 is a view of the arrow A in FIG. one; in fig. 3 is a section along BB in FIG. one; in fig. 4 is a view along arrow B in FIG. one; in fig. 5 is a section along G ‑ Y in FIG. four.

К порталу 1 с приводом 2 прикреплен через траверсу 3 электрододержатель 4 с электродом 5. Направл ющие 6 траверсы 3 прикреплены неподвижно к порталу 1 и верхней части 7 плавильной камеры. К нижней части 8 плавильной камеры прикреплена неподвижно изложница 9. Они размещены в одном кожухе 10 кристаллизатора, опирающегос на фундаментную плиту 11. Кожух 10 с изложницей 9 образуют собственно кристаллизатор. Между верхней 7 и нижней 8 част ми плавильной камеры находитс вакуумное уплотнительное кольцо 12.To the portal 1 with the drive 2, an electrode holder 4 with an electrode 5 is attached through the yoke 3. The guides 6 to the yoke 3 are fixedly attached to the portal 1 and the upper part 7 of the melting chamber. The bottom of the melting chamber 8 is fixedly attached to the mold 9. They are placed in one casing 10 of the mold, resting on the base plate 11. The casing 10 with the mold 9 form the mold itself. Between the upper 7 and lower 8 parts of the melting chamber is a vacuum sealing ring 12.

Верхн часть 7 плавильной камеры соединена подвижно с обеими колоннами печи. С одной стороны Т-образиым патрубком 13 она соединена с опорной колонной 14, закрепленной на фундаменте и вл ющейс осью поворота печи. Опорна колонна 14 пола и имеет отверсти , расположенные против вакуумного патрубка верхней части 7 плавильной камеры и внизу колонны в месте соединени с вакуумной системой 15.The upper part 7 of the melting chamber is movably connected to both columns of the furnace. On the one hand, the T-shaped nozzle 13 connects it to a support column 14, fixed to the foundation and being the axis of rotation of the furnace. The supporting column 14 of the floor has openings located opposite the vacuum tube of the upper part 7 of the melting chamber and at the bottom of the column at the junction with the vacuum system 15.

Вертикальна часть патрубка 13 герметичио и подвижно насажена на колонну 14 и жестко закреплена со стойкой 16 портала, а горизонтальна часть патрубка неподвижно и герметично соединена с верхней частью 7 плавильной камеры.The vertical part of the nozzle 13 is hermetic and is movably mounted on the column 14 and rigidly fixed to the portal stand 16, and the horizontal part of the nozzle is fixedly and hermetically connected to the upper part 7 of the melting chamber.

С другой стороны верхн часть 7 плавильной камеры через кронштейн 17 соединена подвижно с подвижной колонной 18 и жестко - со стойкой 19 портала. К колонне 18 жестко прикреплена телелша 20 с приводом, котора имеет захваты 21 (фиг. 5) с роликами 22 и обхватывает снизу головку рельса 23, закреплеиного на фундаменте. Захват 21 выступом 24 входит в паз 25 корпуса тележки 20. Дл выставки захватов 21 относительно головки рельса они имеют вертикальные пазы 26 и прокладки 27.On the other hand, the upper part 7 of the melting chamber through the bracket 17 is movably connected to the movable column 18 and rigidly to the stand 19 of the portal. A harness 20 with a drive is rigidly attached to the column 18, which has grippers 21 (FIG. 5) with rollers 22 and clasps the rail head 23, which is secured to the foundation, from below. The gripper 21 of the protrusion 24 enters the groove 25 of the trolley case 20. For the exhibition of the grippers 21 relative to the rail head, they have vertical grooves 26 and gaskets 27.

Внутри стоек 16 и 19 вмонтированы гидроцилиндры 28, штоки которых шарнирно соединены с порталом 1. Шток гидроцилиндра 28, установленного на колонне 14, закреплен в корпусе подшипника 29 через ось 30 (фиг. 3). Работает предлагаема печь следующим образом .Inside the racks 16 and 19, hydraulic cylinders 28 are mounted, the rods of which are pivotally connected to the portal 1. The rod of the hydraulic cylinder 28 mounted on the column 14 is fixed in the bearing housing 29 through the axis 30 (Fig. 3). Works proposed oven as follows.

В свободный стационарный кожух 10 кристаллизатора вставл етс и закрепл етс переносна нижн часть 8 плавильной камеры с изложницей 9. В изложницу 9 устанавливаетс и центрируетс расходуемый электрод 5. С помощью синхронизированных гидроцилиндров 28 портал 1 вместе с верхней частью 7 плавильной камеры поднимаетс на величину h, достаточную дл удобства обслул :ивани . При этом рабоча жидкость подаетс в нижнюю полость гидроцилиндров 28. Включаетс привод тележки 20, портал 1 с верхней частью 7 плавильной камеры поворачиваетс в нужную сторону вокруг неподвижной опорной колонны 14 до совпадени оси электрододержател 4 с осью нижней части 8 плавильной камеры , при этом шток гидроцилиндра 28, установленного на опорной колонне 14, остаетс неподвижным.A movable lower part 8 of the melting chamber with a mold 9 is inserted and secured into a free stationary mold casing 10. A consumable electrode 5 is installed and centered in mold 9. With the help of synchronized hydraulic cylinders 28, the portal 1 rises along with the upper part 7 of the melting chamber Enough for convenience obslul: ivani. At the same time, the working fluid is supplied to the lower cavity of the hydraulic cylinders 28. The drive of the trolley 20 is turned on, the portal 1 with the upper part 7 of the melting chamber is turned in the right direction around the fixed support column 14 until the axis of the electrode holder 4 coincides with the axis of the lower part 8 of the melting chamber, while the hydraulic cylinder rod 28, mounted on support column 14, remains stationary.

С помощью привода 2 электрододержатель 4 опускаетс , соедин етс с электродом 5 и поднимаетс вместе с ним на величину, несколько большую h. При этом траверса 3 скользит поBy means of the drive 2, the electrode holder 4 is lowered, connected to the electrode 5 and raised along with it by an amount slightly larger than h. When this traverse 3 slides on

направл ющим 6. Затем нижн полость гидроцилиндров 28 соедин етс со сливной магистралью , и портал 1 с верхней частью 7 плавильной камеры плавпо опускаетс на нижнюю часть 8.guide 6. Then the lower cavity of the hydraulic cylinders 28 is connected to the drain line, and the portal 1 with the upper part 7 of the melting chamber is lowered to the lower part 8.

Прижим верхней части 7 плавильной камеры к нижней части 8 дл обеспечени вакуумного уплотнени и надежного электрического контакта между ними без помощи болтового 10 соединени или других специальных механизмов производитс подачей рабочей жидкости в верхние полости гидроцилиндров 28. При этом гидроцилиндром 28, установленным на опорной колонне 14, давление передаетс на 15 портал 1 через упорный подшипник 31 оси 30. В гидроцилиндре 28, установленном на колонне 18, давление рабочей жидкости за счет прижати роликов 22 захватов 21 к головке рельса 23 через шток передаетс на портал 1 20 и через него прижимает верхнюю часть 7 плавильной камеры к нижней части 8.The upper part 7 of the melting chamber is pressed to the lower part 8 to provide vacuum sealing and reliable electrical contact between them without bolting 10 or other special mechanisms by supplying the working fluid to the upper cavities of the hydraulic cylinders 28. At the same time, the hydraulic cylinder 28 mounted on the supporting column 14, the pressure is transmitted to port 15 15 through the thrust bearing 31 of axis 30. In the hydraulic cylinder 28 mounted on the column 18, the pressure of the working fluid is caused by pressing the rollers 22 of the grips 21 to the rail head 23 is transmitted through the rod to the portal January 20 therethrough and presses the upper part 7 of the melting chamber to the lower part 8.

Далее производитс вакуумна откачка печи с помощью вакуумной системы 15 через Т-образный патрубок 13 и внутреннюю по25 лость опорной колонны 14. При достижении необходимого вакуума включаетс источник питани печи, отрицательный полюс которого, как обычно, подведен к электрододержателю .4, а положительный - к верхней части 7 пла30 вильной камеры.Next, a vacuum is pumped out of the furnace using a vacuum system 15 through a T-shaped pipe 13 and the internal cavity of the support column 14. When the required vacuum is reached, the furnace power supply is turned on, the negative pole of which is, as usual, brought to the electrode holder. the upper part 7 of the flat chamber.

При включении печи и начале процесса плавки возникает электрическа дуга между нижним торцом расходуемого электро1;а 5 и поддоном (дном) изложницы 9. 35 Предлагаема печь позвол ет достичь р д положительных эффектов благодар наличию конструктивных особенностей.When the furnace is turned on and the beginning of the melting process, an electric arc arises between the lower end of the consumed electro1, and 5 and the bottom (pan) of the mold 9. 35 The proposed furnace allows to achieve a number of positive effects due to the presence of design features.

Наличие захватов с роликами на тележке подвижной колонны портала позвол ет осу40 ществл ть надежный механизированный прижим верхней части плавильной камеры к нижней без болтового соединени , использу дл этого имеющиес гидроцилиндры подъема портала, что сокращает вспомогательное вре45 м , количество механизмов и облегчает обслуживание печи.The presence of clamps with rollers on the trolley of the movable column of the gantry allows for reliable mechanized clamping of the upper part of the melting chamber to the lower one without a bolted joint, using for this purpose the hydraulic cylinders for lifting the gantry, which reduces the auxiliary time, the number of mechanisms and facilitates the maintenance of the furnace.

Выполнение нижней части плавильной камеры цереносной позвол ет механизировать и ускорить ее чистку, котора производитс од0 повременно с чисткой изложницы в специально отведенном месте. Размещение нижней части плавильной камеры в общем с изложницей кожухе кристаллизатора позвол ет уменьшить величину подъема портала h, уменьшить 5 длину (ход) гидроцилиндров и, следовательно , уменьшить высоту печи над нулевой отметкой , что облегчает конструкцию, повышает устойчивость и компактность печи.Making the lower part of the smelting chamber makes it possible to mechanize and speed up its cleaning, which is performed one time with the cleaning of the mold in a specially designated place. Placing the lower part of the melting chamber in common with the mold of the mold casing reduces the size of the portal lift h, reduces the 5 length (stroke) of the hydraulic cylinders and, therefore, reduces the height of the furnace above the zero mark, which simplifies the design, increases the stability and compactness of the furnace.

Предлагаемое размещение нижней части 0 плавильной камеры также упрощает и облегчает ее конструкцию, так как она не имеет двойной стенки, а имеет общую полость охлаждени с изложницей.The proposed placement of the lower part 0 of the melting chamber also simplifies and simplifies its design, since it does not have a double wall, but has a common cooling cavity with the mold.

Благодар выполнению верхней части пла5 впльной камеры минимально необходимой высоты , достаточной лишь дл размещени вакуумного патрубка и конца электрододержател , облегчаетс масса движущихс частей, сокращаетс объем ручной чистки плавильной камеры.By making the upper part of the flat chamber the minimum necessary height, sufficient only to accommodate the vacuum tube and the end of the electrode holder, the mass of moving parts is facilitated, the volume of manual cleaning of the melting chamber is reduced.

Благодар неразъемному подвижному соединению вакуумного патрубка верхней части плавильной камеры через Т-образиый патрубок и полую опорную колонну с вакуумпроводом вакуумной системы отпадает необходимость отсоедрп1енн п подсоединени вакуумной системы после каждой плавки, что также сокращает непроизводительные затраты времени и у;1учшает обслуживание печи.Due to the one-piece movable connection of the vacuum pipe of the upper part of the melting chamber through the T-shaped pipe and the hollow support column with a vacuum system of the vacuum system, there is no need to disconnect the vacuum system after each melting, which also reduces the overhead and reduces the time needed to service the furnace.

Шарнирное соединение штока гидроцилиндра , установленного на оиорной колонне. с порталом через ось, закрепленную в подшпиииках , позвол ет уменьшить усили поворота портала, т. е. уменьшить мопиюсть привода тележки.The hinge connection of the hydraulic cylinder rod mounted on the oyorn column. with the portal through the axis fixed in the supports, it reduces the efforts of the portal rotation, i.e., reduces the speed of the trolley drive.

П р с д м с т и ,ч обре т е п п P p with d m with t and, h obr ob e p n

Claims

I. Vacuum arc furnace for ipus. metals, containing a melting chamber, a crystallizer, casing states, and molds, a driven electrode holder connected to a rotating portal, having lifting hydraulic cylinders and a reinforced one end on an oiore fixed column, the turning axis, and the other a movable dolly column, characterized in that, for the purpose of uirop1, enp design, ease of maintenance, and higher level of mechanization, the melting chamber is made of two parts: the upper part, having a height within the placement of the vacuum pipe and the end of the electrode holder, connected by iodine and sealing by means of a T-shaped hollow pipe with an oiorp and an immovable column, n HH -; nei i part connected to the mold i times megchain in the crystallizer casing with formation of cooling cavity.

2. Furnace according to claim. Cat l and h ai i a with that. that the supporting column is made hollow and connected to the vacuum system and the nozzle of the melting chamber.

3.Pech but p. 1.0 tl nhu HI and so that, with the price. fits-lisni iioiu ncrva iorta.cha

and avoidance of idiotism; GIa nggoka in hydroylpndr. The hydrop, and, for example, the supporting column of the supporting column, is connected to the portal via an axis. fixed in radial and thrust bearings.

4. Bake by and. 1. About tl and ch and yu HI and so. that the trolley of the movable coloin is equipped with clamps, which enclose the clamp of the clamped fuidameite below.

23

Bvd &

27

2b

21

20