SU789592A1 - Установка дл внепечной обработки кристаллизующегос металла - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  обработки кристаллизующегос  металла в изложницах рИли крупных формах, установленных преимущественно в вакуум-камерах или кессонах.

Известно устройство дл  внепечной обработки кристаллизующегос  металла, состо щее из поддона, изложницы и системы электрощлакового обогрева прибыльной части слитка (1.

Однако в св зи с отсутствием вакуумировани  и перемешивани , слиток имеет повышенное содержание газов и физико-химическую неоднородность как по высоте, так и по сечению.

Известно устройство дл  внепечной обработки кристаллизующегос  металла, содержащее систему электрощлакового обогрева нерасходуемым электродом и систему электрошлаковой подпитки расходуемым электродом прибыльной части слитка 2.

Однако в св зи с отсутствием вакуумировани , перемешивани  и смещени  тепловой оси в процессе подпитки слитка расходуемым электродом, физико-химическа  неоднородность слитка не устран етс  и сохран етс  повышенное содержание газов.

Известно ycrpoiicTBO дл  внепечной обработки жидкого металла в вакууме, содержащее кессон, вакуум-камеру, стойку с механиз.мом подаж верхнего расходуемого электрода, электрододержатель, ковш (изложницу), в днище которого встроен нижний электрод, вокруг ковша расположен соленоид посто нного тока и дозирующее устройство дл  ввода щлакообразующих и легирующих элементов, установленное на крышке вакуум-камеры 3.

Недостатком устройства  вл етс  то,

10 что при электромагнитной обработке и подпитке крупных слитков (50-500 т), дл щейс  в течение дес тков часов, требуетс  неоднократна  замена расходуемого электрода , при этом процесс электромагнитной

15 обработки и подпитки слитка прерываетс , что приводит к по влению структурной неоднородности литого металла, про вл ющейс  в виде полосчатости.

Цель изобретени  - устранение указан20 ных недостатков и повышение качества металла крупного слитка.

Claims (3)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дл  внепечной обработки жидкого металла в вакууме снабжена полым нерасходуемым электродом, соосным в рабочем положении с изложницей и электролодерл ателем расходуемого электрода, что позвол ет обеспечить непрерывность процесса электромагнитной обработки кристаллизующегос  металла при многократной замене расходуемых электродов и подвод тепловой энергии по центру слитка. Дл  экономии рабочих площадей и удобства в .эксплуатации, дозирующее устройство размещено на балке электрододержател  полого нерасходуемого электрода и имеет общие с ней приводы вертикального и горизонтального перемещений. С целью снижени  изгибающих нагрузок на стойку и балку электролодержател  нерасходуемого электрода, а, следователь Ю , снижени  их веса, ось бункера дозирующего устройства расположена от оси поворота балки электрододержател  на рассто нии 0,1-0,3 рассто ни  от оси поворота балки до оси выходного патрубка питател . Кроме того, дл  достижени  минимальной высоты установки, высота полого нерас ходуемого электрода не превышает высоты прибыльной надставки. На фиг. 1 показано устройство внепечной обработки кристаллизующегос  металла в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Установка включает кессон 1, в котором установлена вакуум-камера 2 со съемной крышкой 3. Внутри вакуум-камеры находитс  изложница 4 с пр1 быльной надставкой 5 и соленоид 6. К нижней части изложницы или ее поддону 7 подсоединен нижний электт род 8. На равных рассто ни х от кессона 1 расположены две стойки 9 с механизмами вертикального 10 и горизонтального 11. перемещений электрододержателей 12 с расходуемыми электродами 13, смонтированными на балках Г4. На одной из стоек 9 смонтированы, дополнительные механизмы вертикального 10 и горизонтального 11 перемещений электрододержател  15 с полым нерасходуемым электродом 16, соосным в рабочем положении с изложницей 4 и расходуемым электродом 13 и внутренний диаметр которого, с целью максимального приближени  тепловой оси к центру слитка и расходуемому электроду, не превышает 1,1 -1,3 диаметра расходуемого электрода, обеспечивающего подпитку центра слитка. Дл  обеспечени  минимальной высоты установки, высота нерасходуемых электродов 16 не превышает высоты прибыльной надставки 5. Электрододержатель 15 нерасходуепого электрода 16 смонтирован на балке 17, котора  оборудована дозирующим устройством шлака, состо щим из питател  18, бункера 19 и выходного патрубка 20, причем бункер 19 дозирующего устройства, с целью снижени  изгибающих нагрузок на стойку и балку 17, смонтирован на рассто нии от оси поворота балки, не превыи1ающем 0,1-0,3 рассто ни  от этой оси до оси выходного патрубка нитател , который выводитс  в приэлектродную зону. В промежутке между стенкой кессона 1 и наружной стенкой вакуум-камеры 2 установлены кассеты 21 с расходуемыми электродами 13, имеющими инвентарные головки 22 дл  захвата их в электрододержателе 12 Заливка металла в изложницу производитс  из заливочного устройства 23 через промежуточную емкость 24, наход щуюс  на крышке 3 вакуум-камеры. Устройство работает следующим образом . В подготовительный период в вакуумкамеру 2 устанавливают поддон 7, на который устанавливают изложницу 4 с прибыльной надставкой 5 и соленоидом 6. К изложнице 4 или поддону 7 подключают нижний электрод 8. В  чейки кассет 21 устанавливают расходуемые электроды 13, имеющие инвентарные головки 22 дл  захвата их в электрододержателе 12. В бункер 19 дозирующего устройствг засыпают флюс. Вакуум-камеру 2 закрывают крышкой 3. Из заливочного устройства 23 металл поступает в промежуточную емкость 24, наход щуюс  на крышке вакуум-камеры 3 и из нее переливаетс  в изложницу 4. При этом происходит вакуумирование металла в струе. Металл дегазируетс . После перелива металла крышку 3 отвод т от вакуумкамеры 2. Механизмом 11 балку 17 с электродом 16 и дозирующим устройством устанавливают так, что ось электрода 16 совмещаетс  с осью изложницы. Шлак питателем дозирующего устройства 18 из бункера 19 через выходной патрубок 20 подаетс  на зеркало металла в приэлектродную зону и частично расплавл етс . На электроды 16 и 8 подают напр жени . Механизмом 10 электрод 16 погружают в шлак и расплавл ют полностью его. Включают соленоид 6, магнитное поле которого, взаимодейству - с током, проход щи.м через щлак-металл ,вызывает перемешивание металла, что приводит к повышению физико-химической однородности кристаллизующегос  металла как по высоте, так и сечению слитка. После стабилизации электрического режима и полного расплавлени  шлака на зеркале металла, механизмом 1 I электрододержатель 12 устанавливают над инвентарной головкой 22 одного из расходуемых электродов 13, установленных в кассетах 21. Механизмом 10 электрододержатель 12 захватывает инвентарную головку 22 расходуемого электрода 13 и поднимает его выше верхнего уровн  вакуум-камеры 2. Механизмом 11 расходуемый электрод 13 устанавливают соосно внутреннему диаметру нерасходуемого электрода 16 и механизMOM 10 расходуемый электрод 13 через полый нерасходуемый электрод 16 погружают в шлак. Одновременно с подпиткой провод т перемешивание соленоидом жидкого металла. В период расплавлени  одного расходуемого электрода из второй кассеты 21, аналогичными механизмами горизонтального и вертикального перемещений, наход щимис  на второй стойке, захватывают и подвод т на близкое рассто ние к изложнице второй расходуемый электрод 13. После расплавлени  первого расходуемого электрода 13, он выводитс  из изложницы 4, отводитс  за пределы кессона вакуум-камеры и огарок сбрасываетс  BN: сте с инвентарной головкой 22 в специальную тару. В это врем  второй рас.ходуемый электрод механизмами горизонтального и вертикального перемещений, наход щимис  на второй стойке, погружают в зону расплавленного шлака. Электромагнитную обработку в процессе замены расходуемых электродов не прекращают, а сама замена электродов длитс  не более 2-3 минут. Устройство позвол ет повысить однородность крупных слитков внепечной обработки , кри.сталлизуюшихс  в изложницах, обеспечивает удобство в эксплуатации при минимальных расходах рабочих площадей и металлоемкости установки. Формула изобретени  1. Установка дл  внепечной обработки кристаллизующегос  металла, содержаща  кессон, вакуумную камеру с изложницей, дозирующее устройство и систему электрошлаковой подпитки, прибыльной части слитка . состо щую из источника тока, электрододержател , расходуемого электрода с механизмами горизонтального и вертикального перемещений, соленоида посто нного тока , установленного в верхней части излож- ницы , отличающа с  тем, что, с целью новы иени  качества крупного слитка. Она снабжена полым нерасходуемым электродом, соосно расположениы.м с изложницей и электролодержатетеч расходуемого электрода. 2.Установка по п. 1, огл«ча/ои(, что, с целью эконо.мии рабочих плоа1аден и удобства эксплуатации, дозирующее устройство размещено на балке электрододержатс;1  нерасходуемого электрода и имеет общие с ней механизмы горизонтального и вертикального перемещений. 3.Установка по. пи. 1 и 2, отличающа с  тем, что, с целью снижени  величины изгибающих нагрузок на стоику и балку электрододержател  нерасходуемого электрода, геол етрическа  ось бункера дозирую1цего устройства расположена от геометрической оси повороте балки элсктрододержател  на рассто нии 0,1-0,3 рассто ни  от геометрической оси юворота балки до геометрической оси выходного патрубка питател . 4.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что BiiicoTa поло1о нерасходуемого электрода не превышает высоты 11рибыл| ной надставки изложницы. Источники ии юрмапии, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ ДТг 1812102. кл. В 22 D 27/06, 1971.
2. 2.Патент Японии К 48---33497, кл. В 22 D 7/10. 1972.
3. 3..Лвторское свидетельство СССР ЛЬ 398638, кл. С 21 С 7/10. 1973.