UA20513U - Electron-beam unit - Google Patents
Electron-beam unit Download PDFInfo
- Publication number
- UA20513U UA20513U UAU200609602U UAU200609602U UA20513U UA 20513 U UA20513 U UA 20513U UA U200609602 U UAU200609602 U UA U200609602U UA U200609602 U UAU200609602 U UA U200609602U UA 20513 U UA20513 U UA 20513U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- electron
- crystallizer
- liquid metal
- intermediate container
- guns
- Prior art date
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до області спеціальної електрометалургії, зокрема, до електронно-променевих 2 установок для виплавки зливків металів і сплавів із застосуванням проміжної ємності.The useful model refers to the field of special electrometallurgy, in particular, to electron beam 2 installations for melting ingots of metals and alloys with the use of an intermediate container.
Відома електронно-променеві установка, що містить вакуумну плавильну камеру, проміжну ємність, кристалізатор і блок електронних гармат для обігріву поверхні рідкого металу в кристалізаторі і проміжній ємності (див. з. Японії Мо 62-77427, МПК С 22 В 9/22, В 22 О 27/02, Опубл.09.04.87).An electron-beam installation containing a vacuum melting chamber, an intermediate container, a crystallizer and a block of electron guns for heating the surface of liquid metal in a crystallizer and an intermediate container is known (see from Japan Mo 62-77427, МПК С 22 В 9/22, В 22 O 27/02, Publ. 09.04.87).
Основним недоліком вказаної електронно-променевої установки є те, що для збереження рівномірного 70 температурного поля рідкого металу в проміжній ємності і кристалізаторі необхідна підвищена витрата енергії.The main disadvantage of the specified electron beam installation is that in order to maintain a uniform 70° temperature field of the liquid metal in the intermediate container and crystallizer, increased energy consumption is required.
Найближчим технічним рішенням, яке вибране як прототип, є електронно-променева установка, що містить вакуумну плавильну камеру, проміжну ємність, кристалізатор і блок електронних гармат для обігріву поверхонь рідкого металу в кристалізаторі і проміжній ємності (див. Деклараційний патент України Мо 38014, МПК С21С 5/56, С22В 9/04, Опубл. 15.01.2001. Б юл. Мо4). 12 Недоліком прототипу є те, що електронні гармати для обігріву поверхонь рідкого металу в кристалізаторі і проміжній ємності розміщені таким чином, що їх системи відхилення електронних променів знаходяться в одній площині, що викликає необхідність підвищення потужності електронного пучка для обігріву поверхні рідкого металу в кристалізаторі (це приводить до підвищеної витрати електроенергії) для збереження рівномірного температурного поля рідкого металу в проміжній ємності і кристалізаторі, оскільки рівень рідкого металу в кристалізаторі знаходиться нижче за рівень рідкого металу в проміжній ємності.The closest technical solution, which was chosen as a prototype, is an electron beam installation containing a vacuum melting chamber, an intermediate container, a crystallizer and a block of electron guns for heating the surfaces of liquid metal in the crystallizer and an intermediate container (see Declaratory patent of Ukraine Mo 38014, IPC C21С 5/56, C22B 9/04, Published on 15.01.2001. B Jul. Mo4). 12 The disadvantage of the prototype is that the electron guns for heating the surfaces of the liquid metal in the crystallizer and the intermediate container are placed in such a way that their electron beam deflection systems are in the same plane, which causes the need to increase the power of the electron beam to heat the surface of the liquid metal in the crystallizer (this leads to increased consumption of electricity) to maintain a uniform temperature field of the liquid metal in the intermediate container and the crystallizer, since the level of the liquid metal in the crystallizer is lower than the level of the liquid metal in the intermediate container.
У основу корисної моделі поставлене завдання створити таку електронно-променеву установку, в якій шляхом зміни геометрії розташування систем відхилення електронних променів по відношенню до поверхонь рідкого металу в кристалізаторі і в проміжній ємності досягається забезпечення рівномірності температурного поля рідкого металу в проміжній ємності і кристалізаторі при однаковій втраті потужності всіх електронних пучків.The basis of a useful model is the task of creating such an electron beam installation, in which, by changing the geometry of the electron beam deflection systems in relation to the surfaces of the liquid metal in the crystallizer and in the intermediate container, it is possible to ensure the uniformity of the temperature field of the liquid metal in the intermediate container and the crystallizer with the same loss power of all electron beams.
Це забезпечує зниження витрати електроенергії при плавленні металів і сплавів із застосуванням проміжної шо ємності.This ensures a reduction in electricity consumption when melting metals and alloys with the use of an intermediate capacity.
Поставлене завдання вирішується тим, що запропонована електронно-променева установка, що містить вакуумну плавильну камеру, проміжну ємність, кристалізатор і блок електронних гармат з системами відхилення електронних променів для обігріву поверхонь рідкого металу в кристалізаторі і проміжній ємності, у якій, о згідно з корисною моделлю, відстань Ї від систем відхилення електронних променів електронних гармат до «-- поверхні рідкого металу в кристалізаторі вибрана із співвідношення І1-(0,8...0,93 Н, де Н - відстань від систем відхилення електронних променів електронних гармат до поверхні рідкого металу в проміжній ємності. оThe task is solved by the proposed electron-beam installation containing a vacuum melting chamber, an intermediate container, a crystallizer and a block of electron guns with electron beam deflection systems for heating the surfaces of liquid metal in the crystallizer and an intermediate container in which, according to a useful model , the distance Y from the electron beam deflection systems of the electron guns to the surface of the liquid metal in the crystallizer is selected from the ratio I1-(0.8...0.93 N, where H is the distance from the electron beam deflection systems of the electron guns to the surface of the liquid metal of metal in the intermediate container
Вказана сукупність ознак пропонованого конструктивного рішення електронно-променевої установки о забезпечує мінімальну витрату електроенергії при виплавці металів і сплавів за рахунок розміщення електронних 325 гармат і, відповідно, їх систем відхилення електронного променя на різних рівнях, що не вимагає підвищення с потужності електронного пучка для обігріву поверхні рідкого металу в кристалізаторі. При цьому зберігається рівномірне температурне поле рідкого металу в проміжній ємності і кристалізаторі, при однаковості втрат потужності всіх електронних пучків. «The set of features of the proposed design solution of the electron-beam installation provides minimum power consumption when smelting metals and alloys due to the placement of electronic 325 guns and, accordingly, their electron beam deflection systems at different levels, which does not require an increase in the power of the electron beam for surface heating liquid metal in the crystallizer. At the same time, a uniform temperature field of the liquid metal in the intermediate container and crystallizer is preserved, with the same power losses of all electron beams. "
Співвідношення 1 -(0,8...0,9) Н вибране залежно від геометричних розмірів проміжної ємності і кристалізатора. 50 Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг.1 показана електронно-променева установка в плані З с з розміщеним блоком електронних гармат у позиції обслуговування і у позиції плавлення на вакуумній плавильнійThe ratio 1 -(0.8...0.9) H is chosen depending on the geometric dimensions of the intermediate container and the crystallizer. 50 The essence of the useful model is explained by the drawings, where Fig. 1 shows an electron beam installation in plan C with a block of electron guns placed in the service position and in the melting position in a vacuum smelter
І» камері, на фіг-2-переріз Б-Б, на фіг. 1, на фіг.3 - переріз А-А на фіг. 1.I" camera, in fig. 2-section B-B, in fig. 1, in Fig. 3 - section A-A in Fig. 1.
Електронно-променева установка містить вакуумну плавильну камеру 1 зі встановленими в ній проміжною місткістю 2 і кристалізатором 3, блок 4 з розміщеними на ньому електронними гарматами 5, причому електронні гармати 6 і 7 (див. фиг.3) для обігріву поверхні 8 рідкого металу в кристалізаторі З і електронні гармати 9 і о 10 для обігріву поверхні 11 рідкого металу в проміжній ємності 2 встановлені на вакуумній плавильній камері 1 ав | на різних рівнях. Причому системи 12 відхилення електронного проміння 13 и 14 електронних гармат 6 і 7 (див. фіг.3) і системи 15 відхилення електронного проміння 16 і 17 електронних гармат 9 і 10 знаходяться в і-й співвідношенні І -(0,8...0,9) Н. - 70 Електронно-променева установка працює таким чином.The electron beam installation includes a vacuum melting chamber 1 with an intermediate capacity 2 and a crystallizer 3 installed in it, a unit 4 with electron guns 5 placed on it, and electron guns 6 and 7 (see Fig. 3) for heating the surface 8 of liquid metal in crystallizers C and electron guns 9 and 10 for heating the surface 11 of the liquid metal in the intermediate container 2 are installed on the vacuum melting chamber 1 av | at different levels. Moreover, systems 12 of electron beam deflection 13 and 14 of electron guns 6 and 7 (see Fig. 3) and systems 15 of electron beam deflection 16 and 17 of electron guns 9 and 10 are in the ith ratio И -(0.8... 0.9) N. - 70 Electron beam installation works as follows.
Заготівки, що витрачаються, 18 (див. фіг. 2) за допомогою цехового крана завантажують в камеру 19 с» пристроїв горизонтальної подачі. Переміщають блок 4 електронних гармат 5 з позиції обслуговування в позицію плавлення на вакуумну плавильну камеру 1. В установці створюють вакуум. Після досягнення робочого вакууму за допомогою механізмів 20 горизонтальної подачі переміщають заготівки 18 в зону дії електронних гармат 9 і 10 29 (див. фіг. 3). Під дією нагріву заготівки, що витрачаються, 18 оплавляються, рідкий метал стікає в проміжну с ємність 2, а з неї в кристалізатор З, де формують злиток 21 (див. фіг. 1), який витягають з кристалізатора З в камеру 22 зливки за допомогою механізму 23 витягування (див. фіг. 2).Consumable blanks 18 (see Fig. 2) are loaded into the chamber 19 of horizontal feed devices using a workshop crane. The unit 4 of electron guns 5 is moved from the service position to the melting position to the vacuum melting chamber 1. A vacuum is created in the installation. After reaching the working vacuum, the workpieces 18 are moved to the area of action of electronic guns 9 and 10 29 (see Fig. 3) with the help of horizontal feed mechanisms 20. Under the action of heating, the spent blanks 18 are melted, the liquid metal flows into the intermediate container 2, and from it into the crystallizer З, where an ingot 21 is formed (see Fig. 1), which is drawn from the crystallizer З into the ingot chamber 22 using pulling mechanism 23 (see Fig. 2).
В процесі плавлення електронними гарматами 6 і 7 обігрівають поверхню 8 рідкого металу в кристалізаторіIn the process of melting, electron guns 6 and 7 heat the surface 8 of the liquid metal in the crystallizer
З, а електронними гарматами 9 і 10 обігрівають поверхню 11 рідкого металу в проміжній ємності 2. При цьому 60 потужність електронних пучків 13 і 14 електронних гармат б і 7 і електронних пучків 16 і 17 електронних гармат 9 і 10 підтримують однаковою (див. фіг. 3).With the electron guns 9 and 10, the surface 11 of the liquid metal in the intermediate container 2 is heated. At the same time, the power of the electron beams 13 and 14 of the electron guns b and 7 and the electron beams 16 and 17 of the electron guns 9 and 10 are kept the same (see fig. 3).
При повному сплавленні заготівок 18, що витрачаються, здійснюють охолоджування одержаного злитка 21 у вакуумі або інертній атмосфері необхідний час.When the blanks 18 are completely melted, the resulting ingot 21 is cooled in a vacuum or in an inert atmosphere for the required time.
Установку розвакуумовують і виробляють вивантаження злитка 21. Після чищення і прибирання вакуумної бо плавильної камери 1 і обслуговування блоку 4 електронних гармат 5 здійснюють підготовку електронно-променевої установки до виплавки наступного злитка.The installation is evacuated and discharge of ingot 21 is carried out. After cleaning and cleaning the vacuum and melting chamber 1 and maintenance of unit 4 of electron guns 5, the electron-beam installation is prepared for smelting the next ingot.
Застосування пропонованої конструкції електронно- променевої установки дозволить понизити енергетичні витрати при виплавці зливків металів і сплавів із застосуванням проміжної ємності.The use of the proposed design of the electron-beam installation will allow to reduce the energy costs when smelting ingots of metals and alloys with the use of an intermediate container.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200609602U UA20513U (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Electron-beam unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200609602U UA20513U (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Electron-beam unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA20513U true UA20513U (en) | 2007-01-15 |
Family
ID=37726253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200609602U UA20513U (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Electron-beam unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA20513U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010068140A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-17 | Volkov Anatoliy Evgenevich | Method and apparatus for electron-beam or plasma-jet melting of metal from a crystallizer into a crystallizer |
-
2006
- 2006-09-06 UA UAU200609602U patent/UA20513U/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010068140A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-17 | Volkov Anatoliy Evgenevich | Method and apparatus for electron-beam or plasma-jet melting of metal from a crystallizer into a crystallizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3343828A (en) | High vacuum furnace | |
EP0896197B1 (en) | Straight hearth furnace for titanium refining | |
JP2013503259A (en) | Ion plasma electron emitter for melting furnace | |
JP2015120981A (en) | Melting furnace including wire-discharge ion plasma electron emitter | |
WO2010068140A1 (en) | Method and apparatus for electron-beam or plasma-jet melting of metal from a crystallizer into a crystallizer | |
JP2019515623A (en) | Temperature control method of electromagnetic pump | |
CN101903729A (en) | Device for extracting metals or metal compounds from a material containing the metal or the metal compound | |
UA20513U (en) | Electron-beam unit | |
KR20140021653A (en) | Systems and methods for casting metallic materials | |
US9908174B2 (en) | Continuous casting device for slab comprising titanium or titanium alloy | |
JP2012176427A (en) | Melting furnace for metal smelting, and method for smelting metal using the same | |
Mladenov et al. | Experimental and theoretical studies of electron beam melting and refining | |
KR101765973B1 (en) | Arc melting furnace device | |
JP2011237056A (en) | Melting furnace for nonferrous metal and method for melting nonferrous metal | |
CN105378120A (en) | Apparatus and method for sequential melting and refining in a continuous process | |
RU74125U1 (en) | INSTALLATION FOR ELECTRON BEAM METAL Smelting | |
CN205382197U (en) | Electron beam smelting furnace | |
RU2209842C2 (en) | Metal melting and pouring method | |
RU2660784C2 (en) | Device for vacuum melting of refractory and reactive metals | |
KR101483695B1 (en) | Apparatus for Refining Silicon | |
KR101394161B1 (en) | Apparatus for Refining Silicon | |
KR101397979B1 (en) | Apparatus for Refining Silicon | |
RU2612867C2 (en) | Method of melting highly reactive metals and alloys based thereon and device therefor | |
KR20170064405A (en) | Method for manufacturing titanium casting parts | |
KR20140008066A (en) | Apparatus for refining silicon |