UA20513U - Electron-beam unit - Google Patents

Electron-beam unit Download PDF

Info

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
Application number
UAU200609602U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Mykola Petrovych Kondratii
Viktor Mykolaiovych Vasiura
Oleksandr Oleksiiovych Tur
Mykola Vasyliovych Chaika
Yevhen Yuriiovych Irkha
Oleksandr Leonidovych Skliar
Vadym Borysovych Cherniavskyi
Original Assignee
Mykola Petrovych Kondratii
Viktor Mykolaiovych Vasiura
Oleksandr Oleksiiovych Tur
Mykola Vasyliovych Chaika
Yevhen Yuriiovych Irkha
Oleksandr Leonidovych Skliar
Vadym Borysovych Cherniavskyi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mykola Petrovych Kondratii, Viktor Mykolaiovych Vasiura, Oleksandr Oleksiiovych Tur, Mykola Vasyliovych Chaika, Yevhen Yuriiovych Irkha, Oleksandr Leonidovych Skliar, Vadym Borysovych Cherniavskyi filed Critical Mykola Petrovych Kondratii
Priority to UAU200609602U priority Critical patent/UA20513U/en
Publication of UA20513U publication Critical patent/UA20513U/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

An electron-beam unit contains vacuum melting chamber, intermediary capacity, crystallizer and electronic guns unit with systems of deviation of electron beams for heating surfaces of liquid metal in crystallizer and intermediary capacity. Distance L from systems of deviation of electron beams of electron guns to the surface of liquid metal in crystallizer is selected from the ratio of L=(0.8...0.9)H, where H û distance from systems of deviation of electron beams of electron guns to the surface of liquid metal in the intermediary capacity.

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)

Формула винаходу Електронно-променева установка, що містить вакуумну плавильну камеру, проміжну ємність, кристалізатор і 70 блок електронних гармат з системами відхилення електронних променів для обігріву поверхонь рідкого металу в кристалізаторі і проміжній ємності, яка відрізняється тим, що відстань І від систем відхилення електронних променів електронних гармат до поверхні рідкого металу в кристалізаторі вибрана із співвідношення ІЇ-(0,8...0,93Н, де Н - відстань від систем відхилення електронних променів електронних гармат до поверхні рідкого металу в проміжній ємності.The formula of the invention Electron-beam installation containing a vacuum melting chamber, an intermediate container, a crystallizer and a block of 70 electron guns with electron beam deflection systems for heating the surfaces of liquid metal in the crystallizer and an intermediate container, which differs in that the distance I from electron beam deflection systems of electron guns to the surface of the liquid metal in the crystallizer is selected from the ratio ЯЙ-(0.8...0.93Н), where Н is the distance from the electron beam deflection systems of the electron guns to the surface of the liquid metal in the intermediate container. що з (зе)what with (ze) «- ІФ) «в) с - і»"- IF) "c) c - i" іме) («в) 1 - 70 сю»name) ("c) 1 - 70 syu" 60 б560 b5
UAU200609602U 2006-09-06 2006-09-06 Electron-beam unit UA20513U (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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