Устройство для изготовления расходуемого электрода

(191 (111 151 а Н 05 В 7 10 вас аЮюэаФ НИЯ Р%Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 828940) кл. Н 05 В 7/102, 981Курдюмов А.В. и др., Литейное производство цветных и легких металлов.- И. Металлургия, 1972, с.206, рис.46,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ .РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА, содержащее вертикальный шток с электро- . додержателем для подачи электрода и горизонтально расположенную изложницу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения однородности электрода, по химическому составу, оно снабжено прикрепленной к штоку горизонтальной консолью, на конце которой установлен электрододержатель с воэможностью поворота нао90 - 30 относительно оси консоли, причем продольные оси электрододержателя и консоли расположены в одной плоскости.Изобретение относится к областиэлектротермии, а конкретнее к получению расходуемого электрода, предназначенного для последующих переплавов, производимых с целью рафинировки металла и выравнивания химического состава в объеме слитка.Известно устройство, которое используется для получения металлических заготовок, применяемых в качестве первичного расходуемогоэлектрода, переплавляемого затем вдуговых, электронно-лучевых и,других плавильных установках, Вэтом устройстве электрод выполнен 15в виде части кольца и подается в зонуплавления поворотом вокруг оси, проходящей через центр этого кольца.Недостатком указанного устройст-ва является неоднородность получаемо го электрода по химическому составу.Наиболее близким по техническойсущностик изобретению является устройство для изготовления расходуемого электрода, содержащее вертикальный шток с электрододержателем дляподачи электрода и горизонтально рас-.положенную изложницу,При этом процесс первоначального 30сплавления компонентов сплава дляполучения расходуемого электрода производится в изложницу меньшего диаметра, чем заданный диаметр слитка. 35Такая конструкция надежна, достаточно хорошо отработана.Однако если компоненты сплавасильно отличаются по температурамплавления и плотностям, неизбежно 40развитие ликвидации по удельномувесу, приводящее к химической неоднородности слитка (в конкретномслучае - расходуемого электрода ).При проскальзывании горизонтально расположенной изложницы нет возможности производить наплавку металла в ней по всей длине, так какконструкция печи не предусматриваетмеханизма для перемещения изложницыеЗатруднительно обеспечить исходную однородность распределения компонентов сплава в шихте:легирующие компоненты надо равномерно и непрерывно распределить иприкрепить по длине стержня основного металла сплава, в соответст-вин с заданным составом сплава, что часто невозможно сделать, так как расчетное сечение прутков (проволоки ) металлов, из которых выплавляется сплав, оказывается нестандартным. В,этом случае компоненты сплава приходится раслолагать по длине шихты. чередующимися зонами, т.е, уже при подготовке шихты создаются условия для химической неоднородности сплава, которую приходится исправлять дополнительным переплавам.Приготовление сплава из порошковых компонентов (металлических порошков и гранул, размолотых интерметаллоидов или окислов ) требует смещения порошков, прессования и спехания шихты. ФТаким образом, указанное устройство.требует .значительных трудовых затрат на стадии подготовки шихтыдля выплавки электрода и не обеспечивает достаточно равномерное распределение легирующих элементов по длине шихты, что приводит к повышенной химической неоднородности у выплавленного расходуемого электрода,Цель изобретения - повышение однородности электрода по химическому составу.Для достижения поставленной цели устройство для изготовления расходуемого электрода, содержащее вертикальный шток с электрододержателем для подачи электрода и горизонтально расположенную изложницу, снабжено прикрепленной к штоку горизонтальной консолью, на конце которой установлен электрододержатель с возможностью поворота на 96- 30 ф относительно оси консоли, причем продольные оси электрододержателя и консоли расположены в одной плоскости.На чертеже схематично изображено устройство.Устройство для получения расходуемого электрода состоит из вертикального штока 1, имеющего возможность перемещаться вверх и вниз, на котором установлена консоль 2, выполненная иэ теплопроводного материала, например меди. На свободном конце консоли установлен электрододержатель 3, который присоединен к консоли жестко под постоянным углом или через шарнир 4, В электрододержателе 3 закреплен первичный электРедактор О.Юркова Техред И.Асталош Корректор Е. Сирохман Заказ 7043/4 Тираж 793 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патентц, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 10759род 5, расположенный наклонно отно, сительно дна горизонтальной изложницы 6При этом нижний торец электрода 5 опущен вниз до дна изложницы и расположен у одного ее торца,а верхний конец электрода 5, закрепленный в электрододержателе 3, расположен над другим торцом изложницы, Электрод содержит основной компонент сплава (входящий в сплав в , 1 Онебольшом объеме ) и может содержатьдополнительно часть легирующих компонентов. На дне изложницы равномерно распределено основное количество легирующих компонентов 7. 15Устройство работает следующимобразом.По мере опускания штока 1 свободныйконец электрода 5 опускаетсямежду его концом и легирующими ком- Юпонентами 7, загорается электрическая дуга и происходит сплавлениеэлектрода 5. При этом легирующиекомпоненты обливаются расплавом, час"тично растворяются в нем и скрепля-. Иются при кристаллизации расплава,По мере расплавления электрода происходит опускание штока 1 и консоли 2,и зона горения дуги перемещаетсявдоль оси изложницы к противоположному ее торцу. Стенку, этого торцацелесообразно выполнить наклонной,параллельной оси электрода. Если впечи устанавливаются изложницы разной длины, первоначальная установка электрода осуществляется поворотом электрододержателя 3 вокруг шарнира 4,Разработка предложенной конструкции проводилась на сплавах титанас 5 Х ниобия и титана с 10-123 двуокиси цирконияВ обоих случаях существенно повысилась производительность труда 3-1 4на стадии подготовки шихты, отпала необходимость подгонять по длине прутки компонентов сплава ( для сплава титана и ниобия )и скреплять их в связку, а также смешивать, прессо вать и спекать порошки титана и двуокиси циркония для сппава титана с двуокисью циркония).Поскольку использование. горизонтальной изложницы способствует умень- шению ликвидации по удельному весу вдоль ее длинной оси, :слитки расходуемых электродов, выплавленные с помощью предлагаемого устройства, имели меньший разброс содержания легирующего компонента по верхнему и нижнему торцам.Проведенные эксперименты подт-верждают, что расходуемые электроды, предназначенные .для получения слитков сплавов и выплавленные с использованием предлагаемого устройства, имеют более равномерный химический состав, который легче окончательно выравнить последующими дуговыми переплавами на сли ток заданного диаметра.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в следующем:Уменьшается разброс содержания легирующих компонентов в объеме расходуемого электрода, что дает возможность получать слитки сплавов более однородного состава.Сокращается время на подготовку электрода в 2 раза и более, что обеспечивает повышение производительности труда.Расширяются воэможности метода дуговой плавки, так как появляется возможность сплавлять материалы, из которых нельзя сформовать элект:роды