Устройство для электрошлаковой выплавки ыфасонных слитков

О П И С А Н И Е Р 1529765ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Веслуолик(43) Опубликовано 30.05.82, Бюллетень2 (45) Дата опубликования описания 30.05.8(71 Ордена Ленина и ор ститут электросварки иого ЗнамениУкраинской ССР тел 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ ВЪПЛАВ фАСОННЫХ СЛИТКОВповышение надежкачества слитка, а последовательного мере его направлети оборудоваэлемента криижними торцаэлемента поичем образую- а и вертикаль- образуют угол я повышения надежнос ерхние торцы нижнего изатора сопряжены с н оседнего верхнего его еской поверхности, пр этого обратного конус ось кристаллизатора до 50. Длия сталл ми с конич щая пая от 45(72) Авторыизобретения Б, И. Медовар, Г, А. Бойко,В Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, а именно к электрошлаковому переплаву, и предназначено для электро- шлаковой выплавки фасонных слитков, имеющих резко изменяющиеся сечения, например, коленчатых валов.Известны устройства для электрошлаковой выплавки слитков в разъемных кристаллизаторах, однако они не позволяют выплавлять слитки, сечение которых периодически изменяется. Это связано с усадкой слитка, при которой некоторые части кристаллизатора оказываются заземленными между выступами слитка. Извлечение этих частей затруднено, а иногда и вовсе невозможно, Кроме этого, в некоторых металлах при затрудненной усадке могут возникать трещины.Цель изобретения -ности оборудования итакже осуществлениераздевания слитка по Цель достигается тем, что в устроистве для электрошлаковой выплавки фасонных слитков, содержащем разъемный кристаллизатор, механизмы для перемещения его элементов и поддоны, элементы кристаллизатора снабжены отверстиями, с помощью которых они установлены на колонны, закрепленные на поддоне с возможностью вращения вокруг вертикальной оси.С целью последовательного раздевания слитка кристаллпзатора, прилежащие к поддону, жестко соединены с колоннами, а все последующие посажены на нпх свободно и верхние фланцы каждого элемента кристаллизатора снабжены выступами, свободно входящими в соответствующие им пазы на нижних фланцах сопрягаемых элементов, причем величина свободного перемещения этого выступа в пазу должна быть больше, чем величина осевой усадки элемента отливки, формируемого одним элементом кристаллизатора.Кроме того, сопрягающиеся торцы элементов кристаллизатора расположены в горизонтальных плоскостях, пересекающих полости кристаллизатора, имеющих меньшие по сравнению с соседними полостями площадь поперечного сечения,5 10 15 3С цель)о Определения величинь) усадки отливки сопрягаемые поверхности элементов кристаллизатора снабжены пазами, в которых закреплены чувствительные к деформации элементы, например пьезоэлектрические.На элементах кристаллизатора средства для регистрации момента прохождения поверхности шлаковой ванны установлен, например, термопарный датчик,Элементы кристаллизатора закреплены на рычагах, противоположные концы которых посажены на колонны с тем, чтобы элементы кристаллизатора могли поворачиваться относительно осей, помещенных в сторону опорных колонн на величину не меньшую, чем величина поперечной усадки соответствующего элемента отливки, но не превышающую радиус этого элемента. На фиг. 1 представлено устройство, разрез; на фиг. 2 - механизм перемещения элементов кристаллизатора.На поддоне 1 установлены вращающиеся колонны 2. На колонны 2 с помощью пружин надеты элементы 3 кристаллизатора. Нижние элементы кристаллизатора опираются на водоохлаядаемый торец поддона 1. С помощью колонны 4 никние элементы 3 жестко соединяются с колоннами 2, Все последующие элементы посажены на колонны 2 свободно. На верхних фланцах элементов 3 кристаллизатора установлены штифты 5, которые свободно входят в соответствующие им пазы 6 на нижних фланцах элементов 3 кристаллизатора. Для уменьшения числа поверхностей трения горизонтальные разъемы кристаллизатора между его элементами 3 выполнены в наименьшем сечении, формируемом кристаллизатором. Чтобы повысить надежность стыков, их герметичность и облегчить раскрытие элементов 3 кристаллизатора, сопряжение соседних элементов 3 выполнено по обратному конусу 7. В разъемах имеются пазы, в которые установлены пьезоэлектрические датчики 8, реагирующие на изменение давления одного элемента на другой при усадке отливки 9. Сигнал пьезоэлектрического датчика 8 используется в качестве команды на раскрытие соответствующего элемента 3 кристаллизатора. Элементы 3 кристаллизатора снабжены датчиками 10 для регистрации прохождения шлаковой 11 и металлических 12 ванн, В качестве таких датчиков используют индукционные высокочастотные датчики, устанавливаемые перпендикулярно к оси отливки 9.При необходимости отливать отливки с элементами значительной длины элементы кристаллизатора закрепляют с помощью стержней 13 на концах рычагов 14. Противоположные концы рычагов 14 надеты на вращающиеся колонны 2. 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 60 65 Устройство работает с.)едчоьццм обраОдним пз известных спосооов в крцсталлизаторе наводят шлаковую ванну и переплавляют в ней электрод. Металл, стекающий с электрода, заполняет кристаллизатор. Гри заполнении первой уширеццой )асти криста )лпзатора начинают действвать силы уса;)ки, зажимаю)цпе элемент кристаллпзатора между поддоном и уширенной частью отливки. Момент начала сжатия регистрируется пьезоэлектрическим датчиком. При переходе металлической ванны в следующий элемент кристаллизатора, что регистрируется датчиком уровня, предыдущий элемент кристаллизатора раскрывают. Нижние элементы кристаллизатора своими штифтами упираются в стенки соответствующих пазов в верхних элементах, Величина зазора между штифтами и стенками пазов назначают, исходя из величины усадки элемента малого сечения. По мере наплавки слитка его раздевают, последовательно раскрывая элементы кристаллизатора путем поворота колонн на некоторый угол, Вместе с колоннами поворачиваются нижние элементы кристаллизатора и увлекают за собой последующие элементы. Таким образом, кристаллизатор веерообразпо раскрывается.Устройство позволяет выплавлять коленчатые валы, заготовки ступенчатых валов и другие слитки с резко изменяющимся сеч ч)цсм.Устройство просто, надежно, дает возможность выплавлять слитки с высокой производительностью и избежать появления усадочных трещин, часто возникающих в отливках из высокопрочных сталей. Формула изобретения 1, Устройство для электрошлаковой выплавки фасо нных слитков, содержащее разъемный кристаллизатор, элементы которого соединены с механизмом перемещения, и поддон, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности оборудования и качества слитка, оно снабжено колоннами, установленными ца поддоне с возможностью поворота вокруг своей оси, а в элементах кристаллпзатора выполнены отверстия, через которые они посажены на колонны.2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что, с целью последовательного раздевания отливки, элементы кристаллизатора, прилежащие к поддону, жестко соединены с колоннами, а последующие посажены на них свободно, и верхние фланцы каждого элемента кристаллизатора снабжены выступами, свободно входящими в соответствующие им пазы на нияних фланцах сопрягаемых элементов, причем величина свободного перемещения это529765 Фиг. Г Редактор Е. Хейфиц Техред А. Камышникова Корректор Т. Трушкин Заказ 710/8 Изд. И 153 Тираж 587НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам из1,13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Подписное етений и открытийпография, пр, Сапунова,го выступа в пазу составляет 0,75 - 0,9 разности радиусов большего и меньшего элемента отливки. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающе ес я тем, что верхние и нижние торцы элементов кристаллизатора расположены в горизонтальных плоскостях, пересекающих полость кристаллизатора, имеющую меньшую по сравнению с двумя соседними пло О скостями площадь поперечного сечения. 4, Устройство по пп. 1 и 3, отличающ е е с я тем, что верхние торцы нижнего элемента кристаллизатора сопряжены с 15 нижними торцами следующего его элемента по коническим поверхностям, причем образующая этого обратного конуса и вертикальная ось расположены под углом 45 - 50. 20 5, Устройство по пп. 1 и 2, отл ича ющ е е с я тем, что, с целью регистрации момента начала усадки отливки, в сопряженных торцах соседних элементов кристаллизатора выполнены пазы, в которых закреплены чувствительные элементы, например пьезоэлектрические.6. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес я тем, что элементы кристаллизатора снабжены датчиком регистрации прохождения поверхности шлаковой ванны.7. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что механизм перемещения элементов кристаллизаторов выполнен в виде рычагов, одни концы которых посажены на колонны, а другие соединены через шарниры с элементами кристаллизаторов, причем оси шарниров смещены в сторону колонн на 0,2 - 0,7 радиуса рабочей полости элемента кристаллизатора.