Устройство для электрошлакового переплава

О П И С А Н И Е и 1572070ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реолуолик(43) Опубликовано 23,05 (45) Дата опубликовани сударственный комитет 2, Бюллетень Мо 19 описания 23.05,82 УДК 621,365,372) Авторыизобретения71) Заявитель В, Чекоти Ш.-М. Гисе Ордена Ленина и ордена Т институт электросвар ового Красного Знамеим, Е. О, Патона 54) УСТРОЙСТВО РОШЛАКОВОГО ПЕРЕП Э Ф .д дщ 5 сЛР Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, в частности к .электрошлаковому переплаву, и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также на предприятиях, связанных с переработкой активных материалов (титан, цирконий),Известно устройство для защиты плавильного пространства от окружающей атмосферы, выполненное в виде сетчатой воронки, заполненной сыпучим материалом 1, 1 ОИзвестно также устройство, содержащее кристаллизатор с крышкой, выполненной из трех кольцевых элементов, охватывающих электрод, и затвор в виде воронки с помещенным в нее сыпучим материалом 2, 15Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют управлять величиной избыточного давления в плавильном пространстве печей, являющегося в ряде случаев одним из основных технологиче ских параметров переплава. Величина избыточного давления в известных устройствах зависит от газопроницаемости сыпучего материала самой мелкой фракции, Например, при переплаве титановых сплавов, 25 содержащих летучие легирующие компоненты (Мп), давление аргона в плавильном пространстве печи составляет около 160 мм рт. ст. Кроме того, при ЭШП с использованием известных устройств газ, подаваемый в кристаллизатор, выходит в атмосферу через флюсовый затвор, в основном, в пространстве, окружающем движущийся расходуемый электрод, и мелкая фракция отбрасывается выходящим газом от расходуемого электрода, образуя на поверхности сыпучего материала воронку, окружающую расходуемый электрод. В результате этого давление газа в плавильном пространстве снижается, что приводит к нарушению режима переплава.Цель изобретения - улучшение герметизации плавильной зоны кристаллизатора.Эта цель достигается применением устройства для электрошлакового переплава, содержащего кристаллизатор с разъемной крышкой, выполненной из трех кольцевых элементов, охватывающих расходуемый электрод, и затвор в виде воронки с помещенным в нее сыпучим материалом, на поверхность которого помещено подвижное кольцо, охватывающее расходуемый электрод. Внутренняя поверхность этого кольца выполнена в виде двух усеченных конусов, установленных один над другим и соединенных в своем наименьшем сечении. Наружная поверхость нижней части кольца также представляет собой поверхность усеченного конуса, установленного на кольцевой поверхности, причем диаметр этой кольцевой3поверхности в этом сечении на 10 - 40%больше диаметра основания нижней наружной конической поверхности, погруженнойв сыпучий материал,На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство,На кристаллизатор 1 через изолирующуюпрокладку 2 помещен флюсовый затвор, содержащий крышку 3, кольцевые элементы4 и 5, размещенные в воронке 6. В воронку6 насыпан, по мере уменьшения фракций,сыпучий материал. На сыпучем материалерасполагают кольцо 7, охватывающее расходуемый электрод 8 и погруженное нижним конусом 9 в сыпучий материал. Кольцо7 опирается на поверхность сыпучего материала горизонтальной кольцевой площадкой 10. Кольцо 7 снабжено механизмомвертикального перемещения.Устройство работает следующим образом.После установки расходуемого электрода 8 и кристаллизатора 1 с размещеннымна его фланце флюсовым затвором в воронку 6 засыпают сыпучий материал, Опускают кольцо 7, погружая нижний конус 9в мелкую фракцию сыпучего материала.Коническая наружная и внутренняя поверх.ности кольца, погруженные в сыпучий материал, способствуют уплотнению материала, особенно вокруг расходуемого электрода 8. Под крышку 3 флюсового затворав плавильную зону подают защитный газ,который при прохождении через флюсовыйзатвор испытывает значительное сопротивление, создавая в кристаллизаторе избыточное давление защитного газа. Величинаэтого давления, а следовательно, и газопроницаемость сыпучего материала, регулируются при помощи механизма вертикального перемещения, уплотняющего сыпучий материал в широком диапазоне от 60 до200 мм рт, ст, и выше.Устройство позволит повысить степеньгерметизации плавильного пространства,управлять величиной избыточного давления защитного газа в нем и широком диапазоне и, тем самым, значительно расширить технологические возможности ЭШП с флюсовым затвором.5Формула изобретения1. Устройство для электрошлакового переплава, содержащее кристаллизатор с10 разъемной крышкой, состоящей из трехкольцевых элементов, охватывающих электрод, и установленную на крышке воронку,заполненную сыпучим материалом, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения15 герметизации плавильной зоны кристаллизатора, оно снабжено втулкой, установленной соосно электроду и имеющей на наружной поверхности в центральной части кольцо с диаметром на 10 - 40/о больше диа 20 метра нижнего торца втулки, при этом внутренняя поверхность втулки выполнена ввиде двух усеченных конусов, соединенныхменьшими основаниями, а наружная поверхность втулки ниже кольца, контакти 25 рующая с поверхностью сыпучего материала, - конической с сужением в сторонунижнего торца втулки.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что внутренняя поверхность втулки вы 30 ше уровня сыпучего материала выполненагофрированной.3, Устройство по пп, 1 и 2, отличающеесяся тем, что кольцо выполнено с диаметром на 10 - 20% меньше диаметра во 35 ронки в плоскости контакта кольца с сыпучим материалом,4. Устройство по п. 1, отл и ч а ющеесятем, что втулка снабжена механизмом вертикального перемещения.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство Мз 340287,кл. С 21 С 5/56, 1971.45 2. Авторское свидетельство по заявкеМо 212625/02, кл. С 21 С 5/56, 1975,572070 едактор Н. Багирова Техред Н. Пенчко Корректор Л. Расторгуев Типография, пр. Сапунова,Заказ 709/6 Изд.149 НПО Поиск Государственного комитет 113035, Москва, Ж.ЗТираж 587СССР по делам изобретений Раушская наб., д. 4/5 одписноеткрытий