Установка для электрошлаковой выплавки слитков-слябов

(45) Вити опублиноввяии Оиисинии 261177.Богаченко, Л.И.Ступак,анько Б.Е.Патон, Б.И.медО.П,Бондаренко, АВ.И.Мартын и Ю.П,Ш Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона(54 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРООЛАКОВОИ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ-СЛЯБОВИзобретение относится к области электрометаллургии, более точно к оборудованию для электрошлакового переплава расходуемых электродов.Известны многоэлектродные установки для одновременной выйлавки нескольких слитков-слябов (двух, трех и более), на которых в одной шлаковой ванне переплавляют несколько электродов, подключенных в равных количествах к разным выводам источника однофазного или трехфазного электрического тока. Формирующая слитки часть кристаллизатора таких установок разделена плоскими охлаждаемыми перегородками, расположенными в плане между электродами, Верхние торцы этих перегородок находятся в шлаке или над ним. Перегородки разделяют металлические ванны по широким граням наплавляемых слитков.На известных установках могут переплавляться широкие электроди-слябы, ширина которых близка ширине получаемого слитка-сляба, или менее широкие электроды-слябы, расположенные в ряд над каждой металлической ванной так, что расстояние между крайними гранями электродов в ряду близко ширине слитка-сляба. Однако каждый из расходуемых электродов-слябов плавится с различнымэаглублением в шлак вдоль широких ихграней, причем места с большим по"гружением в шлак конуса располагаются случайным образом неравномерно вдоль наплавляемого слитка.Так как металлические капли сэлектродов отрываются преимущественно 9 с конусов, они падают в металлическиеванны наплавляемых слитков неравномерно по длине их сечения. Это приводит к образованию пережимов на поверхности слитков-слябов и неоднороднос" 6 тей в слитках,Цель изобретения - обеспечение равномерной подачи жидкого металла вдольшироких граней наплавляемых слитков.Это достигается тем, что перего родни в крнсталлизаторе между наплавляежями слитками имеют два нли болеевертикальных выступов, которые разделяют промежуток шлака между электродами на участки с большей и меньшей И плотностью тока.Высота выступов выбирается равнойили больше половины толщины наплавляе"мых слитков (ширины ручьев кристаллизатора), Верхний торец выступов мо жет находиться под шлаком или над ним.16 Боковые торцы крайних выступов могут или совпадать с плоскостью, проходящей по узким граням электродов,или находиться от них на расстоянии,не большем толщины расходуемых электродов.На фиг.1 показан кристаллизатор 40установки, в котором выступы перегородок находятся при переплаве подшлаком, разрез по вертикальной плоскости иа,фиг.2 - кристаллизатор установки, на которой переплавляют надкаждым слитком по два электрода-сляба, расположенных в ряд вдоль широкой грани слитков, и выступы перегородок верхней частью находятся надшлаком, разрез по вертикальной плоскости 1 на фиг.З - то же, для выплавкитрех слитков-слябов, вид в планеУстановка состоит иэ кристаллизатора 1, поддона 2, электродов 3, обмотки 4 трансформатора, перегородки5 с выступами б, имеющими каналы 7.Установка работает следующим образом,В кристаллизаторе 1, установленномна поддоне 2, наводят шлаковую ванну8, в которую погружают концы расходу)етых электродов 3, подключенных кразным выводам обмотки 4 однофазноготрансформатора. Ток, протекающий ошлаку между электродами, нагреваетего, и электроды плавятся. 66 Толщина выступа определяется из условия охлаждения их и обеспечения безопасной работы. Обычно она равна или меньше толщины перегородки, Зазор между широкими гранями электродов и перегородкой равен илименьше половины расстояния между соседними выступами, но не менее 1 б мм, Обычно толщина выступов равна или меньше толщины перегородок. 10Расстояние между выступами выбирается равньйи или меньше толщины переплавляемйх электродов, а расстояние между/серединами соседних выступов - рафным или больше толщины переплавляемых электродов.Выступы могут иметь прямоугольное, трапецеидальное сечение в плоскости, параллельной широким граням слитков.Для смещения горячей зоны к поверхности шлака, т.е. к электродам, целесообразно выступы перегородок под шлаком выполнять суженными кверху в плоскости, параллельной широкой грани слитка.С целью обеспечения хорошего фор мирования узких граней слитков расстояние от крайних выступов до узких стенок кристаллизатора в месте расположения шлаковой ванны должно быть равно или больше половины толщины на-. 30 плавляемых слитков, но не более двух толщин. Выступы б перегородки 5 покрываются слоем 9 затвердевшего шлака, сопротивление которого по крайней мере на порядок больше сопротивления жидкого шлак 6. В результате этого, в зонах 10 между выступами плотность тока, протекающего между электродами, больше, чем в зоне выступов, Поэтому шпак в зонах 10 более горячий и электроды 3 в этих зонах оплавляются быстрее, чем возле выступов.Возле выступов в более холодных зонах на электродах образуются конусы 11, с которых электродный ме" талл в виде капель поступает в металлические ванны 12. Так как выступы расположены равномерно вдоль широких граней электродов (фиг.1), оплавляющиеся концы электродов имеют пилообразную (волнообразную) форму и металлические капли падают в ванны слитков равномерно по их длине.На установке, приспособленной для переплава над каждым слитком-слябом двух и более расположенных в ряд электродов (фиг,2), целесообразно располагать выступы напротив зазора между каждыми двумя электродами в ряду так, чтобы середина этого выступа находилась против указанного зазора.Для увеличения высоты конусов 11 целесообразно через отверстие 13 в выступах б по каналам 7 обдувать электроды 3 над шлаковой ванной холодным газом, например, воздухом или аргоном.Слитки, выплавленные на предложенной установке, благодаря равномерному по длине широких граней слитков поступлению капель металла в ванны слитков, не имеют дефектов поверхности и однородны по всей своей ширине. Формула изобретения1. Установка для электрошлаковой выплавки слитков-слябов, состоящая из охлаждаемого кристаллизатора с одной или .более .перегородками, поддона и электродов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью равномерной подачи Жидкого металла вдоль широких граней нанлавляемых слитков, перегородки снабжены двумя или более вертикальными выступами.2. Установка по п,1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что выступы выполнены с расстоянием между серединами соседних выступов не менее толщиныэлектрода.3, Установка по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выступы выполнены с высотой не менее половины толщины наплавляеьыс слитков.4, Установка по пп.1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выступы взоне шлаковой ванны в плоскости, параллельной широкой грани слитка, выполнены в виде трапеции с большим основанием внизу.5Установка по пп.1-4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выступы выполнены с длиной основания не менее толщины электрода,6. Установка по пп.1-5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что расстояние между выступами и широкими гранями электродов не менее 10 мм.7. Установка по пп.1-6, о т л ич а ю щ а я с я тем, что расстояние от крайних выступов до узких стенок кристаллизатора составляет 0,5-2 толщины наплавляемого слитка.В. Установка по пп.1-7, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выступывыполнены с толщиной не более толщины перегородок.9. Установка по пп.1-8, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что выступырасположены против зазоров междуэлектродами, обращенными друг к другу узкими гранями .10. Установка по пп.1-9, о т л ир ч а ю щ а я с я тем, что, с.цельюобдува электродов, в верхней частивыступов выполнены отверстия.11. Установка по пп.1-10, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выступырасположены на расстоянии между узкими гранями электродов и узкими гранями выступов не более толщины электрода,344735Составитель Р.Зельцер Редактор И.Грузова Техред М. Левицкая Хорректор М,Демчнк Заказ 4424/2 Тираж б 93 Подписное цнийпИ Государственного комитета Совета Министров сссРпо делам иэобретений и открмтив113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, Ул. Проектная, 4