Вакуумная плазменно-электрошлаковая печь

(Зэ 4 С АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО ктрометалдумка",Сб. "Спегия". Киевс. 56-62, У(54)(57) ВАЮПАКОВАЯ ПЕлов, содерж альная эле "Наукова д роме таллур ка", 1970,алСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Сб. "Вопросы спецэлелургии". Киев , "Наукова1969. 7.УУМНАЯ ПЛАЗМЕН НО-ЭЛЕКТРО Ь для переплава металщая плавильную камеру,кристаллизатор с верхней уширеннойчастью и поддон, механизм подачизаготовки, механизм вытягиванияслитка, плазмотроны, установленные вплавильной камере, и источник тока,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения степени рафинирования металла и исключения взрывоопасности, она снабжена нерасходуемым металлическим электродом, выполненным в виде кольца и расположеннымв уширенной части кристаллизаторавокруг верхней кромки его формирующей части и соединенным через источник тока с поддоном, а плаэмотроныустановлены на расстоянии от верхней кромки расширенной части кристлизатора равным 0,5-3,0 диаметраплаэмотрона.Изобретение относится к областиметаллургии.Известны установки для плазменношлакового переплава металлов и сплавов, имеющие плавильную камеру,5кристаллизатор, механизм подачи заготовки, механизм вытягивания слитка,плаэмотроны, устройство для подачифлюса и источник питания.При плазменно-шлаковом переплаве10металлов в известных установках флюсв форме порошков непрерывно илипериодически подают на поверхностьметаллической ванны, вводимая мощность используется для плавлениязаготовки, перегрева жидкой ванныметалла и расплавления шлака.Известна также установка дляплазменно-шлакового переплава металлов, содержащая плавильную камеру сзакрепленным вверху механизмом вертикальной подачи заготовки, плазмотронырасположенные в плавильной камере радиально по периметру заготовки, кристаллизатор с поддоном. Извлечение слитка из кристаллизатораосуществляется механизмом вытягивания. Для наведения шлаковой ванныимеется устройство для подачи шлакаВ конструкции установки плазмотроны 30расположены в плавильной камере таким образом, что между плазменнымифакелами плазмотронов и верхней кромкой кристаллизатора имеется зазор.При изменении формы и геометрииплазменных факелов плазмотронов впроцессе плавки величина этого зазора колеблется и может достигать таких минимальных значений, при которых тепловой поток, воспринимаемый 4 Оверхней частью кристаллизатора, небудет полностью отводиться охладителем, циркулирующим в полости кристаллиэатора. Это может привести кпрожигу кристаллизатора, что делаеттакую установку взрывоопасной.Кроме того, при плазменно-шлаковом переплаве состав и масса шлакапод воздействием плазменных струйизменяются. Происходит частичное.испарение шлака.При плазменно-шлаковом переплавеметалл в состоянии жидкой пленки на,торце заготовки и капель контактирует с фтористым кальцием а на поверхЭ55ности ванны - с применяемым шлаком,что по сравнению с электрошлаковымпереплавом, при котором весь жгщкийметалл взаимодействует с практически однородным шлаком, ухудшает степень рафинирования металла.Таким образом, известная установка не позволяет использовать полностью все преимущества шлаковой обработки производства высококачественных слитков,Целью изобретения является повышение степени рафинирования металла и исключение взрывоопасности при переплаве.Эта цель достигается тм, что в предлагаемой установке для плазменношпакового переплава металла, содержащей плавильную камеру, кристаллиэатор с поддоном и уширенной частью для шлаковой ванны, механизм подачи заготовки, механизм вытягивания слитка и плазмотроны, к шлаковой ванне подведен нерасходуемый металлической электрод, закрепленный между стенками расширенной части кристаллизатора и собственно кристаллизатора и помещенного верхней частью в расплав шлака ниже верхней кромки кристаллизатора или на одной плоскости с ней, а плазмотроны установлены таким образом, что между осью каждого плазмотрона и верхней кромкой расширенной части кристаллизатора имеется зазор, равный 0,5-3,0 диаметра плазмотрона.На фиг, 1 и 2 схематично изображена вакуумная плазменно-электрошлаковая печь.Вакуумная плазменно-электрошлаковая печь (фиг. 1) имеет плавильную вакуумную камеру 1 с радиально расположенными в ней плазмотронами 2. Плазмотроны установлены таким образом, что между верхней кромкой расширенной части кристаллизатора и осью каждого плазмо-.рона имеется зазор в пределах 0,5-3,0 диаметра плаэмотрона. Сверху камеры расположен механизм 3 подачи заготовки с закрепленной в держателе 4 переплавляемой заготовкой 5, Снизу плавильной камеры прикреплен (ф-г. 2) кристаллиэатор 6 с расширенной частью 7 для шлаковой ванны 8, Между стенками ррсширенной части кристаллизатора и собственно кристаллизатором электроизолированно установлен нерасходуемый металлический электрод 9, который своей верхней частью - жидкометаллической лункой 10 контактирует с расплавом шлака 8. Верхняя часть электрода 9 расположена ниже верхней кромки собственно кристаллизатора или на одной плоскости с этой кромкой.Источник питания 11 соединен с электродом 9 и поддоном 12, на котором формируется слиток 13 в подвижной камере 14.Поддон 12 соединен с механизмом вытягивания 15 слитка 13. Камера 14 при загрузке заготовки и разгрузки , слитка перемещается тележкой 16 с приводом.Заливочная воронка 17 перемещается пневмоцилиндром 18. Патрубок 19 в плавильной камере 1 служит для ввода заливочной воронки. Для создания в камере 1 разрежения имеется патрубок 20.Печь работает следующим образом.В исходном положении камера 14 находится на позиции загрузки заготовки 5, которая устанавливается на поддон 12, расположенный в камере 14 и с помощью тележки 16 перемещается под установку, Затем камера 14 закрепляется к(кристализатору. Заготовка 5 закрепляется в держателе 4 и перемещается .вверх в плавильную камеру 1. Поддон 12 вводится в кристаллиаэтор 6. Заливочная воронка 11 пневмоцилиндром 18 вводится через 53842 4патрубок 19 в плавильную камеру 1, Включается источник питания 1, и подается напряжение на нерасходуемый электрод 9 и поддон 12. После этого 5 жидкий шлак 8 заливается в расширенную часть кристаллизатора. Установка герметизируется и черезпатрубок 20 вакуумируется . Затем 1 О зажигаются плазмотроны 2, и механизмподачи 3 заготовка 5 вводится в тепловое поле, создаваемое плазменнымифакелами плазмотронов, при этом между осью установки плазмотронов иФ15 верхней кромкой расширенной частикристаллизатора образуется зазор,равный 0,5-3,0 диаметра плазмотрона,Расплавленный металл дегазируетсяна торце заготовки и затем в каплях 20 при падении рафнирируется в расплавешпака 8 и кристаллизуется в слиток13. После переплава заготовки 5 источник питания,11 отключается. Напряжение, подаваемое на плазмотроны, 25 понижается до погасания дуги. Слиток 13 вытягивается вместе с закристаллизовавшимся шпаком в подвижнуюкамеру 14, Установка разгерметизируется. Подвижная камера 14 отсоедизо няется от кригталлизатора 6, и натележке 16 перемещается на позициюзагрузки. Далее цикл повторяется.553842 Братчико к Заказ 5841/3 сно Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужг ул.Проектная,ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, оставительехред Н.Глущенко Корректор М.Пожо аж 567 Поднного комитета СССРтений и открыгий35, Раушская наб., д