Установка электрошлакового уплотнения крупногабаритных обечаек

(51)5 С 22 В 9 ННЫЙ НОМИТЕТНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ГОСУД ПО ИЭО ПРИ ГН ТЕЛЬСТВ г88.8)идетельс22 В 9/1 о СССР 1986,(53) 66(57) Изобреэлектрометал НИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКОМУ СНИ(72) К.А.: Берман, В,А. Шкода,А.Д. Чепурной, В.И. Нагаевский,П.С. Заболоцкий, А.В. СветловскиА,Н, Проскуряков, Г,П. Челпанов,Т.В. Тулинова, Н.П. Семковская,А.К. Цыпулеико, В,П. Скрипники С.А, Беловолов 52 ОЯ 6 А 1 свидетельство СССР л, С 22 В 9/18, 1986, КА ЭЛЕКТРОВЛАКОВОГО УП ПНОГАБАРИТНВХ ОБЕЧАЕК ение относится к спецлургии, в частности к520856 установкам для электрошлакового уплотнения крупногабаритных обечагк.Цель изобретения - получение качественных крупногабаритных обечаек раз 5 ного профиля и сечения. Установка содержит литейную форму 1 с прибыльной опокой 2, с расположенными по всему периметру кокилями 3. Над литейной формой 1 устанавливается само О ходная платформа 4 с портальной конструкцией, Нанижней площадке 6 установлены приводы 8, выходнаяшестерня 9 каждого из которых взаимосвязанас вертикально расположенной зубчатой рейкой 10, взаимосвязанной с электрододержателоми. Положение электрододержателя регулируется в радиальном направлении посредством переходника, фланца, пазов и крепежных элементов. Электрода держатель имеет две оси, вокруг которых разворачиваются щеки с электродами. Ориентация положения каждого Изобретение относится к спецэлектрометаллургни, в частности к установкам, предназначенным для злектрошлакового уплотнения металла.Бель изобретения - получение качественных крупногабаритных обечаек разного профиля и сечения.На фиг. 1 представлен общий внд предлагаемой установки; на фиг, 2 - вид А на фиг.1; на Фиг. 3 - узел 1 на фиг,1; на фиг.4 - внд Б-Б на Фиг,З; на Фиг. 5 - вид В на фиг,З; на фиг, 6 - вид Г-Г на фиг.З; на фиг.7 - вид Д на фиг,З; на фиг,8 - вид Е на ФигУстановка содержит литейную форму 1 с прибыльной опокой 2, Прибыльная опока по периметру имеет какили 3, Над линейной формой 1 установлена самоходная платформа 4. На само" ходной платформе 4 смонтирована портальная конструкция 5, с площадками 6,7,На площадке 6 установлены приводы 8. Выходная шестерня 9 каждого привода взаимосвязана с зубчатой рейкой 1 О, которая посредством прижимов" направляющих 11 установлена вертикально. На нижнем торце рейки 10 жестко закреплен фланец 2, на котором выполнены продольные пазы 13. В пазах 13 размещены крепежные элемен 30 35 40 45 0 55 электрода в горизонтальной и вертикальной плоскостях осуществляетсяпосредством регулировочных винтов,Крепежные отверстия электрода выпал"нены по всей высоте электрода с одинаковым шагом. Электрододержатель вь 1 полнен в виде емкости с продольнорасположенной перегородкой, К выпускному патрубку подсоединены через трубопроводы полости планки. С зубчатойрейкой О жестко скреплен трубопровод 35, объединяющий выходные патрубки дозатора шлака 38 и электромагнитного метательного устройства 37,Изобретение позволяет уплотнять крупногабаритные обечайки с разной толщиной стенок и разной геометрией профильного сечения, обеспечивая приэтом высокое качество отливок, улучшение условий обслуживания, 1 з.п.ф-лы, 8 ил. ты 14, посредством которых скреплены фланец 2 и переходник 15. С переходником 15 скреплена пара осей 16, при этом все элементы стыкуемых поверхностей осей 16 и переходника 15 электрически изолированы посредством изолятора 7. На каждой оси 16 шарнирно установлена щека 18 с возможностью фиксации положения посредством крепежного. узла 19, На щеке 18 выполнены пазы 20, в которых установлены регулировочные винты 2. Яа верхние торцовые поверхности щек 18 опираются регулировочные винты 22.Посредством регулировочных винтов 21, 22 к щекам 18 крепятся электрододержатели 23, Электрододержатели 23 одной пары осей 16 подключены посредством электроподводов к разным фазам. Электрододержатель 23 выполнен в аиде емкости с продольиорасположенной перегородкой 24, которая образует две полости: 25, 26, сообщающиеся между собой только в нижней части, К верхней части полости 25 подключен пат" рубок 27 ввода охлаждающей жидкости, а к верхней части полости 26 подключен выпускной патрубок 28.К электрододержателю 23 крепится электрод 29 посредством прижимной планки 30. Прижимная планка 30 выполнена также в виде емкости с перегород5208 5кой, образующей соединяющиеся полости 31 и 32. Полость 31 подсоединена посредством трубопровода к выпускному патрубку 28, а полость 32 к ныпускному патрубку 33,Крепежные отверстия 34 электрода 29 выполнены по всей высоте электро" да с одинаковым щагомК рейке 10 жестко прикреплен трубопровод 35 и направлен вниз вдоль электрододержателя 23, Верхний конец трубопровода 35 телескопически взаимосвязан с выходным патрубком 36 , электромагнитного метательного устройства 37, установленного на площадке 7.На площадке 7 установлен дозатор шлака 38, выходной патрубок 39 которого подсоединен к трубопроводу 36, 20Установка работает следующим образом.На установке выплавляют крупногабаритные обечайки как с постоянной толщиной стенки правильной, симметричной 25 геометрией профиля поперечного сечения, так и разной толщинности цри несимметричной геометрии профиля поперечного сечения. Поэтому расположение электродов 29 обогрева над кокилями 3 при близких общих габаритах обечайки требуют регулцронки их положения.Самоходную платформу 4 перемещают по рельсовому пути и устанавливают над литейной формой 1. К электродо 35 держателям 23 крепят посредством прижимной планки 30 электроды 29, при этом крепежные элементы прижимной планки 30 вводят в нижние отверстия 34 электрода 29.Затем ослабляется прижим. крепежных элементов 14, и переходник 15 перемещается вдоль продольных пазов 13 фланца 12 до центрального положения пары электродов 29 в кокиле Э с последующей фиксацией этого положения крепежными элементами 4, Таким образом устанавливают все группы электродов 2950Щеки 18 разворачиваются вокруг осей 16 до симметричного расположения электродов 29 относительно осей кокиля 3 и обеспечения равномерного зазора между электродами и стенами кокиля с последующей фиксацией этого положения крепежным узлом 9.Посредством перемещения электрододержателей 23 с регулировоцными 56 6винтами 2 вдоль пазов 20 щек 8 устанавливается оптимальный зазор между электродами 29, Перемещением элек" трододержателей 23 н вертикальной плоскости посредством регулировочных винтов 22 обеспечивает установку нижних торцов К пары электродов 29 на одном уровне. После этого платформу 4 отводят по рельсовому пути в сторону. Производят заливку жидкого металла в линейную форму 1. Платформу 4 возвращают на линейную форму 4 и устанавливают таким образом, чтобы. ранее выставленные пары электродов 29 разместились над соответствующими кокилями 3.С пульта управления включают приводы 8, выходная щвстернл 9 начинает вращаться, нзаимоснязанная с ней рейка О перемещается ндоль црижимовнапранляющихвниз, одновременно опускаются электрододвржатели 23 с электродами 29 н полость кокилей Э, При достижении между уроннем металлической ванны и нижним торцом К электродов 29 зазора величиной 15-5 мм, приводы 8 отключаются, Одновремено с опусканием электродов 29 с рейкой 10 опускается трубопровод 33 вдоль выходного патрубка 34, При установке электродов 29 в рабочем положении, нижний торец трубопровода 35 устанавливается над кокилем 2, цри этом верхний конец трубопровода Э 5 охватывает нижний конец выходного патрубка 36 электромагнитного метательного устройства 37, чем обеспечивается создание прямолинейного тракта между электромагнитными метательным устройством 37 и кокилем Э. Кроме того, связь: выходной патрубок 39 доэатора 38 - выходной цатрубок 36 - трубопровод 36, является трактом между дозатором 38 и кокилем 3. После установки электродов 29 врабочее положение, из дозаторов 38производится порционная загрузка шлака одновременно н каждый кокиль 3.Подается электропитание электродам29, при этом наличие изоляторов 17между осями 6 и перецниками 15 полностью исключает замыкание через рейки 10 на прнноды 8, площадки 6,7,платформу 4. Наводится шлаковая ванна и ведется обогрев верхней частиотливки, соблюдая технологически обоснованный режим обогрева, 1520856Посредством электромагнитного метательного устройства 37 в каждыйкокиль 3 для измельчения структурыметалла верхней части отливки со скоростью 50-60 м/с, В зону расплава5металла внедряются макрохолодильникив виде металлической дроби. Нри этом,наличие прямолинейного замкнутоготракта между кокилем 3 и электромагнитным метательным устройством 37обеспечивает эффективное без потерьпо массе и скорости внедрение макрохолодильников непосредственно в зонурасплава, что исключает усадочныераковины в прибыльной части отливки,1а следовательно, существенно снижается металлоемкость прибыльнойчасти отливки, что влечет за собойувеличение выхода годного,Наличие объединенного выходногоучастка тракта подачи макрохолодиль. ников и флюса в кокиль 3 упрощаетобслуживание установки при большойпо количеству и плотной но размещению 25на рабочих площадках 6,7 в высокотемпературной зоне установки насыщенности оборудования.Жесткое соединение трубопровода35 с рейкой 10 обеспечивает подводнижнего торца этого трубопровода непосредственно в зону ввода шлака имакрохолоднльников без дополнительных механизмов перемещения, наличиекоторых усложняло бы конструкциюустановки в целом, а также обеспечивает постоянство ориентированиявводимой струи макрохолодильниковотносительно расположения электродов 29, обуславливающих в процессеобогрева зону повышенной температуры, а также ускоряет процесс наведения шлаковой ванны, т.к, порции шлака попадают в высокотемпературную зо"ну и уже в расплавленном виде распределяются по площади кокиля,Одновременно с подачей электропитания на электроды 29, включаетсясистема охлаждения электродов. Охлаждающаяся жидкость подается под напором.через.патрубок 26 в полость 25. В полость 25 она перемещается вниз, далее, через канал, образованный нижним торцем перегородки 24 и донной частьюэлектрода 29, она попадает в полость26 и перемещается вверх. Достигаяверхний уровень полости 26 через выпускной патрубок 28 охлаждающая жидкость попадает через трубопровод в полость 31 планки 30, затем в полость32 планки 30 и, пройдя зону охлажде"ния прижимной планки 30, попадает ввыпускной патрубок 33 всей охлаждающей системы. Система охлаждения элек"тродов 29 упрощает обслуживание уста"нонки, с одновременным обеспечениемвысокоэффективного охлаждения электродов 29стабилизирующего технологические параметры электрического обогрева, что в свою очередь обеспечиваеткачество уплотнения отливки,После затвердевания отливки включаются приводы 8 на обратный ход,рейка 1 О вместе с электродержателями 23 поднимается вверх, выводя электроды 29 из кокилей 3; платформу 4 отводят по рельсовому пути в сторону.В процессе уплотнения отливки врезультате прохождения через электроды 29 больших токов с одновременным.расположением концов электродов 29в высокотемпературном шлаковом расплаве происходит обгорание концовэлектродов, ведущее к уменьшениюих длины, Поэтому при подготовкек выплавке следующей отливки, производят замену электродов, т,к, в противном случае при погружении электродов 29 в лаковую ванну на заданнуюглубину необходимо опустить электро"додержатель 23 иа более низкий уро"вень, т.е. расстояние между зеркаломшлаковой ванны и токоподводом электрододержателя 23 уменьшится, а, следовательно, изменяется перераспреде"ление напряжения по длине эл, цени,т.е, изменяются электрические параметры обогрева пщаковой ванны, которые по своим значениям отличаютсяот технологически обоснованных, чтоухудшает качество отливки, Корректировка режимов электрообогрева спульта управления через трансформатор сложная, трудоемкая операция ипри этом результаты этой опрациине обеспечивают проведение обогревапо заданным режимам,В установке при подготовке к следующей плавке электроды 29 опускаются на заданную величину вылета искрепляются с злектрододержателем 23и прижимной планкой 30 посредствомкрепежных элементов, которые вводятсяв следующие выше расположенные крепежные отверстия 34. Прн этом постоянство шага С между крепежнымнотверстиями 34 электродов 29 обеспечивает использование электродов 29в течение нескольких плавок, т.е,уменьшается количественный расходэлектродов с одновременным обеспечением высокого качества партии отливок путем обеспечения стабилизации режимов электрообогрева при выплавке всей партии отливок,Применение данного техническогорешения расширяет технологическиевозможности известных установок,т.к. обеспечивает уплотнение крупнотоннажных обечаек с разной толщиной стенки и разной геометрией профильного сечения, обеспечивая приэтом высокое качество партии отливокэа счет оптимального режима электрообогрева, обеспечиваемого регулировкой положения пар электродов, подключенных по бифилярной схеме. Кроме того установка упрощена в обслуживании. Формула из обре текия 1, Установка электрошлакового уплотнения крупногабаритных обечаек, содержащая литейную форму, прибыльнуюопоку, самоходную платформу с портальной конструкцией. с верхней и нижней площадками, приводные электрододержатели с электродами, приводные доваторы шпака и электромагнитные метательные устройства макрохолодильников, трубопровод, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью получения качественных крупногабаритных обечаек разного профиля и сечения,приводы элвктрододержателей установлены на нижней площадке портальнойконструкции и каждый привод выполне 5ны в виде пары выходная шестернявертикально расположенная зубчатаярейка, соединенная с электрододвржателем через переходник и фланцы, приэтом во фланцв, закрепленном на нижнем торце рейки, выполнены продольные пазы, в которых установлены кре"пежные элементы переходника, изолированно скрепленного с парой осей,5 на каждой из которых шарнирно с возможностью фиксации смонтирована щека,на которой установлен с воэможностьюориентации в продольном и поперечномнаправлении посредством регулировочных винтов электрододвржатель, причемжестко скрепленной с зубчатой рейкойтрубопровод размещен вдоль электрододержателя и телескопически взаимосвязан спрямолинейным участком выход 25 ного патрубка электромагнитного метательного стройства, к которому подсоединен дозатор шлака,2, Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что злектрододержатель выполнен в виде емкости спродольно расположенной перегородкойдля циркуляционного подвода и отводаводы, и к выпускному патрубку элект"рододержателя подсоединен трубопро 35вод охлаждения прижимной планки электрода, а крепежные отверстия электро"да расположены по всей его высоте содинаковым нагом,1Составитель Т, МорозоваРедактор Н. Тимонина Техред П.Олийнык Коррект ска Подписно тираж енно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, О Произв Заказ 1667. ВНИИПИ Госуда рственного комитета по 13035, Москва, Ж-З обретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб д, 4/5