ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ Российский патент 1995 года по МПК F27B14/04 

Описание патента на изобретение RU2033589C1

Изобретение относится к металлургии и может быть применено в вакуумных индукционных печах для улучшения структуры выплавленного слитка.

Известны вакуумные индукционные печи, содержащие плавильную камеру, внутри которой установлен тигель с индуктором и изложница для разлива металла.

В такой печи достаточно просто можно осуществить различные виды воздействия на кристаллизующийся слиток в изложнице, т.к. изложница не перемещается внутри камеры и не отсекается от нее.

Известна вакуумная индукционная печь, содержащая плавильную камеру, в которой установлен тигель с индуктором, и камеру изложниц, отделенную от плавильной камеры технологическим затвором, и тележку, на которой установлены изложницы с прибыльными надставками.

Наиболее близкой по технической сути является известная вакуумная индукционная печь, содержащая плавильную камеру, в которой установлен тигель с индуктором и камеру изложниц, отделенную от плавильной камеры технологическим затвором, тележку, на которой установлены изложницы с прибыльными надставками и механизм горизонтального перемещения тележки из одной камеры в другую из печи.

В известной индукционной печи невозможно проводить электроимпульсную обработку кристаллизующихся слитков путем неподвижного стационарного подвода питания от источника импульсов, так как кристаллизация начинается в плавильной камере, когда происходит разливка в первую изложницу. На трехтонной печи, например, разливают до пяти слитков, поэтому, когда оканчивается разливка в пятую изложницу, в первой уже произошла большая часть процесса кристаллизации.

После окончания разливки тележка с изложницами должна уехать в камеру изложниц, чтобы не задалживать плавильный тигель. При этом технологический затвор может быть открыт или закрыт, так как разливка ведется обычно в аргоне, а плавка в вакууме.

Целью изобретения является улучшение качества слитка путем обеспечения электроимпульсной обработки кристаллизующегося металла в вакуумной печи с плавильной камерой и камерой изложниц.

Для достижения этой цели вакуумная индукционная печь, содержащая плавильную камеру, в которой установлен тигель с индуктором, и камеру изложниц, отделенную от плавильной камеры технологическим затвором, тележку, на которой установлены изложницы с прибыльными надставками, и механизм горизонтального перемещения тележки из одной камеры в другую и из печи, дополнительно содержит снабженный блоком управления источник униполярных импульсов, один полюс которого через ключи по числу изложниц и вакуумные вводы соединен с контактными устройствами, расположенными внутри камеры изложниц и плавильной камеры электроизолированно от них на разных уровнях, а на тележке электроизолированно от нее на тех же уровнях установлены ответные контактные устройства, каждое из которых электрически соединено с электродом, введенным внутрь прибыльной надставки, второй полюс источника импульсов соединен с металлическими корпусами всех изложниц, причем управляющие входы всех ключей соединены с выходами блока управления.

Отличие можно усмотреть также в том, что контактные устройства внутри плавильной камеры и камеры изложниц выполнены в виде подпружиненных контактов, а ответные контактные устройства на тележке в виде контактных шин.

Кроме того, контактные устройства внутри плавильной камеры и камеры изложниц могут быть выполнены в виде контактных шин, а ответные контактные устройства на тележке в виде подпружиненных контактов. Второй полюс источника импульсов может быть соединен с металлическими корпусами всех изложниц через дополнительные вакуумные вводы, расположенные на дополнительном уровне в плавильной камере и камере изложниц, и контактные устройства на том же уровне, установленные на тележке и в обеих камерах.

На фиг. 1 изображен общий вид печи со схемой токоподвода; на фиг. 2 вид печи в плане.

Вакуумная индукционная печь содержит плавильную камеру 1, в которой установлен плавильный тигель 2 с индуктором 3. Камера изложниц 4 отделена от плавильной камеры 1 с помощью технологического затвора 5. Камера изложниц 4 закрыта затвором 6.

В камере изложниц 4 и в плавильной камере установлены рельсы 7, по которым может перемещаться тележка 8 с изложницами 9 с помощью механизма горизонтального перемещения с цепной передачей 10. На изложницах 9 установлены прибыльные надставки 11. Сверху поставлены воронки 12.

В плавильной камере и камере изложниц по числу изложниц имеются вакуумные электроизолированные от камер вводы 13. Внутри камер установлены контактные устройства 14, например, в виде контактных шин по числу изложниц. На тележке также установлены ответные контактные устройства 15, например в виде подпружиненных контактов. Имеется источник униполярных импульсов 16 с блоком управления 17. Один полюс источника с помощью ключей 18 соединен через вакуумные вводы 13 с контактными устройствами 14. Ответные контактные устройства 15 электрически соединены с электродами 19, введенными внутрь прибыльных надставок 11. Второй полюс источника 16 через дополнительный вакуумный ввод 20 подается на дополнительное контактное устройство 21 и с него на металлические корпуса изложниц.

Работает печь следующим образом.

После расплавления металла в тигле 2 затвор 5 открывается и тележка 8 из камеры изложниц 4 перемещается в камеру плавильную 1. Начинается разливка металла последовательно по изложницам 9. Контактные устройства 14 и 15 находятся в контакте. Как только жидкий металл заполнит изложницу 9 с прибыльной надставкой 11 и коснется электрода 19, можно начинать электроимпульсную обработку. С блока управления 17 подается управляющий сигнал на соответствующий ключ 18, он замыкается, и однополярные импульсы от источника 16 проходят по цепи 16-18-13-14-15-19 кристаллизующийся металл фронт кристаллизации металлическая стенка изложницы 20-16.

При прохождении импульса тока через фронт кристаллизации в зависимости от полярности может выделяться дополнительное тепло или поглощаться тепло согласно эффекта Пельтье. Этим можно управлять фронтом кристаллизации и тем самым, например, избежать развития ликвационных процессов, что позволит получить достаточно равномерное распределение примесей по всему объему слитка. По мере заполнения изложниц обработку можно проводить в каждой изложнице. После окончания разливки и заполнения последней изложницы часто возникает необходимость обработки металла при перемещении тележки в камеру изложниц и при нахождении ее там.

Для этого контактные устройства имеются в обеих камерах, что позволяет не прекращать обработку при перемещении тележки и даже после закрывания затвора 5.

Токоподвод от второго полюса источника может быть осуществлен без дополнительного ввода и дополнительного контактного устройства путем заземления этого полюса и соответственно корпусов изложниц через тележку и камеру.

Предлагаемое устройство позволяет эффективно управлять кристаллизацией сплавов, особенно склонных к зональной и осевой ликвациям, и получать слитки с равномерным распределением компонентов и примесей при плавке в вакуумных печах непрерывного и полунепрерывного действия.

Похожие патенты RU2033589C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОХРОМИСТОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА 1991
  • Богданов С.В.
  • Сисев А.А.
  • Ольхович Ю.В.
  • Степанов В.П.
  • Буцкий Е.В.
  • Ломков Е.М.
  • Пивоваров И.Г.
  • Кудимов А.П.
RU2070228C1
Вакуумная индукционная печь 1990
  • Шварцман Юрий Хаимович
  • Швед Феликс Иосифович
  • Мизин Владимир Григорьевич
  • Коротков Евгений Рейнгольдович
  • Полежаев Виталий Валентинович
  • Максутов Рашат Фасхеевич
  • Герасимов Владимир Сергеевич
  • Степанов Сергей Михайлович
SU1786353A1
Способ получения стали и сплавов дуплекс процессом 1990
  • Богданов Сергей Васильевич
  • Буцкий Евгений Владимирович
  • Житков Николай Константинович
  • Сисев Андрей Александрович
  • Кузнецов Геннадий Николаевич
SU1788028A1
ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ХРОМА И СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СПЛАВА НА ОСНОВЕ ХРОМА 2014
  • Береснев Александр Германович
  • Бутрим Виктор Николаевич
  • Каширцев Валентин Николаевич
  • Адаскин Анатолий Матвеевич
RU2557438C1
Установка для наплавки инструмента в вакууме 1980
  • Захаров Игорь Константинович
  • Каменецкий Ефим Иосифович
  • Матвиенко Владимир Федорович
  • Султанов Константин Михайлович
  • Чепуренко Дмитрий Ефимович
  • Проскуряков Александр Николаевич
SU980953A1
Способ разливки сплавов системыНиКЕль-ТиТАН 1977
  • Николаев Б.Д.
  • Качанов Е.Б.
  • Ермаков В.М.
  • Маркина Е.С.
  • Чебунин В.П.
  • Науменко М.П.
  • Крапивин А.И.
  • Гранаткин Ю.А.
  • Соколов А.И.
  • Галиулин Д.М.
SU725321A1
КОМБИНИРОВАННАЯ ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННО-ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ, РАФИНИРОВАНИЯ И РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА 1992
  • Поповский Г.Н.
  • Хабалов Т.И.
  • Хабалов Г.И.
RU2093768C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА МЕДНОЙ ОСНОВЕ 2023
  • Шильников Евгений Владимирович
  • Кабанов Илья Викторович
  • Шильников Александр Евгеньевич
  • Муруев Станислав Владимирович
  • Троянов Борис Владимирович
  • Степанов Владимир Викторович
RU2807237C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МЕТАЛЛОВ 2012
  • Агеев Юрий Афанасьевич
  • Альтман Петр Семенович
  • Бадалов Владимир Анатольевич
  • Быков Леонид Александрович
  • Чащин Михаил Викторович
RU2486265C1
Способ получения электродов из сплавов на основе алюминида никеля 2015
  • Левашов Евгений Александрович
  • Погожев Юрий Сергеевич
  • Сентюрина Жанна Александровна
  • Зайцев Александр Анатольевич
  • Санин Владимир Николаевич
  • Юхвид Владимир Исаакович
  • Андреев Дмитрий Евгеньевич
  • Икорников Денис Михайлович
RU2607857C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 033 589 C1

Реферат патента 1995 года ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к металлургии и может быть применено в вакуумных индукционных печах для улучшения структуры выплавленного слитка. Сущность способа заключается в следующем. Вакуумная индукционная печь содержит плавильную камеру, в которой установлен тигель с индуктором, и камеру изложниц, отделенную от плавильной камеры технологическим затвором, тележку, на которой установлены изложницы с прибыльными надставками и механизм горизонтального перемещения тележки из одной камеры в другую и из печи. Печь дополнительно содержит снабженный блоком управления источник униполярных импульсов, один полюс которого через ключи по числу изложниц и вакуумные вводы соединен с контактными устройствами, расположенными внутри камеры изложниц и плавильной камеры электроизолированно от них на разных уровнях, а на тележке электроизолированно от нее на тех же уровнях установлены ответные контактные устройства, каждое из которых электрически соединено с электродом, введенным внутрь прибыльной надставки, второй полюс источника импульсов соединен с металлическими корпусами всех изложниц, причем управляющие входы всех ключей соединены с выходами блока управления. Контактные устройства внутри плавильной камеры и камеры изложниц выполнены в виде подпружиненных контактов, а ответные контактные устройства на тележке - в виде контактных шин. Кроме того, ответные контактные устройства на тележке могут быть выполнены в виде подпружиненных контактов, второй полюс источника импульсов может быть соединен с металлическими корпусами всех изложниц через дополнительные вакуумные вводы, расположенные на дополнительном уровне в плавильной камере и камере изложниц, и контактные устройства на том же уровне, установленные на тележке и в обеих камерах. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 033 589 C1

1. ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ, содержащая плавильную камеру, в которой установлен тигель с индуктором, и камеру изложниц, отделенную от плавильной камеры технологическим затвором, тележку, на которой установлены изложницы с прибыльными надставками, и механизм горизонтального перемещения тележки из одной камеры в другую и из печи, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит снабженный блоком управления источник униполярных импульсов, один полюс которого через ключи по числу изложниц и вакуумные вводы соединен с контактными устройствами, расположенными внутри камеры изложниц и плавильной камеры электроизолированно от них на разных уровнях, а на тележке электроизолированно от нее на тех же уровнях установлены ответные контактные устройства, каждое из которых электрически соединено с электродом, введенным внутрь прибыльной надставки, а второй полюс источника импульсов соединен с металлическими корпусами всех изложниц, причем управляющие входы всех ключей соединены с выходами блока управления. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что контактные устройства внутри обеих камер выполнены в виде подпружиненных контактов, а ответные контактные устройства в виде контактных шин. 3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что контактные устройства внутри обеих камер выполнены в виде контактных шин, а ответные контактные устройства на тележке в виде подпружиненных контактов. 4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что второй полюс источника импульсов соединен с металлическими корпусами всех изложниц через дополнительные вакуумные вводы, расположенные на дополнительном уровне в обеих камерах, и контактные устройства на том же уровне, установленные на тележке и в обеих камерах. 5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что второй полюс источника импульсов и корпуса всех изложниц заземлены.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2033589C1

Электротермическое оборудование
Справочник М.: Энергия, 1980, с.227.

RU 2 033 589 C1

Авторы

Ольхович Ю.В.

Сисев А.А.

Ломков Е.М.

Турпак О.Н.

Коваленко З.Н.

Степанов В.П.

Коробов А.И.

Спасов А.А.

Мальцев Г.Т.

Даты

1995-04-20Публикация

1992-11-19Подача