УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B9/21 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при электроплавке металлов.

Из уровня техники известна установка для электроплавки металлов, в которой по периметру рабочей поверхности верхней части охлаждаемого кристаллизатора на охлаждаемой опоре смонтирован твердый электрод в виде токопроводящего кольца, а между опорой и электродом размещена прокладка из огнеупорного материала (см. авт. свид. СССР N 213909, 1970). При прохождении электрического тока между кольцами, электродом и металлическим слитком в кристаллизаторе обеспечивается нагрев как центральной, так и периферийной зоны шлакового расплава, что повышает качество процесса электрошлаковой разливки. Однако конструктивное выполнение электрода, охлаждаемой опоры и прокладки достаточно сложно и ненадежно в эксплуатации.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности устройства для электрошлаковой разливки стали и сплавов.

Это достигается тем, что устройство для электрошлаковой разливки стали и сплавов содержит кольцевой электрод и охлаждаемый кристаллизатор, на фланце которого размещен набор чередующихся охлаждаемых металлических колец и изолирующих прокладок из огнеупорного материала, при этом внутренняя боковая поверхность колец выполнена в виде выступа, преимущественно треугольной формы. Причем электрод, кольца и кристаллизатор выполнены из меди.

Повышение надежности и долговечности устройства для электрошлаковой разливки обусловлено тем, что при заливке шлакового расплава в начальный период перед разливкой металла в угловых зонах у основания выступов, как в наиболее холодных участках охлаждаемых колец, образуются центры кристаллизации шлака и происходит наращивание шлакового гарнисажа, корка которого сначала сплошным слоем полностью перекрывает боковую поверхность неохлаждаемых изолирующих прокладок, заключенных между кольцами, а затем и самих колец, защищая их в дальнейшем от разрушающего воздействия высокотемпературного шлакового расплава.

При этом появляется возможность перегрева шлакового расплава в периферийной зоне шлаковой ванны, что обеспечивает дополнительное рафинирование разливаемого металла и улучшает качество отливки.

На чертеже представлен общий вид устройства для электрошлаковой разливки стали и сплавов.

Устройство для электрошлаковой разливки содержит кольцевой водоохлаждаемый электрод 1, набор чередующихся водоохлаждаемых колец 2 и изолирующих прокладок 3 из огнеупорного материала, которые смонтированы на фланце 4 водоохлаждаемого кристаллизатора 5. Внутренняя боковая поверхность промежуточны колец 2 выполнена в виде выступа 6, преимущественно треугольной формы с острой кромкой. Электрод 1, кольца 2 и кристаллизатор 5 изготовлены из меди. Электрод 1 и кристаллизатор 5 подключены к источнику тока 7.

Устройство для электрошлаковой разливки работает следующим образом.

Шлак, залитый первоначально перед разливкой металла в кристаллизатор 5, охлаждаясь на боковых поверхностях выступов 6 водоохлаждаемых колец 2, сразу образует шлаковый гарнисаж, сплошной слой которого покрывает как набор колец 2, так и изолирующие прокладки 3, защищая их от разрушающего воздействия шлакового расплава в процессе разливки стали и сплавов. Электрический ток, подведенный от источника тока 7, протекает между электродом 1 и стенками кристаллизатора 5 через жидкий шлаковый расплав 8 в основном по периферийной зоне, температуру в которой можно отрегулировать в пределах 1600-2500^oС независимо от температуры разливаемого металла 9 в центральной зоне.

Устройство для электрошлаковой разливки стали и сплавов содержит установленный на фланце водоохлаждаемого кристаллизатора кольцевой водоохлаждаемый электрод, при этом между фланцем и электродом размещен набор чередующихся водоохлаждаемых металлических колец, внутренняя боковая поверхность которых выполнена в виде выступа треугольного профиля, и изолирующих прокладок из огнеупорного материала. Промежуточные кольца, электрод и кристаллизатор изготовлены из меди. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для электрошлаковой разливки стали и сплавов, содержащее кольцевой электрод и охлаждаемый кристаллизатор, на фланце которого установлен набор из охлаждаемого металлического кольца и изолирующих прокладок из огнеупорного материала, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере одним дополнительным охлаждаемым металлическим кольцом и соответственно изолирующей прокладкой, при этом кольца и прокладки установлены с чередованием, а внутренняя боковая часть колец выполнена в виде выступа, преимущественно, треугольной формы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электрод, кольца и кристаллизатор выполнены из меди.