ВАКУУМНАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ С ХОЛОДНЫМ ПОДОМ Российский патент 2004 года по МПК C22B9/21 

Описание патента на изобретение RU2228962C2

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может найти применение для получения слитков и слябов высокореакционных металлов коммерческой чистоты.

Известна конструкция электронной плавильной печи, запатентованной в США в 1965 году фирмой Temescal Metallurgical Corp. (Смелянский М.Я. Электронные печи. - М.: Энергия, 1971, с. 34). Конструкция печи включает рабочую камеру, в которой установлены независимые источники нагрева, холодный под и загрузочное устройство.

Недостатками печи являются: низкая производительность печи (при перезагрузке переплавляемой заготовки печь останавливается), возможность плавки только монолитной заготовки, сложность введения в расплав легирующих добавок.

Известен способ электронно-лучевого переплава губчатого титана и установка для его осуществления (патент РФ № 94037492, опуб., 20.07.97), содержащие расходуемый титановый контейнер, подающее устройство, электронные пушки с отклоняющими системами, промежуточную емкость и кристаллизатор.

Недостатками установки являются необходимость изготовления расходуемого контейнера, заполнение его шихтой, загрузку в печь и подачу в зону переплава, остановка печи при перезагрузке.

Известна конструкция печи ЕМО-1200 (Смелянский М.Я. Электронные печи. - М.: Энергия, 1971, с. 42-43), состоящая из рабочей камеры, двух транспортеров для подачи плавильных стержней, распложенных на одной оси и направленных навстречу друг другу, независимых источников нагрева и медного водоохлаждаемого кристаллизатора - прототип.

Недостатками конструкции являются большие габаритно-весовые параметры, обусловленные расположением подающих конвейеров, невозможность использования в качестве шихты сыпучих материалов, необходимость остановки печи при перезагрузке, что значительно снижает время полезного использование печи.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение производительности печи и оптимизация процесса плавки.

Техническим результатом изобретения является создание вакуумной плавильной печи с холодным подом, в которой операции загрузки в печь шихты и легирующих элементов с их последующей подачей в рабочую зону проводятся независимо друг от друга и без остановки процесса плавки.

Технический результат достигается тем, что в вакуумной плавильной печи с холодным подом, содержащей рабочую камеру, загрузочные устройства для шихты, независимые источники нагрева, холодный под, на котором установлены водоохлаждаемые плавильный и рафинирующий тигли и кристаллизатор, печь имеет три или более независимых загрузочных устройства, размещенных концентрично по отношению к плавильному тиглю, выполненному в форме многогранника, причем плавильный тигель установлен таким образом, что под каждым загрузочным устройством перпендикулярно к его оси расположена одна из его стенок.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен вид печи сверху.

Плавильная печь содержит плавильный тигель 1, рафинирующие тигли 2 и 3, кристаллизатор 4, рабочий кожух 5, загрузочные устройства 6, состоящие из подающего устройства 7 и шлюзовой камеры 8.

Работа печи осуществляется следующим образом.

В рабочем кожухе 5 создается вакуум. Шихта загружается в шлюзовые камеры 8 загрузочных устройств 6 и затем с помощью подающих устройств 7 подается на плавильный тигель 1.

По мере заполнения тигля жидкий металл через переливной порог поступает в рафинирующие тигли 2 и 3, а затем в кристаллизатор 5, где формируется в слиток. Плавка и поддержание температурного режима в печи производятся с помощью независимых нагревательных устройств. Шихта во время плавки подается по первому загрузочному устройству. После полного расходования шихты в данном загрузочном устройстве подача шихты осуществляется из второго устройства, а первое устройство через шлюзовую камеру загружается шихтой. Возможен также вариант одновременной подачи лигатуры по третьему загрузочному устройству в зону плавки, а также работа всех устройств одновременно. Использование трех независимо работающих загрузочных устройств значительно повышает функциональные возможности печи. Появляется возможность непрерывного введения в зону плавки разнородной шихты и лигатуры в оптимальном соотношении как по химическому составу, так и по геометрическим размерам. Геометрическая форма тигля выбрана в форме многогранника исходя из следующих условий:

1. При загрузке обеспечить размещение шихты непосредственно в зоне действия независимого источника нагрева (например, электронный луч электронно-лучевой установки). Перемещение шихты из зоны непосредственного воздействия источника нагрева ограничено стенкой тигля, расположенной перпендикулярно оси загрузочного устройства.

2. Рационального размещения загрузочных устройств, гарантирующего их независимую и надежную работу, а также удобство в эксплуатации и ремонте.

Пример. Изготовлена плазменная дуговая печь с холодным подом для выплавки титановых сплавов, мощностью 450 кв•А, производительностью 2500 т в год. Печь оборудована тремя независимыми загрузочными устройствами, имеющими шлюзовые камеры и размещенными концентрично над восьмиугольным плавильным тиглем. Ось каждого загрузочного устройства находится перпендикулярна к одной из сторон тигля. Оси самих устройств размещены под углом 45° по отношению друг к другу. Загрузочные устройства могут находиться в трех режимах работы: загрузки, подачи плавильного материала или ожидания. Каждое устройство способно производить загрузку любого типа шихты: сыпучей, прессованной или литой. Регулируя работу этих механизмов, можно подавать в зону плавления шихту в различных комбинациях в соответствии с требованиями технологии по химическому составу, величине фракций и объему.

Похожие патенты RU2228962C2

название год авторы номер документа
ХОЛОДНЫЙ ПОД ПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 2002
  • Альтман П.С.
  • Фомичев В.С.
  • Гончаров К.А.
RU2231725C2
ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ С ХОЛОДНЫМ ПОДОМ 2009
  • Ложкин Алексей Александрович
  • Гончаров Анатолий Егорович
  • Дробинин Роман Владимирович
RU2413017C2
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
ВАКУУМНАЯ ДУГОВАЯ ГАРНИСАЖНАЯ ПЕЧЬ 2005
  • Мусатов Марк Иванович
  • Фомичев Виктор Сергеевич
  • Пузаков Игорь Юрьевич
  • Белов Евгений Ильич
  • Киселев Николай Владимирович
RU2288287C2
ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ И РАФИНИРОВАНИЯ РЕАКЦИОННЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 2009
  • Альтман Петр Семенович
  • Демидов Борис Алексеевич
RU2426804C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАДИОКТИВНЫХ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ РАЗРУШЕНИЯ ОБЛУЧЕННЫХ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ, МЕТОДОМ ИНДУКЦИОННОГО ШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА В ХОЛОДНОМ ТИГЛЕ 2018
  • Каленова Майя Юрьевна
  • Щепин Андрей Станиславович
  • Будин Олег Николаевич
  • Дмитриева Анна Вячеславовна
  • Белозеров Владимир Васильевич
RU2765028C1
КОМБИНИРОВАННАЯ ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННО-ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ, РАФИНИРОВАНИЯ И РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА 1992
  • Поповский Г.Н.
  • Хабалов Т.И.
  • Хабалов Г.И.
RU2093768C1
ВАКУУМНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНО-ЗАЛИВОЧНАЯ УСТАНОВКА 2017
  • Константинов Виктор Вениаминович
  • Константинов Андрей Викторович
  • Комаров Максим Александрович
  • Чупятов Николай Николаевич
  • Дьяков Валерий Вячеславович
  • Соболев Александр Алексеевич
  • Берестевич Артур Иванович
RU2663025C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ И АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Голубев Анатолий Анатольевич
  • Гудим Юрий Александрович
RU2345141C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЬЯ В ВАКУУМЕ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Никишин Владимир Андреевич
  • Виноградов Владимир Александрович
  • Вдовец Виктор Михайлович
  • Зенков Борис Борисович
  • Грибачев Павел Николаевич
RU2305023C2

Реферат патента 2004 года ВАКУУМНАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ С ХОЛОДНЫМ ПОДОМ

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, в частности для получения слитков и слябов высокореакционных металлов коммерческой чистоты. Печь имеет рабочую камеру, независимые источники нагрева, холодный под, на котором установлены водоохлаждаемые плавильный и рафинирующий тигли и кристаллизатор, три или более независимых загрузочных устройства для шихты, размещенных концентрично по отношению к плавильному тиглю, выполненному в форме многогранника. Плавильный тигель установлен так, что под каждым загрузочным устройством перпендикулярно к его оси расположена одна из его стенок. Изобретение позволяет производить загрузку в печь шихты и легирующих элементов с последующей подачей в рабочую зону независимо друг от друга и без остановки процесса плавки. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 228 962 C2

Вакуумная плавильная печь с холодным подом, содержащая рабочую камеру, загрузочные устройства для шихты, независимые источники нагрева, холодный под, на котором установлены водоохлаждаемые плавильный и рафинирующий тигли и кристаллизатор, отличающаяся тем, что печь имеет три или более независимых загрузочных устройства, размещенных концентрично по отношению к плавильному тиглю, выполненному в форме многогранника, причем плавильный тигель установлен таким образом, что под каждым загрузочным устройством перпендикулярно его оси расположена одна из его стенок.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2228962C2

СМЕЛЯНСКИИ М.Я
Электронные печи
- М.: Энергия, 1971, с.34, 42 и 43
Электроннолучевая печь 1970
  • Патон Б.Е.
  • Прянишников И.С.
  • Мовчан Б.А.
  • Тихоновский А.Л.
  • Кривошлыков Ю.М.
  • Любарец Л.Ф.
  • Тимашов В.А.
  • Асоянц Г.Б.
  • Сапко А.И.
  • Топилин В.В.
  • Косырев Л.К.
  • Тюлькин А.А.
  • Наахабин В.В.
  • Култыгин В.С.
  • Сергергеев Г.Н.
  • Кучеренко П.П.
  • Гострый П.Д.
  • Баранов А.А.
  • Заика О.Н.
SU349320A1
Электроннолучевая печь для плавки металла 1971
  • Патон Б.Е.
  • Тихоновский А.Л.
  • Мовчан Б.А.
  • Тур А.А.
  • Кривошлыков Ю.М.
  • Прянишников И.С.
  • Топилин В.В.
  • Войновский Е.В.
  • Покровский А.А.
SU337002A1
ПЛАВИЛЬНО-ЗАЛИВОЧНАЯ ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ И ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 1996
  • Рогожников Г.И.
  • Буторин А.С.
  • Суворина Е.В.
  • Сочнев В.Л.
  • Бякова Ж.С.
RU2092758C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ФОРМУЛЫ RSH ПУТЕМ ГИДРОСУЛЬФУРИЗАЦИИ 2020
  • Белльер-Бака Виржини
  • Арль Виржини
  • Брюне Сильвет
  • Перюш Оливье
RU2805660C2

RU 2 228 962 C2

Авторы

Альтман П.С.

Фомичев В.С.

Гончаров К.А.

Даты

2004-05-20Публикация

2002-08-07Подача