Способ электродуговой плавки металлов и сплавов и электрод для его осуществления Советский патент 1958 года по МПК C22B9/20 H05B7/18 H05B7/06 

Электродуговая плавка цветных металлов и сплавов производится в печах с открытой электрической дугой. При этом вследствие недостаточно хороших условий теплопередачи коэффициент теплоиспользования невысок, а из-за перегрева поверхности металла имеют место заметные угары цветных металлов.

Применять плавку металлов с по-, груженными в металлическую шихту электродами невозможно, так как вследствие высокой электропроводности металлов между электродами возникает короткое замыкание через металлическую шихту или расплавленный металл.

Описываемый способ электродуговои плавки металлов и сплавов с погруженными в расплав электрот дами и электрод для осуш,ествления этого способа позволяют улучшить условия теплопередачи, повысить коэффициент теплоиспользования и свести до минимума угар металлов.

Достигается это за счет того, что.

с целью снижения угара металлов и повышения теплоиспользования, нагревание осуш,ествляется электрической дугой, горяш,ей внутри расплавленного слоя, вследствие чего пары металлов образуюш,иеся в зоне горения электрической дуги, поглопдаются вышерасположенными слоями более холодного металла, а все выделяемое дугой тепло непосредственно передается металлической шихте или ванне.

Возможность горения электрической дуги внутри металлического слоя достигается отделением расплавленного металла от погружаемых в него электродов воздушным или газовым слоем, предотвраицаюш,им короткое замыкание.

Создание такого буферного слоя, отделяюш,его токоподводяший конец электрода от расплавленного металла, достигается применением электрода, состоящего из жаропрочной и химически устойчивой по отношению к расплавленному металлу трубы (чехла), внутрь которои вставлен отделенный слоем наполнителя графитированный или угольный токоподводящий стержень недоходящий до нижнего конца трубы.

В случае,если труба (чехол) изготовлена из материала с высокой электропроводностью, нрименяется наполнитель из материала с низкой электропроводностью, слой которого электрически изолирует трубу от внутреннего токоподводящего с тержня.

Такие электроды норгужаются в расплавленный металл вертикально или под небольшим углом к вертикальной оси.

Материал внешней трубы (чехла) электрода может быть различным и выбирается в зависимости от того, какой металл предстоит плавить.

При плавке свинца можно примеiiHTb железные, кварцевые или алундовые трубки; при плавке цинка - кварцевые и алундовые; при плавке алюмипия - алундовые и т. д.

Для устойчивого горения дуги угольный электрод должен быть короче наружной трубы (т. е. должен быть углублен внутри трубы) не менее, чем на 2-5 мм, и чтобы между ними был достаточный зазор, заполненный наполнителем.

Слой наполнителя должен герметически отделять нижнюю полость :-л1;ктрода (воздушную или газовую прослойку) от атмосферы во избежание проникновения атмосферного воздуха в зону горения дуги или вытеснения воздушной (газовой)

прослойки, отделяющей конец токоподводящего стержня от расплавленного металла в атмосферу, через неплотнс сти слоя наполнителя действием гидростатического давления расплавленного металла.

Предмет изобретения

1.Способ электродуговой плавки металлов и сплавов с погруженными в расплав электродами, отличающийся тем, что, с целью снижения угара металлов и повышения теплоиспользования, нагревание осуществляется электрической дугой, горящей внутри слоя расплавленного металла.

2.Электрод для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что, с целью создания (при погружении электрода в расплавленную металлическую ванну) воздущного или газового слоя, отделяющего токоподводящий конец электрода от расплавленного металла и предотвращающего короткое замыкание, электрод состоит из жаропрочной и химически устойчивой по отнощению к расплавляемому металлу трубы, внутрь которой вставлен отделенный слоем наполнителя графитированный или угольный токоподводящий стержень, не доходящий до нижнего конца трубы, причем слой наполнителя, в случае высокой электропроводности материала трубы, электрически изолирует ее от внутреннего стержня.