Вакуумная электродуговая печь двойного переплава с расходуемым электродом Советский патент 1958 года по МПК C22B4/08 C22B34/12 F27D11/10 

Изобретение относится к области металлургии титана и технологии изготовления титановых сплавов.

Обычно слитки титана и сплавов иа его основе изготовляются в два приема: сначала из титановых губки или отходов наплавляются расходуемые электроды или слитки пеового переплава, которые после охлаждения и снятия вакуума извлекаются из печи и затем подвергаются повторной переплавке.

Перегрузка связана с простоем оборудования, потерей тепла при охлаждении первого слитка, трудоемкой работой и потерями титана, вызываемыми окислением поверхности слитка при перегрузке и необходимостью обтачивать слитки первого переплава для удаления окисной пленки.

Известные конструкции печей двойного переплава, например с двумя изложницами, расположенными друг над другом, неудобны, вследствие чего процесс непрерывного двойного переплава в одной печи титана и его сплавов без их

перегрузки практически не находит широкого применения.

В описываемой вакуумной электродуговой печи удачно решены узлы загрузки сырья и перегрузки первого слитка, что позволяет пшроко применять в производственной практике полунепрерывное литье титана и его сплавов в водоохлаждаемый кристаллизатор, устраняет простои печи и трудоемкие операции по перегрузке слитка для его второго переплава и обеспечивает возможность наращивания расходуемого электрода без нарушения вакуума.

Возможность двойного переплава титана и его сплавов без их,перегрузки в одной печи, кроме того, снижает потери титана от окисления и освобождает от необходимости механической обработки (обточки) слитка первого переплава.

Достигается это тем, что печь снабжена вторым кристаллизатором, расположенным на том же уровне, что и первый, а перегрузка (перенос) наплавленного слитка первого переплава в другой кристаллизатор осуществляется при помощи коленчатого поворачивающегося и вертикально перемещающегося электрододержателя.

Для подзарядки электрода без нарушения вакуума печь снабжена револ верным устройством и системой герметизированных задвижек.

Описываемая электрическая дуговая печь является вакуумной, рабо1 ающей по принципу расходуемых электродов, состоящих из переп; ав:1яемо о материа.1а. Кристалли:;аторы для направляемых слитков охлаждаются водой.

Для загрузки и подачи электродов предусмотрена камера с револьверным барабаном на три электрода, которая в момент подзарядки (загрузки) электродов отделяется от плавильной камеры герметически закрывающейся заслонкой.

Загруженный электрод захватывается предусмотренной для этой цели подвижной цангой, опускается вниз в плавильную камеру, где приваривается к огарку старого электрода, укрепленному на коленчатом поворачивающемся вокруг вертикальной оси водоохлаждаемом электрододержателс, который может также перемещаться и в вертикальном направлении.

После поворота электрододержателя на 90° э.чектрод оказывается над кристаллизатором для первоначальной наплавки слитка из исходного сырья.

Для на плавления слитка электрододержатель вместе с электродом опускается вниз к кристаллизатору для создания я поддержания электрической дуги. В один кристаллизатор вмещается металл от переплавки трех электродов.

К выплавленному слитку первого перецлава, охлажденному в печи всего лишь до 1000°, приваривается огарок электрода, укрепленный в электроде держателе.

После этого электрододержате,1ь вместе с приваренным слитком первого переплава поднимается вверх, затем он поворачивается на 180 таким образом, чтобы слиток окаался над вторым кристал.:1изатором, после чего электрододержатель со слитком опускаются вниз, включается ток и начинается переплавка слитка первого переплава.

После переплавки слитка второй кристаллизатор изолируется от вакуумной камеры заслонкой, и готовый слиток извлекается из кристализатора путем опускания поддона посредством предназначенного для этой цели устройства.

Во время переплавки слитка, извлеченного из первого кристаллизатора, производится чистка последнего предусмотренной для этой цели круглой стальной щеткой, укрепленной на подвижном щтоке. Чистка второй изложницы производится бормашиной, устанавливаемой на поддон, после извлечения из печи слитка второго переплава.

В период извлечения этого слитка из печи и чистки второго кристаллизатора в первом кристаллизаторе осуществляют наплавление нового слитка из исходного сырья.

Для ноддержания вакуума в печи предусмотрено два вакуум-насоса - один для плавильной камеры и второй для откачивания воздуха из электродной камеры и камеры, в которой помещен второй кристаллизатор.

Заслонки, отделяющие плавильную камеру от камер электродной и второго кристаллизатора, открываются лищь после того, как в последних камерах будет создан надлежащий вакуум.

Все вакуумные уплотнения вынолняются обычными для вакуумной техники способами.

Пред м ет изобретения

Вакуумная электродуговая печь двойного переплава с расходуемым электродом для полунепрерывного литья титана и его сплавов в водоохлаждаемый кристаллизатор, о тл и ч а ю щ а я с- я тем, что, с целью наращивания расходуемого электрода без нарущения вакуума, устранеКИЯ простоев и трудоемких операций при перегрузке слитка для его второго переплава, печь снабжена вторым кристаллизатором, коленчатым поворачивающимся и вертикально перемещающимся электрододержателем для переноса наплавленного слитка в другой кристаллизатор и револьверным устройством для подзарядки электродов.