Электрод для расплавления стружки Советский патент 1992 года по МПК C22B9/00 

Изобретение относится к утилизации вторичных цеетных металлов, преимущественно к переработке отходов цветной металлургии и машиностроительной промышленности, а также авто- и тракторостроения, может найти широкое применение при литье цветных металлов.

Известен способ плавки различных отходов в шахтной печи, при котором отходы после определенной подготовки поступают в печь на плавку. Предусмотрена защита поверхности металла от окисления при плавке. Однако, если шихта попадает с окисленной поверхностью, например медь с повышенным содержанием ки« лорода, то некоторое время получаемый продукт - проволока не пригодна к употреблению.

Известен способ переплавления оку- скованной стружки при выплавке литейного сплава АЛ-2. В шихту добавляли до 10% стружки. Плавку производили совместно с первичными материалами. В результате были получены литые изделия, отвечающие предъявляемым требованиям. Недостатком указанных способов утилизации вторичных цветных металлов является дорогостоящая предварительная подготовка их к переработке. Кроме того, необходимо сложное технологическое оборудование и энергоемкое производство. Качество получаемых изделий зависит от многих факторов.

В качестве прототипа взят способ электрошлакового переплава стружки в зодоох- лаждаемом кристаллизаторе, где в устройстве для переплава стружки испольVI

ч hO

Ю О

зуется нерзсходуемый электрод имеющий ценiральное отверстие. Стружка в неплавп щемся электподе перемещается топ.отелем.

Однако такая схема имеет недостаток на РМХОДР из лектоода наблюдаются случаи преждевременного расплавления стружки, сцепления ее с внутренней поверхностью элекгрода и, как следствие, перекрытие выходного отверстия.-Б этом случае толкатель не может осуществить свои функции, его работа нарушается и подача сгруж- ки прекращается.

С целью устранения указанных недостатков при расплавлении сгружки цветных металлов рекомендуется электрод, который позволяет производить плавку отходоо цветных металлов (стружки и др. материалов) непосредственно внутри электрода, обеспечивая тем самым защиту легкоокисляющихся элементов, например, алюминия, гитана Электрод снабжен тспкэтелсм д™ непрерывкой подачи стружчи. Другим отличием является наличие на конце электрода специального наконечника с обьемной по- яостью и щелевыми отверстиями. Отличием является также возможность испочьлевз- ния электрода s качестве отрезка элскгрч ческой цепи, т.е они (электрод и наконечник) представляют собой омическое сопротивление. Образующееся в результате прохождения электрического тока тепло расходуется на расплавление стружки в объемней полости наконечника. Для экого электрод соединен с источником питания,

Конструкция электрода (см, фиг. 1) представляет собой две соосно расположенные трубы 1 различного диаметра из высокоэлектропроводного металла, например меди. Между внутренней поверхностью наружной трубы и внешней поверхностью внутренней трубы циркулирует охлаждающая вода. На торце обе трубы зэкоыты поддоном 2, имеющем резьбу. Поддог и индифферентный наконечник 3 скреплены резьбовым соединением. Наконечник имеет щелевые отверстия А. Внутри электрода перемещается толкатель 5, подающий стружку G в объемную полость наконечника.

Принцип работы электрода Обработанная и подготовленная к переплаву стружка подается в накопитель и затем в питатель (на чертеже не показаны) Из питателя стружка непосредственно передается к электроду и с помощью толкателя перемещается на уровень наконечника. Попадая в обьемчую полость индифферентного наконечника под действием оысокой температуры, стружка расплавляется и кэгпями через щелевые отверстия попадает в шлаковую ванну. По мере расплавления стружки толкателем подается следующая порция и так до получения требуемого слчтка. Проходя через шлаковой ванны, жидкий ме- тагл рафинируется, что способствует получению высокого качества слитка.

Справа на фмг. i показаг гехнопогический процесс применения электрода при электрошлаковой переплаве стружки. Там же обозначено: 7 - шлаковая ванна, 8 - металлическая ванна; 9 - слиток; 10 - кристаллмзатор.

Пример. Используя рекомендуемый зпекгрод, была переплавлена алюминиевая стружка, При этом а качестве индифферентного наконечника был использован графит.

Расплавленная стружка из наконечника каплями переходила в шлаковую ванну со- оава LiF-NaF-BaCia-А Рз. Получен слиток диаметром 250 мм с физико-химическими свойствами, приведенными в таблице.

Из таблицы видно, что электрод, которий был использован для переплава алюми- ылеесй стружки, позволяет получить литые слитки, по качеству удовлетворяющие ГОСТ.

Пои использование рекомендуемого

злчктрэда при пероплавр пружки попучены следующие преимущества; оезко снижены (в 2-3 раза) энергетические и технологически затраты; значительно упрощена технологмя утилизации отходов цветной металлургии; улучшены условия труда.

Формула изобретения Электрод дпя расплавления стружки,

содержащий систему водоохлаждеяия, накопитель и питатель с приводными элементами, отличающийся тем что, с целью дозированного плавления стружки и повышения качества литого металла, электрод

содержит водоохлаждаемый корпус с центральным каналом, нижний конец которого снабжен дополнительным индифферентным к расплавляемой стружке наконечником с выполненными в нем обьемной

полостью и щелевыми отверстиями, а верхний содержит автономные поворотные двуплечие рычаги с закрепленным на одном из плеч, соосно с корпусом толкателем и с возможностью возвратно-поступательного перемещения в центральном канале корпуса при помощи приводного вала, при этом корпус соединен с источником электропитания.

I

Изобретение относится к конструкции электрода для металлургической переработки вторичных цветных металлов в аиде стружки и др. отходов производства. Электрод представляет собой соосно расположенные по вертикальной оси две цилиндрические трубы разного диаметра. В пространстве между стенками трубы циркулирует охлаждающая вода. Торец элэктрода перекрыт графитовым наконечником с объемной полостью и щелевыми отверстиями. Внутри электрода расположен толкатель, который перемещает стружку в объемную полость. Электрод является частью электрической цепи. В результате разогрева графитового наконечника при прохождении через электрод электрического тока температура внутри объемной полости достигает значительной величины, достаточной для расплавления стружки. По мере накопления жидкого металла он через щелевые отверстия вытекает в шлаковую ванну и оседает на дно кристаллизатора. При прохождении через шлаковую ванну капли жидкого металла подвергаются очистке от различных включений. 1 ил., 1 табл.