Электропечь для переплава Советский патент 1993 года по МПК C22B9/18 

произвольном направлении необходимо не менее двух приводов поступательного перемещения. Общее количество приводов в прототипе будет равно 2п, где п - число источников нагрева в печи;

Целью изобретения является упрощение; конструкцииi печи и повышение надежности ее в работе, сокращение времени установки и регулировки .положения нагревателей. ; .. : t ...,- ..-.:- ,.

Для достижения указанной цел и пред-- лагается электропечиi для переплава, включающую рабочую камеру с вертикальной осью симметрии1, нагреватели, установленные в стён ка камеры в шаровых опорах с возможностью осевого перемещения, водо- о хлаждаемый кристаллизатбр, располЬж ен- нц1й в нижней части камеры по ее оси, исто чйгйк; электропитания, тЬкбпЬдвбдй, сна бдить жестки м кол ьце вы м то ко п од водом к нагревателям, охватывающим камеру . вокруг ее ори и .м х ййз мом йе рёмёщё я, токоподеЬдаГ причем наружные концы нагревателей соедйнйть с; токЬподвЪдом ййр- нирнргйри этом ;мё &низм: перемещения токоШдводЗвыполнен в вйДе шести распо- ложё йныХ сйммётр ично Относительно Оси камеры г ри;вОдов бдиркоЬ рдинйтнЪгб посту патёяь но го д , три .из орйх ус- та овленыfbpnsoHfejyiьнб таким образом, их оси не оси., камеры/ а; 0(йтальн ые уйтайовлейьТ вёртйка пьй при- чей каждый привод ШарнирнЪ сбёдйней с

.й1г6кЪгУодв д

} Йа фиг. 1 прйбёДён разрез вакуумной газоразрядной печи с; вёртикальнбй йода-..- чейi переплавляемой заготовки 1 и ЁОДООХ ем ой ци/iti н д ри ч ее кой ва KVV м но и

камерой 2хл средствами откачки vi рабполо- ,й :ённым по еёiocwг войо/б аждаемым кристаллизатором 3, источниками электронагрева 4с

горячим п ол ы м катойр м, уста но вл ен н ы м п од углом к B:ec fикали на боШйых стенках камеры 2, :истб Йикр м электропитания 5 источников эЛёктронагрёва 4, которая снабжена кольце; вымi тЬ коЛОдвОдом 6, охватывающим камеру 2 и установленным горизонтально и собсйо с

нёй.У; :: :: ;-Л:; ;- ;r::/..v::; : ... : -.; . ; ; . .;, ; : . ..На фиг. 2 приведён разрез вида Сверху вакуумной газоразрядной печи, где корпуса .7 источниковэлёктронагрева 4 установлены в шаройых вакуумных уплотнениях 8с возможностью осевого перемещения, при это.м

.верхние К онцы корпусов 7 с помощью шарниров 9 закреплены на токоподводе 6, который снабжен Механизмом наклона токоподвода б в виде трёх гидроцилйндров 10, связанных с поМощью шарниров 11 и 12 с токоподводом 6 и камерой 2 и механизмом поворота токоподвода 6 в виде трех гидро

цилиндров 13, связанных с помощью шарниров 14 и 15с токоподводом 6 и камерой 2 печи. Шарниры установлены на фермах 16, закрепленных на камере 2, а шарниры 12

5 установлены на фермах 17, закрепленных на камере 2, Шарниры 14 установлены на фермах 18, закрепленных на токолодводе. Чтобы источники нагрева могли перемещаться в пространстве в произвольных на10 правлениях, токоподвод также должен

; перемещаться в произвольных направлениях, а также фиксироваться в заданном поло-: жении; Такое движение токоподвода может быть добшгнуто с помощью многодвига15 тельйого привода, состоящего из шести од- нокбординатных приводов поступательного Движения, одни концы которых шарнирно

.Закреплены на корпусе печи, а другие - на токоподводе. Все приводы расположены

0 центрально симмётр ично, причем оси трех приводов - гориЗОнталь н ы, а оси трех дру: : тих - вертикальны/ Горизонтальные приводы соединены с.токогюдвбдом посредством

; 1; kecf кй( вертикальных: ферм 18 (фиг. 3), ко5Г торыё обеспечивают свободное перемеще- ние гориз;бнтаЛьных приводов Относительно токоподвода. Вертикальные . приводы Обеспечивают в орновном поступательное перемещение токоподвода вдоль

0 оси камеры (работа приводов в одном направлении) или наклон токоподвода относительно. оси камеры (работа приводов .в

противоположных направлениях). Работа : горизонтальных приводов обеспечивает в

35 оснбвном поворот токоподвода вокруг оси камеры, Можно отметить, что число приводов может быть меньше шести, если часть степеней свободы токоподвода ограничить с помощью опор, например, плоскости или

40 осй,, .:..:-,.;;/:.,л ; ..::.,-.; ; ... .-..-.,.:; -., .-.

Работает вакуумная газоразрядная печь следующим образом :;.. ;. . ,, В камере 2 с помощью откачной системы сбздают вакуумное разрежение 1-0,1 Па.

45 В полости катодов иСточнИкбв нагрева4 : подают плазмообразующий газ (аргон, азот, гелий, вбдород или их смеси). Производят предварительный рёзистивный подогрев катодов до рабочей температуры 25.00-3000

50 К (пропусканием электрического специального стартового источника электропитания по телу катода или по дополнительному накальному элементу и т.д.). Подключают источник электропитания 5 и

55 устанавливают величину рабочего тока источника электронагрева 4. В рабочем режи- 1 ме производят сплавление заготовки 1 в слиток, находящийся в кристаллизаторе 3. Величина рабочего тока каждого из источ- ников электронэгрева поддерживается одимаковой за счет регулировки индивидуальной подачи плазмообразующего газа в каждый источник электронагрева 4, а также регулировки температуры катодов с помощью их дополнительного подогрева. Для обеспечения оптимального режимй протекания процесса переплава и поддержания заданного распределения мощности натре-- ва по поверхности жидкометаллической ванны в кристаллизаторе,3 осуществляется юстировка в процессе переплава положе- . ния источников.электронагрева 4. Юстировка производится за счет наклона и поворота оси кольцевого то коп одв ода 6, объединяющего верхние концы корпусов 7 источников электронагрева 4, а также, связанного гибкими .кабелями источника электропитания 5. Поворот токоподврда 6 в горизонтальном направлении вызывает симметричное совместное отклонение продольных осей источников элёктронагрева 4 от радиального направления к оси камеры 2, что обеспечивает снижение доли мощности нагрева, выделяющейся в центральной области жидкометаллической ванны в кристаллизаторе 3, а также соответствующее повышение доли мощности нагрева,.выделяющейся в периферийной области жидкометаллической ванны. При этом центральная симметрия зоны нагрева сохраняется. В тоже время, наклон токоподвода 6 относительно горизонтальной плоскости вызывает совместное отклонение продольных осей источников электронагрева 4, приводящее к смещению центра симметрии зоны нагрева относительно центра жидкометалличе ской ванны. Все это позволяет осуществлять точную регулировку распределения мощности, нагрева по поверхности жидкомёталлй че- ской ванны, что обеспечивает улучшенную структуру и высокое качество, выплавляемых слитков. Облегчается провидение режима вывода усадочной раковины, требую- - щее как регулировки величины мощности нагрева,так и ее распределения по поверхности жидкомётал/1ичеекой ванны. 5Для осуществления поворота токопод- оода 6 применяется механизм поворота из трёх гидро цйлйндрЬв 13, а для осуществления наклона токоподвода 6 применяется механизм наклона из трех гйд|)Ъцил йндров 1р. 0 Количество источников электронагрева 4 определяется,исходя из их мощностй и размеров выплавляемого слитка. Формул а изо б р е т е н и я

1. Электропечь для переплава, включа5 ющая рабочую камеру с вертикальной осью симметрии,нагре ватели; устанбвленныё в стёйках камеры вш аровыхопорахс возможностью осевого перемещения, водоохлаж- даёмый. кристаллизатдр, расположенный в

0 нижней части камеры по ее реи, источник электр о.питайия, ТЬко бДйБдЙ; и чаю- щ а я с.я тем, что, с целью упрощения конструкции печи, повышения надежности ее в работе, сокращения времени установки

5 и регулировки положения нагревателей, она снабжена жестким тсольцевым. токоподво- дом к нагрёвате лям, охватывающим камеру вокруг ее Обй| и механизмом перемещения токоп;оДв6 Да, причём наружные концы на0 гревателей соединены с токоподводом шар- нирно.

2. Печьпоп. 1,отл щаясятем, что механизм перемещения токопбдвоДа. выполнен в виде Шести расположенных

5 симметрично относительно оси камеры, приводов однокоординатного поступательного движения, три из которых установлены горизонтально таким образом, что их оси не пересекает оси камеры, а остальные уста0 новлены вертикально, причём каждый привод шарнйрно соединён с камерой и токрподво дом.