Установка для получения изделий электрошлаковым процессом Советский патент 1993 года по МПК C22B9/187 

Изобретение относится к электрошлаковой технологии в частности к установке для получения крупногабаритных изделий электрошлаковым процессом.

Цель изобретения - повышение производительности процесса изготовления изделий и расширение технологических возможностей установки.

Для достижения цели установка для получения изделий непрерывным электрошлаковым методом снабжена средством для перемещения по рельсовым путям платформы, на которой установлены подачи электрода и кристаллизатор, что позволяет в отличие от известного перемещать по отношению к изделию электрод совместное кристаллизатором, т.е. со шлаковой ванно й, и таким образом, возникает возможность изготовления изделий различной конфигурации без прерывания электрошлакового процесса.

Выполнение механизма подачи электрода в виде П-образной колонны, на каждой стойке которой установлены на консолях по электрододержателю с возможностью синхронного перемещения в вертикальном и горизонтальном направлении, позволяет обеспечить непрерывную транспортировку и установку электродов конечной длины в торец друг к другу, причем в отличие от устройства, принятого за прототип, непрерывность электрошлакового процесса обеспечивается при использовании более дешевых электродов конечной длины, что позволяет удешевить и ускорить процесс непрерывного образования шлаковой ванны.

На колонне также с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направелении установлен кристаллизатор, состоящий из двух взаимосвязанных частей: с большей площадью сечения в зоне плавления и меньшей, имеющей возможность изменения радиуса изгиба формирующей поверхности, в зоне кристаллизации. Такая конструкция кристаллизатора позволяет разделить зону плавления электрода и зону кристаллизации, что позволяет повысить мощность на шлаковой ванне и тем самым производительность процесса изготовления изделия, а также регулировать толщину и форму направляемого слоя.

Механизм крепления и перемещения изделия выполнен в виде тележки с возможностью ее перемещения по направляющим в поперечном направлении по отношению к перемещению платформы. Такое выполнение и возможность перемещения тележки позволяют на предлагаемой установке изготавливать изделия различной конфигурации по длине и длиной до 3 м, т.е. расширить диапазон изготавливаемых изделий по сравнению с известным устройством. На чертеже изображена установка для получения изделий электрошлаковым процессом.

Установка содержит рельсовый путь 2 тележки 2, на котором установлены механизм 3 для перемещения изделия 4 и механизм 5 крепления изделия 4, Рельсовый путь 6 платформы 7 расположен под прямым углом к рельсовому пути 1 тележки 2. На платформе 7 установлены механизм 8

5 перемещения платформы 7, механизмЭ вер- . тикального перемещения электродов 10, механизм вертикального 11 и горизонтального 12 перемещения кристаллизатора 13, а также П-образная колонна 14. Для переме0 щениятю каждой из стоек колонны 14 установлены левая 15 и правая 16 каретки вертикального перемещения электродов 1.0, на каретках по одному на каждой стойке колонны 14 крепятся на консолях 17 элект5 . рододержатели 18 с механизмом 19 горизонтального перемещения электрода 10 и механизмом захвата 20 электрода 10. В рабочем положении с помощью пневматического зажима 21 к электроду 10 подключают

0 клемму токоподвода (не показана) и рабочее напряжение подается в шлаковую ванну 22. Установка работает следующим образом.

На механизмы перемещения 3 и крепле5 ния 5 изделия .устанавливают затравку 4, С помощью маханизмов горизонтального 12 и вертикального 11 перемещения кристаллизатора 13 его подводят вплотную к поверхности затравки 4, подняв на левой стойке

0 колонны 14 с помощью левой каретки 15 вертикального перемещения электрода 10 левую консоль 17 с электрододержателем 1-8 на высоту, равную длине электрода 10, перемещают электрододержатель 18 по кон5 соли 17 в крайнее положение от кристаллизатора 13. В этом положении и закрепляют электрод 10 в зажиме электро- додержателя 18. После этого левую консоль 17с помощью каретки 15 вертикального пе0 ремещения поднимают по колонне 14, а электрододержатель 18 с закрепленным электродом 10 с помощью механизма 19 горизонтального перемещения электрода передвигают по консоли к кристаллизатору

5 13 в крайнее положение. Придя в крайнее положение, электрододержатель 18с электродом 10 фиксируется и пневмозажимом 21 обеспечивается электрический контакт с силовым кабелем. С помощью каретки 15 вертикального перемещения левую консоль 17

с электродом 10 опускают до контакта торца электрода с жидким шлаком в кристаллизаторе 13. В этот момент на шлаковую ванну 11 через электрод 10 подают напряжение от источника тока.

В период плавления электрода 10, закрепленного в левом электрододержателе 18, правую консоль 17 с помощью правой к:аретки 16 вертикального перемещения Поднимают на высоту, равную длине следу- ющего электрода 10. Механизмом 19 горизонтального перемещения правый электрододержатель 18 перемещают от кристаллизатора 13 по консоли 17 в крайнее Положение. В этом положении закрепляют следующий электрод 10 в зажиме правого электрододержателя 18. С помощью правой каретки 16 вертикального перемещения правую консоль поднимают до высоты, при которой нижний торец следующего электоо- да выше положения в этот момент вертикального торца сплавляемого электрода. С помощью механизма 19 горизонтального перемещения правый электрододержатель 18 с закрепленным следующим электродом по консоли 17 переводят к кристаллизатору 13 в крайнее положение. В этом положении нижний торец следующего (верхнего) электрода находится над верхним торцом сплавляемого (нижнего) электрода.

Затем с помощью каретки 16 вертикального перемещения правую консоль 17 опускают до соприкосновения торцов электродов 10. В этом момент с помощью механизма синхронизации (не показан) ско- рость опускания верхнего электрода выравнивают со скоростью опускания сплавляемого (нижнего) электрода.

После соединения торцов и синхронизации скоростей подачи электроды 10 скрепляют дуговой сваркой. После стыковки электродов освобождают захват 20 левого (нижнего) электрододержателя 18, а сам электрододержатель по консоли переводят от кристаллизатора 13 в крайнее положение за следующим электродом по выше описан; ному циклу.

Таким образом обеспечивается непрерывность и стабильность параметров электрошлакового процесса плавления электродов конечной длины. Предлагаемое устройство позволяет получать изделия различной конфигурации.

. Пример 1. Для получения изделий большого диаметра до 1 м и длиной, ограни- ченной размером кристаллизатора, процесс ведут следующим образом.

В механизме крепления изделия устанавливают цилиндрическую затравку из стали 35 ХНМ, включают механизм вращения затравки и подводят кристаллизатор к затравке в рабочее положение, после чего начинают процесс плавления электродов, представляющих собой пластины размером 40 х 200 х .1500 мм из стали 35 ХНМ. В процессе плавления для увеличения диаметра затравки производят регулируемое перемещение по рельсовым путям платформы с установленным на ней механизмом подачи электрода и кристаллизатором. Такое проведение процесса позволяет обеспечить стабильность параметров процесса, а также ускорить процесс непрерывного образования шлаковой ванны. При постепенном увеличении диаметра заготовки до максимальных ее значений пластинчатая конструкция кристаллизатора позволяет не нарушать геометрии формирующейся поверхности изделия.

Пример 2. Для получения деталей с запасным диаметром по длине и длиной до 3 м процесс ведут следующим образом.

Производят установку цилиндрической затравки диаметром до 300 мм из стали 35 ХНМ, подводят кристаллизатор к затравке в рабочее положение и начинают процесс плавления электродов. В качестве электродов применяют пластины 40 х 250 х 2000 мм из стали 35 ХНМ. В процессе плавления для увеличения диаметра затравки по длине и длине наплавляемой части производят регулируемое перемещение тележки в поперечном по отношении к платформе направлении по рельсовым путям-. Конструктивная возможность такого перемещения обеспечивает непрерывность и стабильность параметров электрошлакового процесса, а также изготовление изделий с переменным диаметром по его длине. Увеличить длину наплавки по спирали позволяетпредлагаемая конструкция кристаллизатора.

Пример 3. Для получения труб заготовки с данным внешним диаметром 500 мм и внутренним 300 мм и длиной до 3 м процесс ведут следующим образом.

Производят установку трубной заготовки с внешним диаметром до 1000 мм, внутренним 300 мм и длиной 200 мм из стали 35 ХНМ, подводят кристаллизатора затравке в рабочее положение и начинают процесс плавления электродов. В качестве электродов применяют пластины размером 40 х 200 х 1500 мм из стали 35ХНМ. В процессе плавления для увеличения диаметра затравки производят регулируемое перемещение по рельсовым путям платформы с установленным на ней механизмом подачи электрода и кристаллизатором. Для увеличения длины затравки производят регулируемое перемещение тележки по рельсовым путям с одновременным регулируемым вращением затравки в механизме крепления. Конструктивная возможность такого перемещения обеспечивает непрерывность и стабильность параметров электрошлакового процесса и постепенное увеличение дли- ны и .диаметра трубной заготовки до требуемых значений.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора позволяет увеличить длину затравки по спирали.

Формула изобретения Установка для получения изделий элек- трошлаковым процессом, содержащая платформу с установленными на ней механизмами подачи электродов и кристаллизатора, механизм крепления и перемещения изделий, снабженный средством для пере- мещения по направляющим, отличающаяся тем, что, с целью повышения

0

5 0

производительности процесса изготовления изделия и расширения технологических возможностей, она снабжена средством для перемещений платформы по рельсовым путям, механизм подачи электродов выполнен в виде П-образной колонны, на каждой стойке которой установлены по одному электро- держателк) на консолях и кристаллизатор, выполненный из двух взаимосвязанных частей, из которых одна часть с большей площадью сечения расположена в зоне плавления, а другая часть с меньшей площадью сечения, имеющей возможность изменения радиуса изгиба формирующей поверхности, - в зоне кристаллизации, установленные с возможностью их синхронного перемещения в вертикальном и горизонтальном направлении, при этом механизм крепления и перемещения изделия выполнены с возможностью поперечного движения по отношению к перемещению платформы.

Изобретение относится к области электрошлакового переплава металла, в частности к установкам получения непрерывным электрошлаковым методом крупногабаритных изделий. Сущность изобретения: механизм подачи электродов выполнен в виде П-образной колонны 14. -$а каждой из стоек колонны установлены каретки 15 и 16 вертикального перемещения электродов. На этих каретках крепятся на консолях 17 электрододержатели 18 с механизмом 19 горизонтального перемещения электрода 10 и механизмом захвата 20. Платформа 7 снабжена средствами для ее перемещения по рельсовому пути 6, который расположен под прямым углом к рельсовому пути 1 тележки 2. Кристаллизатор 13 состоит из двух взаимосвязанных частей, одна из которых с большей площадью сечения размещена в зоне плавления и меньшей - в зоне кристаллизации, что позволяет повысить мощность на шлаковой ванне и тем самым увеличить производительность процесса переплава, а также регулировать толщину и форму изготовляемого изделия. Выполнение механизма крепления и перемещения изделия с возможностью его перемещения в поперечном направлении по отношению к перемещению платформы установки позволяет изготавливать изделия различной конфигурации по длине и длиной до 3 м, т.е. расширить диапазон изготавливаемых изделий. 1 ил. гг Ё 00 CJ 00 4 CJ 00 со