Установка для электрошлакового переплава Советский патент 1980 года по МПК C21C5/56 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА

1

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии.

Известна установка для электро шлакового переплава в охлаждаемом кристаллизаторе двух расходуемых электродов (или двух групп электродов), неподвижных один относительно другого и подключенных к двум разным полюсам двухполюсного источника электрического тока, с уравнительным проводником, подсоединенным с одной стороны к кристаллизатору или поддону, а с другой стороны - к средней точке вторичной обмотки силового трансформатора или к средней точке обмотки уравнительного дросселя, подключенного параллельно вторичной обмотке силового трансформатора.

Если площади поперечных сечений электродов не одинаковы и последние расположены на разных расстояниях от стенок кристаллизатора из-за кривизны, схема питания печи не допускает развития разбаланса электродов до погружения конца одного из них в металлическую ванну. В этих случаях устанавливается определенный для данных условий разбаланс электродов за счет перераспределения мощности.

При выплавке слитков обычного сечения переплавом электродов большого сечения (например со стороной квадрата более 300 мм) установившийся разбаланс электродов может достигать значительной величины. При этом нарушается симметрия температурного поля шлаковой ванны, в результате чего ухудшаются формирование и структура слитка, а также уменьшается выход годного.

Целью изобретения является выравнивание уровня заглублений электродов в шлак. Это достигается тем, что уравнительный провод, подключенный с одной стороны к поддону или кристаллизатору, с другой стороны соединен с обоими полюсами источника тока через регулируемые сопротивления.

Максимальная величина каждого из указанных сопротивлений по меньшей мере на два порядка больше сопротивления шлаковой ванны, определяемого как частное от деления напряжения между электродами, измеренного у поверхности шлаковой ванны, на ток в электродах. При помощи регулируемых сопротивлений на плавке уменьшают ток электрода (или группы электродов, подключенных к одному полюсу), заглубившегося в шлак на относительно меньшую величину. Степень уменьшения регулируемого сопротивления, а следовательно тока в одном, из электродов (группе электродов) выбирается такой, чтобы заглубление электродов в шлак было одинаковым. В случае переплава электродов одинакового сечения, расположенных на одинаковых расстояниях от стенок кристаллизатора, устанавливаются одинаковые максимальные величины регулируемых сопротивлений; по ним протекает ток холостого хода, а по электродам - ток одной величины.

На фиг. 1 показана описываемая установка, в которой в качестве регулируемых сопротивлений применены группы управляемых выпрямителей, включенных встречнопараллельно; на фиг. 2 - регулируемые сопротивления в виде дросселей насыщения; на фиг. 3 - регулируемые сопротивления в виде дросселей с переменным воздушным зазором сердечника; на фиг. 4 - регулируемые сопротивления в виде трансформаторов.

В установке для электрошлакового переплава однофазный силовой трансформатор 1 концами вторичной обмотки 2 подсоединен к расходуемым электродам 3 и 4, которые переплавляются в охлаждаемом кристаллизаторе 5, установленном на поддоне 6. Перемещение электродов и кристаллизатора в вертикальном направлении осуществляется по колонне 7 посредством механизмов 8 и 9. Уравнительный проводник 10 одним концом подключен к поддону 6, а другим - к регул.ируемым сопротивлениям 11 и 12, которыми являются группы включенных встречно-параллельно управляемых выпрямителей 13. Регулируемые сопротивления другими концами подсоединены к концам вторичной обмотки 2 трансформатора 1 проводниками 14 и 15.

Установка работает следующим образом.

После размещения электродов 3 и 4 в кристаллизаторе 5, установленном на поддоне 6, любым известным способом наводится шлаковая ванна; при этом все управляемые выпрямители 13 закрыты и не пропускают ток. При одинаковом заглублении электродов в шлак (напряжения Us и U4 равны) по обоим электродам протекает одинаковый ток, а все выпрямители по-прежнему закрыты.

В случае возникновения разбаланса электродов, когда, например, электрод 3 заглубляется в шлак на большую величину, чем электрод 4 (напряжение Us меньше напряжения и 4), открывают выпрямители сопротивления 11. По уравнительному проводнику 10 и по сопротивлению 11 протекает ток, величина которого за счет изменения любым известным способом угла поджигания выпрямителей 13 устанавливается тем большей, чем больше разбаланс «ьэлектродов 3 и 4. При этом уменьшаются ток электрода 4, мощность, выделяемая у его оплавляемой поверхности, и скорость плавления этого электрода. Электрод 4 заглубляется в шлаковую ванну, а электрод 3 оплавляется и заглубление его в шлак уменьв шается. После устранения разбаланса (когда напряжения Us и U4 равны) управляемые выпрямители 13 сопротивления И закрываются. После окончания плавки кристаллизатор поднимается, а наплавленный слиток на поддоне 6 отводится от печи в зону действия цехового крана.

В установке могут быть использованы

также другие регулируемые сопротивления:

дроссели 16 и 17 насыщения, рабочие

обмотки 18 и 19 которых включены между

0 уравнительным проводником 10 и проводниками 14 и 15;

дроссели 20 и 21 с переменным воздушным зазором сердечника и с перемещаемыми ярмами 22 и 23 (направление перемещения показано стрелками на фиг. 3);

трансформаторы 24 и 25, подключенные обмотками 26 и 27 с меньшим количеством витков между проводником 10 и проводниками 14 и 15, а обмотками 28 и 29 с больщим количеством витков на регулируемые

0 сопротивления 30 и 31.

Формула изобретения

5 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что регулируемые сопротивления выполнены в виде управляемых выпрямителей, включеннь1х встречно-параллельно.

Фиг.1