Установка для электрошлакового переплава Советский патент 1980 года по МПК C21C5/56 F27D19/00 

Изобретение предназначено для использования в спецэлектрометаллур гии при производстве сталей и сплавов способом электрошлакового переплава в печах с взаимным перемещением слитка и кристаллизатора. Известны установки для Э1ЙП расходуемых электродов с введением реверсивного переменного магнитного поля (РМП) в шлаковый и металлический расплавы при помощи соленоид Работа таких установок основана на взаимодействии продольного переменного магнитного поля соленоида, размещенного на кристаллизаторе, с магнитным полем радиальной соста ляю1цей тока электрода в шлаковой ванне. При этом в расплаве возникае объемная пондеромоторная сила, кото рая может быть выражена: ., -..., В-Л в индукция соленоида, радиальная составляющая точка в шлако,вой ванне, угол сдвига между В и 3р. Таким образом, сила F зависит от В, Зр и разности фаз между В и произведение постоянным ДЛЯ данного типоразмера соленоида, видим, что сила F пропорциональна произведению радиальной составляюй1ей тока на ток соленоида. F-ap3pK.cxss4 () Изменяя направление силы F (принудительно меняя угол сдвига между В и О на 180 эл.град}, в известных установках осуществляют реверсирование расплава с различной частотой, тем cavtM измельчая структуру слитка к повышая качество металла. Однако сувдествуюпдае установки для ЭШП с введением РМП не позволяют обеспечить постоянство механического воздействия на фронт кристаллизации по всей высоте слитка вследствие изменения радиальной составл|пощей тока по ходу плавки (программирование режима, расход шлака на образование гарнисажа, изменение межэлектрюдного промежутка и т.д.). Вследствие этого, согласно уравнению (1), изменяется объемная пондеромоторная сила при постоянном токе соленоида, что приводит к неравномерному воздействию

на расплав и снижению эффективности процесса ЭШП и РМП.

Целью изобретения является стабилизация объемных пондеромоторных сил в расплаве для получения одинаковых физико-химических свойств 1 тапла по всей длине слитка.

Для этого в установку введен блок перемножения двух напряжений, одно из которых пропорционально радиальной составляющей тока в шлаковой ванне, а другое пропорционально току соленоида. Произведение этих напряжений поступает в блок задания и управления где сравнивается с заданным напряжением, пропорциональным объемной пондеромоторной силе F : разность этих напряжений изменяет угол зажигания тиристоров, т.е. ток соленоида, таким образом, -чтобы произведение тока соленоида на радиальную составляющую тока в шлаковой ванне оставалось равным заданному в блоке задания и управления.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки ЭШП.

Установка содержит печь 1 для ЭШП печной трансформатор 2, подвижный относительно слитка кристаллизатор 3 двухсекционный соленоид 4, двухканальный тиристорный прерыватель 5, бесконтактное реле 6 времени,блок 7 задания и управления тиристорами прерывателя, токовый проводник 8 между кристаллизатором и поддоном, трансформатор 9 тока на перемычке, трансформатор 10 тока на общей шине соленоида, блок 11 перемножения и ключ 12. .

Установка работает следующим образом.

После полного наведения шлаковой ванны в кристаллизаторе 3 и начала плавления электрода начинается подъе кристаллизатора по уровню металлической ванны. В этот момент включается блок 7 задания и управления, который выдает Шутульсы з.ажигания на один из каналов тиристорного прерывателя 5. В одной из секций соленоида 4 начинает проходить ток, который, взаимодействуя с радиальной составляющей тока шлаковой ванны, приводит распла во вращение в одну сторону. При этом на выходе блока 11 перемножения появляется напряжение, равное произ Ведению напряжений, пропорциональных току в общей шине соленоида 4 и току в проводнике 8. Затем включается ключ 12, который коммутирует выход блока 11 перемножения и вход блока задания г и управления. Разность между напряжениями, пропорциональными заданному и действительному значениям пондеромоторной силы изменяет угол зажигания тиристоров таким образом,чтобы эта сила оставалась постоянной (заданной) в течение всего времени плавки.

Реверсирование расплава при посто. янстве силы осуществляется включением бесконтактного реле б времени,

5 которое управляет частотой поочередного включения двух каналов тиристорного прерывателя 5.

Таким образом, предлагаемая установка для введения РМП при ЭШП поз0 воляет осуществить стабилизацию

объемных пондеромоторных сил в расплаве, обеспечить тем самым равномерное физическое воздействие на расплав по всей высоте слитка, улучшить качество металла и повысить эффективность процесса ШП с введением РМП в расплав.

Формула изобретения

Установка для электрошлакового переплава расходуемых электродов, содержащая двухсекционный соленоид, установленный на подвижном кристаллизаторе и питаемый от двухканального тиристорного прерывателя, управляемого бесконтактным реле времени, задающим частоту реверсирования магнитного поля, и схему управления,

0 включающую блок задания и управления и трансформаторы тока, подключенные к общей шине соленоида и к проводнику, соединяющему подвижный кристаллизатор с поддоном, о т л и5 а ю щ а я с я тем, что, с целью стабилизации объемных пондеромоторных сил в расплаве для получения одинаковых физикo-xи mчecкиx свойств металла по всей длине слитка,транс0 форматоры тока подсоединены к входу блока перемножения, выход которого подключен к блоку задания и управле- НИН тиристорами.