Вакуумная дуговая печь Советский патент 1975 года по МПК C21C5/56 C22D7/08 

1

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к дуговым вакуумным плавильным печам.

Известная дуговая вакуумная печь поворотного типа состоит из плавильной камеры, электрододержателя и других узлов и механизмов, смонтированных на поворотном портале. Портал одной стойкой крепится к неподвижной колонне, являющейся осью поворота печи, а другой (или двумя другими) опирается на тележку (или ролики), установленную на рельсе. Глухие неподвижные кристаллизаторы смонтированы в приямках фундамента и соединены с плавильной камерой с помощью болтов. Плавильная камера соединена с вакуумной системой. Плавильиая камера и электрододержатель могут независимо друг от друга подниматься и опускаться относительно портала и кристаллизатора.

Недостатками этой печи являются значительные затраты ручного труда и времени для ручного подсоединения плавильной камеры к вакуумной системе и к кристаллизатору, и для чистки после каждой плавки, а также значительная высота печи над нулевой отметкой.

Цель изобретения - упрощение конструкции, удобство обслуживания и повышение уровня механизации.

Это достигается тем, что в предлагаемой печи верхняя часть плавильной камеры, выполненная по высоте в пределах размещения вакуумного патрубка и конца электрододержателя, соединена подвижно и герметично с опорной нолой колонной, а переносная нижняя часть плавильной камеры и неподвпжно соединенная с ней изложница размещены в кожухе кристаллизатора и имеют общую полость охлаждения, подвижная колонна печи соединена неразъемно с фундаментом с возможностью горизонтального иеремещения.

Шток гидроцилиндра, установленного на опорной колонне, соединен щарнирно с порталом через ось, закрепленную в радиальных и упорном подшипниках, с целью уменьшения усилий поворота портала и избежания проворачивания щтока в гидроцилиндре.

Тележка подвил-спой колонны снабжена захватами, обхватывающими снизу головку рельса, закрепленного на фундаменте. На фиг. 1 представлена описываемая печь; на фиг. 2 - вид ио стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 5- разрез по Г-Г на фиг. 4.

К порталу 1 с приводом 2 прикреплен через траверсу 3 электрододержатель 4 с электродом 5. Направляющие 6 траверсы 3 прикреплены неподвижно к порталу 1 и верхней части 7 плавильной камеры. К нижней части 8 плавильной камеры прикреплена неподвижно изложница 9. Они размещены в одном кожухе 10 кристаллизатора, опирающегося на фундаментную плиту 11. Кожух 10 с изложницей 9 образуют собственно кристаллизатор. Между верхней 7 и нижней 8 частями плавильной камеры находится вакуумное уплотнительное кольцо 12.

Верхняя часть 7 плавильной камеры соединена подвижно с обеими колоннами печи. С одной стороны Т-образиым патрубком 13 она соединена с опорной колонной 14, закрепленной на фундаменте и являющейся осью поворота печи. Опорная колонна 14 полая и имеет отверстия, расположенные против вакуумного патрубка верхней части 7 плавильной камеры и внизу колонны в месте соединения с вакуумной системой 15.

Вертикальная часть патрубка 13 герметичио и подвижно насажена на колонну 14 и жестко закреплена со стойкой 16 портала, а горизонтальная часть патрубка неподвижно и герметично соединена с верхней частью 7 плавильной камеры.

С другой стороны верхняя часть 7 плавильной камеры через кронштейн 17 соединена подвижно с подвижной колонной 18 и жестко - со стойкой 19 портала. К колонне 18 жестко прикреплена телелша 20 с приводом, которая имеет захваты 21 (фиг. 5) с роликами 22 и обхватывает снизу головку рельса 23, закреплеиного на фундаменте. Захват 21 выступом 24 входит в паз 25 корпуса тележки 20. Для выставки захватов 21 относительно головки рельса они имеют вертикальные пазы 26 и прокладки 27.

Внутри стоек 16 и 19 вмонтированы гидроцилиндры 28, штоки которых шарнирно соединены с порталом 1. Шток гидроцилиндра 28, установленного на колонне 14, закреплен в корпусе подшипника 29 через ось 30 (фиг. 3). Работает предлагаемая печь следующим образом.

В свободный стационарный кожух 10 кристаллизатора вставляется и закрепляется переносная нижняя часть 8 плавильной камеры с изложницей 9. В изложницу 9 устанавливается и центрируется расходуемый электрод 5. С помощью синхронизированных гидроцилиндров 28 портал 1 вместе с верхней частью 7 плавильной камеры поднимается на величину h, достаточную для удобства обслул :ивания. При этом рабочая жидкость подается в нижнюю полость гидроцилиндров 28. Включается привод тележки 20, портал 1 с верхней частью 7 плавильной камеры поворачивается в нужную сторону вокруг неподвижной опорной колонны 14 до совпадения оси электрододержателя 4 с осью нижней части 8 плавильной камеры, при этом шток гидроцилиндра 28, установленного на опорной колонне 14, остается неподвижным.

С помощью привода 2 электрододержатель 4 опускается, соединяется с электродом 5 и поднимается вместе с ним на величину, несколько большую h. При этом траверса 3 скользит по

направляющим 6. Затем нижняя полость гидроцилиндров 28 соединяется со сливной магистралью, и портал 1 с верхней частью 7 плавильной камеры плавпо опускается на нижнюю часть 8.

Прижим верхней части 7 плавильной камеры к нижней части 8 для обеспечения вакуумного уплотнения и надежного электрического контакта между ними без помощи болтового 10 соединения или других специальных механизмов производится подачей рабочей жидкости в верхние полости гидроцилиндров 28. При этом гидроцилиндром 28, установленным на опорной колонне 14, давление передается на 15 портал 1 через упорный подшипник 31 оси 30. В гидроцилиндре 28, установленном на колонне 18, давление рабочей жидкости за счет прижатия роликов 22 захватов 21 к головке рельса 23 через шток передается на портал 1 20 и через него прижимает верхнюю часть 7 плавильной камеры к нижней части 8.

Далее производится вакуумная откачка печи с помощью вакуумной системы 15 через Т-образный патрубок 13 и внутреннюю по25 лость опорной колонны 14. При достижении необходимого вакуума включается источник питания печи, отрицательный полюс которого, как обычно, подведен к электрододержателю .4, а положительный - к верхней части 7 пла30 вильной камеры.

При включении печи и начале процесса плавки возникает электрическая дуга между нижним торцом расходуемого электро1;а 5 и поддоном (дном) изложницы 9. 35 Предлагаемая печь позволяет достичь ряд положительных эффектов благодаря наличию конструктивных особенностей.

Наличие захватов с роликами на тележке подвижной колонны портала позволяет осу40 ществлять надежный механизированный прижим верхней части плавильной камеры к нижней без болтового соединения, используя для этого имеющиеся гидроцилиндры подъема портала, что сокращает вспомогательное вре45 мя, количество механизмов и облегчает обслуживание печи.

Выполнение нижней части плавильной камеры цереносной позволяет механизировать и ускорить ее чистку, которая производится од0 повременно с чисткой изложницы в специально отведенном месте. Размещение нижней части плавильной камеры в общем с изложницей кожухе кристаллизатора позволяет уменьшить величину подъема портала h, уменьшить 5 длину (ход) гидроцилиндров и, следовательно, уменьшить высоту печи над нулевой отметкой, что облегчает конструкцию, повышает устойчивость и компактность печи.

Предлагаемое размещение нижней части 0 плавильной камеры также упрощает и облегчает ее конструкцию, так как она не имеет двойной стенки, а имеет общую полость охлаждения с изложницей.

Благодаря выполнению верхней части пла5 впльной камеры минимально необходимой высоты, достаточной лишь для размещения вакуумного патрубка и конца электрододержателя, облегчается масса движущихся частей, сокращается объем ручной чистки плавильной камеры.

Благодаря неразъемному подвижному соединению вакуумного патрубка верхней части плавильной камеры через Т-образиый патрубок и полую опорную колонну с вакуумпроводом вакуумной системы отпадает необходимость отсоедрп1ення п подсоединения вакуумной системы после каждой плавки, что также сокращает непроизводительные затраты времени и у;1учшает обслуживание печи.

Шарнирное соединение штока гидроцилиндра, установленного на оиорной колонне. с порталом через ось, закрепленную в подшпиииках, позволяет уменьшить усилия поворота портала, т. е. уменьшить мопиюсть привода тележки.

П р с д м с т и ,ч обре т е п п я

I. Вакуумная дуговая печь для иереп. металлов, содержащая плавильную камеру, кристаллизатор, состояндий из кожуха и изложиицы, электрододержатель с приводом, соединенный с поворотным порталом, имеющим гидроцилиндры подъема и укрепленным одиим концом на оиорной неподвижной колонне, являющейся осью новорота, а другим- иа подвижной колонне с тележкой, отличающаяся тем, что, с целью уироп1,енпя конструкции, удобства обслуживапия и повышеПИЯ уровня механизации, плавпльная камера выполнена из двух частей: верхней части, имеющей высоту в пределах размещения вакуумного патрубка и конца электрододержателя, соединенной иодвижно и герметиию иосредстзом Т-образного полого патрубка с оиорпой иеподвижной колонно, п HH -;nei i части, соединенной с изложницей i раз мегцепной в кожухе кристаллизатора с образованием обпхеи полости охлаждения.

2. Печь по п. Кот л и ч а ю i а я с я тем. что опорная колонна выполнена полой н соединена с вакуумной системой и патрубком плавильной камеры.

3.Печь но п. 1.0 т л н ч а ю HI а я с я тем, что, с це. умещ-лисния усп. iioiu ncrva иорта.ча

и избежания ир01Юрачива ;Г1Я нггока в гидроиилпндре. цпок гидроп,и,пп1дрп, устаиовлеипого па опорной колонне, соединен щарпнрпо с порталом через ось. закрепленную в радиальных и упорном подшипниках.

4.Печь по и. 1. о т л и ч а ю HI а я с я тем. что тележка подвижной колоины снабжена захватами, обхватывающими снизу головку рельса закреплепного иа фуидамеите.

23

Bvd&

27

2Ь

21

20