Нерасходуемый цилиндрический электрод для плавки металлов и сплавов Советский патент 1983 года по МПК H05B7/08 C21C5/56 

Изобретение относится к специальной электрометаллургии и предназначено для использования в гарниссажных печах с керамическим тиглем и водоохлаждаемым кристаллизатором для плавки вьюокореакционных металлов и сплавов, таких как Ti . Мо , W, и др. По основному авт. св. № 8О1325 известен нерасходуемый цилиндрический электрод для плавки металлов и сплавов, содержащий водоохлаждаемый корпус и прикрепленный к нему медный наконечник, в котором размещен соленоид, ра бочан поверхность наконечника вьшолнена Еыпуклой, в виде тела вращения, симме ричного относительно продольной оси электрода, а нижний тореп соленоида установлен на расстоянии от нижнего тор- цэ наконечника не менее половины его диаметра и не более его высоты 1 3. Недостатком этого электрода являетс нкзкая надежность работы, вызванная недостаточной интенсивностью охлаждения наконечника. Цель изобретения - повышение надежности в работе электрода. Поставленная цель достигается тем, что электрод снабжен установленным за нижним торцом соленоида дефлектором, образующим с внутренней стенкой наконечника кольцевую щель, щирина которой увеличивается к оси наконечника при неизменной площади поперечного сечения, На фиг, 1 представлена конструкция нерасходуемого электрода; на фиг, 2 - вид А на фиг, 1; на фиг, 3 - электрод, вид сбоку. Электрод состоит из водоохлаждаемого корпуса 1, прикрепленного к нему медного наконечника 2, завихрителей 3, дефлектора 4, соленоида 5 и токопод- водов 6, Поток охлаждающей жидкости поступает во внутреннюю полость по оси электрода, проходит через завихритепи и с постоянной высокой скоростью омывает внутреннюю поверхность медного наконечника. Выход потока производится через горловину в корпусе электрода, Постоянная скорость истечения охпаждаюшей жидкости в зоне наконечника достигается тем, что дефлектор образ ет с внутренней стенкой наконечника . кольцевую щель, ширина которой увеличи вается к оси наконечника при неизменном ее поперечном сечении. Постоянная скорость.потока в тракте охлаждения способствует равномерному отводу тепла от всей рабочей поверйсности медного наконечника, предотвращая тем самым локальное подплавление, эрозию. Завихрйтели нерасходуемого электрода создают турбулентный поток в тракте охлаждения, интенсифицируя отвод тепла от медного наконечника. Завихрители выполняются в виде спиральных многозаходных выступов на поверхности дефлектора, обращенной к потоку охлаждающей жидкости или в виде вставных элементов в тракте охлаждения наконечника. Предлагаемая конструкция нерасходуемого электрода была опробована при вьгалавке титановых сплавов из кусковой тиихты. В качестве плавильного агрегата использовалась вакуумная гарниссажная печь ДВЛ-4. Плавки проводились следую щим образом. После загрузки плавильного тигля кусковыми отходами и герметизации печи между медным наконечником электрода и шихтой возбуждалась электрическая дуга постоянного тока обратной полярности. Вначале проплавляется глубокий колодец под электродом, затем образующаяся ванна жидкого металла подмывается и оплавляет кусковую шихту до ее полного расплавления. Плавки проводились при токах 10-15 кА, Проведенные испытания продемонстрировали надежную работу нерасходуемого электрода, высокую стойкость медного наконечника, стабильность электрического разряда, генерируемого нерасходуемым электродом. Следов эрозии и подплавлений медного наконечника электрода не обнаружено. Формула изобретения Нерасходуемый цилиндрический электрод для плавки металлов и сплавов по авт. ев, № 8О1325, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен установленным под нижним торцом соленоида дефлектором, образующим с внутренней стенкой наконечника кольцевую щель, ширина которой увеличивается к оси наконечника при неизменной площади поперечного сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 801325, кл.Н 05 В 7/08, 1977,