Главная » 2012 » Декабрь » 22 » Установки электрошлакового переплава - конструкция, схема
14:36
Установки электрошлакового переплава - конструкция, схема
Установки электрошлакового переплава
Институтом электросварки им. Е. О. Патона Академии наук УССР разработан способ повышения качества .металла — так называемый электрошлаковый переплав. Характерной особенностью электрошлаковогр переплава является то обстоятельство, что это — бездуговой процесс, сущность которого заключается в следующем. В плавильное пространство внутрь водоохлаждае-мого кристаллизатора подают расходуемый электрод. Нижнюю часть кристаллизатора заполняют специальным флюсом. После включения тока между электродом и слоем флюса зажигают электрическую дугу. Флюс, расплавляясь, становится электропроводным и в начале частично, а затем полностью шунтирует (электрически закорачивает) дугу. Начинается бездуговой процесс плавки — электрошлаковый переплав при температуре шлака 1700—2000° С плавится расходуемый электрод: стекающие капли металла проходят через шлак и собираются в водоохлаждаемом кристаллизаторе, где формируется слиток.
РИС. 80.Схема установки электрошлакового переплава
На крупных электрошлаковых установках, где в кристаллизатор заливают предварительно расплавленный флюс, зажигания дуги при пуске электрошлаковой установки не требуется. На рис. 80 показана схема электрошлаковой установки. Питание печи осуществляется от однофазного трансформатора 1. Ток к электроду и поддону подают по медным шинам 2 и гибким водоохлаждаемым кабелям 3. Расходуемый электрод 10, закрепленный в электрододержателе 9 каретки 5, перемещается по вертикальной стойке б при помощи троса 8 от электромеханического привода 7. Привод состоит из двух электродвигателей, дифференциального редуктора, двух пар открытых передач и барабана. У механизма зажима расходуемого электрода 4 пружинно-рычажного типа, установленного на каретке электрододержателя, имеется пневматический привод. Слиток наплавляется в медном кристаллизаторе 1-1 с полузакрытой системой охлаждения. Для извлечения готового слитка кристаллизатор может перемещаться по вертикальной стойке 6 при помощи каретки 15, оборудованной электромеханическим приводом 16. В процессе наплавления слитка кристаллизатор опирается на медный водоохлаждаемый поддон 12. Для центровки кристаллизатора и электрода служит специальная каретка 14, позволяющая передвигать кристаллизатор с поддоном в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Кристаллизатор с поддоном установлены на самоходной тележке 13, предназначенной для выкатывания наплавленного слитка в зону действия мостового крана. На рис. 81 показан механизм зажима расходуемого электрода, который состоит из подвижной щеки 1, передвигающейся в на-правляющих электрододержателя 2, тяги 3, двух двуплечих рычагов 4 и 7, набора пружин 5, передающих усилие тяге 6 пневмо-цилиндра 8. При отсутствии давления в полостях пневмоцилиндра механизм оказывается нормально замкнутым и удерживает электрод в электрододержателе. При подаче воздуха в правую полость цилиндра рычаги 4 vi. 7 поворачиваются против часовой стрелки, сжимая пружины 5, а щека 1 отходит вправо, освобождая электрод. На рис. 82 показан механизм перемещения кристаллизатора, который предназначен для извлечения наплавленного слитка из кристаллизатора. Он состоит из каретки 1, уравновешенной грузами 2, двухступенчатого червячного редуктора 3, фланцевого электродвигателя 4. На выходной вал редуктора насажена шестерня 5, которая перемеш,ается по неподвижной рейке 6, увлекая за собой каретку 1 с кристаллизатором. На рис. 83 показан механизм перемеш,ения электрода, который предназначн для рабочего и маршевого перемещения расходуемого электрода. В механизме применен дифференциальный привод, состоящий из двух электродвигателей — постоянного 1 и переменного 2 тока, тормоза 3, червячного редуктора 4, дифференциального редуктора 5, открытых передач 6, канатного барабана 7, блока 5, установленного на каретке 9 электрододержателя.
При включении постоянного тока барабан получает вращение через кинематическую цепь, состоящую из червячного редуктора, дифференциального редуктора и двух открытых передач. В этом случае каретка электродо держателя вместе с электродом перемещается с рабочей (медленной) скоростью. При включенном двигателе переменного тока барабан вращается через дифференциальный редуктор и открытые передачи и каретка электрододержателя движется с маршевой (быстрой) скоростью. Способ электрошлакового переплава применяют также для получения тонкостенных трубных заготовок. Схема установки для производства трубных заготовок показана на рис. 84. Обычно при электрошлаковом переплаве используют твердый флюс, расплавляемый электрической дугой или при помощи экзотермической смеси. Однако такая технология имеет ряд недостатков: необходимо использовать стальные темплеты (затравки), предохраняющие поддон от прожигания дугой; удлиняется время плавки, так как основная часть мощности расходуется на расплавление шлака; образование холодных зон в шлаке в период наведения шлаковой ванны приводит к снижению части слитка. Эти недостатки устраняют при заливке шлака в кристаллизатор перед плавкой. Следует, однако, отметить, что при заливке шлака в кристаллизатор сверху возможны наплески на стенки кристаллизатора, вследствие чего ухудшается поверхность слитка. Поэтому рациональнее заливать шлак в кристаллизатор снизу через отверстие в его нижней части или поддоне. Конструкция такой печи ЭШП показана на рис. 85. При заливке флюсов значительно увеличивается выход годного, так как практически отсутствует донная обрезь.
