×
19.04.2019
219.017.34d6

ВАКУУМНАЯ ДУГОВАЯ ГАРНИСАЖНАЯ ПЕЧЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02194780
Дата охранного документа
20.12.2002
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к специальной электрометаллургии, в частности к вакуумным дуговым гарнисажным печам для выплавки слитков высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых. В устройстве задняя закладная стенка выполнена из того же металла, что и переплавляемый металл. Изобретение предотвращает взрывоопасный выпуск жидкого расплава металла при случайных подплавлениях задней закладной стенки плавильного тигля на водоохлаждаемые конструкции камеры вакуумной дуговой гарнисажной печи. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, в частности к вакуумным дуговым гарнисажным печам для выплавки слитков высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых.

Известна вакуумная дуговая гарнисажная печь для выплавки титановых сплавов ДТВГ-4ПФ (Чертеж ЛП 233-00.00.00. "Электропечь дуговая титановая вакуумная гарнисажная ДТВГ-4ПФИ1"), содержащая вакуумную водоохлаждаемую камеру, электрододержатель и охлаждаемый гарнисажный тигель, расходуемым электродом для которых служит сформировавшийся в тигле на предыдущей плавке гарнисаж. Печь не требует специальной подготовки электрода, что существенно снижает трудоемкость подготовки шихтовых материалов и позволяет вводить в плавку любое требуемое количество оборотных отходов. При существующей конструкции плавильного тигля задняя закладная стенка не имеет принудительного водяного охлаждения и находится в напряженном тепловом режиме. Поэтому стенка должна быть массивной и изготовленной из тугоплавкого материала. В существующей конструкции использована сталь. Закладная задняя стенка устанавливается в тигель, затем ручной укладкой материалов шихты, заданной толщины, осуществляется ее предохраняющая защита от расплава.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве при случайном расплавлении защиты закладной задней стенки расплав титана (температура плавления титана равна 1670oС) контактирует со стальной неохлаждаемой закладной стенкой тигля с интенсивным образованием ферротитана (температура плавления ферротитана 1350oС) и происходит практически мгновенно сквозное проплавление стенки тигля. Процесс становится необратимым, заканчивающийся взыровоопасным выпуском жидкого высокореакционного расплава на водоохлаждаемые стальные конструкции корпуса печи. Наиболее благоприятные условия для оплавления закладной стенки складываются на момент перед сливом металла в изложницу. Объясняется это тем, что тепловой поток от жидкой ванны и электрической дуги к этому моменту достигает максимального значения, а сторона стенки, обращенная к жидкой ванне и электрической дуге, уже хорошо прогрета.

Целью предлагаемого изобретения является предотвращение взрывоопасного выпуска смеси жидкого расплава металла при случайных подплавлениях задней закладной стенки плавильного тигля на водоохлаждаемые конструкции камеры вакуумной дуговой гарнисажной печи.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной вакуумной дуговой гарнисажной печи, содержащей вакуумную водоохлаждаемую камеру, электрододержатель, расходуемый электрод-гарнисаж, кристаллизатор, водоохлождаемый тигель с закладным стержнем и закладной задней стенкой с контрольными термопарами - задняя закладная стенка выполнена из того же металла, что и переплавляемый металл.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена вакуумная дуговая гарнисажная печь в разрезе вдоль оси тигля, совпадающей с направлением разливки металла. На фиг.2 - тигель перед началом плавки. На фиг.3 - тигель после окончания плавки и слива металла.

Вакуумная гарнисажная печь состоит из вакуумной водоохлаждаемой камеры 1, электрододержателя 2 с механизмом перемещения (не показан), механизма 3 крепления электрода, электрода-гарнисажа 4, водоохлаждаемого тигля 5 коробчатой формы и изложницы 6. Плавильный водоохлождаемый тигель содержит корпус, состоящий из днища 7, передней стенки 8 со сливным носком 9, двух боковых стенок 10, симметричных относительно продольной оси тигля, задней стенки 11, с закладной задней съемной стенкой 12 с двумя термопарами 13, и закладным, вваренным в гарнисаж стержнем 14.

Работа печи осуществляется следующим образом.

Перед плавкой устанавливается в заднюю стенку 11 стержень 14 - держатель электрода-гарнисажа 4, при этом контролируется размер n1, затем устанавливается съемная стенка 12 с контролируемым размером n2.

Размер n1 контролируются с учетом практического опыта, так чтобы обеспечить надежное по прочности электрическому контакту соединение стержня 14 с формирующимся электродом-гарнисажем и возможность повторно использовать один стержень в нескольких плавках.

Размер n2 закладывается шихтовыми кусками отходов переплавляемого металла с целью защиты закладной съемной стенки 12 от оплавления и выхода из строя.

В тигель загружается шихта до уровня, показанного на фиг. 2, а над тиглем на электрододержателе печи закрепляется стержень 14 с приваренным к нему гарнисажем предыдущей плавки. Между шихтой в тигле и гарнисажем на электрододержателе печи зажигается электрическая дуга и производится плавка.

После окончания плавки тигель наклоняют и сливают металл в изложницу 6, затем тигель устанавливают в горизонтальное положение, опускают электрододержатель печи с закрепленным на нем стержнем 14 и зажигают электрическую дугу между оставшейся жидкой ванной в тигле и остатками гарнисажа на стержне. После освобождения стержня от остатков гарнисажа дугу гасят и охлаждают печь. Стержень 14 по условиям технологии должен быть надежно сварен с гарнисажем и использован в следующей плавке в качестве держателя электрода-гарнисажа, а стенка 12 снята и использована с чередованием с полностью охлажденной стенкой через одну-две плавки.

В течение всего цикла плавки температура съемной стенки 12 контролируется двумя термопарами 13, которые установлены на глубине 60 мм от поверхности гарнисажа. Термопары, с частотой опроса 2 минуты, выдают информацию о температурном режиме титановой стенки. При ее критическом значении, указывающем о начале оплавления закладной стенки, плавильщик имеет достаточный запас времени для принятия решения. За время опытно-промышленного апробирования подаваемого изобретения наблюдалось два случая подплавления титановой стенки. При этом в обоих случаях не было аварийного выпуска металла, а выплавленный металл отвечал техническим требованиям.

Вакуумнаядуговаягарнисажнаяпечь,содержащаявакуумнуюводоохлаждаемуюкамеру,электрододержатель,расходуемыйэлектрод-гарнисаж,кристаллизатор,водоохлаждаемыйтигельсзакладнымстержнемизакладнойзаднейстенкойсконтрольнымитермопарами,отличающаясятем,чтозадняязакладнаястенкавыполненаизтогожеметалла,чтоипереплавляемыйметалл.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
20.02.2019
№219.016.bd1e

Способ вакуумного дугового переплава

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано при выплавке высокореакционных металлов и сплавов, например титановых. Способ включает загрузку и приварку расходуемого электрода, вакуумирование, зажигание дуги, разогрев электрода и его плавление. Разогрев и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002241772
Дата охранного документа: 10.12.2004
20.02.2019
№219.016.bdc5

Лигатура для титановых сплавов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к производству лигатур, применяемых для легирования титановых сплавов. Предложена лигатура для получения титановых сплавов, содержащая следующие компоненты, мас.%: ванадий 26-35, молибден 26-35, хром 13-20, железо 0,1-0,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02238344
Дата охранного документа: 20.10.2004
20.02.2019
№219.016.bdce

Устройство оптического наблюдения за процессом плавки в вакуумных печах

Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкциям защиты смотровых окон от конденсатов металлических паров вакуумных печей, в частности электронно-лучевой печи при выплавке высокореакционных металлов и сплавов. Устройство содержит корпус со смотровым окном, с наружной стороны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02239664
Дата охранного документа: 10.11.2004
29.03.2019
№219.016.f048

Способ изготовления крупногабаритных поршней двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении широкой номенклатуры поршней двигателей внутреннего сгорания. Литую заготовку протягивают свободной ковкой с коэффициентом вытяжки не менее 30% в размер, когда длина по меньшей мере в два раза...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02239511
Дата охранного документа: 10.11.2004
29.03.2019
№219.016.f0a7

Способ изготовления промежуточной заготовки из α- и (α+β)-титановых сплавов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении промежуточных заготовок из титановых сплавов методом горячего деформирования. Производят ковку слитка в пруток за несколько переходов при температуре β-области и промежуточную ковку за несколько...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217260
Дата охранного документа: 27.11.2003
04.04.2019
№219.016.fbec

Способ получения полых изделий с деформированной структурой из малопластичных сплавов

Использование: изобретение относится к области производства заготовок методами литья и последующего прессования и может быть использовано для получения полых изделий с деформированной структурой из малопластичных сплавов, в частности, жаропрочных хромоникелевых суперсплавов. Сущность: в способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02239502
Дата охранного документа: 10.11.2004
10.04.2019
№219.017.00be

Способ экспандирования заготовок

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб для экспандирования полых заготовок из различных дорогостоящих металлов и сплавов, например никелевых или титановых. Сущность изобретения: в предлагаемом способе экспандирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209704
Дата охранного документа: 10.08.2003
17.04.2019
№219.017.1578

Способ прессования короткомерных труб

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству короткомерных труб и труднодеформируемых металлов и сплавов. Сущность: способ прессования короткомерных труб включает размещение в матрицедержателе центрирующего кольца, внутренний диаметр которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208490
Дата охранного документа: 20.07.2003
19.04.2019
№219.017.2ce2

Сплав на основе титана

Изобретение относится к составам сплавов на основе титана, обладающих хорошей технологичностью при изготовлении бесшовных холоднодеформированных труб для трубопроводов гидравлических систем аэрокосмической техники и морских судов. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: алюминий 2,5-4,0,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002203974
Дата охранного документа: 10.05.2003
19.04.2019
№219.017.2da8

Способ получения лигатуры алюминий-олово

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения легированных титановых сплавов методом вакуумного дугового переплава. В способе разливку расплава лигатуры производят при температуре расплава 605-630С через двухвалковый кристаллизатор при окружной скорости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217516
Дата охранного документа: 27.11.2003
Показаны записи 1-2 из 2.
18.05.2019
№219.017.5495

Вакуумная дуговая печь

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкциям вакуумных дуговых печей для выплавки слитков тугоплавких, высокореакционных металлов и сплавов. Вакуумная дуговая печь содержит кристаллизатор, поддон, вакуумную камеру и замкнутую самоциркулирующую систему охлаждения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244030
Дата охранного документа: 10.01.2005
18.05.2019
№219.017.5bdc

Плавильный водоохлаждаемый тигель

Изобретение относится к плавильному оборудованию, а именно к конструктивным элементам вакуумно-дуговых гарнисажных печей, плазменно-дуговых и электронно-лучевых печей с холодным подом. Корпус тигля выполнен из цельнокатаных биметаллических плит, содержащих лист из нержавеющей стали. Каналы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02166714
Дата охранного документа: 10.05.2001
+ добавить свой РИД