кристаллизатор для электрошлаковой наплавки
Классы МПК: | C22B9/193 формы, поддоны или затравки B23K25/00 Электрошлаковая сварка , те сварка с применением слоя или массы расплавленного порошка, шлака и тп, соприкасающихся с материалом, подлежащим соединению |
Автор(ы): | Ветер В.В.(RU), Сарычев И.С.(RU), Настич В.П.(RU), Кусков Юрий Михайлович (UA), Евдокимов А.В.(RU), Белкин Г.А.(RU), Корышев А.Н.(RU), Ильин Ю.А.(RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью Научно- производственное предприятие "Валок" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-04-14 публикация патента:
10.10.1999 |
Изобретение относится к специальной электрометаллургии, в частности к конструкциям для электрошлаковой наплавки. Изобретение обеспечивает возможность электрошлаковой наплавки изделий с плавлением некомпактного материала в шлаковой ванне. Кристаллизатор для электрошлаковой наплавки содержит четыре водоохлаждаемые секции, расположенные по высоте, из которых верхняя секция снабжена токоподводом и является токоподводящей, две нижние секции являются формирующими и не изолированы друг от друга. Дополнительная секция между токоподводящей секцией и формирующими секциями электрически изолирована от этих секций с помощью изоляционных прокладок. Высота дополнительной секции с учетом толщины изоляционных прокладок не превышает толщину наплавляемого слоя. Высота первой формирующей секции равна 0,5 - 0,7 суммарной высоты формирующих секций. Токоподводящая секция на внутренней поверхности имеет графитовую защитную футеровку. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Кристаллизатор для электрошлаковой наплавки, содержащий три водоохлаждаемые секции, расположенные по высоте и электрически не изолированные друг от друга, отличающийся тем, что верхняя секция снабжена токоподводом и является токоподводящей, две нижние секции являются формирующими, между верхней секцией и нижними введена дополнительная секция, электрически изолированная от верхней и нижних изоляционными прокладками, высота дополнительной секции с учетом изоляционных прокладок не превышает толщину наплавляемого слоя, а высота секции, расположенной между дополнительной и второй нижней формирующей секцией, равна 0,5 - 0,7 суммарной высоты формирующих секций. 2. Кристаллизатор по п.1, отличающийся тем, что токоподводящая секция имеет графитовую защитную футеровку. 3. Кристаллизатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутренние размеры в горизонтальном сечении формирующих секций адекватны размерам наплавляемого изделия. 4. Кристаллизатор по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что внутренние размеры токоподводящей секции в горизонтальном сечении превышают внутренние размеры в горизонтальном сечении формирующих секций на 1 - 2 толщины наплавляемого слоя, при этом внутренняя поверхность дополнительной секции представляет собой поверхность сопряжения внутренних поверхностей токоподводящей и формирующей секций.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к специальной электрометаллургии, в частности к конструкциям для электрошлаковой наплавки. Известен кристаллизатор для электрошлакового переплава, содержащий скрепленные винтовым крепежом водоохлаждаемые панели, причем каждая панель снабжена кронштейном, опорой и направляющими, образующими с панелью в углах стыка полость, заполненную огнеупорным сыпучим материалом, а в полости вдоль направляющей планки размещен упругий уплотнитель (см. авторское свидетельство СССР N 1538528, кл. C 22 B 9/18, В 22 D 7/08, 1991). Этот кристаллизатор не пригоден для электрошлаковой наплавки изделий с плавлением некомпактного материала в шлаковой ванне. В авторском свидетельстве СССР N 645379, кл. C 22 B 9/193, 1991 г. описан кристаллизатор печей электрошлакового переплава, содержащий формирующую часть и съемную шлаковую надставку, в котором с целью облегчения процесса удаления затвердевшего шлака после окончания плавки шлаковая надставка снабжена водоохлаждаемыми приводными штырями, установленными в горизонтальной плоскости в ее стенках с возможностью радиального перемещения. Этот кристаллизатор также непригоден для электрошлаковой наплавки изделий с плавлением некомпактного материала в шлаковой ванне. Наиболее близким по технической сущности, принятым в качестве прототипа, можно признать кристаллизатор для выплавки слитков с относительным перемещением кристаллизатора, защищенный авторским свидетельством СССР N 1085253, кл. C 22 B 9/18, 1987. Этот кристаллизатор содержит три водоохлаждаемые секции, расположенные по высоте, средняя секция выполнена биметаллической, при этом внутренний слой, контактирующий со слитком, выполнен из высокотеплопроводного материала, например меди, а наружный выполнен из стали с переменной толщиной по высоте. И эта конструкция кристаллизатора непригодна для электрошлаковой наплавки изделий с плавлением некомпактного материала в шлаковой ванне, т.к. секции кристаллизатора электрически не изолированы друг от друга. Цель изобретения - обеспечение возможности электрошлаковой наплавки изделий с плавлением некомпактного материала в шлаковой ванне. Указанная цель достигается тем, что в кристаллизаторе для электрошлаковой наплавки, содержащем три водоохлаждаемые секции, расположенные по высоте, из которых две нижние не изолированы друг от друга, верхняя секция снабжена токоподводом и является токоподводящей, между верхней секцией и нижними введена дополнительная водоохлаждаемая секция, электрически изолированная от верхней и нижних изоляционными прокладками, высота дополнительной секции с учетом изоляционных прокладок не превышает толщину наплавляемого слоя, а высота секции, расположенной между дополнительной и нижней, равна 0,5 - 0,7 суммарной высоты этой и нижней секций. Верхняя токоподводящая секция имеет графитовую защитную футеровку. Внутренние размеры в горизонтальном сечении формирующих нижних, не изолированных друг от друга секций адекватны размерам наплавляемого изделия. Внутренние размеры в горизонтальном сечении токоподводящей секции могут превышать внутренние размеры в горизонтальном сечении формирующих секций на 1 - 2 толщины наплавляемого слоя, при этом внутренняя поверхность дополнительной секции представляет собой поверхность сопряжения внутренних поверхностей токоподводящей и формирующих секций. Изобретение поясняется чертежом, на котором цифрами обозначены:1 - токоподводящая секция;
2 - токоподвод;
3 - первая формирующая секция;
4 - вторая нижняя формирующая секция;
5 - промежуточная изолирующая секция;
6 - изоляционные прокладки;
7 - графитовая защитная футеровка;
8 - наплавляемое изделие;
9 - токоподводящий поддон;
10 - токоподводящая затравка;
11 - токоподвод;
12 - шлаковая ванна:
13 - воронка;
14 - расплав. Заявленный кристаллизатор для шлаковой наплавки (фиг. 1) содержит четыре водоохлаждаемые секции, расположенные по высоте, из которых верхняя секция 1 снабжена токоподводом 2 и является токоподводящей, две нижние секции 3 и 4 являются формирующими и электрически представляют единое целое, т.е. не изолированы друг от друга. Промежуточная, изолирующая секция 5 изоляционными прокладками 6 электрически изолирована от токоподводящей секции 1 и первой формирующей секции 3. Высота секции 5 не превышает толщину наплавляемого слоя. Высота секции 3 равна 0,5 - 0,7 суммарной высоты секций 3 и 4. Секция 1 на внутренней поверхности имеет графитовую защитную футеровку 7. Электрошлаковая наплавка с использованием заявляемого кристаллизатора осуществляется следующим образом. Изделие 8 устанавливается на токоподводящий поддон 9 с металлической затравкой 10, представляющей собой пластину, размеры которой таковы, что между внутренней поверхностью нижней формирующей секции 4 и торцом затравки 10 по всему периметру имеется зазор в 2 - 3 мм. Кристаллизатор надевается на изделие 8 так, чтобы нижний край секции 4 перекрывал на 3 - 5 мм торец затравки 10. Зазор между затравкой 10 и нижним краем секции 4 заделывается изоляционным материалом, например асбестовым шнуром. В пространство между кристаллизатором и наплавляемым изделием 8 заполняется расплавленным шлаком до уровня 0,3 - 0,5 высоты токоподводящей секции 1. Между токоподводами 2 и 11 подается напряжение
![кристаллизатор для электрошлаковой наплавки, патент № 2139362](/images/patents/332/2139017/8776.gif)
Класс C22B9/193 формы, поддоны или затравки
Класс B23K25/00 Электрошлаковая сварка , те сварка с применением слоя или массы расплавленного порошка, шлака и тп, соприкасающихся с материалом, подлежащим соединению