Установка для электрошлакового переплава металлизированных окатышей

Установка для электрошлакового переплава металлизированных окатышей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрометаллургии. Цель изобретения - обеспечение качества слитков по всей длине за смет стабильности процесса производства. Установка снабжена рамой 3, на которой установлены кристаллизатор 10 со сливным носком для слива отработанного шлака в шлакосборник 11, дозаторами 2, двумя подвижными каретками 4 и 5 с зажимными устройствами 6 и 7 для поочередного вытягивания слитка 8, двумя следящими гидравлическими системами с одним общим приводом 25. Плавление шихтовых матери-(Лсм4i!i. Сл>& VI>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 В 9/187

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4818045/02 (22) 24.04.90 (46) 15.02.92, Бюл. N. 6 (71).Запорожский индустриальный. институт и Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. ИЛ. Бардина (72) В.Д.Дубицкий, А.Я.Жук, И.В.Лебедева;

А.Е.Волков, В.В.Алтухов, В.А.Афонин.и

А.Г;Шалимов (53) 669 187.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство. СССР йв

522617, кл. C 22 В 9/187, 1974.

Авторское свидетельство СССР Ь

1483966, кл. С 22 В 9/18; 1987. Ы„, 1712437 А1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ

ОКАТЫШЕЙ (57) Изобретение относится к злектрометаллургии. Цель изобретения — обеспечение-качества слитков по всей длине за счет стабильности процесса производства. Установка снабжена рамой 3, на которой установлены кристаллизатор 10 со спивным носком для слива отработанного шлака в шлакосборник 11, дозаторами 2, двумя подвижными каретками 4 и 5 с зажимными устройствами 6 и 7 для поочередного вытягивания слитка 8, двумя следящими гидравлическими системами с одним общим приводом 25. Плавление шихтовых матери1712437

1

15 алов осуществляется нерасходуемым электродом 1 в кристаллизаторе 10. По мере наплавления слиток 8 вытягивается из кристаллизатора 10 поочередно зажимными устройствами 6 и 7, установленными. на каретках 4 и 5. Перемещение кареток осуществляют гидроцилиндры 14 и 20, которые связаны со своими следящими золотниками

18 и 24. Стабильность скорости перемещения карето, достигается благодаря наличию у них индивидуальной кинематической связи в виде цепей 15 и 21, звездочек 22 со следящими системами, для каретки 4 состоящими из следящего золотника 24 и электИзобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано для получения высококачественных сталей из металлизованного сырья как на металлургических, так и на машиностроительных заводах, Известна печь для электрошлакового переплава, содержащая двухколонный портал с каретками вертикального и возвратновращательного и горизонтального перемещения электрододержателей и кристаллизатора, устройства для сварки и плаэменно-дуговой резки электродов и слитка, причем устройство для сварки электродов расположено на электрододержателях, аустройство плазменно-дуговой резки — под клещевыми захватами кристаллизаторов.

Данная конструкция электрошлаковой печи, обеспечивая непрерывность процесса при электрошлаковом переплаве расходуемых электродов, не может обеспечить ста-. бильности и качества слитка при переплаве металлизованных окатышей. так как отсутствует устройство для удаления избытка отработанного шлака в процессе плавки, Конструкция устройства вытягивания слитка из кристаллизатора выполнена таким образом, что вытягивание слитка осуществляется поочередно одной из кареток, причем ход каретки определяет длину отрезаемого слитка. Каждая каретка имеет индивидуальный привод вертикального и возвратно-горизонтального перемещения.

Следовательно, такое устройство имеет сложную конструкцию, габариты по высоте зависят от высоты отрезаемого слитка. Кроме того, при порезке слитка верхней каретки, нижняя каретка находится под ней, удерживая отрезаемый слиток. Срезаемый металл и образующийся шлак при резке по20

40 ромагнитной муфты 23, а для каретки 5 — из следящего золотника 18 и электромагнитной муфты 17. Маршевая скорость кареткам

4 и 5 для поднятия вверх задается гидрораспределителем 26, Для частичной разгрузки механизмов зажима б и 7 и кареток 4 и 5 установка снабжена механизмом компенсации нагрузки 12, установленным на выкатной тележке, который связан с регулятором

13 давления. Внутри механизмов зажима 6 и 7 расположены токоподводы. При достижении слитком 8 определенной длины производится порезка слитка устройством 19.

1 ил. падают на нижнюю каретку, что отрицательно сказывается на эксплуатационных качествах и надежности механизма вытя- гивания,Известна установка для электрошлакового переплава металлизованных окатышей, снабженная нерасходуемым электродом, дозаторами, рамой, на которой установлен кристаллизàTор со сливным носком, установленным в верхней части под углом к верхней крышке кристаллизатора, устройствами для порезки слитка и снятия гарнисажа, а также двумя токоподводами, расположенными в зажимных устройствах слитка, при этом одно из них смонтировано на вертикально перемещающейся каретке, другое — на выкатной тележке.

Как показали экспериментальные исследования известной установки, во время порезки слитка электрическая цепь не прерывается, но окатыши в этот момент не подаются, так как слиток не вытягивается, поэтому в зоне расплава качество слитка изменяется. Поэтому необходимо отрезать зту часть слитка. либо регулировать установку порезки слитка так, чтобы порезка производилась в зоне изменения качества слитка.

Цель изобретения — обеспечение качества слитков по всей длине за счет обеспечения стабильности процесса производства. Поставленная цель достигается тем, что установка для электрошлакового переплава мегаллизованных окатышей, содержащая электрод, раму, кристаллизатор со сливным носком, устройство для порезки слитка, дозаторы, токоподводы, расположенные внутри зажимных устройств. подвижную каретку, выкатную тележку и привод перемещения, снабжена двумя следящими гид1712437 равлическими системами перемещения, соединенными одним приводом и кинематически связанными с верхней и нижней подвижными каретками соответственно, и слитка.

На чертеже представлена установка; общий вид. 50

Установка содержит нерасходуемый электрод 1, дозаторы 2 с окатышами и легирующими компонентами, раму 3, верхнюю

4 и нижнюю 5 подвижные каретки с установленными на них зажимными устройствами 6 55 и 7 слитков, внутри которых расположены токоподводы, и выкатную тележку 9, На раме 3 установлен кристаллизатор 10 и шлакосборник 11., на выкатной тележке 9— механизм 12 компенсации нагрузки, который связан с регулятором 13 давления. Верхняя каретка 4 перемещается гидроцилиндром 14 и связана кинематически посредством цепи

1.5 и звездочек 16 со следящей гидравлической системой, состоящей иэ электромагнит- . 5 ной муфты 17 и следящего золотника. 18.

Нижняя каретка 5 снабжена устройством 19 для порезки слитка, перемещается цилиндром 20 и связана кинематически посредст-: вом цепи 21 и звездочек 22 со своей 10 следящей гидравлической системой, состоящей из электромагнитной муфты 23 и следящего золотника 24, Следящие системы имеют общий привод 25. Для сообщения

15 маршевой скорости кареткам 4.и 5 установка снабжена гидрораспределителем 26.

Установка работает следующим образом. . На каретку механизма 12 компенсации нагрузки устанавливается затравка. Карет- 20 ка 4 находится в крайнем нижнем, а каретка

15 — в крайнем верхнем положениях. Масло от маслостанции (не показана) через регуля- . тор 13 давления подается в телескопический гидроцилиндр механизма 12 25 компенсации и передвигает затравку вверх.

Зажимное устройство 6 захватывает затравку с помощью гидрораспределителя 26 маршевой скорости. Масло от маслос .ганции подается в цилиндр 14, который перемещает каретку вверх. Затравка входит в кристаллизатор 10.

Плавление окатышей и других шихтовых материалов осуществляется нерасходуемым

30 электродом 1 в медном водоохлаждаемом 35 кристаллизаторе 10. По ходу плавки в жидкйй шлак подаются шихтовые материалы доза-.: торами 2. По мере направления слиток 8 вытягивается из кристаллизатора 10 с рабо40 механизмом компенсации нагрузки с регу- 45 лятором давления, причем регулятор давления связан с устройством для порезки чей скоростью, равной скорости направления слитка.

Вытягивание осуществляется следующим образом.

Включается привод 25, являющийся задатчиком рабочей скорости, и электромагнитная муфта 23 следящей гидравлической системы, Так как одна из звездочек 22 следящей системы установлена на валу электромагнитной муфты, а другая связана со скалкой следящего золотника 24, то при включении электромагнитной муфты 23 ее звездочка, вращаясь, начинает перемещать цепь 21, а вместе с ней другую звездочку со скалкой золотника 24. Скалка золотника 24, перемещаясь вверх, открывает доступ масла в верхнюю полость гидроцилиндра 14.

Шток гидроцилиндра 14, опускаясь, переме-. щает вниз каретку 4 и установленное на ней зажимное устройство 6 со слитком 8. Наличие обратной связи между перемещающейся кареткой 4, следящей гидравлической системой и приводом 25 обеспечивает стабильность скорости перемещения каретки.

Так при большем поступлении масла в гидроцилиндр 14, каретка 4 перемещается с большей скоростью, чем скорость привода

25, появляется слабина в цепи 21; при этом скалка золотника 24 опускается, уменьшая

;количество поступающего масла в гидроцилиндр 14, скорость перемещения штока, а вместе с ним каретки, уменьшается. Если скорость становится меньше задаваемой, то цепь 21 натягивается и поднимает скалку золотника 24, доступ масла в гидроцилиндр

14 увеличивается, скорость каретки 4 также увеличивается. Следящая гидравлическая система моментально реагирует на любое отклонение скорости перемещения каретки

4 от задаваемой приводом 25 и приводит эти скорости в соответствие. Когда каретка 4 достигает своего крайнего нижнего положения, включается электромагнитная муфта

17. Благодаря звездочкам 16 и цепи 15 скалка золотника при натяжении на цепи поднимается и открывает доступ масла в верхнюю полость гидроцилиндра 20. Шток гидроцилиндра 20, а вместе с ним и каретка 5 перемещаются вниз с той же скоростью, что и каретка 4, так как следящие системы их работают от одного привода 25. Обеспечение стабильности скорости перемещения каретки 5 аналогично описанному для каретки 4.

Зажимное устройство 7 захватывает слиток 8 и вытягивает его некоторое время из кристаллизатора 10 вместе с зажимным устройством 6, а затем зажимное устройство 6 отпускает слиток. Совместное их перемещение необходимо для того, чтобы вести процесс без перерыва электрической цепи, 1712437

20

40 жащая электрод, раму,. кристаллизатор со сливным носком, устройство для порезки

45 слитка. дозаторы, токоподводы, располо50

55 так как токоподвод размещен внутри зажимных устройств.

Электрическая муфта 23 отключается, скалка золотника 24 приходит в исходное положение и перекрывает доступ масла в гидроцилиндр 14. Гидрораспределитель 26 маршевой скорости включается и подает масло в нижнюю полость гидроцилиндра 14, Каретка 4 перемещается вверх, а каретка 5 с зажимным устройством 7 продолжает вытягивать слиток 8. Когда каретка 5 достигает крайнего нижнего положения. каретка 4 начинает перемещаться с той же скоростью, что и каретка 5 вниз, зажимное устройство

6 захватывает слиток 8 и вытягивает его, а 1 зажимное устройство 7 освобождает слиток, каретка 5 с маршевой скоростью перемещается вверх при включении гидрораспределителя 26, Цикл перехвата слитка 8 и его вытягивание .повторяется. Совместное перемещение кареток 4 и 5 может быть не только для момента перехвата, но и для большей надежности удержания слитка, так как масса слитка все время возрастает, сли, ток увеличивается по длине. Увеличиваясь по длине, слиток 8 достигает каретки механизма 12 компенсации нагрузки. Поступление масла в телескопический гидроцилиндр и слив его производится посредством регулятора 13 давления. Таким образом, часть нагрузки от веса слитка воспринимается механизмом 12 компенсации нагрузки. Это позволяет разгрузить устройства 6 и 7 для зажима слитка и каретки 4 и 5, что положительно сказывается на их эксплуатационной надежности.

Когда слиток 8 достигнет необходимой длины, производится его порезка. Порезка слитка производится одновременно с. его вытягиванием кареткой 5,на которой установлено устройство 19 для порезки слиткаЯо сле порезки слитка от устройства 19 порезки подается сигнал на регулятор 13 давления, который переключает сливную магистраль от механизма 12 компенсации нагрузки на слив без дросселирования, что обеспечивает быстрое перемещение отрезанного слитка вниз, выкатная тележка 9 . выводит его в зону разгрузки. Быстрое опу-. скание отрезанного слитка обеспечивает беспрепятственное продолжение вытягивания слитка из кристаллизатора.

Объем обработанного шлака в процессе плавки возрастает, достигает сливного нос-. ка и самотеком сливается в шлакосборник

11. Обеспечение установки двумя следующими гидравлическими системами с одним общим приводом и. наличие индивидуальной обратйой связи между каретками и этими системами позволяет вести поочередное вытягивание слитка двумя каретками с постоянной рабочей скоростью и в момент перехвата слитка перемещать каретки с одинаковой скоростью, так как у них общий привод, задающий рабочую скорость. Установка под нижней кареткой устройства для порезки слитка позволяет одновременно с вытягиванием слитка производить порезку слитка, и в то же время не загрязнять.шлаком и срезаемым металлом механизмов зажима, что положитеЛьно сказывается на работе этих механизмов. Снабжение установки механизмом компенсации нагрузки с регулятором давления позволяет принимать частично нагрузку от веса слитка на этот механизм, следовательно, частично разгрузить механизмы зажима слитка и перемещения кареток, что положительно отражается на эксплуатационной надежности этих механизмов. Наличие связи между устройством для порезки слитка и регулятором давления обеспечивает переключение сливной магистрали от механизма компенсации нагрузки на слив без дросселирования, а следовательно, быстрое опускание слитка, что не препятствует дальнейшему вытягиванию слитка, Попеременным вытягиванием слитка двумя каретками получают слитки большой длины, гораздо превышающей ход каретки. Следовательно, габариты установки по высоте меньше, чем в известных установках.

При применении предлагаемой установки позволяет получить качественные слитки по всей длине за счет обеспечения стабильности, рабочей скорости вытягивания слитка из кристаллизатора в процессе плавки, а также в момент его порезки.

Формула изобретения. Установка для электрошлакового переплава металлизованных окатышей, содерженные внутри зажимных. устройств, подвижную каретку и выкатную тележку, привод перемещения, отличающаяся тем; что, с целью обеспечения качества слитков по всей длине за счет стабильности процесса производства, она снабжена двумя следящими гидравлическими системами перемещения; соединенными одним приводом и кинематически связанными с верхней и нижней подвижными каретками соответственно, и механизмом компенсации нагрузки с регулятором давления, причем регулятор давления связан с устройством для порезки слитка.