Патент ссср 434628

пп 434628

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.04.72 (21) 1778591/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 12.11.74 (51) М. Кл. Н 05b 7/08

F 27д 11/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.365.22 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Кашин, А. А. Беляев, Г. Х. Васюков, В. Г. Семенов, Е. Л. Клибанов и В. М. Лядухин

Институт металлургии им. А. А. Байкова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДУГОВОЙ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области черной и цветной металлургии и может быть использовано для выплавки слитков металла из измельченных материалов или порошков в дуговых вакуумных печах.

Известен нерасходуемый электрод для дуговой плавки измельченных металлов в водоохлаждаемый кристаллизатор, содержащий водоохлаждаемый металлический держатель с закрепленными на нем сплошным наконечником из вольфрама, графита или карбидов тугоплавких металлов, полость которого заполнена переплавляемым металлическим порошком, поступающим через шнековый питатель, а в днище выполнен осевой канал.

Цель изобретения — повышение стабилизации горения дуги.

Для этого внутренняя поверхность наконечника выполнена в форме усеченного конуса, расширяющегося книзу, осевой канал закрыт пробкой из псреплавляемого металла, а в качестве держателя использован корпус шнекового питателя.

Благодаря такому конструктивному оформлению в одном электроде удается совместить две части: расходуемую и нерасходуемую. Нерасходуемая часть — наконечник, изготовленный из тугоплавкого материала, а расходуемая — измельченный металл, заключенный в камеру наконечника. При этом для первоначального удержания измельченного металла в нижнее отверстие наконечника, соединяющее камеру с рабочей поверхностью электрода, вставлена пробка из переплавляемого метал5 ла, которая одновременно служит для возбуждения дуги в глубоком вакууме.

Использование описываемого электрода для плавки измельченных металлов позволяет: вопервых, использовать для перегрева измель10 ченного металла и его плавления ту часть тепла, которая рассеивается на электроде; во-вторых, проводить плавку в глубоком вакууме, так как после расплавления пробки расплавленный измельченный металл каплями стекает

15 через выходное отверстие из камеры наконечника (поскольку пары металла вместе с расплавленными каплями проходят через весь электродуговой промежуток, процесс можно проводить при любом давлении как в атмосфе20 ре газов, так и при глубоком вакууме), и в-третьих, использовать большую часть энергии дуги прямого действия для перегрева расплавленного металла. Одновременно электрод позволяет использовать положительный эф25 фект дугового разряда с полым катодом, заключающийся в резком уменьшении эрозии катодного материала и повышения стабильности горения дуги.

На чертеже изображен предлагаемый элек30 трод.

434628

Составитель Г. Рабинович

Редактор Е. Караулова

Техред P. Юсипова

Корректор М. Лейзерман

Заказ 3008/9 Изд. № 1790 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного, комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Электрод состоит из вертикального шнекового питателя 1 с дозатором 2, тугоплавкого наконечника 3, измельченного металла 4, заполняющего камеру наконечника, пробки 5, скрепленной с наконечником. Шнековый питатель в нижней части имеет гнездо с резьбой, в которое ввинчен наконечник, имеющий кольцевую проточку а и отверстие б.

Наличие кольцевой проточки а способствует уменьшению потерь тепла от наконечника, а отверстие б в боковой стенке наконечника— форсированию процесса вакуумирования измельченного металла. Для предотвращения задержки измельченного металла в верхней части камеры наконечника, камера выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося книзу, с углом 3 — 6 между образующей конуса и осью.

Плавка с использованием предлагаемого электрода проводится следующим образом.

Камеру печи откачивают до необходимого давления и включают охлаждение. Напряжение от источника питания подключают к печи: минус — на электрод, плюс — к подвижному днищу. Для зажигания дуги электрод опускают до соприкосновения пробки 5 электрода с затравкой кристаллизатора, а затем поднимают. После расплавления пробки 5 дуга концентрируется на кромке внутреннего отверстия наконечника 3. Это приводит к расплавлению измельченного металла 4, находящегося в нижней части камеры наконечника, и капельному переносу расплавленного металла на затравку. При этом слой измельченного металла, находящийся над расплавом, образующимся в камере наконечника, спекается и удерживает

5 верхние слои шихты, так как диаметр выходного отверстия наконечника выполнен меньшим по сравнению с нижним диаметром конуса, образующего камеру наконечника. При помощи шнека держателя (его непрерывного

10 вращения в процессе плавки) на измельченный металл передается давление, предотвращающее задержку его в полости камеры. В то же время при помощи шнека в камеру наконечника поступают новые порции измельчен15 ного металла так, что полость камеры оказывается постоянно заполненной.

Предмет изобретения

Электрод для дуговой плавки металлов и

20 сплавов, содержащий водоохлаждаемый держатель и наконечник из тугоплавкого материала, в днище которого выполнен осевой канал, а полость заполнена переплавляемым металлическим порошком, подаваемым в нее

25 шнековым питателем, отличающийся тем, что, с целью повышения стабилизации горения дуги, внутренняя поверхность наконечника выполнена в виде усеченного конуса, расширяющегося книзу, осевой канал закрыт проб30 кой из переплавляемого металла, а в качестве держателя наконечника использован корпус шнекового питателя.