Електродуговий пристрій для очищення прокату

1. Електродуговий пристрій для очищення прокату, переважно катанки, що включає джерело живлення, електродугову камеру з кільцевими електродами, збудник дуги, магнітні навії, натяжні 3 джерела живлення, а також поліпшити якість обробки поверхні і скасувати забрудненість атмосфери токсичними газами за рахунок удосконалення конструкції комбінованої дії плазми розряду електродуги і термічно диссоціюючого середовища. Поставлена задача розв'язується завдяки тому, що електродуговий пристрій для очищення прокату, переважно катанки, який включає в себе джерело живлення, електродугову камеру з кільцевими електродами, збудник дуги, магнітні навії, натяжні ролики для центрування прокату по осі пристрою, обладнане принаймні двома модулями для очищення, електроди яких виконані у вигляді сопел Лаваля і електрично пов'язані з полюсами джерела живлення, а канал подачі середовища для витіснення повітря із камери підключений до порожнин охолодження електродів, з'єднаних з камерою електродуги через завихорювачі; крім того, вихідні ділянки камери електродуги виконані із високотемпературного діелектричного матеріалу і обладнані водоохолоджуваними трубками з ребрами охолодження на внутрішній поверхні. Завдяки такій конструкції електродугового пристрою для очищення прокату, переважно катанки, досягаються наступні переваги: спрощується конструкція пристрою і підвищується надійність за рахунок скасування вакуумної камери із динамічними ущільнювачами і використання кратного числа модулів, принаймні, двох, що виключають підключення виробу до полюса джерела живлення; покращується якість обробки поверхні і скасовується забрудненість атмосфери за рахунок удосконалення конструкції для комбінованої дії плазми розряду електродуги і термічно диссоціюючого середовища. Конструкція електродугового пристрою для очищення прокату, переважно катанки, пояснюється кресленням на фіг.1, на якому показана принципова компонувальна схема пристрою в розрізі. Електродуговий пристрій для очищення прокату, переважно катанки, містить принаймні два модулі 1, що складаються з кільцевих електродів 2 з ребрами охолодження 2а, утворюючих камери електродуг 2б, магнітних навіїв 3, вихрових камер 4. Модулі ізольовані один від одного трубчастими втулками 5, виконаними із високотемпературного діелектричного матеріалу, і стійками 6 через ізолятори 7 закріплені на спільній рамі 8. Вихідні ділянки 9 електродугових камер також виконані з високотемпературного діелектричного матеріалу і на кінцях обладнанні водоохолоджуваними мідними втулками 10 із ребрами на внутрішній поверхні 10а, за якими розташовані патрубки 11 для виводу з електродугових камер газового середовища і продуктів очищення в ємкості 12. Натяжні ролики 13 змонтовані за вихідними ділянками електродугових камер 2б і призначені для утворення натягу і центрування катанки по осі камери і пристрою загалом. Клеми джерела живлення "-" і "+" (джерело живлення на фіг.1 не показане) під'єднані до електродів 2, до яких також підведені дроти від збудника дуги-осцилятора (на фиг. 1 не показаний). Пат 53912 4 рубок подачі середовища 14 для витіснення повітря з камери підключений до порожнин охолодження електродів 2 трубопроводами 15, а вихідні патрубки порожнин охолодження електродів 2 з'єднані гнучкими трубопроводами 16 з вихровими камерами 4. Електроди 2 виконані у вигляді сопел Лаваля. Симетрично модулям очищення встановлена центруюча втулка 17, яка за допомогою стійки 18 через ізолятор 7 закріплена на спільній рамі 8. Патрубок подачі середовища 14 приєднаний до ємності 19, призначеної для підготовки середовища. Електродуговий пристрій для очищення прокату, переважно катанки, працює наступним чином. Готується середовище для витіснення повітря в ємкості 19 і через патрубок подачі середовища 14 по трубопроводах 15 упроваджується у порожнини охолодження електродів 2, потім по трубопроводах 16 надходить в завихрювальні камери 4, а звідти під закручуванням надходить в електродугові камери 2б. Потім подається напруга на електроди 2. Включається привід переміщення катанки (прокату) (на фиг. 1 привід не показаний) з одночасним включенням збудника дуги-осцилятора. Запалення дуг 20, 21 відбувається в зоні мінімальної відстані між електродами 2 і катанкою 22 (це зона критичного перерізу електродів 2), які потоком рухомого газового середовища переміщаються в зону максимальної міжелектродної відстані. За рахунок магнітного поля навіїв 3 електричних дуги стабілізуються в зоні максимальної напруженості магнітного поля, тобто по центру навіїв. Електричний струм протікає по ланцюгу: "+" електроду 2, другі й за ходом руху катанки модулю - дуговий розряд 20 - ділянка катанки між двома модулями - дуговий розряд 21 - "-" електроду першого за ходом руху катанки модуля. У розрядній камері відбувається горіння двох електричних дуг 20 і 21. Унаслідок низького питомого опору катанки падіння напруги дорівнюватиме нулю і відповідно потенціал катанки також дорівнюватиме нулю. Опорні плями дуги, які переміщуються по рухомій катанці під дією магнітного поля, виконують її очищення від оксидів і забруднень за рахунок їх руйнування, оплавлення і випару. Охолодження електродів 2 газовим середовищем із подальшим введенням її в розрядні камери забезпечує високий ресурс роботи електродів в режимі дифузної прив'язки опорних плям дуги. Очищена в камері електродуги катанка 22 надходить в зону водоохолоджуваних трубок 10, де відбувається її охолодження. Продукти очищення виносяться з камери електродуги плазмовим потоком, а за зоною водоохолоджуваних втулок потоком газового середовища виводяться із камери через патрубки 11 в ємкості 12. Оцінку ефективності процесу очищення поверхні катанки від окалини проводили на експериментальному електродуговому пристрої запорізького відділення НПО «Донікс» з використанням двох модулів (електродів) при наступних параметрах: струм дуги 80А, напруга на дузі 160В, напруже 5 53912 ність магнітного поля 0,05Тл, швидкість переміщення катанки 0,35м/с. Міра очищення від окалини поверхні катанки діаметром 6,5мм із сталей Св08, Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 30ХГСА, 70 склала 95-98% при твердості поверхні 120-220НВ і шорсткості Rа=2,8-3,5мкм. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601