Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Електродуговий плазмотрон для глибинної обробки мідних сплавів, що включає корпус та розташований у ньому сильфон, усередині якого до верхнього фланця прикріплено пересувний електрод з каліброваним отвором, який з'єднує порожнину сильфона з зоною горіння дуги, та анод, який відрізняється тим, що частина корпусу плазмотрона, яка занурюється в рідкометалеву ванну, ізольована від контакту з розплавом трубою з вуглецевого матеріалу та шаром вогнетривкої набивки товщиною не менше 5 мм, що розташований між корпусом та трубою, яка кріпиться до анода зі змінним соплом та разом з ним розташована співвісно з корпусом.

Текст

Електродуговий плазмотрон для глибинної обробки мідних сплавів, що включає корпус та розташований у ньому сильфон, усередині якого до верхнього фланця прикріплено пересувний електрод з каліброваним отвором, який з'єднує порожнину сильфона з зоною горіння дуги, та анод, який відрізняється тим, що частина корпусу плазмотрона, яка занурюється в рідкометалеву ванну, ізольована від контакту з розплавом трубою з вуглецевого матеріалу та шаром вогнетривкої набивки товщиною не менше 5 мм, що розташований між корпусом та трубою, яка кріпиться до анода зі змінним соплом та разом з ним розташована співвісно з корпусом. Винахід відноситься до металургії та ливарного виробництва і може бути використаним при рафінуванні та модифікуванні мідних сплавів. Відомий заглибний електродуговий плазмотрон (патент РФ № 2042288, МПК Н05В7/22, 1995), який має анод у вигляді зовнішньої труби. Усередині аноду вздовж його осі розміщений електрод з осьовим отвором. Анод має глухий наконечник з пористого матеріалу (графіту) з відкритою пористістю 10-30%. Усередині наконечнику розташована витратна вставка з отворами, яка з'єднує зону дуги з порожниною між дном наконечника і вставкою. В цьому плазмотроні збудження плазмової дуги здійснюють переміщенням центрального електроду за допомогою важільного механізму. Недоліком такого плазмотрону є складність конструкції, а також те, що при раптовому припиненні подачі плазмоутворюючого газу метал проникає у плазмотрон і він не працює. Відомий також електродуговий плазмотрон (патент США № 3604189, МПК Н05В5/12, 1971), який має пристрій для автоматичного підпалу дуги, один електрод якого виконаний пересувним та з'єднаний з електромагнітом, обмотка якого включена в ланцюг основної електричної дуги. При з'єднанні електродів між собою виникає електрич ний струм і спрацьовує електромагніт, який роз'єднує електроди і розтягує дугу. Недоліком плазмотрону є складність виготовлення пересувного електроду з електромагнітом, низька надійність роботи конструкції. При наявності в плазмотроні соленоїда його необхідно захищати від теплового випромінювання, що ускладнює конструкцію плазмотрону. Найбільш близьким (прототипом) до запропонованого винаходу щодо досягнутого результату є заглибний електродуговий плазмотрон (патент України № 75751, МПК Н05В7/18, 2006), який має корпус і пересувний електрод. Плазмотрон обладнаний сильфоном, усередині якого до верхнього фланця прикріплено електрод з каліброваним отвором, що з'єднує порожнину сильфону з зоною горіння дуги. Недоліком цього електродугового плазмотрону є те, що при обробці ним мідних розплавів, а також інших з більш високою температурою плавлення ніж алюмінієві сплави, його металевий корпус швидко зношується. Це обумовлено взаємодією матеріалу корпуса з рідким металом при високих температурах. Виготовлення корпусу з графіту, який не взаємодіє з вказаними сплавами, неможливо із-за його пористості та невеликої міцності. (19) UA (11) 92633 (13) C2 (21) a200810985 (22) 08.09.2008 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) НАЙДЕК ВОЛОДИМИР ЛЕОНТІЙОВИЧ, НАРІВСЬКИЙ АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ДУБОДЄЛОВ ВІКТОР ІВАНОВИЧ, САВЄНКОВ ЮРІЙ ДМИТРОВИЧ, ГАНЖА МИКОЛА СЕРГІЙОВИЧ, ГОРЮК МАКСИМ СТЕПАНОВИЧ (73) ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) RU 2042288 C1; 20.08.1995 UA 75751 C2; 15.05.2006 GB 900974; 28.08.1957 US 5393952; 28.02.1995 US 5103072; 07.04.1992 3 92633 4 Метою запропонованого винаходу є розробка втулкою 9 і пружиною 8. Одночасно з розтискуванконструкції електродугового плазмотрону, що доням сильфону пересувний електрод піднімається зволяє при ефективному процесі рафінування ровгору. При цьому між наконечником і соплом 3 зплаву підвищити надійність його роботи та термін відбувається запалювання електричної дуги. У експлуатації при глибинній обробці мідних сплавів. зону горіння дуги з порожнини сильфону через Поставлена мета досягається тим, що запрокалібрований отвір 10 і наконечник 11 поступає понований електродуговий плазмотрон для глиплазмоутворюючий газ. При переміщенні пересувбинної обробки мідних сплавів, який має металеного електроду 4 догори стискується пружина 8. вий корпус та сильфон, усередині якого до По мірі зносу змінного наконечника 11 (див. верхнього фланця прикріплено пересувний електФіг.) вставку 3 угвинчують в анод 2. Це дозволяє род з каліброваним отвором, що з'єднує порожнипідтримувати постійною відстань між електродами ну сильфону з зоною горіння дуги, згідно з винахоі більш тривалий час експлуатувати плазмотрон дом, частина корпусу плазмотрона, що без їхньої заміни. занурюється в рідкометалеву ванну, ізольована Після запалювання плазмової дуги плазмотвід контакту з розплавом шаром вогнетривкої нарон занурюють в ківш з рідким металом. Ввімкнебивки та трубою з вуглецевого матеріалу, яка ний плазмотрон занурюють в розплав на глибину центрується відносно корпуса анодом зі змінним частини корпусу, яка захищена вуглецевою трусоплом. При цьому товщина шару набивки склабою та набивкою. Після занурення плазмотрону дає не менше 5 мм. обробляють розплав високотемпературним іонізоТаке технічне рішення дозволяє підвищити ваним газом. Після закінчення процесу обробки надійність роботи плазмотрону та збільшити терплазмотрон витягують з розплаву, відключають мін його експлуатації при рафінуванні мідних джерело струму і подачу газу до плазмотрону. В сплавів. результаті падає тиск газу в порожнині і відбуваНаявність труби з вуглецевого матеріалу ється його стиснення за рахунок пружини 8. В ре(графіт, графітошамот або інші), та набивки дозультаті цього відбувається замикання електроду зволяє надійно захищати металевий корпус плазна анод і перекриття сопла плазмотрону. Після мотрону від контакту його з рідким металом. цього операція повторюється. Наявність вогнетривкої набивки між корпусом і Запропонований електродуговий плазмотрон вуглецевою трубою забезпечує також ущільнення пройшов випробування при обробці бронзи внутрішньої порожнини в плазмотроні. Суміш поБрА9ЖЗЛ в заводських умовах. Обробку сплаву рошку корунду та азбестового дрібняку, яка спечездійснювали в ковші місткістю 0,5 т при темперана на неорганічному зв'язуючому, (наприклад, на турі 910-920°С. Струм на плазмотрон надходив від ортофосфорній кислоті ) забезпечує вогне- та трівипрямлячу ВДУ-504УЗ. щинотривкість набивки при температурних розшиЗбирання плазмотрону здійснювали таким чиреннях металевого корпусу і вуглецевої труби. ном. Спочатку корпус плазмотрону розміщували в Товщина шару набивки повинна бути не менше 5 графітовій трубі. Потім встановлювали на різьбі мм. При меншій товщині шару складно забезпечианод так, що між торцем корпуса і анодом залити рівномірне ущільнення набивки по висоті та шався зазор. Після цього плазмотрон ставили в діаметру труби. В результаті цього зменшується вертикальне положення і за допомогою проточки в стійкість набивки при експлуатації плазмотрона. аноді центрували графітову трубу відносно корпуНа Фігурі представлено заглибний електродуса. При цьому відстань між внутрішньою стінкою говий плазмотрон, який складається з корпусу 1, графітової труби та корпусом складала 6 мм. В аноду 2, та змінної вставки 3 з соплом. Виконаний цей зазор, за допомогою сталевого стриженя, заз порожниною пересувний електрод 4 закріплено бивали суміш з порошку корунду та азбестового до верхнього фланцю сильфона 5. Корпус плазмодрібняка в співвідношенні 3:1. В якості в'яжучого трону ізольований від розплаву шаром 6 вогнетвикористовували ортофосфорну кислоту в кількосривкої набивки і трубою 7 з вуглецевого матеріалу. ті 2-2,5% від маси суміші. Після закінчення набиТруба 7 центрується відносно корпусу плазмотровання сумішшю анод угвинчували далі в корпус ну анодом 2. Пружина 8 через регулюючу втулку 9 плазмотрона. В результаті цього досягали гарного притискує верхній фланець з електродом 4 до соущільнення плазмотрону. Зібраний плазмотрон пла у вставки 3. Порожнина сильфону підключена сушили при температурі 490-500°С протягом 2 до магістралі плазмоутворюючого газу і через кагодин. Після сушки набивку в плазмотроні спікали лібрований отвір 10 у пересувному електроді 4 і при температурі 850-860°С протягом 3 годин. отворі у змінному наконечнику 11 з'єднана з зоною Випробування засвідчили, що конструкція загоріння дуги. Від механічних пошкоджень сильфон пропонованого електродугового плазмотрону для захищає кожух 12. глибинної обробки мідних сплавів надійна в ексЗапропонований електродуговий плазмотрон плуатації. Протягом місяця при двозмінній роботі працює таким чином. За допомогою редуктора плазмотрон не виходив з ладу. За цей час 2 рази встановлюють необхідний надлишковий тиск газу, змінювали графітову вставку в аноді 2. Також який забезпечує розтиск сильфону і потрібний ровстановили, що навіть при локальних зруйнуванзхід на плазмотрон. Надлишковий тиск газу заленях та тріщинах в графітовій трубі, яка занурюєтьжить від ємкості ковша і діаметру отвора 10 в песя в розплав, плазмотрон можна експлуатувати ресувному електроді 4. Діаметр визначається протягом 5-6 робочих змін без порушення техноекспериментально чи розраховується. При ствологічних режимів обробки мідних сплавів. ренні надлишкового тиску в порожнині сильфону останній розтягується на висоту, яка обмежується 5 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 92633 6 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Plasma-arc plasmatron for deep processing of copper alloys

Автори англійською

Naidek Volodymyr Leontiiovych, Narivskyi Anatolii Vasyliovych, Dubodelov Viktor Ivanovych, Savenkov Yurii Dmytrovych, Hanzha Mykola Serhiiovych, Horiuk Maksym Stepanovych

Назва патенту російською

Электродуговой плазматрон для глубинной обработки медных сплавов

Автори російською

Найдек Владимир Леонтьевич, Наривский Анатолий Васильевич, Дубоделов Виктор Иванович, Савенков Юрий Дмитриевич, Ганжа Николай Сергеевич, Горюк Максим Степанович

МПК / Мітки

МПК: H05B 7/18, C22B 9/21

Мітки: глибинної, обробки, плазмотрон, електродуговий, сплавів, мідних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-92633-elektrodugovijj-plazmotron-dlya-glibinno-obrobki-midnikh-splaviv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електродуговий плазмотрон для глибинної обробки мідних сплавів</a>

Подібні патенти