Дугова піч постійного струму

1. Дуговая печь пос тоянного тока, с о держащ ая корпу с печ и, в подине которого установлен э лектрод, выполненный в виде металлического стержня, верх ний торец ко торого ус тановлен в днище под ины, а ниж ний тор е ц с оед и не н с нако неч ник ом, и водоох лажд аемую гильзу из тепло- и э лект ропроводного материала, окружающую вы ступающий за пред елы под ины учас ток металлического с тержня, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена с ис темой упругого закрепления металлического с тержня, выполненной в вид е пружин, закрепленных между непод вижным у пором связанным с печью, и подвижным у пором, соед иненным с наконечником, а металлический с тержень установлен в гильзе с зазором д ля компенсации его расширения и сжатия. 2. Печь по п. 1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сис тема упругого закрепления металли ческого с тержня выполнена в вид е пружин, закрепленных между неподвижным упором, с вязанным с печью, и под вижным упором связанным с наконечником. 3. Печь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что при выполнении пруж ин в виде пружин сжатия непод вижный у пор располо жен между под иной печи и подвижным упо ром. 4. Печь по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч то на к онцах пруж ин с о с тороны по движных упоров ус тановлены демпферы. Изобретение относ ится к э лектротермии. Цель изобретения - повыш ение с тойкости электрод а. На фиг. 1 предс тавлено схематическое изображение дуговой печи. На фиг. 2 - продольный разрез под ины печи. Дуговая печь сос тоит из внешней металлической оболочки 1, вну три которой нах одитс я фу теровка 2 В печи расположена метал личес кая масс а 3. рас плавляемая электрическими дугами, горящ ими между ней и электродами 4. Подвод тока к массе 3 осущес твляется э лектрод ом 5, выполненным в вид е металлического с тержня, верхний торец которого ус тановлен в д нище подины, а нижний торец с оед инен с вод оохлаждаемым наконечник ом 6, пред назначенным д ля соед инения с вывод ом ис точника питания. Нижняя час ть э лектрод а 5 и наконечника 6 окружены гильзой 7 из теплопровод ного материала, прич ем э лектрод 5 ус тановлен в гильзе с зазором 8, а между С > О 11249 наконечником б и гильзой 7 предусмотрен лишь механический лифт, необходимый для перемещения наконечника 5. Охлаждение электрода 5 обеспечивается отводом тепла от гильзы 7 и наконечника, в дуговой печи имеется небольшое углубление, где после каждой плавки остается небольшое количество металла, предназначенное для облегчения плавления полой засыпки в самом начале процесса. В результате в холодном состоянии находящийся в углублении металл при остывании опирается на основание углубления, что вызывает подъем металлического стержня, который из-за теплового сжатия свободно перемещается относительно гильзы. При этом было замечено, что в конце цикла охлаждения продольное сокращение подвижного участка подового электрода может достигать нескольких миллиметров Подъем стержня сопровождается появлением механических напряжений в системе упругого закрепления (приведенной в состояние сжатия или растяжения) при подаче напряжения на печь происходит плавление находящегося в углублении металла, затем начинает плавиться металлический стержень. В системе упругого закрепления действуют механические напряжения от предыдущего сжатия и она возвращается в равновесное состояние, при этом она за счет оттягивания стержня от печи возвращает ее в исходное состояние. Наличие зазора между стержнем и гильзой способствует возвращению системы упругого закрепления в исходное состояние. Вследствие радиального расширения стержня при нагреве, он не оказывает боковое давление на гильзу. Применение системы упругого закрепления позволяет в холодном состоянии, зазор между стержнем и гильзой возвращать стержень в исходное состояние, что предотвращает сокращение длины стержня при продольной усадке. Кроме того, на внешней боковой поверхности гильзы 7 предусмотрены винтообразные параллельные друг другу выемки. Для герметичного закрывания выемок на гильзе 7 устанавливается металлический кожух 9, снабженный по концам средствами для входа и выхода охлаждающей жидкости, в качестве которой желательно использовать воду, очищенную от минеральных частиц. В нижней части наконечника 6 предусмотрена практически цилиндрическая полость 10, открытая с нижнего конца. В полости 10 размещается сердечник 11 цилиндрической формы. Для герметичного закрывания полости 10 предусмотрена металлическая пластинка 12. в которой сделаны два отверстия для 4 герметичного сообщения с вводом и выводом для воды. Электрическое соединение электрода 5 осуществляется через гильзу 7 и через нако-5 нечник 6, которые образуют две параллельные ветви электрической цепи для подключения к электроду, продолжением электрической цепи служит медная пластинка 13, подсоединенная к выводу источника питания (не 10 показанного иа черт.) Пластинка контактирует одновременно с гильзой 7 и с наконечником 6. Для сохранения механического зазора, необходимого для перемещения электрода 5, 15 между наконечником 6, гильзой 7 и пластинкой 13 предусмотрены скользящие электрические контакты. В рассматриваемом варианте конструкции также электрические контакты об20 разуются тремя медными кольцами 14, состоящими из элементов типа "листовая пружина". Каждое кольцо вставляется в кольцевую выемку, выполненную во внутренней периферийной поверхности гильзы 25 7 и соединительной пластинки 13 с тем, чтобы гибкая часть кольца 14 находилась в постоянном упругом контакте с боковой поверхностью наконечника 6. Важной особенностью данного изобре30 тения является то, что предусмотрена система упругого закрепления наконечника 6, которая при начале плавки (подаче напряжения на печь) может отвести подвижную часть (а именно электрод 5 и соединенный с 35 ним наконечник 6) в заданное при сборке исходное положение. В изображенном на фиг. 2 примере исполнения система упругого закрепления состоит в основном из пружин сжатия, об40 разованных металлическими шайбами 15 конической формы, называемыми дисками Бельвили или тарельчатыми пружинами, собранными по две с противоположной конусностью. Пружины смонтированы на 45 направляющей колонке 16 и опираются одним своим концом в подвижный упор 17, соединенный с подвижным участком наконечника 6, а другим концом - в неподвижный упор, соединенный с оболочкой печи и 50 расположенный между оболочкой 1 и подвижным упором 17. В данном примере конструкции неподвижный упор образован пластинкой 13 электрического соединения, тогда как подвижный упор образован по55 движным заплечиком 17, соединенным за счет сварки с пластинкой 12, закрывающей полость 10 наконечника б. Колонки 16 соединяются с пластинкой 13 винтовым соединением На другом свободном конце колонок желательно предус 11249 6 мотреть демпфер 18. также образованный Так, электрические контакты 14, образованные медными кольцами из элементов тарельчатыми пружинами. Такой демпфер типа плоских пружин, не обязательно должустанавливается между заплечиком 17, поны иметь упругую опору на наконечник 6. движным вдоль направляющей колонки 16 и затяжной гайкой 19, позволяющей произ- 5 Однако необходима упругая опора на гильзу 7 и медную пластинку 12, в этом случае водить регулировку начального сжатия углубления, в которых располагаются пружин. По концам каждой пружины прекольца, делаются на боковой поверхности дусмотрены плоские опорные шайбы 20 наконечника. Например, в качестве электрического Закрепление устройства по данному 10 соединителя можно использовать саму креизобретению относительно оболочки печи пежную пластину 21, в этом случае ее желавыполняется с помощью опорной плиты 21, тельно изготовить из меди. с которой сварным швом скрепляется кожух Упругое соединение подвижной части 9. Плита 21 устанавливается под оболочкой через электроизоляционную прокладку 22 и 15 можно также обеспечить с помощью иных крепится к оболочке 1 изолированными винсредств. Систему из пружин сжатия можно заменить на систему из пружин, работаютами 23. щих на растяжение и подвергаемых удлинеИзобретение не ограничивается раснию при усадке сердцевины во время смотренным выше вариантом реализации и охватывает различные варианты, содержа- 20 остывания. В этом случае подвижной упор щие отличительные признаки, указанные в 17 должен быть помещен между оболочкой приложенных патентных притязаниях печи 1 и неподвижным упором пружин. 13 11249 „Д __ Упоряд ник М. Жак Замовлення 4055 Техред М.Моргентал _ Коректор Л Филь Тираж Підписне Державне патентне від омс тво України, 254655. ГСП, К иїв-53. Л ьвівс ька пл., 8 Відкрите акціонерне товарис тво "Патент", м. Ужгород, ву л. Гаг аріна, 101