Електронно-променева установка

1 Електронно-променева установка, яка містить камери заготівки, плавки, формування зливка та електронно-променевого нагрівача, проміжну ємність, кристалізатор, стіл з розташованими на ньому елементами утримання зливка, піддон та механізм його переміщення, механізм подачі заготівки, яка відрізняється тим, що стіл розташований в камері формування зливка та має щонаименш два прохідних отвори, де встановлені кристалізатори, які мають в нижній частині вікна та пальці, які мають можливість переміщуватись в порожнину кристалізатора на кут 90°, а по зовнішньому колу стіл містить вінець шестерні, кінематично з'єднаної з приводом його обертання, при цьому верхня частина піддону має вигляд зуба, виконаного під кутом 30-45° до його осі, піддон забезпечений по колу втулкою, розташованою СПІВВІСНО йому, причому піддон та втулка мають можливість переміщення один відносно одного 2 Електронно-променева установка по п 1, яка відрізняється тим, що поворотний стіл має фіксатор, який забезпечує сполучення кристалізатора та зливного носка 3 Електронно-променева установка по пп 1 або 2, яка відрізняється тим, що камера формування зливка з'єднана з камерою його вивантаження за допомогою шлюзового модуля О Винахід відноситься до галузі спеціальної електрометалургії та може бути використано для отримання зливків високої якості із металів та сплавів ВІДОМІ електронно-променеві установки включаючі вакуумні камери заготовки, плавки, електронно-променеві нагрівачі, кристалізатор, проміжна МІСТКІСТЬ, механізм подачі переплавляємої заготівки та витягування зливка (див А с СРСР №213068 від 25 12 67р МКИ С21С та 18В, Пат США №3342250 від 19 09 1967р НКИ 164-50) Недоліком цих установок є те, що вони мають малу продуктивність та потребують розвакуумування всієї установки для вивантаження з неї отриманного зливка Відома також установка для безперервного холодноподового рафінування сталей та сплавів, яка складається із вакуумної індукційної плавильної печі та електронно-променевої холодноподшвоі установки з рафінуючою камерою, в якій розміщені проміжна ємність, розподільник /жолоб/ рідкого металу, два кристалізатора з переміщующимися піддонами установка містить також меха нізм витягування зливка та електронно-променеві гармати (див Charles d'A Yunt and Curtis V Harrison Airco's Facility for Steel Refining and Casting With Induction Furnaces and Electron beams "Iron and Steel Engineer", 1971, 48, №8, p 85-88, Fig 2) Основним недоліком цієї установки є те, що вона, як і вище згадані, потребує розвакуумування рафінуючої камери для витягування отриманих зливків, що в значній мірі знижує продуктивність печі Найбільш близькою по технічній суті є установка, включаюча вакуумну камеру, яка з'єднується з форкамерою, шлюзове обладнання, механізм подачі заготівки, кристалізатор, проміжна МІСТКІСТЬ, поворотний механізм, який складається із каретки, що має два крила, розташовані під кутом 180° на яких знаходяться піддон зливка та стакан для переплавляємої заготівки (див Ас СРСР №349320 від 18 05 1972р МКИ С22С 7/03, С21С5/56) Суттєвим недоліком установки є складність завантаження заготівки та вивантаження зливка, що викликає великі простої дорого коштуючого ю о (О 46059 обладнання Крім того, установка має низьку продуктивність Задачі винаходу - створення високопродуквивної установки безперервної дії для отримання високоякісних зливків із металів та сплавів Поставлена задача вирішується таким чином, що в установці, яка включав камеру формування зливка, в якій розташований стіл з прохідними отворами, де розміщені кристалізатори, які мають в нижній частині вікна та пальці, що мають можливість переміщуватись в порожнину кристалізатора на кут 90°, а по зовнішньому колу стіл містить вінець шестерні, кінематичне з'єднаної з приводом його обертання, при цьому піддон своєю верхньою частиною зображує вид зуба, виконаного під кутом ЗО - 45° до його осі і має по колу втулкою, розташованою соосно йому, причому піддон та втулка мають можливість переміщення один відносно одного, крім того поворотний стіл мав фіксатор, який забезпечує сполучення кристалізатора та зливно-по носка, а камера формування зливка з'єднана з камерою його вивантаження за допомогою шлюзового модуля Виконання верхньої частини піддона в вигляді зуба, виконаного під кутом ЗО - 45° до його осі, забезпечує надійне з'єднання піддона зі зливком під час плавки та добре роз'єднання піддона та зливка в момент розвантаження останнього Виконання верхньої частини піддона у вигляді зуба, виконаного під кутом менше 30° до його осі викликає додаткові труднощі при роз'єднанні піддона зі зливком, а більше 45° - не виключає мимовільного роз'єднання піддона зі зливком під час плавки Викладена суть винаходу поясняється кресленням, де на мал 1 відображена установка в розрізі, а на мал 2, 3, 4 - переріз нижньої частини кристалізатора з піддоном Електронно-променева установка (мал 1) складається із камери плавки 1 зі стаканом 2, в якому розташований кристалізатор 3 зі зливним носком 4, камери формування зливка 5, де розташовані стіл 6 з прохідними OTBopaMHf в яких розташовані кристалізатори 7 для формування зливка 8, які мають в своїй нижній частині вікна та пальці 9, та вміщуючий по зовнішньому колу вінець шестерні 10, з'єднаний за допомогою шестерні 11 з приводом (на фіг 1 не показан) його обертання, а також піддон 12 та втулка 13 Камера формування зливка 5 з'єднана з камерою вивантаження зливка 14 через вакуумні затвори 15, 16 та шлюзовий модуль 17 Камера плавки 1 в своїй верхній частині містить камеру електронно-променевого нагрівача 18 з електронними гарматами 19 та охолоджуємим стаканом 20 для проходження початкової заготівки 21 Кришка камери нагрівача 18 містить патрубок 22, на який кріпиться механізм подачі 23 заготівки 21 Для вивантаження зливка 8 із кристалізатора 7 в камеру 14 є шток 24 Для подачі охолоджуємої рідини в кристалізатори 7 править порожній шток 25 Для запобігання пальців 9 від повного їх виходу з вікон кристалізатора 7 на його ЗОВНІШНІЙ поверхні є обмежувачі 27 Установка працює таким чином Переплавляєму початкову заготівку 21 завчасно формують із сипучої шихти (порошок, стружка, шматки лома та т і) в кристалізаторі 3 електронними променями електронних гармат 19, Для подачі сипучої шихти в кристалізатор 3 на установці є спеціальний механізм (на фіг 1 не показан) В якості заготівки 21 можуть бути використані штанги визначеної довжини та перерізом у вигляді квадрата або кола По мірі наплавлення початкової заготівки 21 в кристалізатор 3, поддон 12 зі втулкою 13 опускаються вниз механізмом витягування (на фіг 1 не показаний) Процес продовжується до закінчення формування початкової заготівки 21 необхідної довжини Після закінчення наплавлення початкової заготівки 21 вморожують штир у верхній торець заготівки 21 за допомогою опускання механізмом 23 гнучкого зв'язку з грюком на КІНЦІ, на якому закріплен штир та вимикають електронні гармати 19 Механізмом 23 піднімають початкову заготівку 21, одночасно піднімається механізмом на верх піддон 12 та втулка 13, При виході піддона 12 та втулки 13 з кристалізатора З вимикають механізми їх підняття та опускають механізмом втулку ІЗ вниз, тим самим звільнюють кріплення початкової заготівки 21, яка при подальшому її підніманні механізмом 23 в охолоджуємий стакан 20 вільно сходить з піддону 12 Потім виробляють формування наступної початкової заготівки 21 в кристалізатор 3 Після того, як здійснили формування початкової заготівки 21 в кристалізатор 3 здійснюють одночасний переплав двох початкових заготівок, для чого механізмом 23 подають заготівку 21 в зону дії електронних променів гармат 19, які одночасно оплавляють нижній торець заготівки 21, яка подається зверху механізмом 23 та верхній торець заготівки, яка подається знизу механізмом подачі (на фіг 1 не показаний) Розплав із верхньої заготівки надходить в розплав нижньої заготівки, де він усереднюється по хімічному складу та через зливний носок 4 зливається в кристалізатор 7, де формується в зливок 8 Після закінчення формування зливка 8 втулка 13 опускається вниз та звільнює кріплення зливка 8 на ПІДДОНІ 12 та пальці 9, які зміщуються в порожнину кристалізатора 7 на кут 90° Потім опускають вниз піддон 12 зі злитком 8, де останній опускається на пальці 9 Одночасно вмикають механізм обертання (на фіг 1 не показаний) столу 6, який за допомогою шестерні 11 та вінця 10 обертає стіл 6 Обертанням столу б зміщують кристалізатор 7 зі зливком 8 та встановлюють над штоком 24, а вільний від зливка 8 кристалізатор 7 встановлюють під зливним носком 4, де він фіксується будовою фіксації (на фіг 1 не показаний) Одночасно з обертанням столу 6 піддон 12 виходить із кристалізатора 7 Після фіксації кристалізатора 7 під зливним носком 4 здійснюють формування зливка 3 та роблять одночасно вивантаження зливка 8 із кристалізатора 7 в камеру 14 через відчинені затвори 15, 16 та шлюзовий модуль 17 шляхом піднімання наверх штока 24, При підніманні в камеру 14 зливка 8 останній опускають на пружинячі упори 26 за рахунок опускання штока 24 вниз При опусканні штока 24 в початкове положення зачиняють затвори 15, 16 Зливок 8 разом з камерою 14 та затвором 16 відвозять цеховим краном на спеціаль ний майданчик,де зливок 8 повністю охолоджується в вакуумі Вільну від зливка 8 камеру 14 із затвором 16 встановлюють краном на шлюзовий модуль 17 та виконують и вакуумування При досягненні в камері 14 вакуума, рівного вакууму в камері 5 відчиняють затвори 15, 16 та проводять вивантаження наступного зливка Процес плавки продовжується до отримання зливків в необхідній КІЛЬКОСТІ Установка працює безперервно Розвакуумування установки відбувається в тому випад 46059 ку, коли необхідно здійснити її профілактику Для спостереження за процесом на установці є оглядові системи Застосування заявляемого винаходу дозволить створити електронно-променеву установку безперервної дії для отримання високоякісних зливків Ведення процесу в безперервному режимі підвищить продуктивність установки, що призведе до суттєвого зниження собівартості електроннопроменевого металу доЗа Фіг 1 Фіг 2 Фіг З 46059 ФІГ.4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71