кристаллизаторы

1.Описание патента на изобретение RU2709307C1
Настоящее изобретение относится к спецэлектрометаллургии, а именно к кристаллизаторам и оборудованию для электрошлакового переплава и выплавки слитков.
Известен Т-образный блочный кристаллизатор (RU 69867 U1, 2008), состоящий из формирующий части и шлаковой части, при этом шлаковая часть, как наиболее термически-нагруженный элемент, выполнен с возможностью взаимной замены секций между собой в его составе, что позволяет продлить срок службы указанного изделия. Недостатком данной конструкции является выполнение формирующей части без возможности взаимной смены её элементов в составе кристаллизатора, при этом известно, что верхняя часть формирующего участка также как и шлаковая часть, постоянно во время плавки контактирует с расплавом шлака в схеме электрошлакового переплава с вытягиванием слитка, при этом, выходу из строя формирующей части или её элементов также способствует эрозия медной стенки части из-за электрических пробоев или контакта материала формирующей части с выплавляемым слитком, что приводит к необходимости замены всего формирующего участка или его части. Отдельные секции, в предлагаемой в качестве прототипа конструкции кристаллизатора, стягиваются между собой при помощи верней и нижней плиты, и шпилек, но не предусматривают унификации элементов для сборки для различных диаметров кристаллизаторов.
Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемой конструкции, кристаллизатор состоит из нескольких однотипных и взаимозаменяемых водоохлаждаемых секций, которые, в сборе между собой, помещены в несущую платформу, выполненную из немагнитных элементов и образующую пространственный каркас вокруг водоохлаждаемых секций. Платформа является основной, несущей конструкцией сборки для секций различного диаметра, при этом все секции устанавливаются непосредственно поверх платформы, благодаря чему платформа может служить конструкцией, которая обеспечивает поддержку сборки секций при перемещении вверх кристаллизатора относительно слитка в процессе электрошлакового переплава с вытягиванием слитка или при раздевании слитка при переплаве в кристаллизатор-изложницу. Наличие такой опоры затрудняет смещение секций, из которых состоит кристаллизатор друг относительно друга за счет возможного теплового удлинения стягивающих их элементов и тормозящих усилий трения при контакте формирующегося внутри кристаллизатора слитка со стенками кристаллизатора во время движения кристаллизатора относительно слитка. Такая фиксация и компоновка секций позволяет предупредить вероятные нарушения технологического режима электрошлакового переплава, связанные с перекосом секций кристаллизатора, что часто приводит к замыканию расплава металла на стенку с образованием электрического и теплового пробоя, что приводит к повреждению основного тела медного кокиля. Указанные нарушения снижают ходимость кристаллизатора и водоохлаждаемых секций в его составе.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - фронтальный общий вид кристаллизатора;
на фиг. 2 - кристаллизатор. Вид сверху;
на фиг. 3 - вид Б фиг. 2. Узел крепления платформы к рабочей площадке печи;
на фиг. 4 - элементы секции кристаллизатора. Сборка секций;
на фиг. 5 - вид А на фиг. 4. Вид на коллектор секции кристаллизатора со стороны подвода и слива воды.
На фиг. 1 показан, в качестве примера, показан Т-образный короткий кристаллизатор, имеющий формирующую часть и шлаковую надставку, который состоит из несущей платформы 1, на которую, через переходной фланец 2, для компенсации разницы в диаметре отверстия в платформе и получаемого слитка, установлен набор водоохлаждаемых секций разного диаметра 3. Секции притянуты к несущей платформе и зафиксированы между собой при помощи прижимного фланца 4 и стяжных элементов 5, через промежуточный фланец 6. При сборке секций максимально возможного диаметра для применяемой несущей платформы – переходные фланцы не используются. Кристаллизатор закреплен на рабочей площадке 7 при помощи шарнирных узлов крепления 8, установленные через электрические изоляторы 9 по краям несущей платформы 1 и также, через изоляторы 9, закрепленные на рабочей площадке печи 7. На фиг. 1 условно показано, что опорные части узлов крепления кристаллизатора, выполненные в виде шаровых опор и закрепленные на рабочей площадки, имеют возможность изменения угла наклона относительно плоскости своего крепления, что обеспечивает корректировку наклона оси кристаллизатора при подготовке плавильного пространства.
На фиг. 2 и фиг. 3 показан вид сверху на кристаллизатор. При этом фиг. 3, является укрупненным видом узла крепления 8, показанного на фиг. 2. Позицией 10 отмечена опорная часть узла крепления кристаллизатора – шаровая опора, закрепленная на рабочей площадки печи с возможностью перемещения по плоскости рабочей площадки печи 7 в двух направлениях. Позицией 11 схематично показан зажим шаровой опоры, закрепленный на несущей платформе 1.