кристаллизатор

Формула изобретения

Кристаллизатор, выполненный в виде основной трубы и выступающей секции большего диаметра, отличающийся тем, что он выполнен из хромистой меди, а выступающая секция большего диаметра сопряжена с секцией меньшего диаметра стыковочным поясом в виде сварного шва.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для плавки высокореакционных металлов, в частности, титана и его сплавов.

Известна изложница кристаллизатора вакуумной дуговой электропечи с плоским электроконтактным пояском, содержащая основную трубу и выступающую цилиндрическую секцию, которые соединены между собой с помощью переходных фланцев посредством нескольких сварных швов (прототип).

Данная изложница трудоемка в изготовлении, т.к. необходимо приварить фланцы к основной трубе и выступающей секции, а затем после механической обработки сварить фланцы между собой. Поскольку сварной шов между фланцами не должен перекрывать ранее выполненные швы во избежание деформационных трещин и нарушения вакуумплотности изложницы, последняя имеет увеличенные габариты в плане.

Необходимость применения громоздких переходных фланцев объясняется тем, что специфические свойства меди, такие, как высокая теплопроводность, большая жидкотекучесть и значительная активность при взаимодействии с кислородом и водородом в расплавленном состоянии сузили конструктивный выбор типов сварных соединений, особенно для толщины изделия 40 мм.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании компактной, простой в изготовлении и надежной в эксплуатации изложницы.

Предлагаемая изложница кристаллизатора вакуумной дуговой электропечи из хромистой меди содержит основную трубу и выступающую секцию. В соответствии с изобретением выступающая секция посажена в натяг на основную трубу с образованием стыковочного пояса, ширина которого достаточна для выполнения сварного шва.

Технический результат заключается в том, что предлагаемая медная изложница в готовом виде представляет собой конструкцию с угловым сварным швом между боковой стенкой основной трубы и торцом выступающей секции, в то время как известно, что выполнение углового сварного шва на медных изделиях практически неосуществимо. Стыковочный пояс, образованный при соединении трубы и секции в натяг, служит для формирования сварного шва и предотвращает растекание расплавленного флюса и металла сварочной ванны.

На фиг. 1 показана изложница в вертикальном разрезе, на фиг. 2 дан местный разрез сварного соединения между трубой изложницы и выступающей секцией после механической обработки, на фиг. 3 показан тот же разрез перед сваркой.

Изложница содержит основную трубу 1 и выступающую секцию 2, которые соединены между собой с образованием стыковочного пояса H для выполнения сварного шва 3.

Сборка изложницы осуществляется следующим образом.

На основной трубе 1 изложницы обрабатывают диаметр D_т. На внутренней поверхности заготовки выступающей секции обрабатывают диаметр D_c, гарантирующий натяг в пределах тепловых расширений 150-170^oC. Затем секцию нагревают до 300^oC, сажают на основную трубу на высоту H стыковочного пояса с учетом технологических припусков 4 и 5 высотой h (фиг. 3).

После выравнивания температур выполняют кольцевую проточку 6 на глубину, равную толщине стенки плюс 2-2,5 мм, до полного отделения технологического припуска 4 от секции, что технологически необходимо при проведении сварки. За счет технологических припусков 4 и 5 выступающая секция в процессе сварки удерживается на основной трубе, и образуется технологическое кольцо 4, необходимое для формирования сварного шва и предотвращающее растекание расплавленного флюса и металла сварочной ванны.

Сварку осуществляют известным способом по технологии выполнения стыкового шва, после чего проводят механическую обработку шва с удалением технологических припусков.

Готовая изложница снабжена угловым сварным швом (фиг. 2), доступным для контроля, и представляет собой простую конструкцию с уменьшенными размерами в плане.

Опытное опробование показало, что полученное соединение имеет высокое качество и вакуумплотность. Площадь сечения сварного шва равнозначна площади сечения основной трубы изложницы, что отвечает требованиям, предъявляемым к изложнице вакуумной дуговой печи, по электро- и теплопроводности.