CS277362B6

CS277362B6 - Equipment for electroslag processing of metal waste

Info

Publication number: CS277362B6
Application number: CS906808A
Authority: CS
Inventors: Ivan Ing Kasik; Petr Ing Stloukal; Vaclav Ing Hodek; Jaroslav Ing Smely; Petr Ing Novotny
Original assignee: Ocelarsky Vyzkumny Ustav S P
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1993-01-13
Also published as: CS680890A3

Abstract

Zařízeni sestává z dvojice otočných stojanů (1, 2), z nichž na každém je svisle posuvně uprave no rameno (3, 4) s čelistí. Na jednom otočném stojanu ( 1 ) je v čelisti uchycena kovová elektro da (6), na druhém otočném stojanu (2) je uchy cena grafitová elektroda (5), přičemž mezi otočnými stojany (1,2) jsou v různých rovinách umístěny dvě jímky (7, 8), z nichž horní je strusková jímka (7), ke které je přiřazen posuv ný žlab (9) se samostatným pohonem a dolní je elektrostrusková jímka (8), ke které je přiřazena kokila(ll).The device consists of a pair of rotating stands (1, 2), each of which has a vertically movable arm (3, 4) with a jaw. On one rotating stand (1) a metal electrode (6) is mounted in the jaw, on the other rotating stand (2) a graphite electrode (5) is mounted, while between the rotating stands (1, 2) two sumps (7, 8) are located in different planes, the upper one being a slag sump (7), to which a sliding chute (9) with a separate drive is assigned, and the lower one is an electroslag sump (8), to which a mold (ll) is assigned.

Description

Vynález se týká zařízení na elektrostruskové zpracování kovových odpadů.The invention relates to a device for the electroslag treatment of metal waste.

Účelem technologie elektrostruskového zpracování kovových odpadů je opětovné využití všech legur při velké pružnosti vlastního pochodu s ohledem na výrobu konečného výrobku. Tímto způsobem lze totiž zpracovávat jak jemnozrnné, tak kusové odpady a to nezávisle na chemickém složení, odpady ocelí i barevných kovů. Ekonomickým cílem je rentabilní navrácení legur svému účelu v jejich působení na užitné vlastnosti výrobků, nejčastěji odlitků. Ve skutečnosti se nejedná o odlitky v pravém slova smyslu, ale o dílce vyrobené z elektrostruskové rafinovaného kovu a odlité buďto do kovových kokil, v nichž se předpokládá zrychlené postupné tuhnutí kovu ve srovnání s běžnými slévárenskými postupy, nebo do kokil, rotujících na odstředivém stroji, neboli odlitých odstředivě .The purpose of the technology of electroslag processing of metal waste is the reuse of all alloys with great flexibility of the actual process with regard to the production of the final product. In this way, both fine-grained and piece waste can be processed, regardless of the chemical composition, steel and non-ferrous metal waste. The economic goal is the cost-effective return of alloys to their purpose in their effect on the useful properties of products, most often castings. In fact, these are not castings in the true sense of the word, but parts made of electroslag refined metal and cast either into metal molds, in which accelerated gradual solidification of the metal is assumed compared to conventional foundry processes, or into molds rotating on a centrifugal machine, or centrifugally cast.

Až dosud bylo k realizaci této technologie používáno zařízení, kde se na jednom z pracovišů natavila v jednofázové obloukové elektrické peci v grafitovém kelímku struska vhodného chemického složení a po dopravě kelímku, který plní funkci pánve na druhé pracoviště, se kelímek vyprázdnil na druhém pracovišti do vyzděné jímky, kde probíhalo vlastní tavení kovu. Po ukončené tavbě se kov odléval do kokily připevněné na jímku, nebo se prostřednictvím žlábku dopravoval do rotující formy odstředivého stroje. Všechny tyto operace byly pojímány samostatně a také tímto způsobem řízeny. Nevýhodou popsaného způsobu zpracování je jeho nízká produktivita a zatím i nízký stupeň mechanizace prací v průběhu jednotlivých pracovních cyklů, tj. opakovaných taveb.Until now, equipment has been used to implement this technology, where at one of the workplaces a slag of suitable chemical composition was melted in a single-phase arc electric furnace in a graphite crucible and after transporting the crucible, which serves as a ladle to another workplace, the crucible was emptied sump, where the actual melting of the metal took place. After the melting is completed, the metal is poured into a mold attached to the well, or it is conveyed by means of a groove to the rotating mold of a centrifugal machine. All these operations were conceived separately and also managed in this way. The disadvantage of the described method of processing is its low productivity and so far low degree of mechanization of work during individual work cycles, ie repeated melting.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení na elektrostruskové zpracování kovových odpadů, tvořené struskovou jímkou s grafitovou elektrodou a elektrostruskovou jímkou s kovovou elektrodou, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení sestává z dvojice otočných stojanů, z nichž na každém je svisle posuvně uloženo rameno s čelistí, na jednom stojanu pro uchycení grafitové elektrody, na druhém stojanu pro uchycení kovové elektrody, přičemž mezi stojany jsou mimoúrovňově umístěny jímky, z nichž k horní struskové jímce je přiřazen otočný žlab se samostatným pohonem a k dolní elektrostruskové jímce je přiřazena kokila.Said disadvantages are eliminated by the device for electroslag treatment of metal waste, consisting of a slag sump with a graphite electrode and an electroslag well with a metal electrode, according to the invention. The essence of the invention consists in that the device consists of a pair of swivel stands, on each of which a jaw arm is vertically slidably mounted, on one stand for holding a graphite electrode, on the other stand for holding a metal electrode, with wells placed between the stands. of which a rotating trough with a separate drive is assigned to the upper slag sump and a mold is assigned to the lower electroslag sump.

Výhodou zařízení podle vynálezu je zejména podstatné zvýšení produktivity práce při elektrostruskovém zpracování kovových odpadů s vytvořenými podmínkami pro mechanizaci a automatizaci řízení technologického režimu. Zařízení umožňuje na jediném pracovišti realizaci pochodu elektrostruskového tavení a lití kovu z ocelových odpadů i z odpadů barevných kovů při podstatné úspoře prostoru, jakož i nákladů na mezioperační dopravu apod. Zařízení podle vynálezu kromě dosažení vysoké hladiny produktivity zařízení umožňuje minimalizaci lidského faktoru, zvýšení bezpečnosti práce a zlepšení pracovního prostředí jeho obsluhy.The advantage of the device according to the invention is in particular a substantial increase in work productivity in the electroslag treatment of metal waste with the created conditions for mechanization and automation of the control of the technological mode. The device enables the implementation of electroslag smelting and metal casting from steel waste and non-ferrous metal waste at a single workplace with significant space savings as well as costs for inter-operational transport, etc. In addition to achieving high levels of productivity, the device minimizes human factors, increases work safety and improving the working environment of its operator.

Zařízení je schematicky znázorněno na výkresu v nárysu.The device is schematically shown in a front view drawing.

Zařízení se skládá ze dvou otočných stojanů 1, 2./ z nichž každý je opatřen ramenem 2/ A/ které je pomocí pohonu 15, 16 us* · pořádaného svisle posuvně a opatřeno čelistí. V čelisti na jednom stojanu 1 je uložena kovová elektroda 6, v čelisti druhého stojanu 2 je uložena grafitová elektroda 5. V prostoru mezi stojany 1, 2 jsou vedle sebe v různé úrovni umístěny dvě jímky 7, 8. Horní strusková jímka 7 slouží k přípravě strusky pomocí grafitové elektrody 5 a dolní elektrostrusková jímka 8. slouží k jímání kovu přetaveného pomocí kovové elektrody 6. K horní struskové jímce 7 spojené mechanickým převodem 10 se samostatným pohonem 14 je přiřazen posuvný -žlab 9. Zdrojem elektrické energie pro tavení strusky a kovu je pecní jednofázový transformátor 13 s odbočkami pro jímky 7,8a elektrody 5, 6. Pod dolní elektrostruskovou jímkou 8 je umístěna kokila 11 odstředivého licího stroje 12,. Průběh elektrostruskového přetavování kovového odpadu, z něhož je vytvořena kovová elektroda 6., je řízen a ovlivňován automatickým regulátorem, v němž je založen program postupně prováděných operací.The device consists of two swivel stands 1, 2 (each of which is provided with an arm 2 (A)) which is by means of a drive 15, 16 us * · arranged vertically slidably and provided with a jaw. A metal electrode 6 is placed in the jaw on one stand 1, a graphite electrode 5 is placed in the jaw of the other stand 2. In the space between the stands 1, 2 two wells 7, 8 are placed next to each other at different levels. The upper slag well 7 serves for preparation slag by means of a graphite electrode 5 and a lower electroslag well 8. serves to collect metal remelted by means of a metal electrode 6. A sliding trough 9 is assigned to the upper slag sump 7 connected by a mechanical transmission 10 with a separate drive 14. The source of electrical energy for melting slag and metal is furnace single-phase transformer 13 with taps for wells 7,8a of the electrode 5, 6. The mold 11 of the centrifugal casting machine 12 is located under the lower electroslag well 8. The course of electroslag remelting of scrap metal, from which the metal electrode 6 is formed, is controlled and influenced by an automatic regulator, in which a program of successive operations is established.

Namíchaná struskotvorné směs se dopraví k horní struskové jímce 7 a po napojení na program automatického ovládače se po zapálení oblouku postupně dopraví do této jímky 7. Po zkapalnění struskotvorné směsi se struska prostřednictvím posuvného žlabu 2 po sklopení horní struskové jímky 7 kolem čepu dopraví do dolní elektrostruskové jímky 8, ve které byla kovová elektroda 6. ramenem 2 spuštěna k půdě s vestavěnou elektrodou. V dolní elektrostruskové jímce 8 struska přebírá úlohu zdroje tepla, které se v ní vyvíjí při průchodu elektrického proudu. Po zalití strusky, tj. po okamžiku, kdy se tok strusky a tok kovu spojí, probíhá dle programu elektrostrusková tavba. Po jejím ukončení se kov sklopením dolní elektrostruskové jímky 8 kol čepu odlévá společně se struskou do rotující kokily 11 v odstředivém stroji 12. Po rozebrání kokily 11 v odstředivém stroji 12,. Po rozebrání kokily 11 se vyjímá odlitek a struska se odstraní jako odpad, resp. surovina pro přípravu další struskotvorné směsi. Výrobní cyklus končí a po složení kokily 11 a jejím umístění pod dolní elektrostruskovou jímkou 8 jej lze znovu opakovat. Samostatný pohon posuvného žlabu 9 umožňuje jeho vhodné přemísťování dle potřeby, např. po zalití strusky a vrácení horní struskové jímky 2 do výchozí polohy se posuvný žlab 9 z odlévací polohy zdvihá do polohy dopravní a následně se přemístí mimo půdorys dolní elektrostruskové jímky 8 tak, aby nepřekážel jejímu sklápění při odlévání kovu do kokily 11. Podle obměny místo rotující kokily lze na rám dolní elektrostruskové jímky 8 upnout stacionární kokilu.The mixed slag-forming mixture is conveyed to the upper slag sump 7 and after connecting to the automatic control program it is gradually transported to this sump 7 after ignition of the arc. well 8, in which the metal electrode 6 has been lowered by the arm 2 to the ground with the built-in electrode. In the lower electroslag well 8, the slag takes over the role of heat source, which develops in it as an electric current passes through it. After pouring the slag, ie after the moment when the slag flow and the metal flow are combined, electroslag melting takes place according to the program. After its completion, the metal is cast together with the slag by lowering the lower electroslag well 8 of the pin wheels into the rotating mold 11 in the centrifugal machine 12. After disassembling the mold 11 in the centrifugal machine 12. After disassembly of the mold 11, the casting is removed and the slag is removed as waste, resp. raw material for the preparation of another slag-forming mixture. The production cycle ends and can be repeated after the mold 11 has been assembled and placed under the lower electroslag well 8. The separate drive of the sliding chute 9 allows its suitable movement as needed, eg after pouring the slag and returning the upper slag sump 2 to the initial position, the sliding chute 9 is raised from the casting position to the transport position and then moved out of the floor plan of the lower electroslag well 8 so did not interfere with its tilting during the casting of metal into the mold 11. According to the variation, instead of a rotating mold, a stationary mold can be clamped on the frame of the lower electroslag well 8.

Zařízení je vhodné na zpracování vybraných tříděných kovových odpadů, především středně a výše legovaných ocelí, jakož i odpadů barevných kovů v metalurgických a slévárenských provozech.The device is suitable for the processing of selected sorted metal waste, especially medium and high alloy steels, as well as non-ferrous metal waste in metallurgical and foundry operations.

Claims

Apparatus for electroslag treatment of scrap metal, consisting of a slag sump with a graphite electrode and an electroslag well with a metal electrode, characterized in that it consists of a pair of rotating stands (1, 2), of which on each of the rotating stands (1, 2) is vertically slidably arranged arm (3, 4) with a jaw, on one swivel stand (1) for holding a metal electrode (6), on a second swivel stand (2) for holding a graphite electrode (5), between the swivel stands (1, 2) sumps (7, 8) are located at extra levels, of which a sliding trough (9) with a separate drive is assigned to the upper slag sump (7) and a mold (11) is assigned to the lower electroslag sump (8).