1.Габаритный чертёж.

2.Конструкция вакуумных дуговых печей.

Основным элементом конструкции ДВП для выплавки слитка является вакуумная камера,представляющая собой сварной водоохлаждаемый цилиндр с фланцами сбоку для подсоединения вакуумной системы и снизу для подсоединения кристаллизатора.

Камера снабжается люками для осмотра печи и контроля крепления электрода к водоохлаждаемому штоку. Для уменьшения последствий возможного взрыва ДВП предусмотрены специальные взрывные предохранительные клапаны. В верхней части камеры имеются гляделки, позволяющие просматривать зону горения дуги и поверхность жидкой ванны металла. Для дистанционного наблюдения за процессом плавки с пульта печи используют оптические устройства типа перископов с экранами либо системы промышленного телевидения.

Сверху на вакуумной камере установлена вспомогательная камера — вместилище электрода с вакуумным уплотнением, через которое проходит шток, предназначенный для крепления и перемещения электрода. Вакуумная камера крепится на специальном каркасе, обеспечивающем жесткость всей конструкции и удобство обслуживания на необходимых уровнях. Печи для плавки титана, тугоплавких и высокореакционных металлов для уменьшения последствий взрыва устанавливают в стальных или железобетонных камерах. Обычно не взрывоопасные ДВП для плавки стали взрывными камерами не снабжаются.

О

Рис 1. Дуговая вакуумная печь.

сновным технологическим элементом печи является кристаллизатор, представляющий собой медную трубу необходимого сечения с кожухом водоохлаждения. На ДВП применятся кристаллизаторы закрытого типа. На печах с вытяжкой слитка используют короткие кристаллизаторы с длиной, не превышающей одного-двух диаметров. На печах для плавки в глухой кристаллизатор его длина несколько превышает длину слитка.

Кристаллизатор крепится к нижнему фланцу вакуумной камеры с помощью четырех специальных рычажных механизмов прижима с гидроприводом, которые обеспечивают вакуумное уплотнение и достаточно низкое контактное сопротивление электрическому току. На рубашку кристаллизатора по всей ее длине наматывают соленоид, питаемый от отдельного источника питания. Соленоид служит для управления вращением ванны жидкого металла, повышения устойчивости дуги и снижения взрывоопасности печи.

К

Рис.2 Схема вакуумных систем ДВП малой (а) и средней (б) емкости.

1—форвакуумный насос типа БН;

2 — паромасляный бустерный насос типа БН;

3— механический бустерный насос типа ДВН; 4 —вентилис дистанционным управлением; 5 —камера печи;

ристаллизатор снизу закрывается поддоном, который входит внутрь кристаллизатора и плотно прилегает к трубе кристаллизатора. Поддон представляет собой стальную рубашку водоохлаждения, на которой закреплена обычно плоская медная плита. Иногда для улучшения условий формирования нижней части слитка используется фигурный поддон. На плиту поддона устанавливают темплет из переплавляемого металла («затравка») толщиной 30—100 мм для предохранения поддона от действия дуги в начале плавки. При использовании вытяжки слитка затравка фиксируется на поддоне специальным зажимом.

Шток представляет собой водоохлаждаемую трубу достаточной жесткости и прочности для удержания и перемещения расходуемого электрода и гибких токоподводящих кабелей. На нижнем конце штока имеется хвостовик, к которому с помощью резьбы или специального клинового зажима крепится огарок (для приварки электрода) или специальная муфта (для крепления электрода механическим способом).

Для осуществления требуемых пространственных перемещений ДВП снабжается механизмами. Основным из них является механизм перемещения электрода (штока), который выполняется либо жестким (обычно винтовые различного типа), либо не жестким, с подвеской электрода на цепях.Последний вариант применяют на крупных ДВП, когда масса штока с огарком электрода достаточна для преодоления трения при контакте штока с вакуумным уплотнением рабочей камеры.

Для перемещения электрода используют гидравлические и (более распространенные) электромеханические приводы. В связи с тем, что привод долженобеспечитьвысокуюкратность рабочей и маршевой скорости (до 1:500), которая растет с увеличением развеса слитка, обычно применяют двухскоростной двухдвигательный привод с дифференциальным редуктором и качестве расщепителя скоростей, аналогичный приводам электрошлаковых печей.

Для перемещения поддона в ДВП со стационарными кристаллизаторами или кристаллизатора в ДВП с отъемными кристаллизаторами обычно используют гидропривод.

Для создания требуемого разрежения ДВП снабжаются вакуумными системами. Они состоят из комплектов вакуумные насосов, вакуумных затворов, вакуум-приводов и специального оборудования (фильтров, охлаждающих ловушек, компенсаторов, приборов для измерения вакуума и т. д.) (рис. 2). В связи с тем, что ни один из существующих типов вакуумных насосов не может обеспечить откачку системы во всем диапазоне рабочих давлений, используют последовательноесоединение насосов предварительной откачки (форвакуумных) и высоковакуумных (бустерных). В обычно применяют форвакуумные механические насосы типа ВН-Г, механические бустерные насосы типа ДВН, обеспечивающие давление 6,5*10^-2—1,3 Па, а для плавки тугоплавких металлов —диффузионные насосы типа Н, обеспечивающие давление 1,3*10^-2 — 1,3* 10^-5 Па.