Электрошлаковый переплав: Учебное пособие (Принцип электрошлакового переплава, технология процесса наплавки слитка, физико-химические процессы при ЭШП, плавление и кристаллизация металла), страница 6

2. Съемные электрододержатели, представляющие собой устройства для закрепления, как правило, нескольких электродов. Стационарные электрододержатели нашли широкое применение в конструкциях одно- и двухэлектродных печей. Съемные электрододержатели были разработаны с появлением многоэлектродных печей с целью сокращения межплавочных простоев. Закрепление расходуемых электродов в съемных электрододержателях производится вне печи, на специальных стендах.

Как в стационарных, так и в съемных электрододержателях электрический ток к инвентарной головке или к расходуемому электроду подводится через контактные поверхности электрододержателя. Здесь важно обеспечить надежный электрический контакт.

Как стационарные, так и съемные электрододержатели по способу удержания электрода и по способу создания контактного давления можно разделить на две группы.

К первой группе относятся электрододержатели, в которых расходуемые электроды удерживаются благодаря силам трения между электродом (инвентарной головкой) и элементами электрододержателя, возникающим вследствие приложения внешних сил. Внешние силы создают контактное давление, необходимое для подвода тока к электроду.

Ко второй группе относятся электрододержатели, в которых ни для удержания электрода, ни для создания контактного давления внешние силы не используются. В качестве силы, создающей контактное давление для подвода к электрическому току, используется вес электрода. При этом расходуемый электрод (инвентарная головка) может либо непосредственно опираться на токоподводящие контактные поверхности электрододержателя, либо прижиматься к контактной поверхности электрододержателя посредством промежуточных рычагов или клиновых элементов, преобразующих силу веса электрода.

Электрододержатели первой группы нашли широкое применение в печах с расходуемыми электродами небольшого и среднего веса.

Электрододержатели второй группы применяются на печах ЭШП, где переплавляют электроды большого веса.

1.3 Схемы включения печей ЭШП

Печи ЭШП могут работать как на переменном, так и на постоянном токе.

На рисунке 6 приведены основные электрические схемы печей ЭШП.

Схема простейшей печи ЭШП (рисунок 6 - 2) - это однофазная печь с одним расходуемым электродом; для питания печи по этой схеме используют мощные однофазные трансформаторы с регулируемым напряжением. Подключение печи к трансформатору осуществляется по схеме электрод-поддон. Отличительной особенностью таких печей является их простота и большая надежность, высокое качество и хорошая поверхность слитков.

На этом же рисунке (6 - 4, 6 - 5) приведены две схемы трехфазных печей. Недостаток этих схем заключается в том, что при ЭШП в одном кристаллизаторе трех электродов вместо одного резко уменьшается отношение площадей

1 – постоянный ток; 2 – переменный ток; 3 – бифилярное соединение; 4 – трехфазная установка, звезда; 5 – трехфазная установка, треугольник; 6 – четырехфазная установка (от двух отдельных трансформаторов); 7 – катодное соединение; 8 – анодное соединение; 9 – расположение электродов

Рисунок 6 – Схемы включения печей ЭШП

поперечных сечений электродов и слитков (так называемый коэффициент заполнения кристаллизатора), что вызывает увеличение длины расходуемых электродов и высоты печи. При этом возрастает индуктивное сопротивление токопровода, т.е. снижается эффект применения трехфазной схемы.

По трехфазной схеме ЭШП возможно также одновременное расплавление трех электродов в трех различных кристаллизаторах. По существу эта схема представляет собой три однофазные печи с одним расходуемым электродом, подключенные к одному трехфазному трансформатору. Для уменьшения площади, занимаемой установкой по этой схеме, кристаллизаторы располагаются в ряд. Существенным недостатком такой установки ЭШП является неравномерная нагрузка отдельных фаз, что приводит к неравномерному наплавлению слитков и снижению производительности всей установки.

Недостатки присущие трехфазным печам ЭШП привели к тому, что эти печи не получили распространения.