close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337157

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 337 157
(13)
C2
(51) МПК
C22B 9/20
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006134772/02, 02.10.2006
(72) Автор(ы):
Альтман Петр Семенович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
02.10.2006
(73) Патентообладатель(и):
Открытое Акционерное Общество "Корпораци ВСМПО-АВИСМА" (RU)
(43) Дата публикации за вки: 10.04.2008
R U
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 1 5 7
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: ДОБАТКИН В.И. Плавка и литье
титановых сплавов. - М.: Металлурги , 1978,
с.68. RU 2270264 С1, 20.02.2006. SU 388188 А,
22.06.1973. DE 2805660 A, 16.08.1979.
ДОБАТКИН В.И. и др. Слитки титановых сплавов.
- М.: Металлурги , 1966, с.51.
ДУГОВОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ РЕАКЦИОННЫХ МЕТАЛЛОВ
(57) Реферат:
Изобретение относитс к металлургии, а
именно к нагреву металлов дуговым разр дом, и
может быть использовано при вакуумной дуговой
плавке высокореакционных металлов и сплавов,
например, титана. В способе при попадании воды в
вакуумную камеру отключают питание печи,
уменьшают количество подаваемой охлаждающей
воды,
отключают
от
вакуумных
насосов,
срабатывают герметические возвратные клапаны.
Одновременно с отключением печи дополнительно
в вакуумную камеру подают сжиженный углекислый
газ, который создает избыточное атмосферное
давление на период, равный времени охлаждени слитка. Изобретение позвол ет нейтрализовать
взрывоопасную смесь, котора образуетс в
результате контакта воды из системы охлаждени изложницы и выплавл емого реакционного
металла.
R U
2 3 3 7 1 5 7
(54) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАКУУМНОЙ
Страница: 1
RU
C 2
C 2
Адрес дл переписки:
624760, Свердловска обл., г. Верхн Салда,
ул. Паркова , 1, ОАО "Корпораци ВСМПОАВИСМА", патентный отдел
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 337 157
(13)
C2
(51) Int. Cl.
C22B 9/20
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006134772/02, 02.10.2006
(72) Inventor(s):
Al'tman Petr Semenovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 02.10.2006
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe Aktsionernoe Obshchestvo
"Korporatsija VSMPO-AVISMA" (RU)
(43) Application published: 10.04.2008
R U
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
(54) METHOD OF SECURING EXPLOSION SAFETY AT OPERATION OF VACUUM ARC FURNACE
carbon dioxide is fed additionally into vacuum
chamber; said gas generates excessive atmospheric
pressure for period equal to ingot cooling time.
Invention
facilitates
neutralizing
explosion
hazardous mixture which is generated as result of
contact of water out of cooling system of casting
mold with cast reactive metal.
EFFECT: upgraded explosion safety.
R U
2 3 3 7 1 5 7
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method provides for shutdown of
furnace feeding at water ingressing into vacuum
chamber, then volume of supplied cooling water is
decreased, vacuum pumps are turned off, and
pressure tight back valves are triggered. At the
same time as furnace is shut down liquefied
Страница: 2
EN
C 2
C 2
FOR PRODUCTION OF INGOTS OUT OF REACTIVE METALS
2 3 3 7 1 5 7
Mail address:
624760, Sverdlovskaja obl., g. Verkhnjaja
Salda, ul. Parkovaja, 1, OAO "Korporatsija
VSMPO-AVISMA", patentnyj otdel
RU 2 337 157 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к металлургии, а именно к нагреву металлов дуговым разр дом,
и может быть использовано при вакуумной дуговой плавке высокореакционных металлов и
сплавов, например титана.
В насто щее врем одним из основных способов промышленного производства
высокореакционных металлов и сплавов вл етс вакуумный дуговой переплав
расходуемого электрода.
Все основные процессы плавки: плавление металла воздействием на него дугового
разр да, дегазаци металла, формирование слитка производ тс в водоохлаждаемом
кристаллизаторе состыкованным с вакуумной камерой.
Общим событием, предшествующим и необходимым дл создани аварийной ситуации,
вл етс повреждение стенки, отдел ющей рабочее пространство от полости вод ного
охлаждени поддона кристаллизатора, вакуумной камеры, штока. Повреждени происход т
чаще всего в результате горени дугового разр да между расходуемым электродом и
вышеуказанными элементами конструкции печи. Попадание воды на расплавленный
металл, имеющий температуру более 1700°С, сопровождаетс интенсивным
парообразованием. Параллельно вода вступает в химическую реакцию с титаном с
образованием свободного водорода. Не исключены также электролиз и термическа диссоциаци воды с образованием водорода и кислорода.
Образовавша с парогазова смесь заполн ет рабочее пространство до момента
открыти клапана, а если он не справл етс , то и после. В последнем случае внутреннее
давление может превысить прочность герметических соединений элементов печи, что
приведет к разрушению наиболее слабого места и выходу смеси за пределы печи, то есть
в защитный кожух.
Смешивание водорода с кислородом воздуха может произойти в результате выхода
водорода в защитный кожух, втекани воздуха в рабочее пространство через открывшиес проемы и отверсти , того и другого вместе.
Источник воспламенени - расплавленный металл - всегда имеетс внутри печи, а при
обрыве кристаллизатора и поддона - и снаружи. Кроме того, искры от удара клапана или
металлических частей при их разрушении могут воспламенить водород, выход щий из печи
и распростран ющийс по объему защитного кожуха с огромной скоростью.
Таким образом, следует предполагать возможными следующие варианты развити процесса химического взрыва:
1. Выход водорода в защитный кожух, смешивание его здесь с воздухом и
воспламенение от искры.
2. Втекание атмосферного воздуха в печь после разгерметизации печи и воспламенение
от нагретого титана внутри печи.
3. Выход водорода в защитный кожух с одновременным втеканием воздуха в печь, в
результате чего взрывоопасна смесь образуетс как внутри, так и вне печи, и взрыв,
начавшись внутри, легко распростран етс в кожух.
Нельз исключить также возможность чисто физического взрыва печи паром высокого
давлени , образующимс с большой скоростью в ограниченном пространстве. Такой взрыв
может произойти, например, при попадании воды из поддона непосредственно в
расплавленный металл снизу.
В насто щее врем наибольшее распространение получили системы
взрывобезопасности, которые предупреждают о потенциальном возникновении аварийной
ситуации и предотвращают возникновение взрывоопасной ситуации.
Известен способ повышени взрывобезопасности выплавки слитков реакционных
металлов в ВДП, при котором в случае попадани воды в печь:
1. Отключаетс питание печи.
2. Уменьшаетс количество подаваемой охлаждающей воды.
3. Печь отключаетс от вакуумных насосов.
4. Срабатывают герметические возвратные клапаны.
Плавка и литье титановых сплавов, отв. редактор В.И.Добаткин, М.: Металлурги , 1978
Страница: 3
DE
RU 2 337 157 C2
5
10
15
20
25
30
г., с.68 - прототип.
Недостатком известного способа вл етс то, что не исключаетс образование
водородовоздушной смеси и ее детонационное горение как внутри печи, так и в защитном
кожухе.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, вл етс способ
повышени взрывобезопасности плавлени реакционных металлов как последн возможность в цепи мер безопасности, когда известные существующие меры безопасности
допустили аварийную ситуацию, при которой во внутренний объем изложницы попадает
вода из системы охлаждени изложницы.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретени , вл етс нейтрализаци взрывоопасной смеси, образовавшейс в результате контакта воды из
системы охлаждени изложницы и выплавл емого реакционного металла.
Указанный технический результат при осуществлении изобретени достигаетс тем, что
в способе обеспечени взрывобезопасности при эксплуатации ВДП дл выплавки слитков
реакционных металлов, включающем отключение питани печи при попадании воды в
вакуумную камеру, уменьшение количества подаваемой охлаждающей воды, отключение
от вакуумных насосов, срабатывание герметических возвратных клапанов, одновременно с
отключением печи дополнительно в вакуумную камеру подаетс сжиженный углекислый
газ, который создает избыточное атмосферное давление на период, равный времени
охлаждени слитка.
Данный способ реализуетс следующим образом.
При поступлении воды в рабочую зону печи подаетс команда на сн тие напр жени на
электроде и одновременно включаетс система регулируемой подачи сжиженного
углекислого газа в вакуумную камеру печи. Поступа в вакуумную камеру, эта жидкость
при быстром расширении интенсивно возгон етс с понижением температуры до минус
78,5°С. Понижение температуры приводит к конденсации вод ного пара, а значит,
снижению давлени в камере печи и захолаживанию слитка. В камере печи образуетс смесь Н2 и СО2, котора не подвержена взрыву. При этом углекислый газ обладает
свойством не гореть и не поддерживать горени . После достижени в камере давлени ,
при котором срабатывает защита, открываетс клапан, образовавшийс водород и CO2
вытесн ютс из рабочего объема печи. На прот жении всего времени остывани слитка в
вакуумной камере поддерживаетс избыточна атмосфера углекислого газа.
Предлагаемый способ обеспечивает взрывобезопасность эксплуатации вакуумных
дуговых печей при выплавке реакционных металлов.
35
40
Формула изобретени Способ обеспечени взрывобезопасности при эксплуатации вакуумной дуговой печи дл выплавки слитков реакционных металлов, включающий отключение питани печи при
попадании воды в вакуумную камеру, уменьшение количества подаваемой охлаждающей
воды, отключение от вакуумных насосов, срабатывание герметических возвратных
клапанов, отличающийс тем, что одновременно с отключением питани печи
дополнительно в вакуумную камеру подают сжиженный углекислый газ дл создани избыточного атмосферного давлени на период, равный времени охлаждени слитка.
45
50
Страница: 4
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
65 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа