Конструкция автотигля

На фиг. 8—11 показаны различные конструкции автотиглей. На фиг. 8 представлен автотигель с радиационным охлаждением, применяемый в печи, показанной на фиг. 4 и 5. Массивная чаша из нержавеющей стали соединяется болтами с литым медным блоком и встроенной в него пробкой, изготовленной из металла, подлежащего плавке. Пробка соединяется с металлической ванной и обеспечивает непосредственный электрический контакт с дном тигля. Наличие пробки не мешает удалению корки застывшего металла из тигля, когда в этом возникает необходимость при переходе выплавки одной марки сплава к другой. Кроме того, пробка предохраняет от чрезмерного выделения тепла на поверхности раздела между коркой застывшего металла и тиглем. Более того, в этом случае упрощается регулирование дуги вследствие симметричности прохождения тока. Хотя охлаждение тигля осуществляется главным образом за счет радиации, литой медный блок, укрепленный на дне тигля, играет роль аккумулятора тепла, который можно охлаждать водой в промежутках между плавками. Такой тип тигля используется преимущественно в печах, управляемых вручную. Печи, которые имеют дистанционное управление, оборудуются обычно водоохлаждаемыми медными автотиглями.

На фиг. 9 показан тяжелый медный автотигель, к внешней поверхности которого припаян змеевик для водяного охлаждения. И в этой конструкции на дне тигля укрепляется тяжелый медный блок, в который завинчивается пробка из металла, предназначенного для плавки. Кроме того, второй литой медный блок монтируется с разливочной стороны тигля для аккумуляции тепла с целью поддержания титановой корки в твердом состоянии у этой части тигля в процессе разливки.

Следует отметить, что контактная пробка отделена от автотигля узким кольцевым пространством, заполненным окисью циркония, что исключает возможность приваривания пробки или корочки к тиглю в этом месте.

На фиг. 10 показан литой медный тигель более совершенной конструкции. Прежде всего защитные приспособления дна и разливочный носок тигля могут быть отлиты как одно целое. Кроме того, можно сделать спиральные пазы для укладки медного водоохлаждаемого змеевика, что позволяет осуществить более качественную его пайку.

На фиг. 11 показан автотигель с водяной рубашкой. Такой тип тигля применяется в Горном бюро (шт. Орегон). При соответствующем регулировании потока воды эта конструкция тигля оказывается очень надежной для плавки с расходуемым электродом, даже при очень большой подводимой мощности.

Однако такой тип тигля не рекомендуется для печей большой емкости, если они не ограждены защитным барьером и не имеют дистанционного управления.

На фиг. 12 представлен способ монтажа вольфрамового электрода. Торированный вольфрамовый электрод диаметром 12,7 мм можно использовать только в том случае, если ток не превышает 2000 а. Вольфрамовый электрод и медный электрододержатель соединяются между собой с помощью молибденовой нарезной муфты.

Установлено, что нарезание резьбы на вольфраме не является серьезной проблемой, если он нагревается в момент операции нарезки на токарном станке. Электроды, соединенные таким образом, выдерживают значительно больший ток, чем электроды, встроенные непосредственно в медь. Применение припоев нежелательно вблизи зоны дугового разряда, а при вакуумной плавке такие соединения оказываются бесполезными. Показанный на фиг. 12 тип электрода вполне пригоден и для плавки в вакууме. Желательно применение высокотемпературной электроизолирующей эмали для покрытия медного электрододержателя на значительном расстоянии выше вольфрамового электрода.