ELECTRON-BEAM MELTING GUN

• Main Authors: Derecha Oleksandr Yakovych, Tryhub Mykola Petrovych, Vasiura Viktor Mykolaiovych, Akhonin Serhii Volodymyrovych, Pap Petro Arkadiiovych
• Format: Patent
• Language: English; Russian; Ukrainian
• Published: 16.12.2002

The present invention relates to the electric metallurgy, specifically to the equipment for melting metals by electron beam. The proposed electron-beam melting gun contains a working chamber with openings for removing air, a cup, a cathode casing containing a cathode holder with a directly heated cathode, an electronically heated cathode, and current-supplying electrodes, as well as a plate anode holder with an anode, a beam guide, electromagnets for focusing and deviating the electron beam, and a cooling system. In order to improve operation reliability and simplify manufacture, repair and maintenance of the electron-beam melting gun, the cathode casing contains a flange that is connected to a high-voltage insulator via a seal. The flange has cooling channels and an opening for inserting the current-supplying electrodes into the working chamber. The current-supplying electrodes have cooling channels. The cathode casing and current-supplying electrodes are included into the common circuit of the cooling system by a water distributor. The hydraulic resistances of the water distributor channels are proportional to the voltage of the electron heating of the cathode and the accelerating voltage. Between the plate anode holder and the beam guide, a copper screen can be installed. Настоящее изобретение относится к электрометаллургии, в частности к устройствам для плавки металлов с помощью электронного луча. Предлагаемый электронный прожектор для плавки металлов содержит рабочую камеру с патрубками для удаления воздуха, стакан, корпус катодов, в котором расположены держатель катодов с катодом прямого накала и катодом с электронным накалом и токоподводящие электроды, а также пластинчатый держатель анода с анодом, лучевод, электромагниты фокусировки и отклонения электронного луча и систему водяного охлаждения электронного прожектора. С целью повышения эксплуатационной надежность, упрощения технологии при изготовлении, ремонта и обслуживания электронного прожектора корпус катодов содержит фланец, соединенный, через уплотнение, с высоковольтным изолятором. Во фланце выполнены каналы для охлаждения и отверстие, через которое токоподводящие электроды проходят в рабочую камеру. В токоподводящих электродах предусмотрены каналы для охлаждения. Корпус катодов и токоподводящие электроды включены в общий контур системы охлаждения с помощью водораспределителя. Гидравлические сопротивления каналов водораспределителя пропорциональны напряжению электронного накала катода и ускоряющему напряжению. Между пластинчатым держателем анода и лучеводом может быть установлен медный экран. Винахід відноситься до галузі спеціальної електрометалургії, зокрема до конструкцій пристроїв, що генерують електронний промінь в установках для плавки металів. Електронна гармата для плавки металів включає камеру з патрубками для вакуумної відкачки; стакан, катодотримач з катодами прямого і електронного розжарення, струмоввідні електроди, зібрані через ізолятори в єдиний катодний вузол; анодну плиту з анодом; променевід, навколо якого розміщені електромагнітні котушки фокусування і відхилення; систему водяного охолодження гармати. Для підвищення експлуатаційної надійності електронної гармати при плавленні металів та спрощення її виготовлення, ремонту та обслуговування стакан катодного вузла містить фланець, з'єднаний з високовольтним ізолятором через ущільнювач і виконаний з каналами для охолодження і отвором, через який при допомозі ізолюючої вставки з ущільнювачами герметично введені в камеру струмоввідні електроди з каналами для охолодження. При цьому стакан катодного вузла і струмоввідні електроди послідовно з'єднані в загальний контур охолодження за допомогою водяного подільника, причому опір ділянок водяного подільника пропорційний напругам електронного розжарення і робочого прискорення. Доцільним є розміщення між анодною плитою і променеводом охолоджуваного екрану із міді.