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Anlage zum Giessen von Metall mit Elektroschlacken-Raffination
Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen zum Giessen von Metall mit Elektroschlacken-Raffination, mit einer gekühlten Kokille auf einem Giessgespann und einer mit einer Stromzuführung verbundenen, unverzehrbaren Hohlelektrode.
Bekannt ist eine Versuchsanlage zur Durchführung eines Elektroschlacken-Blockgussverfahrens, die eine Giesspfanne zur Aufnahme flüssigen Metalles, eine unverzehrbare Hohlelektrode und eine Kokille samt Giessgespann einschliesst. Die Versuche wurden wie folgt durchgeführt : Die Schlackenmischung wurde in die Kokille geschüttet und geschmolzen, wobei dem Giessgespann und der Elektrode Strom zugeführt wurde.
Dann wurde die Mischung weiter erhitzt und das flüssige Metall durch den Hohlraum der in die Schlacke getauchten Elektrode zugeleitet. Nach Massgabe der Metallfüllung und Blockbildung wurde die unverzehrbare Elektrode aus der Kokille hochgehoben.
Es war jedoch notwendig, den Elektrodenhub gleichzeitig und synchron mit dem der Pfanne durchzuführen und das flüssige Metall durch den Elektrodenhohlraum in die Kokille weiter zu giessen. Dabei kam es vor, dass der Metallstrahl die Wände des Elektrodenhohlraumes berührte, wodurch ein elektrischer Schluss erfolgte oder sich Metall an den Wänden des Elektrodenhohlraumes ansetzte, was eine Einschnürung des Elektrodenkanals verursachte. In solchen Fällen musste die Elektrode ausgewechselt werden. Die völlig aus Graphit hergestellte röhrenförmige Elektrode besass ausserdem keine genügende mechanische Festigkeit und Leitfähigkeit. Der Strom wurde dem zylindrischen Elektrodenteil durch Zangen zugeführt, die gleichzeitig als Elektrodenhalter dienten.
Die Anlage enthielt eine Führungssäule, längs welcher der Elektroden- und der Giesswagen im Laufe der Blockbildung und des Blockabstreifens senkrecht verschoben wurden.
Die Erfindung zielt darauf ab, die oben genannten Nachteile zu beseitigen. Dieses Ziel lässt sich mit einer Anlage der eingangs genannten Art erreichen, bei der erfindungsgemäss die Hohlelektrode an einem stromzuführenden Metallgerüst stationär befestigt und in dieser ein aus feuerfestem und elektrisch nichtleitendem Material bestehendes Zuführungsrohr für das flüssige Metall angeordnet ist.
Solche Anlagen besitzen noch weitere Vorteile. Sie können leicht für grössere Leistungen als die herkömmlichen ausgelegt werden und es lassen sich Blöcke von besserer Qualität giessen. Überdies entfällt die Notwendigkeit, die Pfanne beim Abguss in die Kokille zu heben, und schliesslich können kräftigere Elektroden verwendet werden, so dass sich auch die Stromzuführung verbessern lässt. Als Folge sinken die Energieverluste und die Lebensdauer und Betriebssicherheit steigt.
Das auswechselbare Zuführungsrohr weist vorteilhaft an seinem oberen Ende einen Giesstrichter auf, der mittels eines Sitzes am Gerüst befestigt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Zuführungsrohr aus wenigstens zwei Teilab- schnitten, die in einen Metallmantel eingesetzt sind.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist.
In den Zeichnungen zeigen in schematisierter Darstellung Fig. 1 eine Gesamtansicht einer erfin- dungsgemässen Anlage, Fig. 2 eine Draufsicht derselben Anlage, Fig. 3 teilweise im Schnitt die Elektro- de der Anlage und Fig. 4 diese Elektrode im Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.
Die Anlage enthält zwei gekühlte Kokillen --1 und l'- (Fig. l und 2) mit den zugehörigen Giess- gespannen --2 und 2'-und hydraulischen Antrieben --3 und 3'-- zur gemeinsamen Verschiebung je- der Kokille und des zugehörigen Giessgespannes sowie eine Elektrode --4--, die an einer mittels eines Wagens --6--längs einer Säule --7-- verschiebbaren Konsole --5-- befestigt ist.
Zum Anheben der Elektrode --4-- ist die Konsole --5-- mit einem hydraulischen oder pneumati- schen Antrieb --8-- ausgerüstet.
Die Kokillen sind mittels hydraulischer oder pneumatischer Antriebsvorrichtungen-9, 9'-um eine vertikale Achse verdrehbar und überdies mit Hilfe von hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Vorrichtungen --10 und 10'-feststellbar, was für das Abstreifen des Blockes von Bedeutung ist.
Die Elektrode ist als unverzehrbare Graphit-Hohlelektrode --4-- ausgebildet und an einem stromzuführenden Metallgerüst --11-- montier. t.
In die Hohlelektrode --4-- und das Metallgerüst --11-- ist ein abnehmbares, aus einem feuerfesten, elektrisch nichtleitenden Material bestehendes Zuführungsrohr --12-- eingesetzt, das in vorteilhafter Weise aus von einem Metallmantel--14-- umschlossenen Teilabschnitten --13--, zusammengesetzt ist.
Im oberen Teil des die Elektrode tragenden Gerüstes --11-- ist ein Sitz --15-- zum Befestigen eines Giesstrichters --16-- vorgesehen, der am oberen Ende des Zuführungsrohres --12-- angeordnet ist.
Die Hohlelektrode --4-- ist mit einer Kappe versehen, deren Boden eine zentrale, von dem Zu- flussrohr --12-- und dem dieses umgebenden Metallmantel --13-- frei durchsetzt ist. Mit dieser Kappe sind Metallschienen-n, 17'-verbunden, an die Stromzuführungsleitungen --18 -- angeschlossen sind. Es ist sicherlich vorzuziehen, wenn der Metallmantel nicht bis zum Rande des Zuflussrohres und die Elektrode nicht unmittelbar berührt. Diesem Umstand kommt aber nur untergeordnete Bedeutung zu, da ein durch den Metallmantel fliessender Nebenschlussstrom wegen der Übergangswiderstände jedenfalls vernachlässigbar klein ist.
Die Anlage ist ausserdem mit einer Giesspfanne für das flüssige Metall und einem Kran (in den Zeichnungen nicht gezeigt) zu deren Verschiebung und zum Abtransportieren der Blöcke ausgerüstet.
Die Anlage arbeitet folgenderweise :
Die an der Konsole --5-- montierte Elektrode --4-- mit eingesetzter Zuführungsleitung --12-- wird in die Arbeitsstellung geschwenkt. Auf das Giessgespann --2--, das auf den hydraulischen Heber - aufgesetzt ist, wird eine Impfscheibe gelegt, und auf diese ein selbstentzündliches Flussmittel geschüttet. Hieraufwird auf das Giessgespann Kokille --1-- aufgesetzt und die Elektrode --4-an das selbstentzündliche Flussmittel herangeführt. Danach wird die Schlackenmischung aufgeschüttet und dem Giessgespann --2-- und der Elektrode --4-- Strom von einem Transformator (nicht gezeigt) zugeführt.
Durch die Wärmeentwicklung beim Stromdurchgang durch das selbstentzündliche Flussmittel wird dieses und die Schlackenmischung geschmolzen. Dann wird die Pfanne mit flüssigem Metall mittels eines Kranes zur Anlage transportiert.
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hydraulischen Hebers --3-- hochgehoben und in seiner Stellung festgehalten. Hierauf wird das Giessgespann --2-- mit dem Block abgesenkt und dieser dabei von der Kokille abgestreift.
Die freigewordene Kokille --1-- wird mit Hilfe des Druckluftantriebes --9-- so weit beiseite gebracht, dass der fertiggegossene Block vom Gespann mittels des Kranes abgenommen werden kann.
Damit ist der Giess- und Raffinationsvorgang beendet. Da die in Rede stehende Anlage mit einer zweiten Kokille --1'-- bzw. Giessgespann --2'-- und hydraulischem Antrieb --3'-- versehen ist, kann die Elektrode --4-- über diese gestellt werden und ein nächster Giessvorgang stattfinden. Vor Giessbe-
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kann. Das Zuführungsrohr kann wiederholt verwendet werden, denn es genügt, die feuerfeste Auskleidung oder Teile derselben auszuwechseln.
Der Giess-und Raffinationsvorgang in die bzw. der Kokille-l'-verläuft wie der für die Kokille - beschriebene Prozess.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anlage zum Giessen von Metall mit Elektro-Schlackenraffination, mit einer gekühlten Kokille auf einem Giessgespann und einer mit einer Stromzuführung verbundenen, unverzehrbaren Hohlelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlelektrode (4) an einem stromzuführenden Metallgerüst (11) stationär befestigt und in dieser ein aus feuerfestem und elektrisch nichtleitendem Material bestehendes Zuführungsrohr (12) für das flüssige Metall angeordnet ist.