AT319495B

AT319495B - Kokille zum Herstellen von Metallblöcken durch Elektroschlacken-Umschmelzen

Info

Publication number: AT319495B
Application number: AT980470A
Authority: AT
Inventors: Izrailevich Medovar Boris; Mikhailovich Baglai Vitaly; Vadimovich Latash Jury; Georgievich Emelyanenko July; Borisovich Fedorovsky Boris; Fedorovich Alferov Jury; Alexandrovich Abramovic Evgeny
Original assignee: Inst Elektroswarki Patona
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1970-10-30
Publication date: 1974-12-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Metallblöcken durch Elektroschlacken- umschmelzen, mit einer Kokille zur Bildung des Blockes sowie eines diesen überdeckenden Metallbades und mit einem gegenüber der Kokille erweiterten Schmelzraum, der einen ringförmigen, unterhalb der Elektroden liegenden Sammelraum, der als ein eine zentrale Öffnung umgebender Ringkanal gestaltet ist, begrenzt, und ! der das Schlackenbad aufnimmt.

Bei der bekanntgewordenen Vorrichtung dieser Art (s. z. B. die USA-Patentschriften Nr. 2, 380, 238 und
Nr. 2, 445, 670) werden in das geschmolzene Metallbad zusätzlich hochschmelzende Legierungszusätze für den zu erschmelzenden Block eingeführt. Um ein verlässliches Durchschmelzen der Zusätze und damit deren Ein- legierung in den Block zu erreichen, ist unter den Elektroden innerhalb des Schlackenbades ein Sammelraum für das abgeschmolzene, hoch erhitzte Metall angeordnet. Dieses wassergekühlte Becken kann ringförmig ge- staltet und mit einer zentralen Auslassöffnung versehen sein. Aus der Auslassöffnung läuft das in dem Becken befindliche Metall durch das Schlackenbad in das Schmelzbad in der Blockgussform über, womit eine aber- malige Raffination angestrebt wird.

Diese Vorrichtung ermöglicht jedoch nicht die Herstellung grosser und hinsichtlich der chemischen Zusam- mensetzung homogener Blöcke ohne Fehler in der Makrostruktur, da das flüssige Metall nicht gleichmässig und in der Nähe der Kokillenwand dem zu bildenden Block zugeführt wird.

Es ist einziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Herstellung von Blöcken homogener
Struktur ermöglicht und bei welcher das von den verzehrbaren Elektroden abgeschmolzene Metall vorgekühlt wird und möglichst nahe der Kokillenwand gleichmässig in den Kokillenhohlraum gelangt.

Dieses Ziel lässt sich mit einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welcher erfindungs- gemäss die der Öffnung zugekehrte Mantelfläche der inneren Ringkanalwandung mit der Innenwand der Kokille im wesentlichen fluchtet, wobei in der Wandung des Ringkanals eine Anzahl von Durchbrüchen vorgesehen ist, deren Sohlen wenigstens annähernd in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Auch empfiehlt es sich, ebenso viele Übertrittskanäle wie Elektroden vorzusehen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, welche in den Zeichnungen veranschaulicht ist. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Kokille in Draufsicht und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie lI-lI der Fig. l.'
Den Fig. 1 und 2 ist eine Kokille --1-- zu entnehmen, deren Höhe geringer ist, als die Länge des zu formenden Blockes. Ein Ringkanal--2-- ist in Form einer Ausdrehung in einem oben an die Kokille angesetz- ten Flansch --3-- ausgebildet.

Der Ringkanal--2- steht über vier Durchbrüche --4- mit dem Innenraum der Kokille-l-in Verbin- dung. Die Durchbrüche --4- sind in dem Flansch --3- ausgebildet und regelmässig bezüglich des Umfanges der Kokille-l-angeordnet. Die Anzahl der Durchbrüche-4--, die als Übertrittskanäle ausgebildet sind, muss jedoch nicht, wie in diesem Beispiel, der Elektrodenanzahl gleich sein, sondern kann auch anders gewählt sein.

Das von den verzehrbaren Elektroden --5-- abtropfende Metall gelangt in den Ringkanal-2--, der sich ausserhalb des Blockquerschnittes befindet. In diesem Kanal wird das Metall durch Schlacke raffiniert sowie vorgekühlt und fliesst sodann durch die Durchbrüche --4--, deren Austrittsquerschnitte mit der Kokilleninnen- wand zusammenfallen oder sich möglichst nahe an dieser befinden, längs der Kokilleninnenwand in das Metall- bad --7-- an der Oberseite des Blockes-6--. Die Austrittsquerschnitte der Durchbrüche-4-können beispielsweise 100 mm von der Innenwand der Kokille-l-entfernt sein. In Fig. 1 ist die Richtung des im
Ringkanal --2-- horizontal auf die Durchbrüche --4-- verlaufenden Metallstromes durch Pfeile angedeutet.

Der RingKanal --2-- soll nicht zu gross sein, um unnötige Metallverluste zu vermeiden. Nach jedem Schmelzvorgang bleibt nämlich Metall in dem Ringkanal zurück. Werden nacheinander mehrere Blöcke glei- cher Zusammensetzung erschmolzen, so kann jedoch das im Ringkanal verbleibende Metall jeweils weiter verwendet werden. Der Ringkanal muss anderseits so breit sein, dass das von den Elektrodenspitzen --8-- abtropfende Metall vollständig in den Kanal gelangt. Eine geringe Tiefe des über dem Block --6-- befindlichen Metall-
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längs der Innenwand der Kokille-l-zugeführt wird.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht es, Blöcke zu verschmelzen, die homogen bezüglich ihrer Struktur und chemischen Zusammensetzung sind, wobei mit einem Metallbad oberhalb des Blockes gearbeitet werden kann, dessen Tiefe nur gering ist.

Am zweckmässigsten wird die Vorrichtung nach der Erfindung zur Herstellung von Blöcken mit grossem Durchmesser, beispielsweise 800 bis 3000 mm, verwendet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Herstellen von Metallblöcken durch Elektroschlackenumschmelzen, mit einer Kokille zur Bildung des Blockes sowie eines diesen überdeckenden Metallbades und mit einem gegenüber der Kokille erweiterten Schmelzraum, der einen ringförmigen, unterhalb der Elektroden liegenden Sammelraum, der als ein eine zentrale Öffnung umgebender Ringkanal gestaltet ist, begrenzt und der das Schlackenbad aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die der Öffnung zugekehrte Mantelfläche der inneren Ringkanalwandung mit der Innenwand der Kokille (1) im wesentlichen fluchtet und dass in der Wandung des Ringkanales (2) eine Anzahl von Durchbrüchen (4) vorgesehen ist, deren Sohlen wenigstens annähernd in einer gemeinsamen Ebene liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (2) in einem den Schmelzraum mit der Kokille (1) verbindenden Flansch (3) angeordnet ist, und dass die Durchbrüche (4) als Übertrittskanäle ausgebildet sind, deren Sohle oberhalb der Kanalsohle liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Übertrittskanäle mit der Anzahl der umzuschmelzenden Elektroden (5) übereinstimmt.