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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Elektroschlacken-Erschmelzung von Hohlblöcken, mit einer kühlbaren, auf eine Bodenplatte aufgesetzten Aussenkokille, in der eine kühlbare, mittels wenigstens einer kühlbaren Konsole abgestützte und mittels eines Antriebes in Vertikalrichtung bewegbare Innenkokille angeordnet ist.
Bekannt ist eine Vorrichtung dieser Art, bei der die senkrechte Verschiebung der Innenkokille mittels eines durch die Bodenplatte hindurchgeführten Dornes erfolgt, an dem die Innenkokille befestigt ist. Deswegen können solche Vorrichtungen zur Herstellung von sich verjüngenden, beispielsweise kegelförmigen Hohlblöcken, deren Querschnitt sich also mit der Höhe verändert zwar eingesetzt werden, doch weist die Höhe der herstellbaren Blöcke beschränkte Länge auf, weil die aus Dorn und auf dessen Ende angesetzter Innenkokille bestehende Baugruppe bei grösseren Dornlängen nicht steif genug ist. Ferner ergeben sich Schwierigkeiten beim Ausziehen fertiger Blöcke aus der Kokille ; denn die Innenkokille muss nach Beendigung des Schmelzprozesses von dem Dorn abgenommen werden.
Auch die Regelung der Tiefe des Schlackenbades ist umständlich und beim Erschmelzen von Blöcken mit in Vertikalrichtung abnehmendem Querschnitt überhaupt unmöglich.
Ferner ist eine Vorrichtung zur Elektroschlacken-Erschmelzung von Hohlblöcken in einer kurzen beweglichen Kühlkokille bekannt. Diese Vorrichtung ist aber nur zur Herstellung von prismatischen oder zylindrischen Hohlblöcken brauchbar, so dass der Bedarf an Hohlblöcken mit höhenveränderlichem Querschnitt, bei welchen insbesondere der Querschnitt des Blockkopfes um ein Mehrfaches, z. B. eineinhalb-bis dreimal kleiner oder grösser als der Blockfussquerschnitt ist, nicht befriedigt werden kann.
Ziel der Erfindung ist die Behebung der erwähnten Mängel bzw. die Schaffung einer Vorrichtung, die es ermöglicht, kegelförmige oder pyramidenförmige Hohlblöcke mit unterschiedlichem Neigungswinkel ihrer Mantelflächen gegenüber ihrer Achse zu erzeugen, wobei die Länge der Blöcke nur durch die Höhe der Kokille beschränkt ist.
Dieses Ziel ist mit einer Vorrichtung des eingangs erwähnten Aufbaues erreichbar, bei welcher erfindungsgemäss in der Wand der Aussenkokille mindestens eine Längsnut ausgebildet, in diese ein Gleitstück verschiebbar eingesetzt, mit diesem Gleitstück eine die Innenkokille abstützende Konsole, z. B. ein stabförmiger Träger, auf Mitnahme in Vertikalrichtung verbunden ist und der Antrieb mit mindestens einem Konsolenende, das über das Gleitstück vorsteht, oder mit dem Gleitstück selbst in Verbindung steht. Vorteilhaft kann bei sich in der Aufwärtsrichtung verjüngenden Aussenkokillen das Gleitstück mit einer Abflusseinrichtung für überschüssige Schlacke versehen sein. Diese Ausführung gestattet es, die Tiefe des Schlackenbades konstant zu halten, was eine hohe Güte des erschmolzenen Blockes gewährleistet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Konsolenende, welches über das Gleitstück vorsteht, oder ein an diesem befestigter Stab mittels Rollenpaaren abgestützt, die in einem mit dem Antrieb zur Vertikalverschiebung des Gleitstückes fest verbundenen Gehäuse drehbar gelagert ist.
Dies ermöglicht die Verwendung von Kokillen mit unterschiedlich geneigten Wandungen, ohne dass der Antrieb zur Vertikalverschiebung geändert zu werden brauchte. Es empfiehlt sich, die Achsen der Rollenpaare in dem Gehäuse in Vertikalrichtung verstellbar, vorzugsweise in Exzentern zu lagern.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 bzw. 2 im Vertikalschnitt je eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Erschmelzen von kegelförmigen oder pyramidenförmigen Hohlblöcken, die sich nach oben verbreitern bzw. verjüngen, Fig. 3 eine Variante der Vorrichtung nach Fig. l, bei der die Gleitstücke an Rollenpaaren abgestützt sind und Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.
Jede erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine Bodenplatte--l-auf, auf der eine kühlbare Aussenkokille-2--gelagert ist. Der Querschnitt der Aussenkokille--2--kann rund oder polygonal sein und in Richtung nach oben zunehmen (Fig. l) oder abnehmen (Fig. 2), so dass die erschmolzenen Hohlblöcke kegel- oder pyramidenstumpfförmig gestaltet sind. In der Wand der Aussenkokille --2-- sind Längsnuten - ausgebildet, deren Anzahl von den Kokillenabmessungen abhängt. Sind wegen der Grösse der Aussenkokille zwei oder mehr Nuten vorgesehen, dann ist diese mehrteilig ausgebildet, und die Nuten sind nichts anderes als die Zwischenräume zwischen benachbarten Kokillenteilen (Fig. 4).
In jede Nute--3--ist ein kühlbares Gleitstück --4-- eingesetzt. Durch jedes Gleitstück --4-- ist eine kühlbare Konsole--5-, z. B. wie gezeigt, ein stabförmiger Träger hindurchgeführt. An diesen Konsolen ist eine Innenkokille --6-- befestigt.
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--5-- sindKonsolen --5-- und die Innenkokille--6--in einer von dem Querschnitt des aufgeschmolzenen Blockes abhängigen Höhe bedeckt. Hierauf wird in die Vorrichtung eine verzehrbare Elektrode --9-- eingeführt, zwischen diese und die Bodenplatte die Spannung gelegt und der Schmelzvorgang in der beim Elektroschlacken-Umschmelzen üblichen Weise eingeleitet.
Der Block --10-- formt sich beim Schmelzen in einem Ringspalt, der von der Aussenkokille--2--, den Gleitstücken --4-- und der Innenkokille--6--
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begrenzt wird. Je nach Zunehmen der Höhe des Blockes --10-- werden die Gleitstücke --4-- und die mittels der gekühlten Konsolen--5--daran befestigte Innenkokille--6--mit Hilfe des Antriebes--7-- nach oben bewegt. Zur Anpassung der Geschwindigkeit der Innenkokille --6-- und der Gleitstücke-4--an die Aufschmelzgeschwindigkeit des Blockes --10-- können in den Gleitstücken--4-- (nicht dargestellte)
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Bei der Erschmelzung von Hohlblöcken mit der Höhe nach zunehmendem Querschnitt nimmt die Tiefe des Schlackenbades allmählich ab. Um die Badtiefe in gewünschten Grenzen zu halten, wird beim Schmelzen auf den Spiegel des Schlackenbades--12--mit Hilfe eines Zuteilers--13--feste Schlacke periodisch oder kontinuierlich aufgebracht.
Bei der Erschmelzung von Hohlblöcken mit der Höhe nach abnehmendem Querschnitt nimmt dagegen die Tiefe des Schlackenbades --12-- allmählich zu. Um die Badtiefe konstant zu halten, ist für diesen Fall an einem der Gleitstücke --4-- eine Abflusseinrichtung in Form einer Rinne --14-- (Fig. 2) befestigt, über die der Schlackenüberschuss abgezogen wird. Die Rinne--14--ist in einer Höhe angeordnet, die stets eine optimale Tiefe des Schlackenbades --12-- gewährleistet. Nach Abschluss des Schmelzens werden die
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Abkühlung schwindenden Hohlblock--10--angeschlossen ist. Der Querschnitt des unteren Teiles der Innenkokille-6-muss um die Grösse der Schwindung des Hohlblockes kleiner als deren oberer formgebender Querschnitt am oberen Kokillenteil sein.
Um das Erschmelzen von Blöcken mit unterschiedlicher Konizität zu gewährleisten, ohne dass der Antrieb zur Vertikalverschiebung geändert wird, muss der Neigungswinkel der Gleitstücke geändert werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen, dass jedes Gleitstück --4-- hiezu mit Rollenpaaren --15-- versehen ist, die sich in einem Gehäuse-16-befinden, das mit dem (in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellten) Antrieb der Vertikalverschiebung starr verbunden ist.
Im Spalt zwischen den Rollenpaaren --15-- befindet sich ein Stab--17--, dessen eines Ende mit dem Gleitstück-4-starr verbunden ist. Die Achsen--18--der Rollen sind im Gehäuse --16-- exzentrisch angeordnet, wodurch die Möglichkeit besteht, den Abstand zwischen den oberen und unteren Rollen zu ändern sowie diese nach oben oder nach unten zu verschieben, ohne dass ihr Abstand geändert wird. Von dem Antrieb zur Vertikalverschiebung, mit dem das Gehäuse --16-- verbunden ist, wird die Aufwärts- oder Abwärtsbewegung über die Rollenpaare--15--auf die Stäbe--17-der Gleitstücke--4--übertragen.
Dabei bewegen sich die Gleitstücke --4-- in den Längsnuten --3-- und können sich gegenüber den mit dem
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--16-- waagrecht--4-- im wesentlichen reibungsfrei, und ein Festklemmen der Stäbe ist nicht zu befürchten.
Bei Änderung der Konizität des Blockes und somit des Neigungswinkels der Wandung der Aussenkokille --2-- gegenüber ihrer Achse wird die Neigung der Gleitstücke-4--und der mit ihnen verbundenen Stäbe - entsprechend geändert. Hiezu werden die Achsen --18-- der Rollen im Gehäuse--16-- freigegeben und die Rollen der Paare nach oben bzw. nach unten zur Anpassung an die Neigung der Stäbe --17-- der Gleitstücke --4-- verschoben. Dann werden die Rollenachsen--18--wieder festgestellt, worauf ein Block mit der geänderten Konizität erschmolzen werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Elektroschlacken-Erschmelzung von Hohlblöcken, mit einer kühlbaren auf eine Bodenplatte aufgesetzten Aussenkokille, in der eine kühlbare, mittels wenigstens einer kühlbaren Konsole abgestützte und mittels eines Antriebes in Vertikalrichtung bewegbare Innenkokille angeordnet ist,
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ausgebildet, in diese ein Gleitstück (4) verschiebbar eingesetzt, mit diesem Gleitstück eine die Innenkokille abstützende Konsole (5), z. B. ein stabförmiger Träger auf Mitnahme in Vertikalrichtung verbunden ist und der Antrieb (7) mit mindestens einem Konsolenende, das über das Gleitstück vorsteht, oder mit dem Gleitstück selbst in Verbindung steht.
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