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Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroschlacke-Umschmelzanlage zum Herstellen von Hohlblöcken aus verzehrbaren Elektroden, mit einer kühlbaren, unten mittels eines absenkbaren Bodens verschliessbaren Kokille sowie mit Vorrichtungen zum Abstützen und zur Höhenverstellung des zu erschmelzenden Blockes und der Elektrode oder Elektroden.
Bekannt sind Einrichtungen zum Elektroschlacke-Umschmelzen verzehrbarer Elektroden zu unrunden Formstücken, die eine trennbare Kühlkokille mit einem Längsschlitz aufweisen, in dem ein Gleitstück verschiebbar ist. An dem mittels eines Antriebes bewegbaren Gleitstück ist ein zur Aufnahme des Schlackenbades bestimmter Behälter starr befestigt. In diesen Behälter, der mit dem Kokillenraum über einen in dem Gleitstück ausgebildeten Kanal kommuniziert, taucht eine von einem Elektrodenhalter abgestützte verzehrbare Elektrode. In dem Gleitstück ist ferner ein den Metallstand in der Kokille abtastender Geber angeordnet. Einrichtungen dieser Art sind verhältnismässig kompliziert aufgebaut und deshalb zum Giessen einfacher zylindrischer oder prismatischer Hohlblöcke wenig geeignet.
Solche Blöcke sind bisher in Anlagen des eingangs erwähnten Aufbaues hergestellt worden (s. das Fachbuch"ElektroschIacke-Umschmelzung"von J. W. Latasch und B. J. Medowar, UdSSR, Metallurgieverlag, 1970), die zwar einfach, aber mit Nachteilen behaftet sind.
Bei diesen Anlagen werden verzehrbare Elektroden im Ringraum der Kühlkokille umgeschmolzen.
Stabförmige Elektroden werden längs einer Kreislinie im Ringspalt der Kühlkokille angeordnet oder es wird eine rohrförmige Elektrode verwendet, die in den erwähnten Spalt eingeführt wird. Die Wanddicke der umzuschmelzenden, rohrförmigen Elektrode bzw. der Stabelektroden muss notwendig kleiner als die Wanddicke des zu erschmelzenden Blocks sein.
Verzehrbare Elektroden solcher Art müssen eigens vorgewalzt oder vorgeschmiedet bzw. zusammengebaut und geschweisst werden.
Wegen der erheblichen Unterschiede zwischen dem Querschnitt des Hohlraumes der Kokille und dem Gesamtquerschnitt der Elektroden muss deren Länge 3 bis 4 mal grösser als die Höhe des zu erschmelzenden Blocks sein, was eine Vergrösserung der Höhe der Anlage bedingt.
Ausserdem wird der Umschmelzprozess infolge der geringen Spalte zwischen den verzehrbaren Elektroden und den Kühlkokillenwänden erheblich kompliziert, weil die Lage der zum Verziehen neigenden Elektroden während des Schmelzvorganges dauernd überwacht bzw. korrigiert werden muss.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Schwierigkeiten.
Dieses Ziel ist mit einer Anlage der in Rede stehenden Art erreichbar, bei welcher erfindungsgemäss, wie an sich bekannt, zum Umschmelzen der verzehrbaren Elektroden mindestens ein mit dem Hohlraum der Kokille über einen Kanal in Verbindung stehender Behälter vorgesehen ist, wobei jedoch der Kanal in die Kokille im oberen Abschnitt ihrer Wandung einmündet. In Anlagen mit dieser Ausstattung können Elektroden umgeschmolzen werden, deren Dicke die Wandstärke des herzustellenden Blockes wesentlich übertrifft und die keineswegs genau gerade sein und über ihre ganze Länge gleichbleibenden Querschnitt aufweisen müssen.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist. In den Zeichnungen zeigt in schematisierter Darstellung Fig. 1 eine erfindungsgemässe Anlage in Draufsicht und Fig. 2 im Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1.
Die dargestellte Anlage ist mit drei Behältern--l--ausgestattet, die in gleichen Winkelabständen um die Achse einer kühlbaren Kokille-2-ausgeteilt sind. Die Kokille besteht aus einem Dorn und einem Mantel in dessen oberem Wandungsabschnitt drei Kanäle ausgebildet sind. Über jeden dieser Kanäle ist einer der Behälter --2-- mit dem ringförmigen Kokillenraum verbunden. Unterhalb der samt den Behältern ortsfest aufgestellten Kokille ist ein heb- und senkbarer Boden --4-- angeordnet, der mittels eines nicht gezeigten Antriebes verstellbar ist. In jeden Behälter ragt eine verzehrbare Elektrode--6--, die mit Hilfe eines ebenfalls nicht gezeigten Antriebes in den Behälter abgesenkt oder aus diesem ausgefahren werden kann.
Vor Beginn eines Umschmelzvorganges wird der topfförmige Boden--4--so weit angehoben, dass seine Wandung in den Kokillenraum eintritt und sein Rand in ein Niveau zu liegen kommt, das etwas unterhalb der Kanalsohlen verläuft. Sodann werden die Elektroden in die zugehörigen Behälter--3--eingeführt und dabei ein Abstand zwischen dem seicht wannenförmig gestalteten Behälterboden belassen. Anschliessend wird flüssige Schlacke eingegossen, die in dem Kokillenhohlraum und den mit diesem kommunizierenden Behältern ein Schlackenbad--7--bildet, in das die Elektroden--6--eintauchen.
Nach dem Anschalten der Elektroden an eine Speisequelle beginnen sie abzuschmelzen, in jedem Behälter bildet sich ein seichtes Metallbad--8'-und schmelzflüssiges Metall fliesst in den Kokillenraum über, wo ein den Rand des topfförmigen Bodens überschichtendes Metallbad--8--entsteht, aus dem der herzustellende Hohlblock--5--kristallisiert. Der Boden samt dem auf ihm aufruhenden Block wird abgesenkt und die Absenkgeschwindigkeit so eingestellt, dass die Niveaudifferenz der Spiegel der Metallbäder-8', 8--in den Behältern--l--bzw. der Kokille--2-praktisch konstant bleibt.
Die erfindungsgemässe Anlage ermöglicht die Verwendung von verzehrbaren Elektroden, deren Durchmesser wesentlich grösser als der Abstand zwischen den Wandungen des Dornes und des Kokillenmantels ist bzw. das Erschmelzen verhältnismässig dünnwandiger Hohlblöcke. Versuche haben die in jeder Hinsicht hochwertige Beschaffenheit der hergestellten Hohlblöcke erwiesen.
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In manchen Fällen kann ein Aufheizen des Schlackenbades im Bereich der Kokille angezeigt sein. Dieses Nachwärmen kann mit Hilfe von (nicht dargestellten) unverzehrbaren Elektroden geschehen, zu deren Anordnung genügend Platz zur Verfügung steht, weil der Dorn mit dem Mantel der Kokille nur über verhältnismässig schmale Stege verbunden oder abgestützt ist.