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h.Durchlaufkokille ausgebildete Kokille angeordnet, der mit einem Kanal --15-- zum Zuführen geschmolzener Schlacke in die vor Beginn eines Umschmelzprozesses aufgesetzte Kokille sowie mit einer Einrichtung zur fallweisen Befestigung eines Trichters--14--od. dgl. versehen ist, in den die Schlacke eingegossen wird.
Sowohl die Kokille als auch der Kokillenboden sind kühlbar. In der Kokillenwandung ist ein Geber --16-- für den Spiegelstand des in der Kokille entstehenden Metallbades sowie eine mit einem Graphitstopfen --19-- verschliessbare Öffnung --18-- zum Ablassen des das Metallbad überschichtenden Schlackenbades - angebracht. Unterhalb der Ablassöffnung--18-ist eine Rinne --20-- für die in ein Gefäss - 21-abfliessende Schlacke vorgesehen.
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kreisrund, rechteckig oder quadratisch verlaufen kann, wobei jede der einen Gruppe zugehörige Elektrode zwischen zwei Elektroden der andern Gruppe liegt.
Die Anlage nach Fig. 1 ist überdies zum Giessen von Hohlblöcken bestimmt und deshalb besteht die Durchlaufkokille-5-aus einem Mantel --51-- und einem an diesem beispielsweise mit Streben-53- (Fig. 2) befestigten Dorn--52--.
Fig. 2 lässt einen kreisringförmigen Kokillenhohlraum erkennen, in dem in gleichen Winkelabständen sechs
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gestaltsgleichen, um 600 versetzten Dreieckes. Die Elektroden der Gruppe--a-und die Elektroden der Gruppe--b--sind über je eine flexible Leitung--24--an die Klemme--25a bzw. 25b--der Niederspannungswicklung eines Einphasentransformators--26--angeschlossen. Diese Transformatorwicklung
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wohlbestimmte Potentiale festzulegen.
Der Kokillenhohlraum nach Fig. 3 ist im Querschnitt rechteckig, u. zw. beträgt das Seitenverhältnis etwa
3 : 1. Beim Erschmelzen von Blöcken mit von der Quadratform wesentlich abweichendem Querschnitt empfiehlt sich die Verwendung von vier verzehrbaren Elektroden mit dem Blockquerschnitt angepasstem Querschnitt. Jede
Gruppe besteht aus einander diagonal gegenüberliegenden Elektroden und ist an jeweils eine der beiden Transformatorklemmen verbunden. Eine Schmal- und eine Breitseite jeder Elektrode steht einer Schmal- bzw. einer Breitseite einer anders gepolten Elektrode gegenüber. Auf diese Weise lässt sich auch bei solchen Elektrodengestalten und-anordnungen ein weitgehend gleichmässiges Abschmelzen sämtlicher Elektroden erreichen.
Fig. 4 veranschaulicht die Anordnung und Schaltung von vier verzehrbaren runden Elektroden, die am einfachsten ist und sich beim Erschmelzen massiver Blöcke kreisrunden oder quadratischen Querschnittes gut bewährt hat.
Fig. 5 zeigt eine der Fig. 2 entsprechende Anordnung von sechs verzehrbaren Elektroden, wobei das ebenfalls mit dieser Figur übereinstimmende Schaltschema weggelassen ist.
Die freien Abstände zwischen benachbarten Elektroden --7a1,7b1-- usw. betragen fast das Doppelte der Elektrodendurchmesser. In den Zwischenräumen ist je eine zylindrische oder prismatische Stange--37-angeordnet. Diese aus demselben Material wie die verzehrbaren Elektroden bestehenden und gegenüber diesen isoliert gehalterten Stangen schmelzen in dem Schlackenbad, in das sie eintauchen. Die hiezu erforderliche Wärme wird dem Bad entnommen, dessen Temperatur hiedurch örtlich begrenzt wird. Wegen des grösseren Abstandes zwischen benachbarten Elektroden steht im Elektrodenhalter mehr Raum zum Unterbringen der elektrischen Anschlüsse zur Verfügung und weil die Stangen einfach isoliert eingesetzt sind, benötigen sie keine Anschlüsse, so dass deren Gewicht entfällt.
Die Anordnung von verzehrbaren Stangen gestattet ferner in einfachster Weise, in dem Schlackenbad pro Zeiteinheit mehr Metall umzuschmelzen, ohne die unterschiedlich gepolten Elektroden zu nahe aneinander zu rücken und hiedurch das Bad zu überhitzen. Wie die Erfahrung gezeigt hat, kann das Gewicht der Stangen 10 bis 50% des Gesamtgewichtes der Elektroden betragen, es kann also bis zu 50% des Blockgewichtes aus Stangen erschmolzen werden. In allen Fällen soll jedoch der freie Elektrodenabstand nicht weniger als das 0, 1- und nicht mehr als das 2-fache der Elektrodenstärke betragen, die in Umfangsrichtung der Ringfigur vorhanden ist.
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Ein Umschmelzprozess sei an Hand der Fig. 1 kurz beschrieben.
Der Koldllenuntersatz--13--wird gegenüber dem Elektrodenhalter--22--so orientiert, dass sein Kanal--15--zwischen benachbarte Elektroden zu liegen kommt. An dem Kokillenuntersatz, z. B. in einer
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aufgesetzt und der Elektrodenhalter wird so weit abgesenkt, bis die Enden der Elektroden in einem der ungefähren Tiefe des Schlackenbades entsprechenden Bodenabstand liegen, worauf der Transformator--26-eingeschaltet und Schlacke eingegossen wird, bis durch die Elektroden Strom fliesst. Das von den Elektroden
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Längenzunahme pro Zeiteinheit entsprechenden mittleren Geschwindigkeit. Die pro Zeiteinheit abschmelzende Metallmenge wird von der zugeführten elektrischen Leistung bestimmt.
Nachdem der Block seine vorgeschriebene Höhe erreicht hat wird die elektrische Leistung zunächst verringert, um das Schwinden des erstarrenden oberen Blockteiles unter Kontrolle zu halten, und dann wird der Transformator abgeschaltet. Anschliessend wird der Stopfen--19--herausgeschlagen und die Schlacke fliesst in das Gefäss--21--ab. Dabei wird die Kokille --5-- leicht angehoben, um ein Festklemmen des sich nach unten verjüngenden Kernes--52--
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Es sei erwähnt, dass in Anlagen nach Fig. 1 das Schlackenbad auch durch Schmelzen der in fester Form eingebrachten Schlackenbestandteile hergestellt werden kann.
Zum Abziehen der Schlacke nach beendetem Erschmelzen von Blöcken, deren Höhe etwa ihren Querschnittsabmessungen entspricht oder kleiner ist, kann vorteilhaft ein Heber verwendet werden. Dieser Heber (Fig. 6) besteht aus einer Kammer--40--, von der ein L-förmig gebogener, in das Schlackenbad eintauchbarer Rohrschenkel --39-- ein aufwärts gerichteter Saugansatz--43--und ein abwärts gerichteter Rohrschenkel --41-- ausgeht. Das in die Kammer vorragende Ende des Schenkels--41-ist mit einer dünnen Platte
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1500 mm Durchmesser 80 bis 100 mm über dem Metallbadspiegel liegt.
Sodann wird mittels einer Saugvorrichtung flüssige Schlacke angesaugt, die in die Kammer eintritt, die Platte--42--schmilzt und durch den Schenkel--41--in einen Behälter--21--abiliesst. Die über dem Metallbadspiegel verbleibende Schlackenschicht erstarrt praktisch gleichzeitig mit dem Metallbad und verhindert den Zutritt von Luftsauerstoff.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anlage zum Elektroschlacken-Umschmelzen von Metallen zu massiven oder hohlen Blöcken, mit einer kühlbaren, auf einen Untersatz aufsetzbaren Kokille, mit einem Elektrodenhalter zur Befestigung einer geraden Anzahl von verzehrbaren Elektroden, mindestens jedoch von vier solchen Elektroden, die in zwei je die halbe Anzahl von Elektroden enthaltende Gruppen zusammengefasst sind, von denen jede an eine Klemme eines Einphasentransformators angeschlossen ist, und mit einem Ständer, an dem die Kokille und/oder der Elektrodenhalter befestigt und mittels eines Antriebes verschiebbar sind bzw. ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass benachbarte (7ai, 7bi bzw. 7b2 ;
7a2, 7b2 bzw. 7b3 ; 7a3, 7b3 bzw. 7bi) der in einer Ringfigur angeordneten, verzehrbaren Elektroden (7) an verschiedene Klemmen (25a, 25b) des Einphasentransformators (26) angeschlossen sind.
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