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Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroschlacken-Umschmelzanlage zum Herstellen halbringförmiger Blöcke, Platten od. dgl. aus verzehrbaren halbringförmigen Elektroden, mit einer geteilten Durchlaufkoküle, die einen ortsfesten und einen beweglichen Teil aufweist, der als um eine horizontale Achse verschwenkbarer Zylinder ausgebildet ist und einen Halter für eine verzehrbare Elektrode sowie ein Anfahrstück zum Anziehen der erschmolzenen Blöcke, Platten od. dgl. aus der Kokille trägt. Bei den bekanntgewordenen Umschmelzanlagen zum Erzeugen solcher Blöcke, Platten od. dgl., ist der Elektrodenhalter mit dem Anfahrstück auf gemeinsame Drehbewegung um die Achse des Kokillenzylinders starr verbunden, denn diese beiden Bestandteile sind an dem Zylinder unbewegbar befestigt.
Solche an sich durchaus funktionsfähige Anlagen sind mit einem Mangel insofern behaftet, als sie eine sehr weitgehende Übereinstimmung zwischen den Querschnittsflächen der verzehrbaren Elektroden und des formgebenden Kokülenkanals voraussetzen. Ist der Elektrodenquerschnitt von dem Kokillenquerschnitt merklich verschieden, dann ändert sich während des Umschmelzens der Elektroden der Abstand zwischen ihrer Stirnfläche und dem schmelzflüssigen Metallbad in der Kokille. Dieser Abstand muss aber innerhalb bestimmter Grenzen bleiben, denn er bestimmt die von den abgeschmolzenen Metalltröpfehen durchfallen Höhe des Schlackenbades und ist auch von Einfluss auf die jeweils pro Zeiteinheit entstehende Wärmemenge und auf deren örtliche Verteilung.
Wird der Umschmelzvorgang nicht sehr genau und sachverständig überwacht, dann kann es bei zu dicker Elektrode zu einer Berührung zwischen dieser und der Metallschmelze kommen, ist die Elektrode zu dünn, kann sie aus dem Schlackenbad austreten. In beiden Fällen muss der Umschmelzvorgang unterbrochen werden.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieses Mangels. Dieses Ziel ist mit einer Elektroschlaeken-Umschmelzanlage des eingangs umrissenen Aufbaues erreichbar, bei welcher erfindungsgemäss der Elektrodenhalter an einem auf der Achse des Kokillenzylinders schwenkbar gelagerten Arm angeordnet und dieser Arm relativ zu dem Zylinder mittels eines an dem letzteren befestigten Verstellantriebes bewegbar ist.
Beim Arbeiten mit erfindungsgemässen Anlagen genügt es, wenn die Querschnitte des formgebenden Kokillenkanals und der verzehrbaren Elektrode lediglich annähernd gleich sind. Die Elektroden können also nach den für diese Zwecke üblichen Verfahren mit der üblichen Sorgfalt hergestellt werden, und jede kostspielige Nacharbeit oder besondere Auswahl kann entfallen, weil der Elektrodenvorschub zusätzlich regelbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verstellantrieb als Hydraulik-Zylinder ausgebildet, dessen Kolbenstange oder Zylindergehäuse an den Arm und dessen Zylindergehäuse bzw. Kolbenstange an den Kokillenzylinder angelenkt ist. Diese Ausbildung des Verstellantriebes ist sehr einfach und betriebssicher und sichert ohne weiteres einen ausreichenden Verstellbereich.
Vorteilhaft ist es, die verzehrbare Elektrode gegen den Kokillenzylinder mittels Blöcke aus elektrisch isolierender, fester Schlacke abzustützen, deren Zusammensetzung mit der des Schlackenbades in der Kokille übereinstimmt. Mit dieser Massnahme wird eine selbsttätige Ergänzung des Schlackenbades während eines Umschmelzvorganges erreicht, es ist also nicht notwendig, Schlacke eigens zuzugeben.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer in den Zeichnungen beispielsweise dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Elektroschlacken-Umschmelzanlage teils in Seitenansicht, teils im Schnitt und Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Anlage.
Die Elektroschlacken-Umschmelzanlage weist eine zweigeteilte, aus einem bewegbaren zylindrischen Teil --3-- und einem ortsfesten Teil --4-- bestehende Durchlaufkokille auf. Der bewegbare Teil, der Kokillenzylinder --3-- ist über Speichen und einer Nabe mit einer Welle --5u drehfest verbunden, die in mittels Lagerböcken --6-- gegen ein Fundament --6au abgestützten Lagern gelagert ist. Über eine Kupplung --8-- ist ein Antriebsmotor --7-- mit der Welle --5-- verbunden, so dass der Kokillenzylinder - um die Wellenachse verschwenkbar ist. Das Fundament --6a-- bildet eine Stufe, auf deren etwa im Niveau der Wellenachse verlaufende obere Fläche der ortsfeste Kokillenteil --4-- aufgesetzt ist.
Zwischen dem Kokillenzylinder --3-- und einem unteren Abschnitt des ortsfesten Kokillenteiles-4-ist ein formgebender, um die Wellenachse gekrümmter Kokillenkanal-10-abgegrenzt, wogegen ein oberer Abschnitt des ortsfesten Kokillenteiles zur Bildung eines Beckens zur Aufnahme eines Schlackenbades - erweitert ist. Unterhalb des ortsfesten Kokillenteiles --4-- sitzt an dem Kokillenzylinder --3-- ein
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isoliert befestigt. Vorteilhaft ist der Arm U-förmig gestaltet, die Enden der beiderseits des Kokillen- zylinders --3-- gelegenen Schenkel sind auf der Welle gelagert, und der Elektrodenhalter --14-- sitzt an dem U-Steg.
Der Arm --12-- und mit ihm der Elektrodenhalter --14-- ist gegenüber dem Kokillenzylinder --3- mit Hilfe eines Verstellantriebes verstellbar, der vorzugsweise als Hydraulik-Zylinder ausgebildet ist. Ein Bestandteil dieses Zylinders, z. B. das Zylindergehäuse --13--, ist mit dem Kokillenzylinder - -3--, der andere Bestandteil, die Kolbenstange --13a--, mit dem Arm --12-- gelenkig verbunden. Zur Lieferung der während eines Umschmelzvorganges verbrauchten elektrischen Energie dient eine
Stromquelle, z. B. ein Einphasentransformator --16-- mit einer Sekundärwicklung, deren eine Klemme mit dem Elektrodenhalter --14-- und deren andere Klemme mit dem Anfahrstück --11-- verbunden ist.
Vor der Durchführung eines Umschmelzvorganges wird der Kokillenzylinder --3-- in eine Ausgangsstellung verschwenkt, in welcher das Anfahrstüek-11-den Kokillenkanal-10-unten verschliesst und in diesen mit einem hinterschnittenen Ansatz hineinragt. In den Elektrodenhalter--14-wird eine halbringförmige Elektrode --2-- eingesetzt, in die Kokille geschmolzene Schlacke eingebracht, die Stromquelle angeschaltet und der Kokillenzylinder-3-gedreht. Die in das Schlackenbad --9-- eintauchende Elektrode --2-- schmilzt ab, und aus dem Kokillenkanal tritt ein verfestigter Block od. dgl.
- aus. Mit dem Kokillenzylinder --3-- ist der Elektrodenhalter --14-- über den Verstellantrieb - -13, 13a-- gekoppelt, und solange dieser unbetätigt bleibt, tritt die Elektrode --2-- in das Schlackenbad - mit derselben Geschwindigkeit ein, mit welcher der Block-l-den Kokillenkanal verlässt. Diese Betriebsart ist dann anwendbar, wenn die Elektroden-bzw. Kanalquerschnitte praktisch übereinstimmen.
Sofern jedoch der Elektrodenquerschnitt den Querschnitt des Kokillenkanals merklich über- oder unterschreitet, kann der Elektrode --2-- mit Hilfe des Verstellantriebes-13, 13a-- eine relative Verschwenkung gegenüber dem Kokillenzylinder --3-- bzw. gegenüber dem mit ihm unbewegbar verbundenen Anfahrstück --11-- erteilt und damit die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode verringert bzw. vergrössert werden. Da die Querschnittsunterschiede innerhalb nicht allzu weiter Grenzen liegen werden, wird die erforderliche Korrektur nicht sehr gross sein.
Als Hydraulik-Zylinder ausgebildete Verstellantriebe sind deswegen vorteilhaft, weil die pro Zeiteinheit erforderliche, verhältnismässig kleine Relativverdrehung zwischen Elektrodenhalter --14-- und Anfahrstück --11-- in einfachster Weise mit der in den Zylinder pro Zeiteinheit eingespeisten Druckflüssigkeitsmenge eingestellt werden kann und daher keine Übersetzungsgetriebe notwendig sind.
In manchen Fällen wird während eines Umschmelzvorganges Schlacke verbraucht, und es muss von Zeit zu Zeit Schlacke zugegeben werden, damit das Niveau des Schlackenbadspiegels nicht dauernd und unter einen bestimmten Mindestwert sinkt. Abgesehen von der Notwendigkeit, für diesen Zweck Zuführungseinrichtungen vorzusehen, ist eine ständige Überwachung des Badspiegels erforderlich, welche die Durchführung des Umschmelzvorganges verkompliziert. Diese Unbequemlichkeit kann in sehr einfacher Weise ausgeschaltet werden. Es bedarf keiner besonderen Vorkehrungen, noch bedeutet es eine Erschwerung der Vorbereitung einer Anlage für einen Umschmelzvorgang.
Die verzehrbare Elektrode --2-gegen den Kokillenzylinder mit Hilfe von Blöcken --15-- aus fester isolierender Schlacke abzustützen, welche die gleiche Zusammensetzung aufweist, wie die Schlacke des Schlackenbades. Gemeinsam mit der Elektrode gelangen die Blöcke beim Drehen des Kokillenzylinders über das Schlackenbad-9-und fallen hinein. Durch die Wahl der Blockgrössen und der Abstände, in denen sie angeordnet sind, hat man es in der Hand, die Zugabezeiten und die jeweils zugesetzten Schlackenmengen vorauszubestimmen.
Auf erfindungsgemässen Anlagen können auch verzehrbare Elektroden mit in Längsrichtung wechselndem Querschnitt umgeschmolzen werden, nur wird man dann den Umschmelzvorgang genauer überwachen und nach den jeweils auftretenden Gegebenheiten der Elektrode eine mit der Drehung des Kokillenzylinders gleichsinnige oder gegensinnige Relativbewegung aufprägen müssen. Selbstverständlich können auf solchen Umschmelzanlagen auch Blöcke, Platten od. dgl. hergestellt werden, die sich über einen 180 wesentlich unterschreitenden Winkel erstrecken. In diesen Fällen genügt es, im Ausgangszustand der Anlage den Elektrodenhalter in Richtung gegen den feststehenden Kokillenteil zu versetzen und dementsprechend kürzere Elektroden zu verwenden.
Die Bezeichnung"halbringfSrmig"soll demnach auch Blöcke, Platten od. dgl. umfassen, die über kleinere Winkel als 180 reichen.