AT504574B1

AT504574B1 - METHOD OF ELECTRIC SLACKING METHODS OF MELTING METALS

Info

Publication number: AT504574B1
Application number: AT18842006A
Authority: AT
Inventors: Wolfgang Dipl Ing D Holzgruber; Harald Dipl Ing Dr Holzgruber
Original assignee: Inteco Special Melting Technol
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2009-08-15
Also published as: DE102006062460A1; DE502007007048D1; JP2008178908A; AT504574A1; JP5203680B2

Description

teiÄSiliß AT504 574 B1 2009-08-15Partial AT504 574 B1 2009-08-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Elektroschlacke Umschmelzen von Metallen, insbesondere von Eisen- und Nickelbasis—Legierungen zur Herstellung von Umschmelzblöcken aus einer oder mehreren Abschmelzelektroden in einer kurzen, wassergekühlten Gleitkokille mit vergleichsweise niedrigem Schmelzenergieverbrauch sowie einer Ausführungsform einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten erfindungsgemäßen Kokille zur Durchführung des Verfahrens.Description: The invention relates to a process for the electroslag remelting of metals, in particular of iron and nickel-based alloys for the production of remelting blocks from one or more Abschmelzelektroden in a short, water-cooled Gleitkokille with comparatively low melting energy consumption and an embodiment of the opposite Technique improved mold according to the invention for carrying out the method.

[0002] Bei den heute in Betrieb stehenden Elektroschlacke Umschmelzanlagen werden für die Formung und Herstellung der Umschmelzblöcke wassergekühlte Kokillen verwendet, deren den Block formende und das Schlackenbad haltende Gießformwand im allgemeinen aus Kupfer besteht, da dieses Material, wie auch vom Stranggießen her bekannt, am besten geeignet ist, die bei der Erstarrung von Metallen frei werdenden Wärmemengen rasch und effizient in das Kühlwasser abzuführen. Während beim Stranggießen ausschließlich kurze Kokillen zum Einsatz kommen, aus welchen der erstarrende Strang nach Bildung einer ersten tragfähigen Strangschale mehr oder minder kontinuierlich abgezogen wird, ist beim Elektroschlacke Umschmelzen sowohl die Verwendung so genannter Standkokillen als auch die Verwendung kurzer Gleitkokillen üblich und Stand der Technik. Bei Standkokillen entspricht die Länge der Kokille der Länge des herzustellenden Blockes. Die Kokille wird hier im Laufe des Umschmelzvorgangs durch Abschmelzen der selbstverzehrenden Elektrode in dem auf dem Metallspiegel schwimmenden Schlackenbad sukzessive mit umgeschmolzenem Metall gefüllt, wobei es zu keiner Relativbewegung zwischen Kokille, respektive Kokillenwand und Umschmelzblock kommt. Beim Einsatz von Gleitkokillen werden Umschmelzblöcke hergestellt, deren Länge die Länge der Kokille um ein vielfaches übersteigt. Die kurze, wassergekühlte Kokille dient hier als Schmelz- und Gießform, in welcher sich das heiße Schlackenbad befindet und in welcher das von der Elektrode abschmelzende Metall gesammelt und in weiterer Folge zum Umschmelzblock erstarrt. Die Kokille wird daher für die Durchführung des Umschmelzprozesses lediglich im Bereich des Schlackenbades und im Bereich der Blockerstarrung benötigt. Ist der Umschmelzblock einmal erstarrt, so erfüllt die Gießform keinen Zweck mehr. Damit ist es möglich, die Länge der Kokille auf diesen oben beschriebenen Bereich zu beschränken und den während des Abschmelzvorgangs sich bildenden Block beispielsweise aus der Kokille mit einer mittleren Geschwindigkeit abzuziehen, die der Geschwindigkeit des Blockaufbaus entspricht. Dies führt zu einer Relativbewegung zwischen dem gebildeten Block und der Kokillenwand und hat zur Folge, dass der Meniskus des Metallspiegels und das darauf ruhende Schlackenbad, außer in der Anfahrphase, während des gesamten Blockaufbaus im wesentlichen auf einem konstanten Niveau innerhalb der Kokille verbleiben. Anstatt, wie oben beschrieben, den sich bildenden Block aus einer in eine Arbeitbühne eingebauten Kokille abzuziehen ist es auch möglich, den Umschmelzblock auf einer feststehenden Bodenplatte aufzubauen und die kurze Kokille mittels einer geeigneten Vorrichtung mit einer der Blockaufbaugeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit nach oben abzuziehen.In today's operating electroslag remelting plants water-cooled molds are used for the formation and production of Umschmelzblöcke whose forming the block and the slag retaining mold wall is generally made of copper, as this material, as well known from continuous casting, on is best suited to dissipate the liberated during the solidification of metals amounts of heat quickly and efficiently into the cooling water. While exclusively short molds are used in continuous casting, from which the solidifying strand is withdrawn more or less continuously after the formation of a first sustainable strand shell, in the electroslag remelting both the use of so-called stand molds and the use of short sliding molds is common and state of the art. For stand molds, the length of the mold corresponds to the length of the block to be produced. In the course of the remelting process, the mold is successively filled with remelted metal by melting the self-consumable electrode in the slag bath floating on the metal mirror, with no relative movement occurring between the mold, respectively the mold wall and the remelt block. When using Gleitkokillen remelting blocks are produced whose length exceeds the length of the mold by a multiple. The short, water-cooled mold serves as a melting and casting mold in which the hot slag bath is located and in which the metal melting off from the electrode is collected and subsequently solidified into the remelting block. The mold is therefore required to carry out the remelting process only in the area of the slag bath and in the area of block solidification. Once the remelt block solidifies, the mold no longer fulfills any purpose. Thus, it is possible to limit the length of the mold to this range described above and to deduct the block formed during the melting operation, for example, from the mold at an average speed corresponding to the speed of the block construction. This leads to a relative movement between the formed block and the mold wall and has the consequence that the meniscus of the metal mirror and the slag bath resting thereon remain substantially at a constant level within the mold, except during the start-up phase, during the entire block construction. Instead of peeling off the forming block from a mold installed in a working stage, as described above, it is also possible to build the remelt block on a fixed base plate and to pull the short mold upwards by means of a suitable device at a speed corresponding to the block building speed.

[0003] Wie allgemein bekannt ist der Verbrauch an elektrischer Schmelzenergie beim Elektroschlacke Umschmelzen im Vergleich zu anderen, ebenfalls mit elektrischer Energie arbeitenden Schmelzprozessen, wie beispielsweise beim Schrottschmelzen im Elektrolichtbogenofen oder einem Induktionstiegelofen, relativ hoch, da beim Elektroschlacke Umschmelzen primär die Abschmelzrate kontrolliert wird, um eine einwandfreie Erstarrungsstruktur der Umschmelzblöcke sicherzustellen. Eine Energieeinsparung durch Erhöhung der Abschmelzrate ist daher nicht möglich, wobei der direkte Kontakt des als Wärmequelle dienenden, durch den Stromdurchgang hoch erhitzten Schlackenbades mit der wassergekühlten Kokillenwand noch einen erheblichen zusätzlichen negativen Einfluß hat.As is well known, the consumption of electrical melting energy in the electroslag remelting in comparison to other, also working with electrical energy melting processes, such as in scrap melting in electric arc furnace or an induction crucible, relatively high because in the electroslag remelting primarily the Abschmelzrate is controlled to ensure a perfect solidification structure of the remelting blocks. An energy saving by increasing the Abschmelzrate is therefore not possible, the direct contact of serving as a heat source, through the passage of heat highly heated slag bath with the water-cooled mold wall still has a significant additional negative impact.

[0004] Um Eisen- oder Nickelbasislegierungen von Umgebungstemperatur einzuschmelzen und auf ca. 1600° C aufzuheizen, ist ein theoretischer Energiebedarf von etwa 400 kWh/t erforderlich. Erfolgt das Schmelzen und Überhitzen in einem Elektrolichtbogen- oder Induktionsofen mit ausschließlich elektrischer Energie, so ist auf Grund der prozessbedingten Wärmeverluste mit einem Energieverbrauch von 500 bis 700 kWh/t zu rechnen. Im Gegensatz dazu beträgt der 1 /6To melt iron or nickel-based alloys from ambient temperature and heat to about 1600 ° C, a theoretical energy consumption of about 400 kWh / t is required. If melting and overheating are carried out in an electric arc or induction furnace with only electrical energy, energy consumption of 500 to 700 kWh / t is to be expected due to process-related heat losses. In contrast, the 1/6

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Energieverbrauch bei der Herstellung eines Umschmelzblockes mit beispielsweise 1000 mm Durchmesser bei einer Umschmelzrate von 1000 kg/h je nach verwendeter Schlacke und Höhe des Schlackenbades zwischen 1000 und 1800 kWh/t. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Wärmefluß von der heißen Schlacke über die wassergekühlte Kokillenwand in das Kühlwasser je nach Schlackenzusammensetzung zwischen 1000 und 2000 kW/m2 beträgt. Bei den am häufigsten verwendeten Schlacken mit je 1/3 CaO, CaF2 und AI203 muß mit ca. 1100 kW/m2 gerechnet werden. Beim Umschmelzen in einer Kokille mit 1000 mm Durchmesser und einer Schlackenbadhöhe von etwa 200 mm muß somit mit einem Energieverlust in der Schlackenzone von etwa 630 kW gerechnet werden, was bei einer Umschmelzrate von 1000 kg/h einem Energieverbrauch von etwa 630 kWh/t entspricht. Bezogen auf einen Gesamtenergieverbrauch beim Umschmelzen mit der o.a. Schlacke von ca. 1300 kWh/t entspricht dies einem Prozentsatz von knapp 50 %. Bei Schlacken mit höheren Gehalten an CaF2 kann dieser Anteil aber noch deutlich höher werden.Energy consumption in the production of a remelt block with, for example, 1000 mm diameter at a remelting rate of 1000 kg / h depending on the slag used and height of the slag bath between 1000 and 1800 kWh / t. This is due to the fact that the heat flow from the hot slag via the water-cooled mold wall into the cooling water is between 1000 and 2000 kW / m2 depending on the slag composition. For the most commonly used slags with 1/3 CaO, CaF2 and AI203 each, approx. 1100 kW / m2 must be expected. When remelting in a mold with a diameter of 1000 mm and a Schlackenbadhöhe of about 200 mm must therefore be expected with an energy loss in the slag zone of about 630 kW, which corresponds to a power consumption of about 630 kWh / t at a remelting rate of 1000 kg / h. Based on a total energy consumption during remelting with the o.a. Slag of approx. 1300 kWh / t corresponds to a percentage of almost 50%. With slags with higher contents of CaF2, however, this proportion can be significantly higher.

[0005] Aus den oben geschilderten Gründen wäre es daher nahe liegend, die Kokille im Bereich des Schlackenbades gegen Wärmeverluste zu isolieren um so den Schmelzenergieverbrauch zu senken. In der AT 287215 mit einem Anmeldedatum vom 09.01.1968 hat es auch bereits frühzeitig einen entsprechenden Vorschlag gegeben, wonach beim Elektroschlacke Umschmelzen durch Steuerung der Lage des Spiegels der Metallschmelze in der Kokille die gesamte auf der Metallschmelze schwimmende flüssige Schlackenschicht in einer wärmeisolierten Zone der Kokille angesammelt wird, wobei die Temperatur der flüssigen Schlackenschicht durch die Wärmeisolierung über oder mindestens auf der Schmelztemperatur des Metalls gehalten wird. Das in der Kokille angesammelte flüssige Metall reicht demnach bis in den Bereich der Wärmeisolierung hinein, und die Trennlinie zwischen dem isolierten und dem wassergekühlten Kokillenteil befindet sich unterhalb des Metallspiegels.For the reasons described above, it would therefore be obvious to isolate the mold in the slag bath against heat loss so as to reduce the melting energy consumption. In AT 287215 with a filing date of 09.01.1968, there has also been an early suggestion, according to which in the electroslag remelting by controlling the position of the mirror of the molten metal in the mold, the entire floating on the molten metal slag layer in a heat-insulated zone of the mold is accumulated, wherein the temperature of the liquid slag layer is held by the thermal insulation above or at least at the melting temperature of the metal. Accordingly, the liquid metal accumulated in the mold reaches into the area of the heat insulation, and the dividing line between the isolated and the water-cooled mold parts is located below the metal mirror.

[0006] Diese dem derzeitigen Stand der Technik entsprechende Anordnung hat den Nachteil, dass der Beginn der Erstarrung nicht ausreichend definiert ist und so erhebliche Schwierigkeiten bei der betrieblichen Anwendung auftreten können. So ist es möglich, dass bei entsprechender Überhitzung des Metalls dieses in den Spalt zwischen isoliertem und wassergekühltem Teil der Kokille eindringt und dort im Kontakt mit dem wassergekühlten unteren Teil erstarrt und eine Metallfahne bildet, die im Spalt hängen bleibt. Je nach Stärke der Fahne kann nun der Block überhaupt in der Kokille hängen bleiben und ein Blockabzug unmöglich werden, womit der Umschmelzprozess beendet wäre. Ist die Fahne von geringerer Stärke und nicht über den gesamten Blockumfang ausgebildet, so werden sich Risse in der erstarrenden Schale bilden, die zumindest eine Weiterverarbeitung des Blockes erschweren. Bilden sich tiefere Risse, so kann es zum Auslaufen von flüssigem Metall und der Schlacke kommen, womit der Umschmelzprozess wieder beendet wäre. Diese Probleme des Übergangs von einem isolierten Behälter zu einer wassergekühlten Erstarrungsform im Kontakt mit flüssigem bzw. letztendlich erstarrendem Metall sind vom horizontalen Stranggießen her bekannt. Dort wird das Problem dadurch gelöst, daß an der Übergangsstelle Isolierung - Wasserkühlung ein so genannter Brechring aus Bornitrid eingebaut wird, der auf Grund seiner spezifischen Eigenschaften in Bezug auf Wärmeleitfähigkeit, Benetzbarkeit durch das flüssige Metall etc. ein Fortschreiten der Erstarrung über die Grenzlinie Isolierung - Wasserkühlung verhindert und ein leichtes Ablösen der erstarrten Strangschale ermöglicht. Bornitrid ist allerdings ein teures, aufwendig herzustellendes und nur in relativ kleinen Abmessungen bis zu üblichen Stanggußdimensionen im Bereich bis etwa 200 mm Durchmesser erhältliches Material und kommt damit für die für das Elektroschlacke Umschmelzen interessanten Abmessungen von 500 mm Durchmesser und erheblich darüber nicht in Betracht. Aus allen diesen Gründen hat das oben geschilderte, dem Stand der Technik entsprechende Verfahren trotz der offensichtlichen wirtschaftlichen Vorteile bis heute keine praktische Anwendung gefunden.This arrangement, which corresponds to the current state of the art, has the disadvantage that the onset of solidification is not adequately defined and thus considerable difficulties in operational use can occur. Thus, it is possible that with appropriate overheating of the metal, this penetrates into the gap between the insulated and water-cooled part of the mold and solidifies there in contact with the water-cooled lower part and forms a metal lug that gets caught in the gap. Depending on the strength of the flag, the block can now ever get stuck in the mold and a block deduction become impossible, whereby the remelting would be finished. If the flag is of lesser thickness and not formed over the entire block circumference, cracks will form in the solidifying shell, which complicate at least further processing of the block. If deeper cracks form, liquid metal and the slag may leak, thus ending the remelting process. These problems of transition from an insulated container to a water-cooled solidification mold in contact with liquid or finally solidifying metal are known from horizontal continuous casting. There, the problem is solved in that at the transition point insulation - water cooling a so-called breaking ring made of boron nitride is installed, which due to its specific properties in terms of thermal conductivity, wettability by the liquid metal, etc. a progression of solidification over the boundary line insulation - Water cooling prevented and allows easy detachment of the solidified strand shell. Boron nitride, however, is an expensive, expensive to produce and only in relatively small dimensions up to usual Stanggußdimensionen in the range up to about 200 mm diameter available material and thus comes for the interesting for the electroslag remelting dimensions of 500 mm diameter and considerably out of the question. For all these reasons, the above-described prior art method, despite the obvious economic advantages, has not found practical application to date.

[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, beim Elektroschlacke Umschmelzen einerseits den wirtschaftlichen Vorteil einer thermischen Isolierung im Bereich des Schlackenbades zu nutzen, dabei aber die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden, so daß eine technische Anwendung in sinnvoller Weise möglich wird. Erfindungsgemäß wird dies unter Verwendung einer an sich bekannten kurzen, zweiteiligen Gleitkokille, deren unterer, den Gießquerschnitt formender Teil in üblicher Weise wassergekühlt ist und deren oberer Teil 2/6 teiÄSihe paieBüsttf: AT504 574 B1 2009-08-15 gegen Wärmeabfuhr ganz oder teilweise isoliert ist, dadurch erreicht, daß außer in der Anfahrphase während des regulären Blockaufbaus der Metallspiegel durch eine entsprechende Steuerung der Relativbewegung zwischen Kokille und Umschmelzblock immer so im unteren, wassergekühlten Teil der Kokille, also unterhalb der Trennungslinie zwischen wassergekühltem und isoliertem Teil derselben gehalten wird, daß der Abstand zwischen der Oberfläche des Metallspiegels einerseits und der durch die Trennungslinie zwischen gekühltem und isoliertem Teil bestimmten Ebene andererseits mindestens 5 mm, höchstens jedoch 100 mm beträgt und daß das auf dem Metallspiegel schwimmende Schlackenbad sich zumindest zu 75 % seiner Höhe im Bereich des isolierten Teils befindet.The present invention is based on the object to use the economic advantage of thermal insulation in the slag bath on the one hand, while avoiding the problems described above, so that a technical application in a meaningful way possible. This is inventively using a known per se, two-part Gleitkokille whose lower, the casting cross-section forming part in the usual way is water-cooled and their upper part of the two parts Büusttf: AT504 574 B1 2009-08-15 against heat dissipation completely or partially isolated is achieved in that except in the start-up phase during the regular block construction of the metal mirror is always held by a corresponding control of the relative movement between the mold and Umschmelzblock so in the lower, water-cooled part of the mold, that is below the dividing line between wasserkkühltem and insulated part thereof the distance between the surface of the metal mirror, on the one hand, and the plane defined by the dividing line between the cooled and the insulated part, on the other hand, is at least 5 mm, but not more than 100 mm, and that the slag bath floating on the metal mirror is at least 75% of its height Area of the isolated part is located.

[0008] Die Relativbewegung kann dabei in an sich bekannter Weise entweder schrittweise oder kontinuierlich sein, wobei bei schrittweiser Bewegung der von einer Pause gefolgte Bewegungsschritt zumindest der doppelten Blockaufbaugeschwindigkeit entsprechen sollte. Grundsätzlich kann an jeden derartigen Bewegungsschritt ein Schritt in die entgegengesetzte Richtung anschließen, dessen Schrittlänge maximal 30% der Länge des ursprünglichen Bewegungsschrittes ausmacht. Einer allfälligen kontinuierlichen Abzugsbewegung kann auch eine oszillierende Bewegung überlagert werden. Für die Herstellung einer die Wärmeabfuhr behindernden Schicht wurde in der AT 287215 eine Auskleidung mit einer wärmeisolierenden, vorzugsweise keramischen Schicht vorgeschlagen, wobei beispielsweise Porzellan vorgeschlagen wurde. Das Problem mit diesem Werkstoff, aber auch anderen keramischen Werkstoffen besteht darin, daß diese in der überhitzten reaktionsfähigen Schlacke löslich sind und somit von dieser innerhalb nur kurzer Zeit aufgezehrt würden. Es besteht aber auch der Vorschlag, die Kokillenwand im oberen Teil aus Grafit, Wolfram oder Molybdän und eine Wärmeisolierung durch eine Luft- oder Gasschicht oder eine Asbestschicht zu bewirken. Eine Anleitung für den Aufbau entsprechender praxistauglicher Kokillen wird nur bedingt gegeben.The relative movement can be either stepwise or continuously in a conventional manner, wherein in stepwise movement of the movement followed by a pause step should correspond to at least twice the block building speed. In principle, a step in the opposite direction, whose step length amounts to a maximum of 30% of the length of the original movement step, can be connected to each such movement step. A possible continuous withdrawal movement can also be superimposed on an oscillating movement. For the production of a heat-dissipating layer, a lining with a heat-insulating, preferably ceramic layer has been proposed in AT 287215, wherein porcelain, for example, has been proposed. The problem with this material, but also other ceramic materials is that they are soluble in the superheated reactive slag and thus would be consumed by this within a short time. However, there is also the proposal to effect the mold wall in the upper part of graphite, tungsten or molybdenum and thermal insulation by an air or gas layer or an asbestos layer. A guide for the construction of appropriate practical molds is given only conditionally.

[0009] Aus diesem Grund wird in Fig. 1 eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kokille dargestellt, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Die gesamte hier dargestellte Kokilleneinheit ist mehrteilig aufgebaut. Der untere Teil (1) stellt eine wassergekühlte Erstarrungsoder Gießform dar, deren Innenwand vorzugsweise aus einem Einsatz aus Cu besteht, der in einen hier nicht gesondert dargestellten Wassermantel oder Wasserkasten eingebaut ist. In dieser wird das von den Abschmelzelektroden (11) abtropfende Metall im Metallsumpf (2) gesammelt und erstarrt zum Umschmelzblock (3). Dieser wird durch eine hier nur angedeutete absenkbare Bodenplatte (4) aus der Gießform abgezogen.For this reason, an improved compared to the prior art mold is shown in Fig. 1, which is suitable for carrying out the method according to the invention. The entire mold unit shown here is constructed in several parts. The lower part (1) represents a water-cooled solidification or casting mold whose inner wall preferably consists of an insert made of Cu, which is installed in a water jacket or water tank not shown separately here. In this, the dripping of the Abschmelzelektroden (11) metal in the metal sump (2) is collected and solidified to Umschmelzblock (3). This is subtracted from the casting mold by a lowerable base plate (4), which is only indicated here.

[0010] Eine mögliche Vorrichtung zum Abzug des umgeschmolzenen Blockes aus der Kokille wird unter anderen in der US 4,000,361 A1 beschrieben. Darin wird eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher ein in die wassergekühlte Kokillenwand eingebauter Sensor die Lage des Metallspiegels kontrolliert und das Anheben der Kokille in der Weise steuert, wie der Block anwächst und so indirekt zu einer Kontrolle der Abschmelzrate gelangt, die während des Umschmelzvorgangs weitgehend konstant gehalten werden soll. Zweck von US 4,000,361 A1 ist im wesentlichen die indirekte Kontrolle der Abschmelzrate, deren direkte Bestimmung durch laufende Ermittlung des Elektrodengewichts durch Messzellen, wie der Beschreibung zu entnehmen ist, schwierig sein soll und falsche Ergebnisse liefern kann. Dies mag dem Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung von US 4,000,361 A1 entsprochen haben. Heute ist es jedoch Stand der Technik, das Elektrodengewicht laufend durch den Einsatz von Gewichtsmesszellen zu ermitteln und daraus die Abschmelzrate laufend zu errechnen.A possible device for the withdrawal of the remelted block from the mold is described, inter alia, in US 4,000,361 A1. It describes a device in which a sensor incorporated in the water-cooled mold wall controls the position of the metal mirror and controls the lifting of the mold in the manner in which the block grows and thus indirectly controls the rate of melting which is substantially constant during the remelting process should be kept. The purpose of US 4,000,361 A1 is essentially the indirect control of the rate of deposition, the direct determination of which by current determination of the electrode weight by measuring cells, as can be seen from the description, should be difficult and may give false results. This may have been prior art at the time of filing US 4,000,361 A1. Today, however, it is state of the art to continuously determine the electrode weight through the use of weight measuring cells and to calculate the melting rate continuously from this.

[0011] Eine Kokille zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist so aufgebaut, daß der Metallspiegel (5) immer unter der oberen, wassergekühlten Flanschfläche (6) der den Umschmelzblock formenden Gießform (1) bleibt, oberhalb welcher sich der obere Kokillenteil befindet, der mehrteilig aufgebaut ist und aus einer wassergekühlten Stützkonstruktion (7) und einem Einsatz besteht, dessen innere Schicht (8) mit dem Schlackenbad (12) in Kontakt steht und vorzugsweise aus Grafit oder einem hochschmelzenden Metall, wie beispielsweise W oder Mo besteht und einen Innendurchmesser aufweist, der in etwa dem Durchmesser der Gießform (1) entspricht. Zwischen der inneren Schicht (8) und der Stützkonstruktion (7) ist eine Zwischenschicht (9) angeordnet, die die Funktion der Wärmisolierung übernimmt. Diese Zwischenschicht (9) besteht vorzugsweise aus einem gegen Temperaturwechsel 3/6A mold for carrying out the method according to the invention is constructed so that the metal mirror (5) always below the upper, water-cooled flange (6) of the Umschmelzblock forming mold (1) remains above which the upper mold part is, the multi-part is constructed and consists of a water-cooled support structure (7) and an insert whose inner layer (8) is in contact with the slag bath (12) and preferably made of graphite or a refractory metal, such as W or Mo and has an inner diameter, which corresponds approximately to the diameter of the casting mold (1). Between the inner layer (8) and the support structure (7), an intermediate layer (9) is arranged, which takes over the function of thermal insulation. This intermediate layer (9) preferably consists of a against temperature change 3/6

Claims

AT504 574B1 2009-08-15 resistant, heat-insulating, refractory, ceramic material, such as a high temperature resistant ceramic fiber mat, refractory bricks or other ceramic high temperature resistant material such as ramming mass or granules. Basically, the support structure of the upper, heat-insulating Kokillenteils also as an extension of the water jacket of the lower Kokillenteils (1) are formed, in which then the layers (8) and (9) are installed. Furthermore, the upper part of the mold consisting of the elements (7), (8) and (9) can, if necessary, be held down by a likewise water-cooled cover ring (10), for which purpose the cover ring (10) is not shown here with the water jacket of the lower, water-cooled Kokillenteils (1) can be clamped together. Finally, it should be noted that instead of a block deduction from the mold the Umschmelzblock can be constructed on a fixed base plate. In this case, it is then necessary to increase the mold according to the block building speed, in an analogous manner, as described above for the block deduction, either stepwise or continuously, which is indicated in the present Fig. 1 by the bracketed, upwardly directed arrow. In a particular embodiment of the mold, as shown here, with the slag bath (12) in contact standing insert (8) of the upper Kokillenteils via a corresponding high-current line (14) with the return of the melt stream (13) for melt power supply ( 15), so that the insert (8) is at the same potential as the bottom plate. But there is also the possibility not shown here to connect the insert (8) of the upper Kokillenteils with the Flochstrom supply line (16) for Abschmelzelektrode (11), if between the water-cooled lower part of the mold (1) and at least the inner layer (8 ) and, if necessary, the support structure (7) of the upper Kokillenteils a non-conductive electrical current, also not shown here intermediate layer of, for example refractory ceramic material is installed. In this case, the inner layer (8) of the upper mold part is at the potential of the consumable electrode. 1. Process for electroslag remelting of metals, in particular of iron and nickel-based alloys in a known per se, two-part Gleitkokille whose lower, the casting cross-section forming part is water cooled in the usual way and the upper part against heat dissipation is completely or partially isolated and in which except in the start-up phase during the regular block construction of the metal mirror (5) by a corresponding control of the relative movement between the mold and Umschmelzblock (3) always in the lower, water-cooled part of the mold (1) that is below the dividing line (6) between water-cooled and insulated Part of the same is held, characterized in that the distance between the surface of the metal mirror (5) on the one hand and the overlying determined by the dividing line (6) between cooled and insulated part level on the other hand at least 5 mm, but at most 100 mm and that d The slag bath (12) floating on the metal mirror (5) is at least 75% of its fleas in the region of the isolated part.

2. Process for electroslag remelting of metals, in particular of iron and nickel-based alloys in a known per se, two-part Gleitkokille whose lower, the casting cross-section forming part is water cooled in the usual way and the upper part against heat dissipation is completely or partially isolated according to claim 1, characterized in that the relative movement between mold and Umschmelzblock takes place stepwise, wherein the speed of movement corresponds to at least twice the block building speed

3. Process for electroslag remelting of metals, in particular of iron and nickel-based alloys in a known per se, two-part Gleitkokille whose lower, the casting cross-section forming part is water cooled in the usual way and the upper part against heat dissipation is completely or partially isolated according to claim 1, characterized in that the relative movement between mold and Umschmelzblock continuously takes place. 4/6 teiÄSilies AT504 574 B1 2009-08-15.

4. Process for electroslag remelting of metals, in particular of iron and nickel-based alloys in a known per se, two-part Gleitkokille whose lower, the casting cross-section forming part is water cooled in the usual way and the upper part against heat dissipation is completely or partially isolated according to the Claims 1 and 2, characterized in that in stepwise movement of each relative movement step is followed by a step in the opposite direction, the stroke length is not more than 30% of the stroke length of the original step.

5. Gleitkokille for electroslag remelting, which is composed of at least two parts, consisting of a lower, the casting cross-section forming part, which is water-cooled and an adjoining upper part, which is insulated against heat dissipation, for carrying out one of the methods according to claims 1 to 4, characterized in that the upper part is constructed in a multi-layered manner, wherein a heat-insulating intermediate layer (9) is arranged between a water-cooled support structure (7) representing the outer layer and an inner high temperature-resistant layer (8) in contact with the slag bath.

6. mold according to claim 5, characterized in that the water-cooled support structure of the upper Kokillenteils forms part of the channel box of the lower mold part (1) and is thus connected thereto.

7. mold according to claim 6, characterized in that the multilayer structure, upper mold part between an overlying water-cooled cover ring (10) and the lower water-cooled mold part (1) is clamped.

8. mold according to one of claims 6 to 7, characterized in that the standing in contact with the slag bath layer (8) of the upper mold part is resistant to high temperatures and consists of graphite or a refractory metal, such as W or Mo.

9. Mold according to one of claims 5 to 8, characterized in that between the water-cooled support structure (7) of the upper Kokillenteils and the slag (12) in contact with the layer (8) arranged heat-insulating layer (9) from a against Temperature change resistant, refractory ceramic material consists, such as insulating stones, fiber mats, ceramic wool, granules, fine-grained material, etc.

10. mold according to claims 8 and 9, characterized in that the with the slag (12) in contact high-temperature-resistant layer of the upper Kokillenteils (8) via a high current line (14) and a contact with a power source (15) is connectable.

11. mold according to claims 8 to 10, characterized in that the upper, against the heat dissipation from the slag bath insulated Kokillenteil relative to the lower, water-cooled, the remelting block (3) forming part (1) of the mold along the horizontal dividing line (6) is electrically isolated. For this 1 sheet drawings 5/6