CS203965B2

CS203965B2 - Facility for liquefaction of the powder slag under assistance of non-melting electrodes

Info

Publication number: CS203965B2
Application number: CS731500A
Authority: CS
Inventors: Akira Ujiie
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1981-03-31
Also published as: NO135696B; AU5272473A; NL7301918A; FR2174212A1; GB1411176A; FR2174212B1; DE2308149B2; DK145037C; JPS4889104A; DE2308149A1; NO135696C; JPS5123927B2; CA989137A; CH545667A; DE2308149C3; BE795688A; US3835914A; DK145037B; IT979484B; SE406599B

Abstract

1411176 Electroslag remelting MITSUBISHI JUKOGYO KK 16 Feb 1973 [1 March 1972] 7872/73 Heading H5H [Also in Division B3] Flux, in an electroslag remelting process, is melted by passage of electric current through the flux 38 in a mould M, between non-consumable electrodes 35 connected to metallic electrodes 18 to be melted in the process. The mould M consists of a core 20 and an outer part 21 with a parallel walled part into which extends initially a start piece 10. Six metal electrodes 18 are symmetrically mounted on a rotatable disc 15 and have non consumable carbon electrodes 35, initially, releasably, attached. Start piece 10 is fixed to table 9, and mould M and flux hoppers 33, 33<1> are mounted on threaded spindles 24, 25, 25<1> for vertical movement as necessary in the process to permit continuous casting of a tube. Three phase electric current is supplied from source 11 via shoes 19. The carbon electrodes are inserted into the moulds either before or after powdered flux. After the flux has begun to melt, disc 15 is rotated to speed melting. After the flux has melted, the electrodes are withdrawn, the carbon electrodes 35 taken off, the metal electrodes 18 inserted in the molten flux, the current restarted and disc 15 is rotated. Additional flux is added as necessary. The flux may contain calcium fluoride. More than a single carbon electrode may be attached to each metal electrode.

Description

Vynález se týká zařízení pro zkapalňování práškovité strusky za pomoci neodtavných elektrod pro výrobu kovových předmětů velkého rozměru, zejména dutých těles, elektrostruskovým přetavováním za současného přetavování několika kovových elektrod v kovové formě.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for liquefying powdered slag by means of non-consumable electrodes for producing large-sized metal objects, in particular hollow bodies, by electroslag remelting while simultaneously remelting several metal electrodes in metallic form.

Vynález je zejména dobře použitelný pro výrobu předmětů značných rozměrů, které mají velké průměry nebo velkou tloušťku stěny, elektrostruskovým přetavováním. kovového materiálu a uvedením roztavených kovů do pevného stavu v kovových formách, kde je zapotřebí lázně s velkým množstím roztavené strusky.The invention is particularly well applicable to the production of articles of large dimensions having large diameters or large wall thicknesses by electroslag remelting. and solidifying the molten metals in metal molds where a bath with a large amount of molten slag is needed.

Dosud byla lázeň roztavené strusky vytvářena tak, že napříč hrotů elektrod se vytvořily elektrické oblouky a jejich horkem se tavilo práškové struskotvorné činidlo, jak je to' prováděno při elektrostruskovém svařování. Když se však tohoto postupu vytváření lázně roztavené strusky použije pro výrobu předmětů elektrostruskovým přetavováním, vzniká nebezpečí, že mezi elektrodami a . kovovou formou budou přeskakovat jiskry, které vyvolají vznik elektrických oblouků mezi elektrodami a kovovou formou, čímž se tato kovová forma poškodí. Je zde také nebezpečí, že roztavený kov vytvořený tavením kovové elektrody ztuhneTo date, a bath of molten slag has been formed by forming electric arcs across the electrode tips and melting the powdered slagging agent therethrough, as is done in electro-slag welding. However, when this process of forming a molten slag bath is used to produce articles by electroslag remelting, there is a risk that between the electrodes a. Sparks that will cause arcing between the electrodes and the metal mold will jump over the metal mold, thereby damaging the metal mold. There is also the danger that the molten metal formed by melting the metal electrode solidifies

В na kovové formě a pevně k ní přilne, když se touto kovovou formou ochladí, jelikož teplota struskové lázně je . nedostatečná. Toto nebezpečí je zvlášť velké, když vyráběný předmět má velký rozměr v příčném průřezu a v kovové formě o velkém průřezu vznikají elektrické oblouky. Proto dosavadní zařízení není vhodné pro vytváření kovových předmětů elektrostruskovým přetavováním.V on the metal mold and adheres firmly thereto when the metal mold is cooled because the temperature of the slag bath is. insufficient. This danger is particularly great when the article to be manufactured has a large cross-sectional dimension and arcs in a large metal section. Therefore, the prior art device is not suitable for forming metal objects by electroslag remelting.

Dosud bylo proto užíváno hlavně zařízení, při kterém se roztavená struska, vytvořená v odděleném přístroji pro vytváření roztavené strusky, lila do kovové formy. To však vyžaduje velkého přístroje pro vytvoření velkého množství roztavené strusky, zejména při výrobě předmětů o velkém příčném průřezu. Kromě toho má roztavená struska tendenci k ochlazení a ztuhnutí během licího děje, který trvá delší čas.Hitherto, it has been mainly used in the apparatus in which molten slag formed in a separate apparatus for producing molten slag is poured into a metal mold. However, this requires a large apparatus to produce a large amount of molten slag, particularly in the manufacture of articles of large cross-section. In addition, molten slag tends to cool and solidify during the casting process, which takes a long time.

Dále je známo používání pomocných elektrod a také je známo připojovat elektrody na zdroj trojfázové energie. Při tom však je zapotřebí držáků jak pro hlavní, tak i pomocné elektrody, jakož i oddělených zdrojů energie.It is further known to use auxiliary electrodes and also to connect the electrodes to a three-phase power source. However, holders for both the main and auxiliary electrodes as well as separate power sources are required.

Vynález proto vytváří zařízení pro. zkapalňování práškovité strusky za pomoci neodtavných elektrod pro výrobu kovových předmětů elektrostruskovým přetavováním za . současného přetavování několika kovových elektrod v kovové formě, přičemž podle . vynálezu jsou -neodtavné elektrody elektricky vodivě upevněny na dolních koncích kovových . elektrod, zasahují do vzhůru '-se otevírající části formovacího prostoru - . formy - a . jsou . připojeny na zdroj třífázového elektrického proudu pro vytvoření elektrického oblouku vždy mezi dvěma sousedními neodtavnými elektrodami.The invention therefore provides an apparatus for:. liquefaction of powdered slag by means of non - consumable electrodes for the production of metal articles by electroslag remelting. simultaneously remelting a plurality of metal electrodes in a metal mold, wherein according to. According to the invention, the non-consumable electrodes are electrically conductively mounted at the lower metal ends. The electrodes extend into the opening portion of the molding space. forms - a. are. connected to a three-phase electric current source to generate an electric arc between two adjacent non-consumable electrodes.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou neodtavné elektrody . společně - vratně natáčivé kolem středu přetavovací oblasti formy.According to a preferred embodiment of the invention, non-consumable electrodes are provided. together - reversibly pivotable around the center of the remelting region of the mold.

V důsledku úpravy - podle vynálezu není zapotřebí, aby kromě držáků pro odtavné elektrody bylo použito ještě držáků pro neodtavné elektrody; dále není zapotřebí oddělených zdrojů energie pro odtavné -elektrody, popřípadě pro neodtavné elektrody, neboť .při - úpravě - - jediného - energetického zdroje není zapotřebí přepínacího zařízení pro přepínání - mezi odtavnými elektrodami. Zásluhou vynálezu se tedy celé zařízení značně zjednoduší.As a result of the modification according to the invention, it is not necessary to use non-consumable electrode holders in addition to the consumable electrode holders; furthermore, there is no need for separate power sources for the consumable electrodes or non-consumable electrodes, since, in the modification of a single power source, a switching device for switching between the consumable electrodes is not required. The invention thus greatly simplifies the entire apparatus.

Zařízení podle vynálezu je zvlášť výhodné pro výrobu kovových předmětů s velkým příčným průřezem. Nedochází přitom prakticky k žádnému odpadu roztavené strusky ani - - ke ztrátě tepla ve srovnání se zařízením, při kterém lázeň roztavené strusky se vytváří litím roztavené strusky, - vytvořené odděleným -přístrojem, do kovové formy. Dále není zapotřebí zvláštního velkého přístroje pro vytváření roztavené strusky a odlévání může být zahájeno pohotově i když je požadováno velké množství strusky. - Vynález má - také- tu přednost, - že lze -vyloučit nebezpečí .-spočívající ve výskytu jisker nebo poškození kovové formy, na rozdíl od běžného zařízení, - ' při kterém - roztavená - strusková lázeň - -se ' - vytváří roztavením práškového struskového - taviva v . - kovové formě kovovými- elektrodami.The device according to the invention is particularly advantageous for producing metal articles with a large cross-section. There is practically no waste of molten slag, or - a loss of heat compared to a device in which a bath of molten slag is formed by pouring molten slag, formed by a separate apparatus, into a metal mold. Furthermore, a separate large apparatus for producing molten slag is not required and casting can be initiated readily, although a large amount of slag is required. The invention also has the advantage of avoiding the risk of sparks or damage to the metal mold, as opposed to a conventional device, in which the molten slag bath is formed by melting the slag powder. - fluxes in. - metal form by metal electrodes.

Další - výhodou zařízení podle vynálezu je to, že při přerušení . formování z jakéhokoliv důvodu (například v důsledku přerušení přívodu .energie), - je snadné . celý postup znovu zahájit - a jelikož . teplota lázně roztavené strusky - může být při ' - opětném - zahájení práce - zvýšena na -žádanou úroveň, může - být ta část kovové formy, kde se zahajuje přetavování předem ztuhlého kovu, dostatečně předběžně zahřáta, takže . není nebezpečí, že by takto- přetavený kov a roztavený kov vytvořený po opětném zahájení práce se neuspokojivě - spojily, čímž lze dostat jakostní výrobky.A further advantage of the device according to the invention is that it is interrupted. forming for any reason (for example, due to a power cut), - is easy. start the whole process again - and because. the temperature of the bath of molten slag can be raised to the desired level when the work is started again, the part of the metal mold where the remelting of the pre-solidified metal starts can be sufficiently pre-heated so that it can be heated. there is no danger that such a remelted metal and the molten metal formed after restarting work will unsatisfactorily combine to provide quality products.

Vynález bude nyní vysvětlen v souvislosti s připojenými výkresy na jednom příkladu provedení.The invention will now be explained with reference to the accompanying drawings in one exemplary embodiment.

Obr. 1 je - v částečném řezu - nárys jednoho provedení přístroje k provádění postupu podle - vynálezu.Giant. 1 is a partial cross-sectional view of one embodiment of an apparatus for carrying out the process of the invention.

Obr. 2 -znázorňuje, jak se neodtavná elektroda - připojuje - ke kovové elektrodě.Giant. 2 -hows how the non-consumable electrode - connects - to a metal electrode.

Obr. - 3 znázorňuje uspořádání kovových elektrod . a neodtavných elektrod vůči -kovové formě, - - elektrická spojení mezi kovovými elektrodami, neodtavnými elektrodami a startovacím dílem, a mezi zdrojem energie.Giant. 3 shows the arrangement of the metal electrodes. and non-consumable electrodes against the metal form, electrical connections between the metal electrodes, the non-consumable electrodes and the starter, and between the power source.

Jak je .znázorněno v obr. 1, je v podlaze 1 vytvořena poměrně mělká jáma 2 . a na jejím dnu přibližně ve středu jámy 2 je základní blok 3. Ozubený věnec 5 opatřený na vnitřním povrchu vnitřními závity a na vnějším povrchu -ozubením, je otočně uložen . na základním bloku 3 ložiskem 4. V jámě - 2 je také hnací motor 7.As shown in FIG. 1, a relatively shallow pit 2 is formed in the floor 1. and at its bottom approximately in the center of the pit 2 is a base block 3. The ring gear 5 provided with internal threads on the inner surface and a tooth on the outer surface is rotatably mounted. on the base block 3, bearing 4. In the pit-2 there is also a drive motor 7.

Na konci hnacího hřídele hnacího . motoru 7 je umístěno ozubené kolo 6, které zabírá s ozubením ozubeného věnce 5. Ozubený věnec 5 .je tedy hnacím motorem 7 poháněn v jednom nebo -v druhém směru kolem své vlastní osy, přičemž zůstává na svém místě. Ozubeným věncem 5 prochází vřeteno 8, které je na své vnější ploše opatřeno vnějším závitem, který zabírá s vnitřním závitem na ozubeném věnci 5. Horní konec vřetena 8 je připojen ke středu spodní desky prstencové konzoly 9a, která vyčnívá nad podlahu 1 prstencovým - výřezem lb vytvořeným - v podlahové desce la. Kotoučový stůl 9 opatřený středovým vývrtem 9b je připevněn k hornímu okraji prstencové konzoly 9a, je uložen vodorovně a vývrt 9b leží v osovém - prodloužení vřetena 8. Startovací díl 10 sestávající z krátké trubky, je pevně uložen na stole 9 soustředně, s tímto stolem, přičemž tvar startovacího dílu 7 - v příčném řezu je stejný . jako tvar trubkového tělesa, které má být vyrobeno. Uspořádání přístroje podle vynálezu je takové, že když kovová forma M, která je chlazena vodou a bude popsána níže, je na dolním konci svého zdvihu, vniká horní - konec startovacího dílu 19 do středové části tvarovacího prostoru kovové formy M s rovnoběžnými stěnami, takže - horní strana startovacího -dílu 10 uzavírá formovací prostor na rozmezí mezi středovou částí s rovnoběžnými stěnami a mezi rozšířenou, směrem vzhůru se otvírající částí formovacího prostoru. Jelikož startovací díl 10 je spojen se vřetenem 8 přes stůl 9 a -prstencovou konzolu 9a, jak bylo· popsáno shora, pak při pohonu hnacího motoru 7 v jednom nebo v druhém směru se startovací díl - 10 pohybuje nahoru nebo dolů ve svislém směru v rozmezí účinného . zdvihu vřetepa 8, přičemž se otáčí v jednom nebo v druhém směru se vřetenem 8. Zdroj 11 třífázového střídavého proudu je umístěn na podlaze 1, přičemž jeho pól - N je spojen se startovacím dílem 10 přes stůl 9 a jeho póly U, V a W jsou spojeny s neodtavnými elektrodami 35, z nichž jedna je umístěna na každé kovové elektrodě 18, jak bude popsáno -níže, pres kotouč 15, (obr. 1 a. 3). Nad podlažní deskou la je umístěna stropní deska 12, přičemž mezi středy stropní desky 12 a podlažní desky la prochází svislé závitové vřeteno 24, které leží v - osovém prodloužení vřetena 8 a je otočně neseno - uvedenými deskami za pomoci ložisek 24a a 24b. HorníAt the end of the drive shaft. Thus, the toothed ring 5 is driven by the drive motor 7 in one direction or in the other direction around its own axis, while remaining in place. The spindle 8, which has an external thread on its outer surface, engages the toothed ring 5 and engages the internal thread on the ring gear 5. The upper end of the spindle 8 is connected to the center of the lower plate of the annular bracket 9a created - in the floor plate la. The disk table 9 provided with the central bore 9b is fixed to the upper edge of the annular bracket 9a, is horizontal and the bore 9b lies in the axial extension of the spindle 8. The starting part 10 consisting of a short tube is fixedly mounted on the table 9 concentrically, wherein the shape of the starting part 7 - in cross section is the same. as the shape of the tubular body to be produced. The arrangement of the apparatus according to the invention is such that when the metal mold M, which is water-cooled and will be described below, is at the lower end of its stroke, the upper end of the starting part 19 enters the central part of the molding space of the metal mold M with parallel walls. the upper side of the starting part 10 closes the molding space between the central part with parallel walls and the widened upwardly opening part of the molding space. Since the starter member 10 is connected to the spindle 8 through the table 9 and the annular bracket 9a as described above, when driving the drive motor 7 in one or the other direction, the starter member 10 moves up or down vertically in the range of effective. stroke of the spindle 8, rotating in one or the other direction with the spindle 8. The three-phase AC power supply 11 is located on the floor 1, its pole - N being connected to the starting part 10 via table 9 and its poles U, V and W they are connected to non-consumable electrodes 35, one of which is located on each metal electrode 18, as described below, through the disc 15 (FIGS. 1 and 3). Above the floor plate 1a there is a ceiling plate 12, a vertical threaded spindle 24 extending between the centers of the ceiling plate 12 and the floor plate 1a, which lies in the axial extension of the spindle 8 and is rotatably supported by said plates by means of bearings 24a and 24b. Upper

283965 konec vřetena 24 prochází stropní deskou 12 vzhůru a Je spojen s hnacím hřídelem motoru 30, který je umístěn na konzole 12a umístěné na horní ploše stropní desky 12. Prstencový kotouč 15 je na vnějším obvodu opatřen zuby a je nesen ložiskem 14 na konzole 13, která vybíhá dolů od dolní plochy stropní desky 12. Tento kotouč 15 tvoří nosič pro větší počet kovových elektrod 18, které drží v předem určených polohách, a je na své spodní ploše opatřen několika ( ve znázorněném provedení šesti) držáky, které jsou rozestaveny po obvodu ve stejné vzdálenosti a uspořádány podél kruhu předem určeného průměru; к těmto držákům jsou na svých horních koncích připevněny kovové elektrody 17, které jsou drženy ve svislé poloze. Každá kovová elektroda má takovou délku, že když kovová forma M chlazená vodou, je na dolním konci svého zdvihu, pak dolní konec každé kovové elektrody je umístěn přibližně uprostřed rozšířené, nahoru se otvírající části formovacího prostoru kovové formy. Při pohledu na vodorovnou rovinu je uspořádání těchto kovových elektrod 18 takové, jak je znázorněno v obr.283965 the end of the spindle 24 extends through the ceiling plate 12 upwards and is connected to the drive shaft of the motor 30, which is located on a bracket 12a located on the upper surface of the ceiling plate 12. The annular disk 15 is toothed on the outer circumference. This disc 15 forms a support for a plurality of metal electrodes 18 which are held in predetermined positions and is provided with a plurality of (in the illustrated embodiment, six) brackets spaced around the periphery. at the same distance and arranged along a circle of predetermined diameter; metal electrodes 17 are attached to these holders at their upper ends which are held in a vertical position. Each metal electrode has a length such that when the water-cooled metal mold M is at the lower end of its stroke, then the lower end of each metal electrode is located approximately in the middle of the enlarged, upwardly opening portion of the metal mold forming space. Looking at the horizontal plane, the arrangement of these metal electrodes 18 is as shown in FIG.

3.3.

Na stropní desce 12 je ve vhodné poloze pomocí konzoly 12b umístěn motor 16. Ozubené kolo 17, upevněné na hnacím hřídeli motoru 16, zabírá se zuby umístěnými na vnější obvodové ploše prstencového kotouče 15.A motor 16 is placed on the ceiling plate 12 in a suitable position by means of a bracket 12b. The gear 17 mounted on the drive shaft of the motor 16 engages the teeth located on the outer peripheral surface of the annular disk 15.

Uspořádání je takové, že při spuštění motoru 16 se kovové elektrody 18 periodicky pohybují kolem osy kotouče 15 žádanou rychlostí, a to v jednom celku s kotoučem 15, v jednom nebo v druhém směru, aniž by se pohybovaly ve svislém směru. Každá z kovových elektrod 18 je kontaktní botkou 19 a kotoučem 15 elektricky spojena se zdrojem 11 střídavého proudu.The arrangement is such that, when the motor 16 is started, the metal electrodes 18 periodically move about the axis of the disc 15 at the desired speed, integral with the disc 15, in one direction or the other without moving vertically. Each of the metal electrodes 18 is electrically connected to the alternating current source 11 by a contact shoe 19 and a disc 15.

Kovová forma M sestává z vodou chlazené středové formy 20 a z vodou chlazené vnější formy 21. Středová forma 21 a vnější forma 22 vymezují mezi sebou formovací prostor, který ve svislém průřezu má rozšířenou vzhůru se otvírající část v podobě násypky, válcovou část s rovnoběžnými stěnami a dolů se rozšiřující kuželovitou část, jak je patrno v obr. 1.The metal mold M consists of a water-cooled central mold 20 and a water-cooled outer mold 21. The central mold 21 and the outer mold 22 define a molding space therebetween which has an upwardly opening hopper-shaped portion, a cylindrical portion with parallel walls and the downwardly widening conical portion as shown in FIG. 1.

Jak středová forma 20 tak i vnější forma 21 jsou chlazeny obíhající vodou. Tvar střední části formy s rovnoběžnými stěnami je v příčném průřezu stejný jako tvar vyráběného kovového předmětu. Středová forma 20 má na své střední části ramena 22, ke každému z nich je připevněna matice 23, jsou v záběru se vřetenem 24 opatřeným svislým závitem. Tímto způsobem se středová forma 20 pohybuje nahoru nebo dolů ve svislém směru předem určenou rychlostí podle otáčení vřetena 24. Protáhlé šneky 25 a 25⁴probíhají vztyčené mezi podlažní deskou 10 a stropní deskou 12, ve kterých jsou otočně uloženy v ložiskách 26, 27 a 26⁴, 27‘, jak znázorněno v obr. 1. Horní konce těchto pro táhlých šneků 25 a 25' vybíhají stropní deskou 12 směrem vzhůru a na jejich vyčnívajících koncích jsou upevněny řemenice 28, popřípadě 28^l. Na tom konci vřetena 24, který vyčnívá vzhůru, Jsou upevněny řemenice 29 a 29‘ a přes řemenice 28, 29 popřípadě 28‘, 29‘ jsou opásány řemeny. Protáhlé šneky 25 a 25‘ jsou tedy současně poháněny motorem 30 přes uvedené řemenice a řemeny v jednom nebo druhém směru, a to ve stejném směru otáčení a se stejnou rychlostí jako vřeteno 24. Prstencová vnější forma 21 je opatřena nosnými rameny 31 а ЗГ, к jejichž vnějším koncům jsou připevněny matice 32 popřípadě 32\ které jsou udržovány v záběru se šneky 25 a 25‘. Vnější forma 21 se tedy pohybuje nahoru a dolů podle otáčení šneků 25 a 25’ v jednom nebo druhém směru působením motoru 30, a to synchronně s pohybem středové formy 20. Vztyčené závitové vřetene 24, protáhlé šneky 25, 25‘ a motor 30 pohánějící vřeteno a šneky tvoří dohromady zvedací ústrojí pro pohyb kovové formy M nahoru nebo dolů ve svislém směru předem určenou rychlostí. Násypky 33 a 33’, přivádějící .struskovité tavivo, jsou neseny nosnými rameny a jejich dolní otvory jsou umístěny nad vzhůru otevřenou částí formovacího prostoru kovové formy M. Nosná ramena jsou opatřena maticemi 34 a 34\ které jsou závitově nasazeny na šnekách 25 a 25\ Tyto násypky 33 a 33’ se také pohybují nahoru a dolů podle otáčení šneků 25 a 25’ v jednom nebo druhém směru synchronně s pohybem kovové formy M.Both the mold 20 and the mold 21 are cooled by circulating water. The shape of the central mold part with parallel walls is the same cross-sectional shape as the shape of the metal object to be produced. The central mold 20 has arms 22 on its central portion, each of which has a nut 23 attached thereto, engaging a spindle 24 provided with a vertical thread. In this way, the center mold 20 moves up or down in a vertical direction at a predetermined speed according to the rotation of the spindle 24. Elongated worms 25 and 25 ⁴ extend upright between the floor plate 10 and the ceiling plate 12 in which they are rotatably supported in bearings 26, 27 and 26 ⁴ , 27 'as shown in FIG. 1. The upper ends of these elongated worms 25 and 25' extend upwardly through the ceiling plate 12 and pulleys 28 and 28 ^l respectively are mounted at their projecting ends. At the end of the spindle 24 which projects upwards, the pulleys 29 and 29 'are fastened and belts are wrapped over the pulleys 28, 29 or 28', 29 '. The elongated worms 25 and 25 'are thus simultaneously driven by the motor 30 through said pulleys and belts in one or the other direction, in the same direction of rotation and at the same speed as the spindle 24. The annular outer mold 21 is provided with support arms 31 а ЗГ, к the outer ends of which are secured with nuts 32 and 32 'which are held in engagement with the screws 25 and 25'. Thus, the outer mold 21 moves up and down according to the rotation of the worms 25 and 25 'in one direction or the other by the action of the motor 30, synchronously with the movement of the central mold 20. The upright threaded spindles 24, elongated worms 25, 25' and spindle motor 30 and the screws together form a lifting device for moving the metal mold M up or down in a vertical direction at a predetermined speed. Hoppers 33 and 33 'delivering slag flux are supported by the support arms and their lower openings are located above the upwardly open portion of the molding space of the metal mold M. The support arms are provided with nuts 34 and 34' which are threadedly mounted on the worms 25 and 25 '. These hoppers 33 and 33 'also move up and down as the screws 25 and 25' rotate in either direction synchronously with the movement of the metal mold M.

Neodtavné elektrody 25 jsou odnímatelně spojeny s dolním koncem každé kovové elektrody 18 křídlovými maticemi 37 objímkou 36, jak je znázorněno v obr. 2. Tyto elektrody jsou například uhlíkové elektrody a jsou elektricky spojeny s póly U, V, W třífázového zdroje 11 střídavého proudu, jak je znázorněno v obr. 3. Tyto uhlíkové elektrody 35 jsou dále upraveny tak, že sousední elektrody jsou od sebe oddáleny o vzdálenost dostatečně malou, aby mezi nimi vznikl elektrický oblouk při napětí dodávaném ze zdroje 11.The non-consumable electrodes 25 are removably connected to the lower end of each metal electrode 18 by the wing nuts 37 of the sleeve 36 as shown in FIG. 2. These electrodes are, for example, carbon electrodes and electrically connected to the poles U, V, W of a three-phase AC power source 11. 3. The carbon electrodes 35 are further arranged such that adjacent electrodes are spaced apart by a distance sufficiently small to produce an arc between them at the voltage supplied from the source 11.

V té části kovové formy M, která se otvírá směrem vzhůru, je umístěno práškové struskotvorné tavivo 38. Tato vzhůru se otvírající část se naplní práškovým tavivem 38, načež se kovová forma zvedne do polohy, ve které jsou neodtavné elektrody 35 ponořeny do taviva a pak se vede neodtavnými elektrodami 35, čímž se mezi sousedními elektrodami vytvoří oblouk skrze práškové tavivo 38, které se roztaví teplem oblouků a vytvoří v kovové formě lázeň roztavené strusky.In the upwardly opening portion of the metal mold M there is a powdered slag forming flux 38. This upwardly opening portion is filled with powdered flux 38, whereupon the metal mold is raised to a position where the non-consumable electrodes 35 are immersed in the flux and then is passed through non-consumable electrodes 35, thereby forming an arc between adjacent electrodes through powdered flux 38, which is melted by the heat of the arcs and forms a bath of molten slag in the metal mold.

Při vytváření lázně roztavené strusky v kovové formě M způsobem podle vynálezu se neodtavné elektrody (například uhlíkové elektrody) 35 připojí po jedné к dolnímu konci každé kovové elektrody 18 a pak kovové elektrody do přístroje zamontují po snížení kovové formy M к dolnímu konci je203965 jího zdvihu takovým způsobem, že uhlíkové elektrody 35 jsou umístěny uvnitř vzhůru se otvírající části formovacího prostoru kovové formy. Potom se práškové struskotvorné tavivo 38 zavede do vzhůru se otvírající části kovové formy až do úrovně, na které jsou v něm ponořeny uhlíkové elektrody 35.To form a molten slag bath in a metal mold M by the method of the invention, non-consumable electrodes (e.g., carbon electrodes) 35 are attached one at the bottom end of each metal electrode 18, and then the metal electrodes are mounted into the apparatus. in such a way that the carbon electrodes 35 are located inside the upwardly opening portion of the molding space of the metal mold. Thereafter, the powdered slag flux 38 is introduced into the upwardly opening portion of the metal mold to the level at which the carbon electrodes 35 are immersed therein.

Když se spojí obvod třífázového zdroje 11 střídavého proudu a sousední uhlíkové elektrody 35 přijdou do styku s neznázorněným uhlíkovým členem, vznikne mezi uhlíkovými elektrodami oblouk skrze práškové struskotvorné tavivo 38. Jelikož práškové tavivo 38 obsahuje CaFe a jiné materiály mající poměrně vysoké elektrické vodivosti, a jelikož uhlíkové elektrody 35 jsou u sebe dostatečně blízko v poměru к napětí к nim přiváděnému se v tomto případě elektrické oblouky udržují a jejich teplem se postupně roztaví práškové struskotvorné tavivo 38.When the circuit of a three-phase AC power source 11 is connected and adjacent carbon electrodes 35 come into contact with a carbon member (not shown), an arc is formed between the carbon electrodes through powdered slag-forming flux 38. Since powdered flux 38 contains CaFe and other materials having relatively high electrical conductivities. The carbon electrodes 35 are sufficiently close to each other in relation to the voltage applied to them, in this case the electric arcs are maintained and gradually melted by the heat of the powdered flux 38.

V části kovové formy M, otvírající se směrem vzhůru, se tak vytvoří lázeň roztavené strusky. V tomto období se uvede v činnost motor 16, který otáčí kotoučem 15 pomalu v jednom nebo v druhém směru a tím otáčí uhlíkovými elektrodami 35 jako jeden celek v jednom nebo v druhém směru kolem středu kovové formy M. Tím se ještě dále podpoří roztavování práškového struskotvorného taviva 38 a lázeň roztavené strusky se může vytvořit rychleji.Thus, a bath of molten slag is formed in the upwardly opening portion of the metal mold M. During this period, the motor 16 is actuated, which rotates the disc 15 slowly in either direction and thereby rotates the carbon electrodes 35 as a whole in one direction or the other around the center of the metal mold M. This further promotes the melting of the slag-forming powder. the flux 38 and the molten slag bath can be formed more quickly.

Když byla lázeň roztavené strusky takto vytvořena v kovové formě M rozpojí se obvod proudového zdroje 11 a uhlíkové elektrody 35 se sejmou s příslušných kovových elektrod 18, načež se kovová forma M a startovací díl 10 poněkud zvednou do polohy, ve které jsou dolní konce příslušných kovových elektrod 18 ponořeny do lázně roztavené strusky. Potom se obvod proudového zdroje 11 opět spojí a provádí se elektrostruskové přetavování kovových elektrod 18, přičemž jsou tyto elektrody jako jeden celek kolem kovové formy otáčeny motorem 16, aby se vytvořila vrstva roztaveného kovu v kovové formě. Roztavený kov je plynule ochlazován kovovou formou M, aby se dostal žádaný kovový předmět jako při obvyklých postupech.When the molten slag bath has been so formed in the metal mold M, the circuit of the power source 11 is disconnected and the carbon electrodes 35 are removed from the respective metal electrodes 18, whereupon the metal mold M and the starter 10 are lifted somewhat into a position of electrodes 18 immersed in a bath of molten slag. Thereafter, the circuit of the power source 11 is reconnected and electroslag remelting of the metal electrodes 18 is performed, the electrodes as a whole being rotated around the metal mold by the motor 16 to form a layer of molten metal in the metal mold. The molten metal is continuously cooled by the metal mold M to obtain the desired metal object as in conventional processes.

Užije-li se třífázového proudového zdroje ve spojení do hvězdy jako proudového zdroje a spojí-li se s uhlíkovými elektrodami 35 a startovacím dílem 10 kovové elektrody 18, jejichž počet je násobkem tří, jak je to znázorněno v obr. 3, je vytvoření elektrických oblouků mezi sousedními uhlíkovými elektrodami snadné a práškové struskotvorné tavivo 38 v podobě roztavené strusky je pouze přítomno mezi sousedními uhlíkovými elektrodami 35, což vyvolá vedení proudu nikoliv oblouky, nýbrž odporem v roztavené strusce, takže teplota roztavené strusky může být zvýšena na žádanou úroveň. Tak tomu je nejen při vytváření roztavené strusky, nýbrž také při tavení kovových elektrod 18 a hodí se pro zvýšení taviči účinnosti kovových elektrod 18 se stejným energetickým zdrojem, zejména když vyráběný předmět má velký příčný průřez.When a three-phase power supply is used in conjunction with a star as a power supply, and connected to the carbon electrodes 35 and the starting portion 10 of the metal electrode 18, a multiple of three, as shown in FIG. Between adjacent carbon electrodes the easy and powdered slag flux 38 in the form of molten slag is only present between the adjacent carbon electrodes 35, causing the current to flow rather than arcs, but resistance in the molten slag so that the temperature of the molten slag can be raised. This is not only the case with the formation of molten slag but also with the melting of the metal electrodes 18 and is suitable for increasing the melting efficiency of the metal electrodes 18 with the same energy source, especially when the article to be manufactured has a large cross-section.

I když způsob podle vynálezu byl shora posán a znázorněn při provedení na přístroji, kde se kovový výrobek vytváří přetavováním kovových elektrod v kovové formě elektrostruskovým tavením, přičemž se kovová forma zvedá, je zřejmé, že postupu lze užít také u přístroje, u kterého je kovová forma nepohyblivá a kovový předmět se dostane odvedením roztaveného kovu dolů z nepohyblivé kovové formy. Je také možné pozměnit prostředky, kterými jsou uhlíkové elektrody 35 spojeny s dolními konci kovových elektrod 18, jakož i polohu a úhel uhlíkových elektrod.Although the method of the invention has been described above and shown in an embodiment on an apparatus wherein a metal product is formed by remelting metal electrodes in metallic form by electroslag melting while raising the metal mold, it is clear that the process can also be applied to apparatus in which the stationary and metallic object is discharged by draining the molten metal down from the stationary metal mold. It is also possible to alter the means by which the carbon electrodes 35 are connected to the lower ends of the metal electrodes 18 as well as the position and angle of the carbon electrodes.

Claims

An apparatus for liquefying powdered slag by means of non-consumable electrodes for producing large-sized metal objects, in particular hollow bodies, by electroslag remelting while remelting several metallic electrodes in metallic form, characterized in that the non-consumable electrodes (35) are electrically conductively mounted on the lower the ends of the metal electrodes (18) extend into the upwardly opening portion of the formo

And are connected to a three-phase electric current source to generate an electric arc between two adjacent non-consumable electrodes (35).

Device according to claim 1, characterized in that the non-consumable electrodes (11) are reversibly pivotable together around the center of the remelting region of the mold (M).