DE1082682B

DE1082682B - Arc melting furnace for remelting a self-consuming electrode

Info

Publication number: DE1082682B
Application number: DET15581A
Authority: DE
Inventors: Joseph Laurance Mangin
Original assignee: Titanium Metals Corp
Current assignee: Titanium Metals Corp
Priority date: 1958-09-03
Filing date: 1958-09-03
Publication date: 1960-06-02

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenschmelzofen, mit dem eine selbstverzehrende Elektrode in einen Rohblock umgeschmolzen wird. Der fertige Rohblock fällt dabei in einem gekühlten Tiegel an.The invention relates to an arc melting furnace with which a consumable electrode in an ingot is remelted. The finished ingot falls into a cooled crucible.

Mit dem Lichtbogenschmelzofen nach der Erfindung lassen sich auch schwerschmelzbare Metalle, wie Titan, Zirkon, Molybdän, und Legierungen aus Stahl und den eben genanten Metallen umschmelzen. Für diesen Zweck sind bereits öfen bekannt, bei denen die umzuschmelzende Elektrode in einem Gehäuse geführt wird, das auf dem Tiegelgehäuse lösbar angeschraubt ist. Nach Maßgabe ihres Verbrauchs, d. h. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das Metall aus der Elektrode abgeschmolzen wird, wird diese von einem Antriebsmotor über eine in dem Elektrodengehäuse angeordnete Vorschubeinrichtung auf das Tiegelgehäuse zu nachgeschoben. Unterhalb der Vorschubeinrichtung sind in dem Elektrodengehäuse Einrichtungen angeordnet, die der Elektrode über sich radial an diese anlegende Kontaktelemente Strom zuführen.With the arc melting furnace according to the invention, refractory metals such as Melting titanium, zirconium, molybdenum, and alloys made of steel and the aforementioned metals. For for this purpose furnaces are already known in which the electrode to be remelted is guided in a housing that is detachably screwed onto the crucible housing. According to their consumption, d. H. dependent on of the speed with which the metal is melted from the electrode, this is Drive motor to the crucible housing via a feed device arranged in the electrode housing to pushed up. Devices are arranged in the electrode housing below the feed device, which supply current to the electrode via contact elements which bear radially against it.

Bei einem bekannten Ofen wird die Elektrode durch sich an sie radial anlegende und geriefte Rollen geführt und in Richtung auf das Tiegelgehäuse nach unten nachgeschoben. Ihren Strom erhält die Elektrode über unterhalb der Vorschubrollen angeordnete und sich ebenfalls radial von außen an sie anlegende Kontaktrollen. Ein solcher Ofen arbeitet einwandfrei, wenn die Elektrode kurz und dünn ist und aus leichteren Metallen besteht. Bei großen und schweren Elektroden, wie sie heute verarbeitet werden müssen, rutschen diese an den Führungsrollen vorbei, da, weil man den Anpreßdruck nicht beliebig steigern kann, die Reibung zwischen Elektrode und Mantelfläche der Führungsrollen zu gering ist.In a known furnace, the electrode is guided by grooved rollers that rest against it radially and pushed down in the direction of the crucible housing. The electrode receives its electricity via arranged below the feed rollers and also resting on them radially from the outside Contact roles. Such an oven works properly if the electrode is short and thin and made of lighter ones Metals. With large and heavy electrodes, as they have to be processed today, these slide past the guide rollers because, because the contact pressure cannot be increased at will, the friction between the electrode and the outer surface of the guide rollers is too low.

Bei anderen bekannten öfen wird die umzuschmelzende Elektrode erst in stetigem Arbeitsgang aus körnigem Gut geformt. Das in Form von Granulat vorliegende Metall wird dabei aus einem Trichter in eine rohrförmige Führung geschüttet und in dieser durch einen auf und ab gehenden Stößel verdichtet. Nachdem das Metallgranulat in die Form einer Elektrode gebracht worden ist, wird dieser über sich radial an sie anlegende Rollen Strom zugeführt. Diese Rollen sind aber wiederum so klein, daß sie nur zum Tragen und Führen einer verhältnismäßig dünnen Elektrode ausreichen. Bei einem Ofen sind die Stromzuführungsrollen sogar in einem senkrechten Abstand übereinander angeordnet, so daß ein Ausrichten der Elektrode durch diese Rollen in die Senkrechte nicht möglich ist. Dabei ist es allgemein erwünscht, mit den sich an die Elektrode anlegenden Rollen dieser nicht nur Strom zuzuführen und sie vorzuschieben, sondern sie gleichzeitig auch in Richtung auf das Tiegelgehäuse zu zentrieren.In other known furnaces, the electrode to be remelted only becomes granular in a continuous process Well formed. The metal present in the form of granules is transferred from a funnel into a tubular guide poured and compacted in this by an up and down plunger. After this If the metal granulate has been brought into the shape of an electrode, this becomes radially over it they are fed with power to the rollers. However, these roles are so small that they are only used for carrying and guiding a relatively thin electrode suffice. In the case of an oven, the power supply rollers are even arranged at a perpendicular distance one above the other, so that an alignment of the electrode through these roles in the vertical is not possible. It is generally desirable to use the Roles that are in contact with the electrode not only supply electricity to the electrode and push it forward, but rather to center them at the same time in the direction of the crucible housing.

LichtbogenschmelzofenArc melting furnace

für das Umschmelzenfor remelting

einer selbstverzehrenden Elektrodea consumable electrode

Anmelder:Applicant:

Titanium Metals Corporation of America, New York, N. Y. (V. St. A.)Titanium Metals Corporation of America, New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln, Universitätsstr. 31Representative: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, patent attorney,
Cologne, Universitätsstr. 31

Joseph Laurance Mangin, Las Vegas, Nev. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenJoseph Laurance Mangin, Las Vegas, Nev. (V. St. A.), has been named as the inventor

Bei dem Ofen nach der Erfindung ist die Elektrode in an sich bekannter Weise an einem Elektrodenträger befestigt, der in der Nähe seines oberen Endes ein flanschartiges Querblech aufweist, das in zwei diametral angeordneten Gewindestücken mittels zweier senkrecht verlaufender und von einem Antriebsmotor über ein Getriebe synchron angetriebener Gewindespindeln die Elektrode vorschiebt. Die Stromzuführungseinrichtung zentriert dabei gleichzeitig die Elektrode. In the furnace according to the invention, the electrode is on an electrode carrier in a manner known per se attached, which has near its upper end a flange-like transverse plate, which in two diametrically arranged threaded pieces by means of two vertically extending and one drive motor Advances the electrode via a gearbox of synchronously driven threaded spindles. The power supply device at the same time centers the electrode.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß von ihr auch große und schwere Elektroden getragen und in das Tiegelgehäuse vorgeschoben werden können. Die Elektrode wird sicher in den Elektrodenhalter getragen, und der Vorschub erfolgt über die Gewindespindeln, so daß ein Durchrutschen an den Führungsrollen vorbei und ein dadurch hervorgerufener ungleicher Vorschub ausgeschlossen ist. Die Stromzuführungseinrichtungen erfüllen die doppelte Aufgabe der Stromzufuhr und der gleichzeitigen Zentrierung der Elektrode. Hierdurch wird wirksam unterbunden, daß die Elektrode an die Wände des Tiegels anstoßen kann und hierdurch ein Kurzschluß entsteht. Durch dieses Trennen der Stromzufuhr von den Vorschubeinrichtungen wird außerdem erreicht, daß die Übersichtlichkeit und der Aufbau der mechanischen Teile der Vorschubeinrichtung nicht durch elektrische Leitungen und Kontakte erschwert werden.This design has the advantage that it also carries large and heavy electrodes and in the crucible housing can be advanced. The electrode is safely carried in the electrode holder, and the feed takes place via the threaded spindles, so that a slipping past the guide rollers and an unequal one caused thereby Feed is excluded. The power supply devices fulfill the double task the power supply and the simultaneous centering of the electrode. This effectively prevents that the electrode can hit the walls of the crucible and this creates a short circuit. By this disconnection of the power supply from the feed devices is also achieved that the Clarity and the structure of the mechanical parts of the feed device not by electrical ones Lines and contacts are made more difficult.

Bei dem Ofen nach der Erfindung enthält die Stromzuführungseinrichtung Kontaktschuhe, die auf verstellbaren, von dem unteren Abschnitt des Elektroden-In the furnace according to the invention, the power supply device contains Contact shoes that are on adjustable, from the lower portion of the electrode

I UÖZ ÜÖZ I UÖZ ÜÖZ

gehäuses nach innen hereinragenden Armen befestigt sind. Die Stromzuführungseinrichtung enthält weiter einen Kontaktschuh, der auf einem verstellbaren, von dem unteren Abschnitt des Elektrodengehäuses nach innen hereinragenden Arm befestigt ist, und einen weiteren, diesem gegenüberliegenden, unter dem Druck einer Feder stehenden Schuh, der auf einem von dem unteren Abschnitt des Elektrodengehäuses nach innen hereinragenden Arm befestigt ist. Schließlich sind in dem Ofen zwei feststehende, senkrecht angeordnete Führungsstangen vorgesehen, die, um 90° gegenüber den Gewindespindeln versetzt, durch Bohrungen in dem Querblech hindurchtreten. Auf dem Querblech sind drehbar mit den Führungsstangen im Eingriff stehende Elemente angeordnet.housing inwardly protruding arms are attached. The power supply device also contains a contact shoe, which is on an adjustable, from the lower portion of the electrode housing after inside protruding arm is attached, and another, this opposite, under the pressure a spring-loaded shoe that sits on one of the lower portion of the electrode housing inward protruding arm is attached. Finally, there are two stationary, vertically arranged in the furnace Guide rods are provided, which, offset by 90 ° with respect to the threaded spindles, through holes in step through the cross plate. The guide rods are rotatably engaged on the transverse plate standing elements arranged.

In den Zeichnungen ist als Beispiel eine Ausführung dieses Lichtbogenschmelzofens dargestellt. Dabei istIn the drawings, an embodiment of this arc melting furnace is shown as an example. It is

Fig. 1 ein Längsschnitt durch den Ofen von vorn,Fig. 1 is a longitudinal section through the furnace from the front,

Fig. 2 ein Schnitt durch den Ofen nach Fig. 1 von der Seite,FIG. 2 shows a section through the furnace according to FIG. 1 from the side,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht auf den inneren Aufbau des Elektrodenträgers,3 shows an enlarged partial view of the internal structure of the electrode carrier,

Fig. 4 ein waagerechter Schnitt durch den Elektrodenträger nach Fig. 3 entlang der Linie 4-4,4 shows a horizontal section through the electrode carrier according to FIG. 3 along the line 4-4,

Fig. 5 ein waagerechter Schnitt durch den Ofen nach Fig. 1 entlang der Linie 5-5,Fig. 5 is a horizontal section through the furnace of Fig. 1 along the line 5-5,

Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht, die klarer die Befestigung des Elektrodenstumpfes an den Elektrodenträger dargestellt, undFig. 6 is an enlarged partial view that more clearly shows the attachment of the electrode stump to the electrode carrier illustrated, and

Fig. 7 ein waagerechter Schnitt durch den Ofen nach Fig. 1 entlang der Linie 7-7.FIG. 7 is a horizontal section through the furnace according to FIG. 1 along the line 7-7.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Ofen, der ein allgemein mit 10 bezeichnetes Elektrodengehäuse aufweist, das sich aus einem oberen Gehäuse 12 und einem mittleren Halsabschnitt 14 zusammensetzt. Ein an den Boden des Halsabschnittes 14 lösbar angebrachtes Tiegelgehäuse ist mit 16 bezeichnet. In dem oberen Gehäuse 12 befinden sich diametral gegenüberliegende, in einem Abstand voneinander angeordnete und um eine senkrechte Achse drehbare Gewindespindeln 18. Die oberen Enden dieser Spindeln 18 weisen nicht mit einem Gewinde versehene Abschnitte auf, die durch die obere Platte 20 des oberen Gehäuses 12 hindurchgehen. Abdichtungen 22 bedecken den Durchgang der oberen +5 Abschnitte der Spindeln 18 durch die Platte 20, wobei die Spindeln selbst in ihrer Lage ausgerichtet aufeinander durch die Lager 24 gehalten werden. Die nach oben weisenden Abschnitte jeder Spindel 18 sind fest mit waagerecht liegenden Kegelrädern 26 verbunden. Auf der Platte 20 ist im allgemeinen zentrisch zu den Spindeln 18 ein Untersetzungsgetriebe 28 eingebaut, von dem waagerechte Antriebswellen 30 ausgehen, welche mit den waagerechten Kegelrädern 26 kämmende, treibende Kegelräder 32 aufweisen. Die Antriebskraft wird dem Untersetzungsgetriebe 28 durch einen darüberliegenden elektrischen Antriebsmotor 36 zugeführt, so daß eine synchrone Drehung der Gewindespindeln 18 gewährleistet wird.Figures 1 and 2 show the furnace having an electrode housing, generally designated 10, which is composed of an upper housing 12 and a central neck portion 14. One to the ground The crucible housing detachably attached to the neck section 14 is denoted by 16. In the upper case 12 are located diametrically opposite one another, spaced apart from one another and around a vertical one Axis rotatable threaded spindles 18. The upper ends of these spindles 18 are not threaded provided portions that pass through the top plate 20 of the upper case 12. Waterproofing 22 cover the passage of the upper +5 sections of the spindles 18 through the plate 20, whereby the spindles themselves are held in alignment with one another by the bearings 24. The after Sections of each spindle 18 pointing upwards are firmly connected to horizontally lying bevel gears 26. A reduction gear 28 is installed on the plate 20, generally centrically to the spindles 18, proceed from the horizontal drive shafts 30, which mesh with the horizontal bevel gears 26, have driving bevel gears 32. The driving force is given to the reduction gear 28 an overlying electric drive motor 36 is supplied, so that a synchronous rotation of the threaded spindles 18 is guaranteed.

Der Boden des oberen Gehäuses 12 wird durch eine waagerechte untere Platte 38 gebildet, die eine zentrische Öffnung 40 aufweist. Die unteren Enden der Gewindespindeln 18 werden durch Stehlager 42 gehalten und aufeinander ausgerichtet, die auf eine geeignete Weise an der Platte 38 befestigt sind.The bottom of the upper housing 12 is formed by a horizontal lower plate 38 which has a central Has opening 40. The lower ends of the threaded spindles 18 are held by pillow block bearings 42 and aligned with one another, which are secured to plate 38 in a suitable manner.

Zwischen den senkrechten Gewindespindeln 18 liegt ein waagerechtes Querblech 44, das mit einem Innengewinde versehene Gewindestücke 46 aufweist, die formschlüssig mit den Gewindespindeln 18 im Eingriff stehen. Um 90° gegenüber den Gewindespindeln 18 versetzt, liegen sich senkrechte Führungsstangen 48 diametral gegenüber, die, wie es besonders deutlich in Fig. 2 gezeigt ist, fest mit der oberen Platte 20 und der unteren Platte 38 verbunden sind. Diese Stangen gehen durch passende Bohrungen 50 in der Platte 44 hindurch, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, und stehen mit geführten Elementen, wie z. B. den Walzen 52, im Eingriff, welche ihrerseits durch Haltelagervorrichtungen 54 drehbar auf der Oberseite der Platte 44 befestigt sind. An dem Querblech 44 hängt ein fest an dessen Unterseite befestigter Elektrodenträger 56. Dieser ist zweckmäßigerweise röhrenförmig und weist flache Halte- und Kontaktplatten 58 auf, die in Abständen von 90° über seinem Umfang verteilt sind und z. B. mit versenkten Bolzen 59 fest mit ihm verbunden sind. Wie besonders deutlich in den Fig. 3 und 6 gezeigt wird, wird eine zu schmelzende Elektrode 60 abnehmbar an dem Elektrodenträger 56 befestigt, indem man sie zuerst z. B. durch die bei 62 gezeigte Schweißverbindung an einen ortsfesten Stutzen 64 befestigt. Dieser ortsfeste Stutzen hat nahe an seinem oberen Ende bei 66 einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser, in dessen Nähe mehrere Bohrungen 68 für Bolzen vorgesehen sind. Das untere Ende des Elektrodenträgers 56 weist einen Ring 70 auf, in den Bolzen 72 eingeschraubt sind, deren innere Enden fest in den Bohrungen 68 liegen und dadurch den Elektrodenstumpf 64 und die herabhängende Elektrode fest und vorläufig unverrückbar am Boden des Elektrodenträgers 56 halten. Der Stumpf 64 besitzt zusätzlich einen zentrischen und nach oben gerichteten Vorsprung 74. An der Außenseite des Elektrodenträgers 56 angebrachte seitliche Platten 58 sind über Sammelschienenverbindungen 76 elektrisch mit dem zentrischen Vbrsprung74 des Stumpfes 64 verbunden, wobei die Verbindungen 76 mit Hilfe von Klammern 77 unverrückbar an dem nach innen vorspringenden Ansatz 78 derPlatte58 gehalten werden. Die Sammelschienen 76 sind an ihren unteren Enden mit Hilfe von Klammern 79 mit den Kontaktplatten 80 verbunden, die neben dem Vorsprung 74 durch angelenkte Arme 82 gehalten werden, wobei die Arme 82 ihrerseits bei 84, wie in Fig. 4 gezeigt, klappbar an der Innenwand des Elektrodenträgers 56 angebracht sind. Einstellbolzen 86 gehen durch die Wand des Elektrodenträgers 56 hindurch und greifen in ortsfeste Gewindestücke 87 ein, wobei ihre Innenenden einen verbreiterten Abschnitt 88 aufweisen, der im Inneren bzw. der Höhlung 90 im Ende des Armes 82 liegt. Die Bolzen 86 werden über einen auf die Enden der Arme 82 ausgeübten Anpreßdruck eingestellt, um eine sichere Berührung zwischen den Seitenwänden des Vorsprunges 74 und den Kontaktplatten 80 zu gewährleisten.Between the vertical threaded spindles 18 is a horizontal transverse plate 44, which has an internal thread provided threaded pieces 46 which positively engage with the threaded spindles 18 stand. There are vertical guide rods 48 offset by 90 ° with respect to the threaded spindles 18 diametrically opposite, which, as it is particularly clearly shown in Fig. 2, fixed to the upper plate 20 and the lower plate 38 are connected. These rods pass through matching bores 50 in plate 44 through, as shown in Fig. 7, and stand with guided elements such. B. the rollers 52, in engagement, which in turn is rotatably attached to the top of the plate 44 by support bearing devices 54 are. An electrode carrier 56, which is fixedly attached to its underside, hangs on the transverse plate 44. This is expediently tubular and has flat holding and contact plates 58, which at intervals are distributed by 90 ° over its circumference and z. B. are firmly connected to it with countersunk bolts 59. As shown particularly clearly in FIGS. 3 and 6, an electrode 60 to be melted becomes removable attached to the electrode support 56 by first z. B. by the weld shown at 62 attached to a stationary connector 64. This stationary nozzle has close to its upper one End at 66 a portion of reduced diameter, in the vicinity of which several holes 68 for Bolts are provided. The lower end of the electrode carrier 56 has a ring 70 in the bolt 72 are screwed, the inner ends of which are fixed in the bores 68 and thereby the electrode stump 64 and the depending electrode fixed and hold temporarily immovable on the bottom of the electrode carrier 56. The stump 64 also has a central and upwardly directed projection 74. On the outside of the electrode carrier 56 attached side plates 58 are via busbar connections 76 electrically connected to the central Vbrsprung74 of the stump 64, wherein the connections 76 with the help of clips 77 immovable on the inwardly projecting approach 78 of the plate 58. The bus bars 76 are at their lower ends with the aid of brackets 79 connected to the contact plates 80, which are connected to the projection 74 by articulated arms 82 are held, the arms 82 in turn at 84, as shown in Fig. 4, foldable on the inner wall of the Electrode carrier 56 are attached. Adjustment bolts 86 pass through the wall of the electrode carrier 56 through and engage in stationary threaded pieces 87, with their inner ends having a widened section 88, which lies in the interior or the cavity 90 in the end of the arm 82. The bolts 86 are adjusted via a contact pressure exerted on the ends of the arms 82 in order to ensure a secure contact to ensure between the side walls of the projection 74 and the contact plates 80.

Im mittleren Halsabschnitt 14 des Ofens 10 befinden sich diametral gegenüberliegende Kontaktschuhe 92. In der dargestellten Ausführung sind zwei Paare von Schuhen 92 in Abständen von 90° über den Umfang der Elektrode und des Elektrodenträgers verteilt. Eines der beiden sich gegenüberliegenden Schuhpaare ist einstellbar, ist aber nach der Einstellung fest, während das andere Paar einstellbar verbleibt und auch unter dem Druck einer Feder steht. Dies geschieht, wie in Fig. 5 dargestellt ist, dadurch, daß die einstellbaren Schuhe auf Armen 94 befestigt sind, die nach innen vorspringen und durch Dichtungen 95 in der Wand des Halsabschnittes 14 hindurchgehen und weiter in ortsfeste Gewindestücke 96 eingeschraubt sind. Eine zweckmäßige und erwünschte Einstellung von sich entsprechenden Schuhen 92 kann durch Drehen der äußeren Handräder 97 erfolgen.In the middle neck section 14 of the furnace 10 there are diametrically opposed contact shoes 92. In the illustrated embodiment, two pairs of shoes 92 are spaced 90 degrees across distributed around the circumference of the electrode and the electrode carrier. One of the two opposite each other Pair of shoes is adjustable but after adjustment is fixed while the other pair remains adjustable and is also under the pressure of a spring. This is done, as shown in Fig. 5, by that the adjustable shoes are mounted on arms 94 which protrude inward and through seals 95 pass through the wall of the neck section 14 and further into stationary threaded pieces 96 are screwed in. An expedient and desired setting of corresponding shoes 92 can by turning the outer handwheels 97.

Werden einstellbare und unter dem Druck von Federn Beim Betrieb des Ofens wird die Elektrode 6Oj dieBe adjustable and under the pressure of springs When operating the furnace, the electrode 6Oj the

stehende Schuhe verwendet, so werden diese auf nach bereits vorher durch Verdichten von Rohmetall oder innen vorspringenden röhrenförmigen Armen 98 an- einer Mischung aus Metall und Legierungselementen gebracht, die durch Federn 100 nach innen gedruckt hergestellt wurde oder die ein bereits vorher geschmolwerden, welche ihrerseits auf den Stangen 102 liegen, 5 zener Gußblock sein kann, der zum Erzielen einer deren freie Innenenden teleskopartig in die freien verbesserten Homogenität erneut eingeschmolzen wird. Außenenden der Arme 98 eingreifen. Die Stangen 102 z. B. durch Anschweißen bei 62 an den formbeständisind in ortsfeste, an der Wand des Halsabschnittes 14 gen Stutzen 64 angebracht. Der Stutzen 64 mit der angebrachte Gewindestücke 103 eingeschraubt, wobei an ihm befestigten Elektrode wird dann vorläufig Dichtungen 104 den Durchgang der Stangen durch die io fest mit dem Boden des Elektrodenträgers 56 verbun-Wand des Halsabschnittes abdecken. Zum Einstellen den, indem die inneren Enden der Bolzen 72 in die der Stangen 102 sind äußere Handräder 105 vorge- entsprechenden Bohrungen 68 in dem formbeständigen sehen, die eine sich entsprechende Einstellung der Stutzen 64 eingeführt und die Bolzen 72 anschließend unter dem Druck von Federn stehenden Schuhe 92 er- fest angezogen werden. Die Bolzen 86 werden dann möglichen. Einer von den Schuhen 92, und zwar vor- 15 angezogen, um eine gute elektrische Verbindung zwizugsweise, wie gezeigt, ein sich gegenüberliegendes sehen den seitlichen Platten 58 und dem Elektroden-Paar, wird dazu verwendet, der Elektrode 60 oder träger durch die Sammelschienenverbindungen 76 und deren Träger über die Kontaktplatten 58 elektrischen die Kontaktplatten 80 zu bewirken, die mit dem Strom zuzuführen. Dies geschieht mit Hilfe von bieg- zentrischen Vorsprung 74 des formbeständigen Stutsamen Speiseleitungen 106, die elektrisch mit den 20 zens 64 in inniger Berührung stehen. Der Tiegel 114 Schuhen92 und Verbindungsbuchsen 108 in der Wand wird in das Tiegelgehäuse 16 eingesetzt, und die von des Halsabschnittes 14 verbunden sind, die ihrerseits dem Tiegelgehäuse isolierte Scheibe und der untere an äußere Speiseleitungen 110 angeschlossen sind. Flansch 118 des Elektrodengehäusehalsabschnittesstanding shoes are used, so these are on after already before by compressing raw metal or tubular arms 98 projecting inwardly from a mixture of metal and alloy elements brought, which was produced by springs 100 pressed inwards or which one already melted beforehand, which in turn lie on the rods 102, 5 zener ingot can be used to achieve a whose free inner ends are telescopically melted again into the free, improved homogeneity. Engage outer ends of arms 98. The rods 102 e.g. By welding at 62 to the dimensionally stable in stationary, on the wall of the neck portion 14 gene stubs 64 attached. The nozzle 64 with the attached threaded pieces 103 are screwed, with the electrode attached to it is then provisionally Seals 104 the passage of the rods through the wall firmly connected to the bottom of the electrode support 56 cover the neck section. To adjust the by inserting the inner ends of the bolts 72 into the of the rods 102 are outer handwheels 105 corresponding to holes 68 in the dimensionally stable see that a corresponding adjustment of the nozzle 64 is introduced and the bolts 72 then shoes 92 under the pressure of springs are tightened firmly. The bolts 86 are then possible. One of the shoes 92, put on 15 to ensure a good electrical connection between, as shown, an opposing see the side plates 58 and the electrode pair, is used to support electrode 60 or support through busbar connections 76 and the support of which via the contact plates 58 to effect the electrical contact plates 80, which are connected to the To supply electricity. This is done with the help of the bending-centric projection 74 of the dimensionally stable mare seed Feed lines 106 which are electrically in intimate contact with the 20 zens 64. The crucible 114 Shoes 92 and connecting sockets 108 in the wall is inserted into the crucible housing 16, and that of of the neck portion 14 are connected, in turn the crucible housing insulated disc and the lower are connected to external feed lines 110. Flange 118 of the electrode housing neck portion

Das Tiegelgehäuse 16 weist an seinem oberen Ende werden zusammengesetzt und durch starkes Anziehen einen außen umlaufenden Flansch 112 auf. Das Tiegel- 25 der Bolzen 122 vorläufig fest miteinander gehalten, gehäuse 16 enthält einen Tiegel 114, der ebenfalls an Ist der Ofen soweit zusammengebaut und die zu seinem oberen Ende einen außen umlaufenden Flansch schmelzende Elektrode und der Tiegel eingesetzt, wird 116 aufweist, der auf dem Flansch 112 aufliegt. Zwi- die Atmosphäre innerhalb des Ofens durch die Rohrschen dem Flansch 116 und dem unteren, außen um- verbindung 146 abgeführt, indem man diese an gelaufenden Flansch 118 liegt am Boden der Seitenwand 30 eignete Pumpenmittel anschließt, die den gewünschten des Halsabschnittes 14 eine Isolierscheibe 120. Die Druck und die gewünschte Atmosphäre im Inneren aufeinanderliegenden Flansche und die dazwischen- des Ofens sicherstellen. Hierbei wird Kühlwasser liegende Scheibe werden mit Hilfe von isolierten BoI- durch den Mantel 144 des Tiegelgehäuses geführt, zen 122 fest, aber lösbar aufeinander gehalten. Eine geeignete elektrische Kraftversorgung wird fürThe crucible housing 16 has to be assembled at its upper end and tightened by force an outer circumferential flange 112. The crucible 25 of the bolts 122 temporarily held firmly together, Housing 16 contains a crucible 114, which is also attached to the furnace its upper end has an outer circumferential flange melting electrode and the crucible is inserted 116, which rests on the flange 112. Between the atmosphere inside the furnace through the small tubes the flange 116 and the lower, outer connection 146 removed by connecting them to the Flange 118 lies at the bottom of the side wall 30 and connects suitable pump means to the desired of the neck portion 14 an insulating washer 120. The pressure and the desired atmosphere inside Ensure that the flanges and the intervening flanges of the furnace lie on top of one another. This is cooling water horizontal disks are guided through the jacket 144 of the crucible housing with the help of insulated BoI, zen 122 firmly but releasably held one on top of the other. A suitable electrical power supply is provided for

Der Boden des Tiegels 114 wird mit Hilfe einer 35 das Lichtbogenschmelzen verwendet, wobei ein Pol unter dem Druck von Federn stehenden Kontaktplatte mit der Speiseleitung 138 verbunden wird, die eine 124 elektrisch angeschlossen. Die Platte 124 wird Verbindung mit der Platte 124 bewirkt, die an dem durch Federn 126 nach oben gedrückt, die in Sockeln Boden des Tiegels 114 anliegt, während der andere 128 gehalten sind. Die Sockel 128 sind an der Innen- Pol an die Speiseleitungen 110 angeschlossen wird, Seite des Bodens 130 des Tiegelgehäuses 16 befestigt. 40 die über die Kontaktschuhe 92 eine Verbindung mit Ein passendes, biegsames Kabel 132 ist in guter dem Elektrodenträger 56 und der Elektrode 60 geelektrischer Verbindung mit der Platte 124 bei 134 währleisten. Vorzugsweise wird ein Pol des Tiegels verbunden und ist weiter an die Verbindungsbüchse mit dem positiven Pol der Gleichstromkraftversor-136 angeschlossen. Die Verbindungsbüchse 136 ist gung verbunden, während die Pole der Elektrode an ihrerseits mit einer äußeren Speiseleitung 138 ver- 45 den negativen Pol angeschlossen werden, um den bunden, die zu einer nicht dargestellten Kraftquelle Lichtbogen zu zünden und aufrechtzuerhalten. Der führt. Steuerkreis für den Antriebsmotor kann so eingestelltThe bottom of the crucible 114 is used with the help of a 35 arc melting, one pole under the pressure of springs contact plate is connected to the feed line 138, the one 124 electrically connected. The plate 124 is effected connection with the plate 124 attached to the pressed upwards by springs 126, which rests in sockets bottom of crucible 114, while the other 128 are held. The sockets 128 are at the inner pole which is connected to the feed lines 110, Side of the bottom 130 of the crucible housing 16 attached. 40 which connect via the contact shoes 92 with A suitable, flexible cable 132 is more electrically connected to the electrode carrier 56 and the electrode 60 Ensure connection with plate 124 at 134. Preferably one pole of the crucible and is connected to the junction box with the positive pole of the DC power supply 136 connected. The junction sleeve 136 is connected while the poles of the electrode are on in turn connected to an external feed line 138 45 the negative pole to the tied to ignite and maintain the arc to a power source, not shown. Of the leads. Control circuit for the drive motor can be set

Um den Tiegel 114 auf der gewünschten Tempe- werden, daß ein konstante Lichtbogenspannung aufratur zu halten, sind Kühlmittel vorgesehen. Diese rechterhalten wird und sich der Elektrodenträger in enthalten in der dargestellten Ausführung ein unteres 50 Abhängigkeit von Schwankungen in seinem Betriebs-Einlaßrohr 140 und ein oberes Auslaßrohr 142, die zustand in senkrechter Richtung auf und ab bewegt, den Umlauf einer kühlenden Flüssigkeit, z. B. Wasser, Unter diesen Bedingungen läßt sich, da die LängeTo keep the crucible 114 at the desired temperature, that a constant arc voltage is maintained coolants are provided. This is preserved and the electrode carrier is in contain in the illustrated embodiment a lower 50 depending on fluctuations in its service inlet pipe 140 and an upper outlet pipe 142 which moves up and down in the vertical direction, the circulation of a cooling liquid, e.g. B. water, under these conditions, since the length

in dem Mantel 144 ermöglichen, der durch die Seiten- des Lichtbogens von der Spannung abhängt, ein mehr wände 145 und den Boden 130 des Tiegelgehäuses und oder weniger gleichbleibender Abstand zwischen dem die Außenwand des Tiegels 114 gebildet wird. 55 Boden der Elektrode und dem Sumpf des geschmol-in the jacket 144, which depends on the voltage through the side of the arc, one more walls 145 and the bottom 130 of the crucible housing and or less constant distance between the the outer wall of the crucible 114 is formed. 55 bottom of the electrode and the sump of the molten

Eine Rohrverbindung 146 führt durch die Seiten- zenen Metalls im Tiegel aufrechterhalten, und da die wand des Halsabschnittes 14 und ermöglicht, das Elektrode allmählich verbraucht wird und in den Innere des Ofens zu evakuieren und, falls erwünscht, Tiegel weitergeleitet wird, wird sich die Elektrode die in ihm enthaltene Atmosphäre durch ein inertes automatisch weiterbewegen, um die gewünschten Gas zu ersetzen. 60 Schmelzbedingungen aufrechtzuerhalten. Hat sich dieA pipe connection 146 runs through the side of the metal in the crucible, and there the wall of the neck portion 14 and allows the electrode to be gradually consumed and inserted into the Evacuate the interior of the furnace and, if desired, transfer the crucible to the electrode the atmosphere contained in it by an inert automatically move on to the desired To replace gas. Maintain 60 melting conditions. Has the

Der Antriebsmotor 36 wird vorzugsweise durch Elektrode so weit verbraucht, daß die Annäherung eine elektrische Schaltung gesteuert, die auf Änderun- des Lichtbogens an den formbeständigen Stutzen, an gen in der Spannung und dem Strom des Lichtbogens den Elektrodenträger und die zugehörigen Teile ein anspricht, so daß eine passende Vorschubbewegung weiteres Schmelzen unerwünscht macht, so wird der des Elektrodenträgers 56 ein im wesentlichen gleich- 65 Strom abgeschaltet und der Gußblock vorzugsweise mäßiges Schmelzen der Elektrode 60 ergibt. Solche in einer nicht verunreinigenden Gasatmosphäre so elektrischen Schaltungen und die mit ihr zusammen lange in dem Ofen zurückbehalten, bis er sich gearbeitenden Steuermittel sind in der elektrischen nügend abgekühlt hat. Das Tiegelgehäuse wird dann Fachwelt gut bekannt und im Handel erhältlich und von dem Elektrodengehäuse abgenommen, und der bilden deshalb keinen Teil dieser Erfindung. 7° Tiegel mit dem in ihm enthaltenen Rohblock wirdThe drive motor 36 is preferably consumed by the electrode so far that the approach an electrical circuit is controlled, which reacts to changes in the arc on the dimensionally stable connecting piece gen in the voltage and current of the arc, the electrode carrier and the associated parts responds, so that a suitable feed movement makes further melting undesirable, so the of the electrode carrier 56, an essentially constant current is switched off and the cast block preferably moderate melting of the electrode 60 results. Such in a non-polluting gas atmosphere like this electrical circuits and those with it were kept in the furnace for a long time until it worked Control means are sufficiently cooled in the electrical. The crucible housing is then Well known in the art and commercially available and detached from the electrode housing, and the therefore do not form part of this invention. 7 ° crucible with the ingot it contains

von dem Gehäuse getrennt und der Rohblock auf einfache Weise herausgenommen. Das ungeschmolzene, noch an dem formbeständigen Stutzen hängende Ende der Elektrode kann dann von dem Stutzen entfernt und gelöst werden, indem man die Schweißnaht bricht. Eine neue Elektrode kann, wie vorstehend beschrieben, an dem Stutzen befestigt und mit diesem verbunden, werden. Anschließend kann nach Entfernen des vorher geschmolzenen Rohblockes der Tiegel in dem Tiegelgehäuse ersetzt und der Ofen wieder zusammengebaut werden, um ihn so für einen weiteren Schmelzvorgang vorzubereiten.separated from the housing and the ingot removed in a simple manner. The unmelted, The end of the electrode still hanging on the dimensionally stable connection piece can then be removed from the connection piece removed and loosened by breaking the weld. A new electrode can be as above described, attached to the nozzle and connected to it. Then after removal of the previously melted ingot replaced the crucible in the crucible housing and reassembled the furnace in order to prepare it for another melting process.

Der erfindungsgemäße Ofen ist einfach, gedrungen aufgebaut und leistungsfähig. Die Arbeitsweise der beiden Gewindespindeln ermöglicht eine ausgeglichene Halterung und eine gleichförmige Steuerbewegung des Elektrodenträgers. Die Gliederung des Ofens ist gedrängt und zweckmäßig. Durch die besondere Ausbildung der Einstellung und der Kontaktschuhe ergibt sich eine vorteilhafte Einstellung und eine gute elekirische Verbindung zwischen Elektrode und dem Elektrodenträger. In der Lage, welche der Elektrodenträger zu Beginn des Schmelzvorganges einnimmt, gleiten die Kontaktschuhe im allgemeinen unmittelbar auf der Elektrode und ergeben eine ausgezeichnete elektrische Verbindung mit dieser. In den späteren Stufen des Schmelzvorganges gleiten die Kontaktschuhe auf den seitlichen Platten 58 des Elektrodenträgers, was, wie oben beschrieben und erläutert, auch eine vorzügliche elektrische Verbindung mit der Elektrode 60 ergibt. So vereint der Ofen in sich die Vorteile einer gedrungenen und leistungsfähigen Bauweise und ermöglicht während des gesamten Stadiums der Vertikalbewegung des Elektrodenträgers und der an ihm hängenden Elektrode die gewünschte Übertragung der elektrischen Leistung.The furnace according to the invention is simple, compact and powerful. How the both threaded spindles enables a balanced mounting and a uniform control movement of the electrode carrier. The structure of the stove is compact and functional. Due to the special training the setting and the contact shoes result in an advantageous setting and a good electrical Connection between the electrode and the electrode carrier. In the position which the electrode carrier assumes at the beginning of the melting process, The contact shoes generally slide directly on the electrode and give an excellent result electrical connection with this. In the later stages of the melting process, the contact shoes slide on the side plates 58 of the electrode carrier, which, as described and explained above, also results in an excellent electrical connection with the electrode 60. This is how the stove unites the Advantages of a compact and efficient construction and enables during the entire stadium the vertical movement of the electrode carrier and the electrode hanging on it the desired transmission the electrical power.

Claims

Patent claims:

1. Arc melting furnace for remelting a consumable electrode in a arranged on a crucible housing detachably screwed electrode housing in the vertical direction is and according to their consumption by means of a drive motor, the one within of the electrode housing arranged feed device drives, advanced into the crucible housing is, with a device in the electrode housing below the feed device is provided that the electrode over radial and exerting a radial pressure on it Contact elements supplies current, characterized in that the electrode (60) in itself known manner is attached to an electrode carrier in the vicinity of its upper end a flange-like transverse plate (44) which is in two diametrically arranged threaded pieces by means of two vertically extending and from the drive motor (36) via the gear (26, 28, 30, 32) synchronously driven threaded spindles carry out the electrode feed, with the power supply device is also designed as a centering device for the electrode.

2. Arc melting furnace according to claim 1, characterized in that the power supply device Contains contact shoes (92) which are on adjustable, from the lower portion of the Electrode housing inwardly projecting arms (94, 98) are attached.

3. Arc melting furnace according to claim 1, characterized in that the power supply device a contact shoe (92) on an adjustable, from the lower portion of the electrode housing inwardly protruding arm (97) is attached, and another, this opposite, under the pressure of a spring shoe (92), which is on a arm (98) extending inwardly from the lower portion of the electrode housing.

4. Arc melting furnace according to claim 1 to 3, characterized by two fixed, perpendicular arranged guide rods (48) which, offset by 90 ° with respect to the threaded spindles, through Bores in the cross plate pass through, and rotatably arranged on the cross plate and with guided members (52) engaged with the guide rods.

Considered publications:
British Patent No. 770,448;
U.S. Patent Nos. 2,662,104, 2,818,461.

1 sheet of drawings