DE1162094B - Verfahren und Vorrichtung zum Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metallen und Legierungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metallen und Legierungen

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DE1162094B
DE1162094B DEP27884A DEP0027884A DE1162094B DE 1162094 B DE1162094 B DE 1162094B DE P27884 A DEP27884 A DE P27884A DE P0027884 A DEP0027884 A DE P0027884A DE 1162094 B DE1162094 B DE 1162094B
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mold
slag
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electrode
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English (en)
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Jury W Latasch
Boleslaw I Maximowitsch
Boris I Medowar
Boris E Paton
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PATON INST fur ELEKTROSCHWEIS
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PATON INST fur ELEKTROSCHWEIS
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/18Electroslag remelting

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4i07¥W PATENTAMT Internat. Kl.: C22d
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 40 c-7/00
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
P 27884 VI a/40 c
19. September 1961
30. Januar 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen und Legierungen, insbesondere von Stahl, legiertem Stahl und hochschmelzenden Nichteisenmetallen, in einer gekühlten Metallkokille, wobei die Barren des umgeschmolzenen Metalls aus Abschmelzelektroden gewonnen werden, die in einem aus geschmolzenen Flußmitteln bestehenden Schlackenbad durch die Wärmeentwicklung beim Stromdurchgang durch die flüssige Schlacke zum Schmelzen gebracht werden.
Der Zweck der Erfindung ist es, eine Erhöhung der Leistung des Verfahrens und eine bessere Qualität des Barrens zu erreichen. Die Erfindung wird hauptsächlich für die Gewinnung von besonders reinen Metallen und Legierungen aus Abschmelzelektroden verwendet.
Beim Gießen von Barren nach bisher bekannten Verfahren zum Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Abschmelzelektroden wird ein Metall von nur ungenügender Reinheit erhalten, weil darin nichtmetallische Einschlüsse, wie Gase und andere Verunreinigungen, enthalten sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, diese Mängel zu beseitigen und eine hohe Qualität des Metalls mit einem minimalen Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen, wie Gasen und sonstigen Verunreinigungen, sowie eine axiale Richtung der anwachsenden Kristalle während der Bildung des Barrens zu erhalten. Gemäß diesem neuen Verfahren werden durch Schmelzen von Abschmelzelektroden in einem Schlackenbad Barren verschiedenen Gewichts hergestellt.
Die erfindungsgemäße Maßnahme des Verfahrens besteht darin, daß das Schmelzen der Abschmelzelektroden in einer solchen Schlacke erfolgt, deren Schmelztemperatur höher ist als die Schmelztemperatur des Metalls der Abschmelzelektroden und deren linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei der Erstarrungstemperatur des Metalls vom linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Metallbarrens unterschiedlich ist, weshalb der sich an den gekühlten Wänden der metallischen Kokille bildende Schlackenansatz von den Wänden und vom Metallbarren gut abtrennbar ist.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung von Legierungen mit bestimmten Zusammensetzungen aus mehreren Metallen oder von Legierungen mit verschiedenen Schmelztemperaturen können in die Kokille Schlacken verschiedenartiger Zusammensetzung und von unterschiedlichem spezifischem Gewicht eingeführt werden.
Verfahren und Vorrichtung zum Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metallen
und Legierungen
Anmelder:
Paton-Institut für Elektroschweißung,
Kiew (Sowjetunion)
Vertreter:
Dipl.-Chem. L. Zellentin, Patentanwalt,
Ludwigshafen/Rhein, Rheinstr. 25
Als Erfinder benannt:
Boris E. Paton,
Boris I. Medowar,
Jury W. Latasch,
Boleslaw I. Maximowitsch, Kiew (Sowjetunion)
Dabei werden die Elektroden aus leichterem Metall in einer Schicht leichterer Schlacke geschmolzen, die auf einer Schicht des leichteren Metalls schwimmt, das seinerseits von einer Schicht schwerer Schlacke getragen und durch Tropfen des in der schwereren Schlacke geschmolzenen schwereren Metalls mitgerissen wird. Hierdurch ist es möglich, besonders reine Legierungen einer gewünschten Zusammensetzung zu erhalten.
Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in der Kokille das geschmolzene Metall und die Schlacke in gleichmäßiger Rotation um die Vertikalachse der Kokille versetzt. Hierdurch wird im Metallbad die Bildung eines ebenen Ansatzes sowie das vorzugsweise Anwachsen der Metallkristalle in Axialrichtung begünstigt.
Nach einer vierten Ausführungsform des Verfahrens werden in der Kokille zugleich mehrere am Kreisumfang der Kokille angeordnete Elektroden geschmolzen. Dabei ist es zweckmäßig, die Anzahl der in der Kokille zum Schmelzen angeordneten Elektroden stets durch drei teilbar zu wählen, damit diese an einen Drehstromtransformator angeschlossen werden können.
Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Umschmelzen in einer abgedichteten Kokille, so daß das Umschmelzen in der Atmosphäre eines über dem Spiegel des Schlackenbades
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befindlichen Schutzgases bzw. unter Absaugen der Gase aus der Kokille erfolgen kann.
Die Abschmelzelektroden, welche erfindungsgemäß verwendet werden, können konstruktiv verschieden ausgeführt sein. Zur Erzielung von besonders reinen Legierungen aus mehreren Metallen, die verschiedene Schmelztemperaturen haben, werden mehrschichtig oder aus mehreren Elementen ausgeführt, beispielsweise in Form einer Hohlelektrode aus einem Metall
Schmelztemperatur des Metalls, wobei deren linearer Wärmeausdehnungskoeffizient geringer ist als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des Metalls des Barrens.
Der Vorgang der Bildung der Schlackenschmelze und des Metallbades sowie der Erstarrung des Barrens ist schematisch in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt.
Für die Schlacke 1 kann beispielsweise folgende oder aus einer Legierung von höherer Schmelztempe- io Zusammensetzung verwendet werden: 80% CaF2 und ratur und einer darin eingesetzten Stange aus einem 2O°/o MgO. Während der ersten Periode des Schmel·- Metall oder aus einer Legierung von niedrigerer zens bildet sich an den gekühlten Wänden der Ko-Schmelztemperatur und einem leichten dazwischen in kille 2 ein 5 bis 15 mm dicker Schlackenansatz 3. Das der Hohlelektrode befindlichen Schlackenstoff. Metallbad 4 befindet sich zwischen dieser Schlacken-
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Elek- 15 schicht.
trode wird diese in Form einer äußeren Hilfshohlelek- Mit dem Anfüllen der Kokille und dem Steigen des
trode mit einer darin eingesetzten zentralen kompak- Schlackenspiegels 1 erfolgt von unten allmählich ein ten Elektrode ausgeführt, wobei der äußeren Hohl- Abtrennen des Schlackenansatzes 3 von den Wänden elektrode eine geringere Spannung angeschlossen der Kokille 2, wobei zwischen dem Ansatz 3 und der wird als die der zentralen kompakten Elektrode. Das ao Kokille 2 sich ein Spielraum 5 bildet. Profil der äußeren Elektrode wird dem Profil des Das in der Kokille befindliche Metall erstarrt allherzustellenden Barrens entsprechend ausgebildet. Die mählich — der Vorgang setzt von unten ein — und äußere Hohlelektrode kann aus einem schraubenför- schrumpft. Als Ergebnis dieser Schrumpfung und der mig gewundenen Leiter bestehen. unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten,
Zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungs- 25 des Metalls und der Schlacke, erfolgt bei der Erstargemäß eine Vorrichtung entwickelt worden mit einer rung eine Abtrennung des Metalls von dem Ansatz 3. senkrechten Tragsäule, auf der ein Fahrgestell mit
Haltern für die Elektroden und die stromführenden
Einrichtungen sowie ein anderer Hebemechanismus
zum Anheben der Kokille gleiten. Darüber hinaus 30
enthält die Vorrichtung ein drittes Fahrgestell, das
dazu dient, den gekühlten Boden der Kokille zum Arbeitsplatz zu bringen, diesen während der Zeitdauer
des Gießens des Barrens in der erforderlichen Stellung zu halten und schließlich den gegossenen Barren 35 bildeten Schlackenansatzes 3 kann durch l^derung abzutransportieren. der Zusammensetzung der Schlacke und des Schmelz-
Auf die Kokille sind zur Durchführung einer Ro- Vorganges geregelt werden. Infolge der Isolierung des tation der geschmolzenen Schlacke und des Metalls erstarrenden Metalls von der Wand der Kokille 2 und Solenoide aufgesetzt, welche in den die Abschmelz- der Verhinderung der seitlichen Ableitung der Wärme elektrode speisenden Stromkreis des Drehstrom- 40 erfolgt das Anwachsen der Kristalle im Barren in der transformators oder in den Kreis einer selbständigen Axialrichtung, und der Boden des Metallbades 4 ist
genügend flach.
Um eine gleichmäßige Erwärmung des Schlackenbades und des Metallbades zu erhalten, ist die Zahl der in der Kokille 2 eingebauten Elektroden 7 durch drei teilbar gewählt (F i g. 4). Die Elektroden werden in DrehstromschaUung angeschlossen und am Kreisumfang der Kokille angeordnet.
Gleichzeitig kann eine zwangläufige Rotation des Schlackenbades und des Metallbades um die Vertikalachse des Barrens erfolgen. Zu diesem Zwecke werden in Serie in den Stromkreis einer jeden Abschmelzelektrode 7 Solenoide 8 eingeschaltet. Die Speisung erfolgt über einen Drehstromtransformator 9.
Die Rotation des Schlackenbades um die Achse des Barrens hat zur Folge, daß die erwärmte flüssige Schlackenmasse und das Metall gegen die Kokillenwände geschleudert werden. Dadurch wird die 60 Wärmeableitung durch die Kokillenwände herabgesetzt und die Wärmeabteilung zum Boden über den bereits erstarrten Teil des Barrens für die Kokille größer bzw. ausschlaggebend. Demgemäß wird der Boden des Metallbades flach oder beinahe flach aus-Beim Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metal- 65 gebildet, und das Wachstum der Kristalle erfolgt in len in eine gekühlte Kokille werden legierende oder Axialrichtung des Barrens, senkrecht zum Boden des passive Schlacken verwendet, deren Schmelztempe- Metallbades. Darin äußert sich ein entscheidender raturen um 50 bis 70° C höher liegen als die Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens ge-
Zwischen der Seitenfläche des kristallisierten Barrens 6 und dem Ansatz bildet sich gleichfalls ein Spielraum S.
Der erstarrende Teil des Barrens 6 ist somit von der gekühlten Wand der Kokille durch zwei Gasräume 5 und 5' sowie durch den Schlackenansatz 3 getrennt.
Die Stärke des im Laufe des Schmelzvorganges ge
Stromquelle geschaltet sind.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der Erläuterung und den Zeichnungen ersichtlich. Es sind schematisch dargestellt in Fig. 1, 2 und 3 die Entstehung des Barrens,
Fig. 4 die Drehstromschaltung der Abschmelzelektrode,
F i g. 5 die Schaltung der Abschmelzelektroden für Gleichstrom,
F i g. 6 eine Vorrichtung mit zwei Abschmelzelektroden,
F i g. 7 eine Vorrichtung mit zwei Abschmelzelektroden, von denen die äußere als gewundene Hohlelektrode ausgeführt ist,
Fig. 8 eine Anordnung mit Elektroden aus Metallen, die unterschiedliche Schmelztemperaturen aufweisen,
F i g. 9 und 10 Anschluß der Elektroden in einer Einphasenschaltung,
Fig. 11 Anschluß der Elektroden in einer Drehstromschaltung,
Fig. 12 und 13 eine Vorrichtung zum Elektroschlackenumschmelzen.
genüber dsm bekannten Verfahren des Elektro-Schlacken-Umschmelzens von Barren in gekühlten Metallkokillen, bei denen die intensive Wärmeableitung durch die Kokillen zur Bildung des Metallbades in Form eines Rotationsparaboloids führt.
Die Rotation des Schlacken- und Metallbades begünstigt nicht nur das Anwachsen der Kristalle in Axialrichtung, sondern bringt auch eine Verfeinerung des Barrengefüges mit sich. Voraussetzung zur Rotation des flüssigen Bades ist die Phasenübereinstimmung zwischen dem elektrischen Strom der Abschmelzelektroden und dem magnetischen Strom in den Solenoiden 8. Deshalb sind die Solenoide 8 (Fig. 4) im Stromkreis der Abschmelzelektroden in Serie geschaltet. Beim Elektro-Schlacken-Umschmelzen mit Wechselstrom kann die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des flüssigen Bades durch Ändern der Windungszahl der Solenoide 8 erfolgen, welche mit den Abschmelzelektroden 7 in Serie geschaltet sind. Bei einer derartigen Schaltung bringt jedoch eine Änderung der Windungszahl der Solenoide auch eine Änderung der dem Schlackenbad zugeführten Spannung infolge Änderung der Induktivität des elektrischen Stromkreises mit sich.
Eine unabhängige Stromzuführung der Solenoide beim Schmelzen mit Wechselstrom erfordert eine Phasenabstimmung zwischen dem Strom in den Elektroden und dem Magnetstrom in den Solenoiden.
Beim Elektro-Schlacken-Umschmelzen mit Gleichstrom kann die Stromzufuhr zu den Solenoiden von einer unabhängigen Gleichstromquelle erfolgen (Fig. 5). In diesem Falle ist es möglich, die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des Bades durch Änderung der Ströme in den Solenoiden 8 zu erwirken.
Eine besonders gleichmäßige Erwärmung des Schlackenbades kann durch Einsetzen von zwei Abschmelzelektroden in der Kokille 2 (Fig. 6) erreicht werden. Die eine davon stellt eine gezogene geschmiedete, gegossene oder gepreßte Stange 7' dar, welche von der Hauptstromquelle bei Leerlauf eine Spannung von beispielsweise 60 bis 80 V erhält. Im Laufe des Schmelzvorganges wird die Abschmelzelektrode T mit der entsprechenden Geschwindigkeit in das Schlackenbad 1 eingeschoben. Die zweite Elektrode 72 dient als Hilfselektrode und ist unbeweglich. Sie ist als geschweißtes, gewalztes, gepreßtes oder gegossenes Rohr hohl ausgeführt, dessen Länge der Höhe der Kokille entspricht.
Das Profil der Hohlelektrode 72 ist dem Profil des zu gießenden Barrens angepaßt. Die unbewegliche Hilfshohlelektrode wird von einer besonderen Stromquelle mit niedriger Leerlaufspannung (etwa 15 bis 30 V) gespeist, damit das Schmelzen der Hohlelektrode bei geringerem Elektrodenzwischenraum h-hv erfolgt.
Durch tiefes Eintauchen der Hilfselektrode in das Schlackenbad 1 wird die Möglichkeit geschaffen, ein Auswechseln der Hauptelektrode nach Verbrauch vorzunehmen, ohne den Schmelzvorgang selbst zu unterbrechen. Dies bedeutet, daß man auch kurze Hauptelektroden verwenden kann.
Die Hilfshohlelektrode 72 erfüllt die Rolle einer Abschirmung; sie reduziert die Energieverluste durch Strahlung und Wirbelströme auf ein Minimum, welche üblicherweise in den Kokillen beim Wechselstrombetrieb entstehen.
Beim Schmelzen mit zwei Abschmelzelektroden, von denen die eine sich in einer unbeweglichen Hilfshohlelektrode befindet, entsteht die Möglichkeit, ein flaches Metallbad 4 zu verwenden, bei welchem das Aufsteigen und Absorbieren der (äußerst feinen) nichtmetallischen Einschlüsse und Gasblasen durch die Schlacke erleichtert wird. Auf diese Weise können Barren 6 aus Metallen oder Legierungen erhalten werden, die weitgehend frei von nichtmetallischen Einschlüssen oder Gasen sind.
Wie in F i g. 7 schematisch dargestellt, kann die
ίο unbewegliche Hilfselektrode 73 aus einem schraubenförmigen Leiter bestehen. Die Wechselwirkung zwischen dem von der schraubenförmigen unbeweglichen Elektrode 73 erzeugten magnetischen Feld und dem elektrischen Feld in der Schlackenschicht ruft eine Rotation des Schlackenbades und des Metallbades hervor. Im Endergebnis wird hier das gleiche erzielt wie bei Rotation des Bades unter Verwendung von Solenoiden.
Beim Elektroschlackenguß der Barren werden Abschmelzelektroden verwendet, welche aus reinen Werkstoffen bestehen, die auf elektrolytischem Wege oder durch direkte Reduktion oder auf andere Weise gewonnen wurden und keinem Schmelzvorgang in elektrischen Öfen und keinem Gießvorgang in Kokillen unterworfen waren.
Die Abschmelzelektroden werden aus reinen Metallen oder Legierungen in Form von gewalzten, geschmiedeten oder gepreßten Stangen, Streifen, Platten, Rohren oder Profilen hergestellt.
Um eine Wechselwirkung zwischen dem umzuschmelzenden Metall und der Luft völlig auszuschließen, ist ein Schutz der Abschmelzelektroden und der Oberfläche der Schlacke durch neutrale Gase vorgesehen.
Zur Gewinnung besonders reiner Legierungen aus Metallen bzw. aus solchen Legierungen, welche die Bestandteile der neu herzustellenden Legierung enthalten, verwendet man zusammengesetzte Abschmelzelektroden. Die aus Metallen oder Legierungen hergestellte Elektrode, welche in geschmolzenem Zustand ein geringeres spezifisches Gewicht besitzt als die geschmolzene Schlacke, wird in der Haupthohlelektrode angeordnet (Fig. 8). Die aus Leichtmetall bzw. aus einer leichten Legierung hergestellte Abschmelzelektrode 71 wird in der leichten Schlackenschicht 1' (z. B. in Natrium-Kryolith) geschmolzen. Dabei entsteht eine kleine Säule flüssigen leichten Metalls 10, welche auf der Oberfläche der geschmolzenen Grundschlacke 1, die ein verhältnismäßig höheres spezifisches Gewicht besitzt, schwimmt. Somit wird das Metall der Elektrode 7' in der Schlackenschicht 1' geschmolzen.
Die Tropfen 11 des verhältnismäßig schwerer schmelzenden, schweren Hauptmetalls fließen am korüschen Ende der Abschmelzelektrode 74 ab, reißen dabei das geschmolzene leichtere Metall 10 mit sich, vermischen sich mit diesem und gelangen als Legierung in das Metallbad 4 des Barrens 6.
Das Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metallen unter Bildung von Barren kann erfindungsgemäß unter Verwendung einer Einphasenstromschaltung (Fig. 9) oder einer Drehstromschaltung mit einer durch drei teilbaren Anzahl von Schmelzelektroden (Fig. 10) oder einer Drehstromschaltung mit drei separaten Kokillen (Fig. 11) erfolgen.
In F i g. 12 ist eine universelle, selbsttätige Vorrichtung zum Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metallen und Bilden von Barren in einer gekühlten Ko-
kille schematisch veranschaulicht. An der senkrechten prismatischen Tragführungssäule 12 bewegen sich das obere und das untere Fahrgestell. Die Hinterwand der Führungssäule ist mit Zähnen versehen. Das obere Fahrgestell 13 schiebt während des Schmelzvorganges die Abschmelzelektroden mit der erforderlichen Arbeitsgeschwindigkeit vor. An das obere Fahrgestell ist ein Halter 14 zum Einstellen und Festhalten der Abschmelzelektroden sowie eine Stromzuleitungseinrichtung befestigt. Der Gewichtsausgleich zwischen dem oberen Fahrgestell und den Abschmelzelektroden erfolgt zum Teil durch ein innerhalb der Säule angeordnetes Gegengewicht. Dieses Gewicht dient auch zum Festklemmen der Elektroden und ist am Luftzylinder des Halters mit Hilfe des über eine am Oberteil der Säule angeordnete Lenkrolle geführten Stahlseils befestigt. Die Elektrode wird im Halter durch das Gewicht über ein Hebel-Seil-System festgeklemmt. Die öffnung des Halters erfolgt durch den pneumatischen Zylinder.
Das obere Fahrgestell wird zum Vorschieben der Abschmelzelektroden und Einstellung in die Anfangslage mit einem Antriebsmotor mit Untersetzungsgetriebe betrieben. Auf der Abtriebwelle des Untersetzungsgetriebes ist ein Zahnrad vorgesehen, welches mit der Zahnstange der Säule im Eingriff steht. Der untere Mechanismus 15 dient zur Befestigung und Einstellung der Kokille sowie zum Neigen (Schwenken) und Heben nach Fertigstellung des Barrens.
Das Heben und Senken des Hebelmechanismus erfolgt mittels eines mit Untersetzungsgetriebe ausgestatteten Asynchronmotors.
Die Kokille 2 besteht aus einem Kupferrohr, welches in ein Gehäuse aus nichtmagnetischem Stahl eingesetzt ist. Zwischen dem Kupferrohr und dem Gehäuse ist ein ringförmiger Spielraum vorgesehen, in welchen Kühlwasser zur Kühlung des Kupferrohres während des Schmelzvorganges umläuft. Am oberen Ende des Kokillengehäuses ist ein mit einem Isolierring versehenes Gehäuse 16 befestigt, welches zur Abdichtung des Schmelzraumes zum Einführen des Schmelzgutes und der Zuleitung von Schutzgas über den Spiegel des Schlackenbades dient. Das Gehäuse über der Kokille ermöglicht es auch, die Gase während des Schmelzvorganges abzusaugen. Dazu dienen Saugzuganlagen, welche unmittelbar hinter der Säule angeordnet sind.
Die Einrichtung 17 zur Rotation des Schlackenbades und des Metallbades ist um die Kokille 2 herum angeordnet.
Die Kokille zum Umschmelzen und zur Bildung des Barrens ist auf einen gekühlten Kupferboden 18 gestellt, der auf dem Fahrgestell 19 angeordnet ist. Die Stromzuleitung zum Boden erfolgt über ein biegsames Kabel. Nach Beendigen des Schmelzvorganges wird die Kokille bis zur vollständigen Freigabe des Barrens emporgehoben; dieser mittels des Wagens seitwärts gebracht und mittels eines Hebezuges zum weiteren Abtransport hochgehoben (Fig. 13).
Die Vorrichtung kann zur Regelung des Schmelz-Vorganges und der Rotationsgeschwindigkeit des Schlackenbades und des Metallbades mit einem selbsttätigen Steuersystem versehen sein.

Claims (16)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Elektro-Schlacken-Umschmelzen von Metallen und Legierungen, insbesondere von Stahl, legiertem Stahl und hochschmelzenden Nichteisenmetallen, in einer gekühlten Metallkokille, wobei die Barren des umgeschmolzenen Metalls aus Abschmelzelektroden gewonnen werden, die in einem aus geschmolzenen Flußmitteln bestehenden Schlackenbad durch die Wärmeentwicklung beim Stromdurchgang durch die flüssige Schlacke zum Schmelzen gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlackenbad, z.B. aus 80% Calciumfluorid und 2O°/o Magnesiumoxyd verwendet wird, dessen Schmelztemperatur höher ist als die Schmelztemperatur des Metalls und dessen linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei der Erstarrungstemperatur des Metalls vom linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Metallbarrens unterschiedlich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kokille Schlacken verschiedener Zusammensetzung mit verschiedenen spezifischen Gewichten eingeführt werden, wobei das leichtere Metall in einer Schicht leichterer Schlacke geschmolzen wird, die auf einer Schicht dieses leichteren Metalls schwimmt, das seinerseits von einer Schicht schwerer Schlacke getragen und durch Tropfen des von einer Schlacke mit höherem spezifischem Gewicht geschmolzenen schwereren Metalls in das Metallbad mitgerissen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Kokille geschmolzene Metall und die Schlacke in gleichmäßige Rotation um die Achse der Kokille versetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kokille gleichzeitig mehrere Elektroden (7) zum Schmelzen gebracht werden, welche entlang dem Kreisumfang der Kokille angeordnet sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in der Kokille zu schmelzenden Elektroden durch drei teilbar ist und diese von einem Drehstromtransfonnator gespeist werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter einer Schutzgasatmosphäre in der abgedichteten Kokille gearbeitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Abschmelzelektroden aus mehreren Schichten oder Elementen von Metallen oder Legierungen verwendet werden, die die Bestandteile der zu erhaltenden Legierungen aufweisen und verschiedene Schmelztemperaturen haben.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlelektroden aus einem Metall oder einer Legierung mit einer höheren Schmelztemperatur verwendet werden mit darin eingesetzten Stangen aus einem Metall oder einer Legierung mit einer niedrigeren Schmelztemperatur, die sich in einer Schicht leichterer, in die Hohlelektrode eingebrachter Schlacke befinden.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden aus einer äußerea Hilfshohlelektrode und einer sich darin befindlichen zentralen kompakten Elektrode verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der verwendeten äußeren Hohlelektroden oder Elektroden dem Profil des herzustellenden Barrens angepaßt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die äußere stationär ausgeführte Hohlelektrode der Anlage eine Spannung zugeführt wird, die geringer ist als die an die zentrale Elektrode zugeführte, z. B. 60 bis 80 V an die zentrale Elektrode und 15 bis 30 V an die Hohlelektrode.
12. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete äußere Hohlelektrode aus einem schraubenartig gewundenen Leiter ausgeführt wird.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf senkrechter Tragsäule (12) sich bewegendes Fahrgestell (13) angeordnet ist, das ein oder mehrere Halter (14) für die Elektroden und die stromleitenden Einrichtungen trägt.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebemechanismus (15) zum Anheben der metallischen Kokille (2) angeordnet ist, der an der Tragsäule (12) gleitet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrgestell (19) angeordnet ist, auf dem der genannte an eine Stromquelle angeschlossene gekühlte Boden (18)
ίο der Kokille aufgestellt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kokille (2) Solenoide (8) aufgesetzt sind, die in Serie in den Stromkreis des die Abschmelzelektroden (7) spei-
senden Drehstromtransformators (9) oder in den Stromkreis einer selbständigen Stromquelle geschaltet sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
ao USA.-Patentschriften Nr. 2367123, 2 380 238, 670.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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