DE1440979B2 - Verfahren zum herstellen einer kontacktbacke fuer elektroden elektrischer oefen - Google Patents

Description

b) von den Stirnseiten der Kontaktbacke wer- ¹S schichten am Kühlrohr eine ausreichende Diffusion

den als Kühlkanäle etwa auf einem Kreis um die Elektrodenachse liegende Sacklöcher (7) in der Richtung abwechselnd bis in die Nähe der jeweils gegenüberliegenden Stirnseite gebohrt;

c) die Sacklöcher (7) werden exzentrisch mit größerem Durchmesser auf eine geringe Tiefe derart aufgebohrt (8), daß sie auf der einen Seite eine Verbindung mit einem benachbarten, von der gegenüberliegenden Stirnseite gebohrten Sackloch (7) erhalten und daß die Aufbohrung (8) auf der anderen Seite mindestens die Wandung des aufgebohrten Sacklochs (7) tangiert;

d) die Aufbohrungen (8) werden mit zylindrischen Stopfen (9) derart verschlossen, daß die Verbindung der benachbarten Sacklöcher (7) erhalten bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Aufbohrungen (8) etwa dem eineinhalbfachen Durchmesser der Kanäle (7) zuzüglich der Trennwandstärke entspricht.

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45 der Metalle verhindert und somit auch der Wärmeabfluß von dem Kontaktbackenwerkstoff auf das kühlwasserführende Rohr weitgehend unterbunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein einfaches Verfahren eine Kontaktbacke der eingangs genannten Art herzustellen, die aus einem homogenen, hochfesten und dichten Werkstoff, insbesondere Schmiedewerkstoff, besteht und bei der ein optimaler Wärmeaustausch zwischen der Kontaktbacke und dem Kühlwasser gewährleistet wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinigung der folgenden Verfahrensschritte gelöst:

a) die Kontaktbacke wird zunächst als massiver Rohling ohne Kühlkanäle hergestellt;

b) von den Stirnseiten der Kontaktbacke werden als Kühlkanäle etwa auf einem Kreis um die Elektrodenachse liegende Sacklöcher in der Richtung abwechselnd bis in die Nähe der jeweils gegenüberliegenden Stirnseite gebohrt;

c) die Sacklöcher werden exzentrisch mit größerem Durchmesser auf eine geringe Tiefe derart aufgebohrt, daß sie auf der einen Seite eine Verbindung mit einem benachbarten, von der gegenüberliegenden Stirnseite gebohrten Sackloch erhalten und daß die Aufbohrung auf der anderen Seite mindestens die Wandung des aufgebohrten Sacklochs tangiert;

d) die Aufbohrungen werden mit zylindrischen Stopfen derart verschlossen, daß die Verbindung der benachbarten Sacklöcher erhalten bleibt.

Die zylindrischen Stopfen dienen zum Verschließen der aufgebohrten Sacklöcher. Die mittels des Stopfens zu verschließenden Bohrungen dienen zugleich zum Verbinden zweier benachbarter Kühlkanäle. Würden die Kühlkanäle einfach als Durchgangs-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktbacke aus Metall für Elektroden elektrischer Lichtbogen- oder Reduktionsöfen mit mehreren parallel zur Elektrodenachse verlaufenden, hintereinandergeschalteten Kanälen zum Durchleiten von Kühlwasser.

Bekannte Kontaktbacken dieser Art (USA.-Patentschrift 2 477 077) sind aus Kupfer gegossen; es liegt auf der Hand, daß die gußtechnische Herstellung der

Kühlkanäle ziemlich schwierig ist. Bei anderen be- 55 bohrungen ausgeführt, so müßten die sie verbindenkannten Kontaktbacken (Taussig, S. 126), z. B. den Bohrungen den doppelten Durchmesser der aus Kupfer-Gießlegierungen, ist der Kühlmittelkreis- Kühlkanäle zuzüglich der dazwischen verbleibenden lauf durch ein Rohrsystem gebildet, welches mit der Wandstärke aufweisen, um ihre Zylinderform beizu-Kupferlegierung umgössen ist. Diese Ausführung behalten. Derart große Bohrungen wären auf den setzt voraus, daß eine möglichst innige Verschmel- 60 Stirnflächen der Kontaktbacken kaum unterzubrinzung des Rohrwerkstoffes mit dem Metall der Kon- gen. Daher tangieren die Verbindungsbohrungen nur taktbacke erfolgt, um den gewünschten Wärmeüber- an der einen Seite die Wandung des Kühlkanals, gang von der Kontaktbacke zu der wärmeabführen- überdecken den benachbarten Kühlkanal jedoch nur den Kühlflüssigkeit zu gewährleisten. Um eine solche teilweise. Dies setzt aber voraus, daß der nur teilinnige Verschmelzung herbeizuführen, mußte man 65 weise überdeckte Kühlkanal nicht als Durchgangsbesondere Gießverfahren entwickeln. Damit die bohrung, sondern von der gegenüberliegenden Stirn-Stromverluste, insbesondere bei öfen großer Lei- seite her als Sackloch eingebracht ist. Durch die Verstungen, auf ein Minimum herabgesetzt werden kön- bindung der Durchgangsbohrung mit einer benach-

barten Sackbohrung wird eine wesentliche Einsparung am Durchmesser der Verbindungsbohrung erreicht.

Damit bei genügender Vertiefung ein ausreichender Ubertrittsquerschnitt zwischen dem voll- und halbangebohrten Kanal freigelassen wird und andererseits eine genügend starke Wand zur Befestigung des Stopfens verbleibt, entspricht nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung der Durchmesser der Aufbohrungen etwa dem eineinhalbfachen Durchmesser der Kanäle zuzüglich der Trennwandstärke. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt noch darin, daß der Bohrer an der bereits vorhandenen Wandung eine gute Anlage hat und nicht oder nur geringfügig von den durch die Spanabnahme an der stehengebliebenen Trennwand ausgeübten Seitenkräften ausgelenkt wird.

Ein Beispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kontaktbacke ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht der Backe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch Fig. 1.

An beiden Enden eines Rohlings 1 werden zwei kurze horizontale Sacklöcher 6, zwei vertikale Sacklöcher 2 a, 2 b und zwei hier nicht interessierende vertikale Durchgangslöcher gebohrt. Von den Stirnseiten des Rohlings werden weiterhin etwa auf einem Kreis um die Elektrodenachse vertikale Sacklöcher 7 in der Richtung abwechselnd bis in die Nähe der jeweils gegenüberliegenden Stirnseite gebohrt. Die Sacklöcher 7 werden exzentrisch mit größerem Durchmesser auf eine geringe Tiefe auf gebohrt (8).

Jede der Bohrungen 8 erhält auf der einen Seite eine Verbindung mit einem benachbarten, von der gegenüberliegenden Seite gebohrten Sackloch 7, auf der anderen Seite tangiert sie die Wandung des von der anliegenden Seite gebohrten Sacklochs 7. Die Bohrungen 8 haben den etwa eineinhalbfachen Durchmesser der Sacklöcher 7 zuzüglich der Trennwanddicke und schneiden das jeweils benachbarte Sackloch 7 mittig. Die Tiefe der Bohrungen 8 muß so

ίο bemessen sein, daß ein dem Kanalquerschnitt 7 entsprechender Übertrittsquerschnitt gewährleistet wird. Die Aufbohrungen 8 werden mit zylindrischen Stopfen 9 derart verschlossen, daß die Verbindung der benachbarten Sacklöcher 7 erhalten bleibt.

Die Öffnungen 2 a, 2 b dienen zur Zu- und Abführung des Kühlmittels. Die Öffnungen 2a, 2b sind im Bereich ihrer Mündungen erweitert. In diese Erweiterungen sind ein Zuführungsrohr 3 α sowie ein Abführungsrohr mittels Verschraubungen 4 eingeführt und mit elektrisch leitendem Dichtmittel, z. B. Kupferspänen, gegen die Öffnungswände abgedichtet. Die Öffnungen 2a bzw. 2b stehen über horizontale Öffnungen 6 mit dem zusammenhängenden,„sich über den ganzen Bereich der Kontaktbacke erstreckenden Kanalsystem in Verbindung, das durch Löcher 7 bzw. Aufbohrungen 8 gebildet ist. Die Ausmündungen der Öffnungen 6 sind durch Stopfen 6 a nach außen abgeschlossen. Das Kühlmittel wird über die Leitung 3 α in den Kanal 2 α geleitet, strömt über die erste Öffnung 6 durch das Kanalsystem 7, 8 und wird dann über die zweite Öffnung 6 und durch den Kanal 2 & in die Ableitung geführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Kontaktbacke aus Metall für Elektroden elektrischer Lichtbogen- oder Reduktionsöfen mit mehreren parallel zur Elektrodenachse verlaufenden, hintereinandergeschalteten Kanälen zum Durchleiten von Kühlwasser, gekennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden Verfahrensschritte:

a) die Kontaktbacke wird zunächst als massiver Rohling ohne Kühlkanäle hergestellt;

nen, werden für die Kontaktbacke!! hochleitfähige Kupfer- oder Kupfer-Chrom-Schmelzen verwendet. Um einen ausreichenden Kühleffekt zu erzielen, ist insbesondere bei diesen Werkstoffen nicht nur ein mechanischer Kontakt zwischen dem Gießmetall und dem Rohr erforderlich, vielmehr muß ein metallurgischer Diffusionsverbund zwischen den beiden Werkstoffen zustande kommen, um eine wirksame Wärmeabführung an das durchströmende Kühlmedium zu erreichen. Trotz aller hierfür entwickelten Verfahrensweisen ist es jedoch nicht gelungen, eine ausreichende innige Verschmelzung zwischen dem Rohrwerkstoff und dem Gießmetall der Kontaktbacke zu erreichen, weil durch oxydierende Zwischen-