DE1508816C - Gießanlage für das bei der Elektroschlackenraffination anfallende Metall - Google Patents
Gießanlage für das bei der Elektroschlackenraffination anfallende MetallInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich im Gebiet der Metallurgie und des Maschinenbaues insbesondere auf eine
Gießanlage für das bei der Elektroschlackenraffination anfallende Metall.
Es ist eine Versuchsanlage zur Durchführung des Elektroschlacken-Blockgußverfahrens bekannt, die
eine Gießpfanne für das flüssige Metall, eine nicht schmelzbare Hohlelektrode und eine Gießform mit
dem Gießgespann enthält. Diese Versuchsanlage arbeitet wie folgt:
Die Schlackenmischung wird in die Gießform geschüttet und geschmolzen, wobei dem Gießgespann
und der Elektrode Strom zugeführt wird.
Dann wird die Mischung überhitzt und das flüssige Metall wird aus der Gießpfanne durch den Hohlraum
der in die flüssige Schlacke getauchten Elektrode hindurch zugeleitet. Je nach der Höhe der Metallfüllung
und der Bildung des Blockes in der Gießform wird die unverzehrbare Elektrode aus der Gießform hochgehoben
(Urheberschein N 168 743, UdSSR).
Es ist bei dieser Versuchsanlage jedoch notwendig, mit der Elektrode gleichzeitig und synchron auch die
Gießpfanne hochzuheben und dabei das Gießen des flüssigen Metalls durch den Elektrodenhohlraum in
die Gießform fortzusetzen. Es ist dabei nicht auszuschließen, daß der Metallstrahl die Wände des Elektrodenhohlraumes
berührt, so daß ein Kurzschluß erfolgt, und/oder Metall setzt sich an den Wänden des
Elektrodenhohlraumes an, wodurch der Kanal in der Elektrode verengt wird. Aus diesen Gründen muß die
Elektrode oft ausgewechselt werden.
Außerdem besteht bei der bekannten Versuchsanlage die rohrförmige Elektrode völlig aus Graphit
und besitzt deshalb keine genügende Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit. Der Strom wird
der rohrförmigen Elektrode durch Klammern zugeführt, die gleichzeitig zum Festhalten der Elektrode
dienen.
Die bekannte Anlage enthält zwar eine Führungssäule, längs der über Halterungen die Elektrode und
die Gießpfanne im Laufe der Blockbildung und des Blockabstreifens senkrecht verschoben werden können,
jedoch ist es schwierig oder unmöglich, damit die obengenannten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießanlage für das bei der Elektroschlacken-Raffination
anfallende Metall zu schaffen, die eine höhere Leistung aufweist und durch die die Qualität der gegossenen
Blöcke verbessert werden kann, wobei aber die Notwendigkeit, die Gießpfanne beim Abguß des
Metalls in die Gießform hochzuheben, beseitigt ist; ferner soll die Anlage eine kräftigere Elektrode mit
verbesserter Stromzuführung haben, wodurch Energieverluste verringert und erhöhte Lebensdauer und
Betriebssicherheit garantiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Gießanlage für das bei der Elektroschlackenraffination anfallende Metall
gelöst, die eine gekühlte Gießform mit Gießgespann und eine unverzehrbare Hohlelektrode aufweist und
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hohlelektrode an einem stromzuführenden Metallgestell
befestigt ist, und daß in der Hohlelektrode und innerhalb des Metallgestelles eine abnehmbare rohrförmige
Zuleitung für das flüssige Metall angeordnet ist, die aus einem feuerfesten, elektrisch nicht leitenden
Material besteht.
Am Metallgerüst sind vorteilhafterweise Metallstreifen angebracht, zwischen denen und dem Gestell
Flachschienen angeschlossen sind, die als Stromzuführungen dienen.
Die abnehmbare Zuleitung für das flüssige Metall weist oben einen Trichter auf, und das Gestell der
Elektrode ist mit einer Auflage zum Festhalten des Trichters versehen.
Die Zuleitung für das flüssige Metall besteht vorzugsweise aus einem Metallgehäuse und darin befindlichen
Ringgliedern, die zusammengesetzt den Hohlraum der Zuleitung bilden.
Die Gießanlage weist ferner wenigstens eine Gießform
mit einem zugehörigen Gießuntersatz auf, die mit Hilfe einer Hubvorrichtung vertikal bewegbar
sind; ferner ist die an dem Metallgestell befestigte, rohrförmige nicht schmelzende Elektrode vertikal
und horizontal verschiebbar.
Die Gießform und der Gießuntersatz, das Gießgespann, sind vorzugsweise voneinander trennbar, so
daß zum Abstreifen des Metallblockes aus der Gieß-
ao form diese durch eine Vorrichtung in hoher Lage festgehalten werden kann, während der Metallblock
nach unten entleert wird.
Zum besseren Verständnis und zur Erläuterung weiterer Einzelheiten der Erfindung wird im folgen-
«5 den als Beispiel eine vorteilhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anlage an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 die Gesamtansicht einer, erfindungsgemäßen
Anlage,
Fig. 2 die Draufsicht auf diese Anlage,
Fig. 3 die Elektrode der Anlage (teilweiser Längsschnitt),
Fig. 4 diese Elektrode im Schnitt IV-IV der Fig. 3.
Die Anlage besitzt zwei gekühlte Gießformen 1 und Γ (F i g. 1 und 2) mit den zugehörigen Gießgespannen
2 und 2' und hydraulischen Antrieben 3 und 3' zur gemeinsamen Verschiebung der Gießformen
samt den zugehörigen Gießgespannen, sowie eine Elektrode 4, die auf einer mittels Wagen 6 längs
einer Säule 7 verschiebbaren Konsole 5 befestigt ist. Zum Bewegen der Elektrode 4 (z. B. in horizontaler
Richtung) ist die Konsole 5 mit einem Druckluftantrieb 8 ausgerüstet.
Die Druckluftantriebe 9 bzw. 9' dienen zur Drehung der Gießformen in horizontaler Richtung, und
die Vorrichtungen 10 bzw. 10' dienen zur Feststellung der Gießformen während des Abstreifens des
Metallblockes.
Die unverzehrbare Graphit-Hohlelektrode 4 ist am Metallgestell 11 montiert, das gleichzeitig als Stromzuführung
dient.
Innerhalb der Elektrode 4 und des Metallgestells 11 ist die abnehmbare Zuleitung 12 für das flüssige
Metall eingesetzt, die hier aus einzelnen in einem Metallgehäuse 14 befindlichen Ringgliedern 13 bestehtv
Die Ringglieder 13 bestehen aus einem feuerfesten, elektrisch nicht leitenden Material.
Im oberen Teil des Gestells 11 der Elektrode 4 ist eine Auflage 15 zum Festhalten des Trichters 16 der
Zuleitung 12 vorgesehen.
Am Metallgestell 11 sind flache Metallstreifen 17 angebracht, die über Flachschienen 18 greifen, die
somit sowohl am Gestell 11 als auch an den Streifen
. 17 großflächig angeschlossen sind und als Strom-Zuführungen
zum Gestell 11 und damit zur Elektrode 4 dienen.
Die Gießpfanne für das flüssige Metall und ein
Kran zu deren Verschiebung und zum Abtransport des Metallblockes sind in den Zeichnungen nicht
gezeigt.
Die Anlage arbeitet folgendermaßen: Die an der Konsole 5 montierte Elektrode 4 mit eingesetzter Zuleitung
12 wird in die Arbeitsstellung gebracht. Auf das auf dem hydraulischen Antrieb 3 gelagerte Gießgespann
2 wird eine Impfscheibe gelegt, auf die ein selbst entzündliches Flußmittel aufgeschüttet wird.
Die Gießform 1 wird auf das Gießgespann 2 aufgestellt und die Elektrode 4 an das selbst entzündliche
Flußmittel herangeführt, indem durch den hydraulischen Antrieb 3 die Gießform 1 samt Gießgespann
2 hochgeführt werden; da aber auch die Elektrode vertikal verschiebbar ist, kann die günstigste
Lage von Elektrode 4 und Gießform 1 zueinander auf einfache Weise eingestellt werden. Danach
wird die Schlackenmischung aufgeschüttet und dem Gießgespann 2 und der Elektrode 4 Strom von einem
Transformator (hier nicht gezeigt) zugeführt.
Durch die Wärmeentwicklung beim Stromdurchgang durch das selbst entzündliche Flußmittel wird
dieses und demzufolge auch die Schlackenmischung geschmolzen. Dann wird die Gießpfanne mit dem
flüssigen Metall z. B. mit einem Kran zur Gießanlage transportiert.
Die Auslauföffnung der Gießpfanne wird über dem Trichter 16 der Zuleitung 12 eingestellt, und das
Metall wird durch die Zuleitung 12 und die Elektrode 4 in die Gießform 1 abgegossen. Die Gießform 1
mit dem Gießgespann 2 wird je nach der Füllung mit flüssigem Metall mit Hilfe des hydraulischen Antriebs
3 abgesenkt. Elektrode 4 und Zuleitung 12 stehen dabei fest, so daß die Gießpfanne in ihrer
Lage verbleiben kann.
Zur Aufrechterhaltung der Schlackentemperatur zwischen 1700 bis 2000° C wird während des Gießens
Strom zugeführt. Dabei wird durch eine flüssige Schlackenschicht hindurch vergossen, wodurch eine
gezielte Kristallisation und Raffination des flüssigen Metalls mittels hoch erhitzter Schlacke gewährleistet
wird.
Deshalb zeichnet sich der gegossene Block durch ein porenfreies, fehlerloses Gefüge, erhöhte Reinheit
in Hinsicht auf nichtmetallische Einschlüsse und minimalen Gehalt an Schwefel und Gasen aus.
Nach Beendigung des Gießens wird die Erhitzung des Blockkopfes fortgesetzt, damit Schwindlunker
vermieden werden, wonach der Strom abgeschaltet wird. Die Elektrode 4 wird aus der Gießform 1 herausgezogen
und mit Hilfe des Druckluftantriebs 8 aus der Arbeitsstellung herausgeführt. Nach der Erstarrung
des Blockes wird die Gießform 1 samt Gießgespann 2 und dem gegossenen Block durch den hydraulischen
Antrieb3 hochgehoben und die Gießform in dieser Stellung festgehalten, worauf das Gießgespann
2 mit dem Block abgesenkt wird. Hierdurch erfolgt das Abstreifen des Blockes.
Die entleerte Gießform 1 wird mit Hilfe des Druckluftantriebes 9 so beiseite geführt, daß der fertig gegossene
Block vom Gießuntersatz durch einen Kran abgenommen werden kann.
Damit ist der Gieß- und Raffinationsvorgang beendet.
In der gezeigten Anlage ist eine zweite Gießform Γ
mit einem Gießgespann 2' und einem hydraulischen S Antrieb 3' vorhanden, der nach dem Gießen und dem
Abschalten des Stroms in der Gießform 1 in Tätigkeit versetzt wird, wobei ebenfalls die Elektrode 4
durch Umschwenken der Konsole 5 verwendet wird. Vor dem Gießbeginn wird die Zuleitung 12 ausgewechselt,
damit etwa an den Wänden der Zuleitung angesetztes Metall beim erneuten Gießvorgang nicht
in die Gießform 1' gelangen und die Güte des gegossenen Blockes beeinträchtigen kann. Um die Zuleitung
12 wiederholt benutzen zu können, genügt es, is ihre feuerfeste Auskleidung zu wechseln.
Der Gieß- und Raffinationsvorgang in der Gießform 1' wird entsprechend dem Prozeß in der Gießform
1 durchgeführt.
Claims (6)
1. Gießanlage für das bei der Elektroschlacken-Raffination anfallende Metall mit einer gekühlten
Gießform mit Gießgespann und nicht schmelzbarer Hohlelektrode, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlelektrode (4) an einem stromzuführenden Metallgestell (11) befestigt ist
und daß in der Hohlelektrode (4) und innerhalb des Metallgerüstes (11) eine abnehmbare rohrförmige
Zuleitung (12) für das flüssige Metall angeordnet ist, die aus einem feuerfesten, elektrisch
nicht leitenden Material besteht.
2. Gießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gerüst (11) Metallstreifen
(17) angebracht sind, zwischen denen und dem Gestell (11) Flachschienen (18) angeschlossen
sind, die als Stromzuführungen dienen.
3. Gießanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare
Zuleitung (12) oben einen Trichter (16) aufweist und daß das Gestell (11) der Elektrode (4) mit
einer Auflage (15) zum Festhalten des Trichters (16) versehen ist.
4. Gießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung
(12) aus einem Metallgehäuse (14) und darin befindlichen Ringgliedern (13) zusammengesetzt ist.
5. Gießanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine Gießform (1, Γ) mit einem zugehörigen Gießgespann (2, ΊΓ) vorgesehen sind, die mit Hilfe
einer Hubvorrichtung (3,3') vertikal bewegbar sind, und daß die an dem Metallgestell (11) befestigte
rohrförmige, nicht schmelzende Elektrode (4) vertikal und horizontal verschiebbar ist.
6. Gießanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gießform
(1,1') und Gießgespann (2,2') trennbar sind, und daß zum Abstreifen des Metallblockes
aus der Gießform (1, Y) nach unten eine Vorrichtung (10,10') vorgesehen ist, die die Gießform
in hoher Lage festhält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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