DE1558768C3 - Anlage zum Elektroschlackeumschmelzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Elektroschlackeumschmelzen selbstverzehrender Elektroden, von denen jede in einer Einzelkokille angeordnet und zusammen mit dieser über Stromzuführungen an eine Spannungsquelle angeschlossen ist.

Zum Elektroschlackeumschmelzen selbstverzehrender Elektroden wird in einer Kühlkokille ein Schlackenbad gebildet, in welches das Elektrodenende so eingetaucht wird, daß beim Durchgang des Stroms durch die Elektrode und durch das Schlakkenbad Wärme frei wird, die ausreicht, die Elektrode zu schmelzen und die Schlacke im flüssigen Zustand zu halten. Das geschmolzene Metall tropft von der Elektrode in die Kühlkokille, wird beim Durchlaufen durch das Schlackenbad von unerwünschten Beimengungen gereinigt und erstarrt dann als Rohblock in der Kokille.

Es sind bereits Anlagen zum Eelektroschlackeumschmelzen bekannt, die· eine Kokille und eine darin angeordnete Elektrode enthalten, die beide über Stromzuführungen mit der Stromquelle verbunden sind. Bei derartigen Anlagen, die zur Erzeugung langer Blöcke eine erhebliche Höhe besitzen, sind die Stromzuführungen von entsprechender Länge und im großen Abstand voneinander angeordnet, wodurch Stromverluste entstehen und der Wirkungsgrad der Anlage verringert wird. Diese Anlagen sind zum Erzeugen von runden oder rechteckigen sowie beliebig geformten Blöcken geeignet.

Zur Vermeidung langer Stromzuführungen und der damit verbundenen Verluste ist auch schon vorgeschlagen worden, in einer Kokille zwei in Reihe geschaltete Elektroden zu verwenden.

Eine solche Lösung ermöglicht es, die von der Spannungsquelle kommenden Stromzuführungen mit dem Oberteil der Elektroden zu verbinden und nebeneinander, d. h. bifilar anzuordnen. Dadurch kann der Stromverlust in der Anlage gesenkt und deren Leistung erhöht werden. Derartige Anlagen sind im belgischen Patent 670 199 beschrieben.

Jedoch können in den bekannten Anlagen mit zwei Elektroden in einer Kühlkokille keine runden Blöcke erzeugt werden, da hierfür halbrunde Elektroden erforderlich wären.

In allen oben beschriebenen Anlagen kann nur ein Block in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Deshalb sind auch Versuche zur Entwicklung von Anlagen bekanntgeworden, in denen bei einem Arbeitsgang drei Blöcke hergestellt werden, wobei die Anlage mit drei aus je einer Elektrode und der zugehörigen Kokille gebildeten Paaren ausgerüstet ist, die in Stern- oder Dreieckschaltung mit der Drehstromspannungsquelle verbunden sind. Dadurch kann die

ίο Leistung der Anlagen erhöht und Betriebsfläche gespart werden. Eine Sternschaltung dieser Art ist in der »Neuen Hütte« 1961, Heft9, S. 566, Bild4 dargestellt. Diese Anlage mit drei als Kristallisatoren bezeichneten Kokillen hat die gleichen Nachteile wie die einphasigen Anlagen, nämlich große Stromverluste in der Zuführung sowie auch bei der Leistungsübertragung von einer Phase zur anderen, was ein ungleichmäßiges Schmelzen der Elektroden in jeder Kokille zur Folge hat. Eine Beschreibung einer solchen Anlage ist auch in der wissenschaftlich-technischen Sammlung »Elektrotermija« Nr. 5, 1962, S. 12 von ZINTI Elektroprom enthalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Elektroschlackeumschmelzen zu schaffen, die eine Verringerung der Stromverluste in den Zuführungen gewährleistet, einen höheren Wirkungsgrad besitzt und in der eine unbeschränkte Anzahl von Blöcken mit beliebigem Querschnitt hergestellt werden kann.

Dies wird bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß je aus einer Elektrode und der zugehörigen Kokille gebildete Paare untereinander und mit der Spannungsquelle in Reihe geschaltet sind.

Vorzugsweise ist eine gerade Anzahl von aus je einer Elektrode und der zugehörigen Kokille gebildeten Paaren vorgesehen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht dabei darin, daß die Stromzuführungen mit den Kokillen und die Elektroden miteinander über eine stromleitende Schiene verbunden sind.

Dadurch können die sonst in den Stromzuführungen zu den Elektroden wegen der fortlaufenden Verschiebung der Elektroden erforderlichen Schleifen vermieden werden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Anschlüsse kann die Länge der Stromzuleitung stark verringert werden und deren Abschnitte mit entgegengesetzter Stromrichtung können zur Beseitigung der Außenmagnetfelder und folglich auch zur Verringerung der Blindstromverluste dichter nebeneinander angeordnet werden. Dies gewährleistet einen erhöhten Wirkungsgrad der Anlage.

Ein weiterer Vorteil ist die platzsparende Anordnung, die nicht nur die Investitionskosten erheblich verringert, sondern auch ,mit wenig Bedienungspersonal große Durchsätze zu erzielen gestattet.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung ist, daß in der Anlage nicht nur rechteckige, sondern auch runde Blöcke erzeugt werden können.

Die Erfindung wird in einigen Ausführungsformen an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Schema der erfindungsgemäßen Anlage mit zwei Kokillen-Elektroden-Paaren und Stromzuführung der Elektroden,

F i g. 2 dieselbe Anlage mit mehr als zwei Kokillen-Elektroden-Paaren und Stromzuführung der Elektroden,

F i g. 3 eine Anlage mit Stromleitungen der Kokillen und Elektrodenschiene.

Die Anlage zum Elektroschlackeumschmelzen enthält mindestens zwei Paare von Kokillen 1 und darin angeordnete Elektroden!, die durch die Stromleitung 3 in Reihe geschaltet sind.

In der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind die Stromleitungen 3 mit den Elektroden! und die Kokillen 1 durch die stromleitende Schiene 4 miteinander verbunden. Wenn die Anzahl der Kokillen eine gerade Zahl und mehr als zwei ist, werden alle Elektroden 2, bis auf die äußeren, ebenfalls durch eine Schiene 4' verbunden.

Das zweckmäßigere Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 3 dargestellt. In diesem Falle sind die Stromleitungen 3 mit den Kokillen 1 direkt, und die Elektroden 2 über eine stromleitende Schiene 4' miteinander verbunden, wodurch die Länge der Stromleitungen 3, durch Beseitigung der Schleife 5, die zum Verschieben der Elektroden 2, bedingt durch das Schmelzen, erforderlich ist, gekürzt werden kann.

Es ist vorteilhaft, eine gerade Anzahl von Kokillen-Elektroden-Paaren zu installieren, da hierbei die Länge der Stromzuführung 3 am kleinsten wird.

In der Anlage können die Paare von Kokillen-Elektroden hinter- oder nebeneinander montiert werden; Voraussetzung ist jedoch, daß die Stromleitungen 3 sowie die Kokillen 1 mit den Elektroden 2 möglichst nahe beieinander liegen.

Die automatische Regelung der Lage der Elektroden 2 im Schlackenbad, das in den Kokillen 1 gebildet wird, soll gleichzeitig in Abhängigkeit von der Stromstärke und getrennt in Abhängigkeit von der ίο Spannung erfolgen.

Um den Beginn des Schmelzvorganges zu erleichtern, ist es zweckmäßig, zur Bildung des Schlackenbades in den Kokillen ein geschmolzenes Flußmittel zu benutzen.

Die Wirkungsweise der Anlage ist ähnlich der bekannten Anlagen. In den Zeichnungen ist die Stromrichtung durch Pfeile angegeben.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, auf derselben Betriebsfläche, bei gleichem Bedienungspersoao nal und bei unerheblichem Aufwand die Leistung der Anlage durch eine entsprechende Stückzahl der Kokillen um das Mehrfache zu erhöhen und die Kosten des Umschmelzens dadurch zu senken.

Es sind weitere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Elektroschlackeumschmelzen selbstverzehrender Elektroden, von denen jede in einer Einzelkokille angeordnet und zusammen mit dieser über Stromzuführungen an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß je aus einer Elektrode (2) und der zugehörigen Kokille (1) gebildete Paare untereinander und mit der Spannungsquelle in Reihe geschaltet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Anzahl von aus je einer Elektrode (2) und der zugehörigen Kokille (1) gebildeten Paaren vorgesehen ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen (3) mit den Kokillen (1) und die Elektroden (2) miteinander über eine stromleitende Schiene (4') verbunden sind.