DE1583889C3

DE1583889C3 - Gekühlter Boden eines Schlackenbehälters für das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren

Info

Publication number: DE1583889C3
Application number: DE19681583889
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 4150 Krefeld Erf: Hofmann; Hartmut Dipl.-Ing. Gesell; Werner Dr.-Ing. Scholz; Otto Dipl.-Ing. Wessel
Original assignee: Institut Elektroswarki Imeni Eo Patona Kiew (sowjetunion)
Current assignee: Institut Elektroswarki Imeni Eo Patona Kiew (sowjetunion)
Priority date: 1968-01-08
Filing date: 1968-01-08
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DE1583889A1; DE1583889B2

Description

Die Erfindung betrifft einen gekühlten Boden eines Schlackenbehälters für das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren, der einen Schmelzenausfluß aufweist und der elektrisch gegen die Stranggießkokille isoliert ist, wobei der eine Pol einer Stromquelle an die am Boden befindliche Elektrode und der andere am Gußstrang angelegt ist..

Es ist ein gekühlter Boden eines Schlackenbehälters bekannt. Der bekannte Boden ist Teil eines gekühlten hohlen Gehäuses, das mit Schlackenschmelze gefüllt ist und über einen Bodenauslaß mit einer ihm gegenüber elektrisch isolierten Kokille in Verbindung steht. Unter dem Auslaß setzt sich der Boden in Form einer gekühlten Ausflußdüse fort, die in' die Stranggießkokille hineinragt. Die Ausflußöffnung ist ungefähr so tief wie breit. Im gekühlten Gehäuse wird mit Hilfe von Abschmelzelektroden Metall erschmolzen. Die Elektroden sind mit Metallteilchen gefüllte Hohlzylinder, die mit Hilfe von Walzen aus einem Metallband gefertigt sind. Das Metall bildet auf dem Boden des Gehäuses ein Bad und fließt durch die Ausflußdüse in die Stranggießkokille. Das Gehäuse und die Stranggießkokille sind elektrisch isoliert und an die beiden Pole einer Stromquelle angeschlossen. Zwischen dem in die Stranggießkokille hineinragenden Ende der gekühlten Ausflußdüse und dem Gußstrang erfolgt eine elektrische Entladung über die Schlackenschmelze. Diese Entladung erwärmt das Metallbad und die Schlacke in der Stranggießkokille (USA.-Patentschrift 2 445 670).

Bei der Verwendung des bekannten Gehäuses ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, da Einrichtungen zur Herstellung der relativ komplizierten Elektroden erforderlich sind und Metallband benötigt wird. Außerdem kann zum Erhitzen des Metalls und der Schlacke in der Stranggießkokille nur eine Gleichstromquelle verwendet werden, wobei der Anschluß der Pole streng festgelegt ist. Der negative Pol der Stromquelle muß an das Gehäuse, der positive Pol an die Stranggießkokille angeschlossen werden. Jedoch ist selbst bei diesem Anschluß der Pole der Gleichstromquelle eine Elektrolyse der Schlackenschmelze, die die Qualität des Gußstranges verschlechtert und die Zusammensetzung der Schlacke in der Stranggießkokille verändert, unvermeidlich.

Hinzu kommt, daß wohl zwischen den Metallschmelzen ein Teil des Stromes aus der Stromquelle fließt, dieser Teil jedoch keineswegs für die Bildung der Metallschmelzen ausreicht. Deshalb werden mehrere Elektroden verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gekühlten Boden eines Schlackenbehälters für das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren anzugeben, der das Erschmelzen des Metalls und die Erhitzung der Schlacke durch elektrische Entladung zwischen der auf dem Boden angeordneten Metallelektrode und dem Gußstrang in der Stranggießkokille über die Schlacke ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem eingangs genannten gekühlten Boden durch eine Höhe des gekühlten Bodens gelöst, die kleiner ist als der doppelte Durchmesser eines von der Bodenöffnung umschlossenen Raumes. Bei dieser Ausbildung des Bodens entfällt die Notwendigkeit, Metall in Form einer Abschmelzelektrode zuzuführen. Das Metall kann praktisch in jeder beliebigen Form, unter anderem auch in Form von Verbindungen mit einem Oxydiermittel, eingebracht werden. Man kann Wechselstrom verwenden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bodens beträgt seine Höhe ein Zehntel des Durchmessers eines von der Bodenöffnung umschlossenen Raumes.

Bei einer derartigen Ausbildung des Bodens ist die sich an den Wänden der Ausflußöffnung absetzende Schlackenkruste dick genug, um eine elektrische Entladung zwischen dem Boden und der Schlackenschmelze zu vermeiden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Boden durch eine Schicht aus feuerfestem Werkstoff mit elektrischen Isoliereigenschaften, wie eine Asbestzwischenlage, elektrisch gegen die auf dem Boden angeordnete Elektrode isoliert.

In der Zeichnung ist ein senkrechter Schnitt durch einen Elektroschlackeofen mit einem erfindungsgemäßen Boden dargestellt.

Der Elektroschlackeofen besitzt ein gekühltes hohles Gehäuse 1, in dem eine Metallelektrode! oberhalb eines gekühlten Bodens 3 angeordnet ist. Zwischen der Metallelektrode 2 und dem Boden 3 befindet sich eine Asbestzwischenlage 9 zur elektrischen Isolierung und Wärmedämmung. Unterhalb des Bodens 3 ist eine Stranggießkokille 5 angeordnet, von welcher der Boden 3 durch eine Asbestzwischenlage 8 isoliert ist. Der Boden 3 hat eine Höhe Λ und eine Öffnung, die als Schmelzenauslaß für Schlackenschmelze 4 dient. Der von der öffnung umschlossene Raum ist durch den Durchmesser d gekennzeichnet. Die Schlackenschmelze 4 befindet sich innerhalb des Gehäuses 1, welches ein Schlackenstichloch 10 enthält. In der Stranggießkokille 5 befindet sich ein erstarrender Metallstrang 6. Die Wände des Gehäuses 1, des Bodens 3 und der Stranggießkokille 5 werden durch ein umlaufendes Kühlmittel 11 gekühlt.

Der eine Pol einer Stromquelle? wird mit der am Boden 3 befindlichen Metallelektrode 2 und der andere Pol mit dem als zweite Elektrode dienenden

Metallstrang 6 verbunden. Als Strom wird vorzugsweise Wechselstrom verwendet. Der Weg des Stromes ist durch Linien 13 angedeutet. An den mit der Schlackenschmelze 4 in Berührung stehenden Oberfläche der Metallelektrode 2 und des Metallstranges 6 bilden sich Metallschmelzen. Der Schlackenschmelze 4 werden Metallteilchen 14 zugesetzt, welche schmelzen und als Metalltropfen 15 in ein flüssiges Metallbad auf dem Metallstrang 6 fallen. Das Kühlmittel 11 bewirkt die Entstehung einer Kruste 12 aus Schlacke an den Wänden des Gehäuses 1, des Bodens 3 und der Stranggießkokille 5. Die Kruste 12 besitzt eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die Schlackenschmelze 4. Um einen Nebenschluß zwischen dem Boden 3 und der Schlackenschmelze 4 zu vermeiden, muß der Boden 3 dünn genug sein. Seine Höhe h ist kleiner, als der doppelte Durchmesser d des von seiner Öffnung umschlossenen Raumes.

Durch den Spannungsabfall an der Säule der Schlakkenschmelze 4 innerhalb der Öffnung wird eine elektrische Entladung verhindert, die die Wand des Bodens 3 beschädigen könnte oder die Ansammlung von geschmolzenem Metall auf der Metallelektrode 2

ίο beeinträchtigen würde. Zum Erschmelzen eines Eisenstranges in einer Calciumfluoridschmelze ist es vorteilhaft, daß die Höhe Λ ein Zehntel des Durchmessers d des von der Bodenöffnung umschlossenen Raumes beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gekühlter Boden eines Schlackenbehälters für das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren, der einen Schmelzenausfluß aufweist und der elektrisch gegen die Stranggießkokille isoliert ist, wobei der eine Pol einer Stromquelle an die am Boden befindliche Elektrode und der andere am Gußstrang angelegt ist, gekennzeichnet durch eine Höhe (h) des gekühlten Bodens (3), die kleiner ist als der doppelte Durchmesser (d) eines von der Bodenöffnung umschlossenen Raumes.

2. Gekühlter Boden nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Höhe (/;) für den Boden (3) von einem Zehntel des Durchmessers eines von der Bodenöffnung umschlossenen Raumes.

3. Gekühlter Boden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (3) durch eine Schicht aus feuerfestem Werkstoff mit elektrischen Isoliereigenschaften, wie eine Asbestzwischenlage (9), elektrisch gegen die auf dem Boden angeordnete Elektrode (2) isoliert ist.