DE1608069B2

DE1608069B2 - PROCESS FOR MANUFACTURING CAST METAL BLOCKS BY ELECTRIC SLASTE MELTING AND SYSTEM FOR CARRYING OUT THE PROCESS

Info

Publication number: DE1608069B2
Application number: DE19681608069
Authority: DE
Inventors: Boris Jewgenijewitsch; Medowar Boris Izrailjewitsch; Latas Jurij Wadimowitsch; Baglaj Witalij Michajlowitsch; Kiew Paton (Sowjetunion)
Original assignee: Institut Elektroswarki Imeni E.O. Patona, Kiew (Sowjetunion)
Priority date: 1967-02-25
Filing date: 1968-02-23
Publication date: 1973-01-25
Also published as: GB1209197A; SE345481B; DE1608069A1; US3746075A; FR1579522A; AT297958B; BE711199A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Elektroschlackeumschmelzen abschmelzbarer Elektroden und kann insbesondere zur Herstellung von Gußblöcken aus hitzebeständigen und hochfesten Wälzlager-, Werkzeug- und Baustählen und Legierungen verwendet werden.The invention relates to a method and an installation for electroslag remelting of fusible electrodes and can in particular for manufacture of cast blocks made of heat-resistant and high-strength roller bearing, tool and structural steels and alloys can be used.

Ein bekanntes Verfahren zum Elektroschlackeumschmelzen besteht darin, daß in einer gekühlten Kokille ein flüssiges Schlackebad geschaffen wird, in das ein oder mehrere Metallrohlinge mit ihrem unteren Ende eingetaucht werden, die als abschmelzbare Elektrode dienen, indem durch die Elektrode und das Schlackebad elektrischer Strom geleitet wird. Beim Fließen des elektrischen Stroms wird im Schlackebad die Wärme frei, die für das Schmelzen des Metallrohlings erforderlich ist. Das vom Rohling abgeschmolzene Metall wird in der Kokille wie ein Gußstück geformt.A known method for electroslag remelting is that in a cooled Mold a liquid slag bath is created, into which one or more metal blanks with their lower End that will serve as a fusible electrode by passing through the electrode and the Slag bath electrical current is passed. When the electric current flows, it is in the slag bath releases the heat required to melt the metal blank. The one melted from the blank Metal is shaped like a casting in the mold.

In der Regel ist der Querschnitt der abschmelzbaren Elektrode um ein Mehrfaches geringer als der Querschnitt der öffnung der Kokille. Deshalb ist die Höhe des zu erschmelzenden Gußblockes bedeutend geringer als die Länge der umzuschmelzenden Elektrode. Zur Aufrechterhaltung des Schmelzvorganges der Elektrode ist es notwendig, die Kokille oder die Elektrode zu verschieben, damit die Elektrode nicht aus dem Schlackebad austritt, was zu einer Unterbrechung des Stromkreises führt.As a rule, the cross section of the fusible electrode is several times smaller than that Cross section of the opening of the mold. Therefore, the height of the ingot to be melted is important less than the length of the electrode to be remelted. To maintain the melting process the electrode it is necessary to move the mold or the electrode so that the electrode does not leaks from the slag bath, which leads to an interruption of the circuit.

In dem sowjetischen Urheberschein 195 482 sind z. B. Anlagen beschrieben, die Vorrichtungen zum Verschieben der Elektrode oder der Kokille aufweisen. Diese Vorrichtungen sind als Wagen mit einem Elektrodenhalter oder einer Plattform, auf der die Kokille angeordnet ist, ausgebildet und bewegen sich entlang von Führungssäulen.In the Soviet copyright certificate 195 482 z. B. Plants described, the devices for Have moving the electrode or the mold. These fixtures are available as carts an electrode holder or a platform on which the mold is arranged, formed and move along guide pillars.

Gewöhnlich ist der Raumbedarf der Führungssäulen insbesondere in Anlagen zum Schmelzen von über 10 t schweren Gußblöcken sehr erheblich, während die Vorrichtungen zum Verschieben der Elektrode oder der Kokille große Tragfähigkeit aufweisen müssen. Deshalb sind diese Anlagen konstruktiv kompliziert und erfordern große Stellflächen und Raumhöhen. Usually, the space requirement of the guide pillars is particularly in plants for melting cast ingots weighing over 10 t are very considerable, while the devices for moving the electrode or the mold must have great load-bearing capacity. Therefore, these systems are structurally complicated and require large floor space and room heights.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Metallgußblöcken durch Elektroschlackeumschmelzen abschmelzbarer Elektroden anzugeben, die kein gegenseitiges Verschieben der Kokille und der Elektrode zur Aufrechterhaltung des Schmelzvorganges an der abschmelzbaren Elektrode erfordern.The invention is based on the object of an improved method and a plant for production to specify cast metal blocks by electroslag remelting of fusible electrodes, no mutual displacement of the mold and the electrode to maintain the melting process require at the fusible electrode.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Metallgußblöcken durch Elektroschlackeumschmelzen von mindestens einer abschmelzbaren Elektrode in einer gekühlten Kokille, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Umschmelzen eine in bezug auf die Kokille fest angeordnete Elektrode verwendet und daß entsprechend dem Ab-This object is achieved in a method for manufacturing metal ingots by electroslag remelting of at least one fusible electrode in a cooled mold, according to the invention solved in that for remelting an electrode fixedly arranged with respect to the mold used and that according to the

schmelzen der Elektrode Schlacke in das Schlackebad eingebracht wird.melt the electrode slag is introduced into the slag bath.

Es ist vorteilhaft, harte zerkleinerte Schlacke zu verwenden und damit den Raum zwischen der Elektrode und der Kokille so anzufüllen, daß während des Schmelzens über dem Schlackebad eine Schicht harter Schlacke ist, die allmählich je nach dem Abschmelzen der Elektrode in das Schlackebad gelangt.It is advantageous to use hard, crushed slag and thus the space between the electrode and to fill the mold so that a layer over the slag bath during melting is hard slag that gradually gets into the slag bath as the electrode melts.

Hierdurch wird eine gleichmäßige Speisung des Schlackebades in der Kokille sowie ein Schutz des Bades gegen die umgebende Atmosphäre gesichert; gleichzeitig dient die Schicht aus harter Schlacke über dem Bad als Adsorptionsmittel für Gase, die sich beim Schmelzen des Metalls entwickeln.This ensures a uniform supply of the slag bath in the mold and protection of the Bathroom secured against the surrounding atmosphere; at the same time the layer of hard slag serves over the bath as an adsorbent for gases that develop when the metal melts.

Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß das Schlackebad entsprechend dem Schmelzen neuer Mengen harter Schlacke ständig regeneriert wird, was das Raffinieren des Metalls verbessert.Another advantage of the proposed method is that the slag bath accordingly The melting of new quantities of hard slag is constantly being regenerated, resulting in the refining of the metal improved.

Der Raum zwischen der Elektrode und der Kokille kann aber auch vorzugsweise im voraus mit flüssiger Schlacke gefüllt werden, die dann erstarrt. Die erstarrte Schlacke gelangt je nach dem Abschmelzen der Elektrode unter der Einwirkung des eigenen Gewichtes in das Schlackebad.However, the space between the electrode and the mold can also preferably be filled with liquid in advance Slag are filled, which then solidifies. The solidified slag arrives depending on the melting the electrode under the influence of its own weight in the slag bath.

Die flüssige Schlacke kann insbesondere periodisch je nach dem Abschmelzen der Elektrode dem Schlakkebad zugesetzt werden, indem sie von oben in den Spalt zwischen der Elektrode und der Kokille gegossen wird.The liquid slag can in particular periodically add to the slag bath depending on the melting of the electrode added by pouring it from above into the gap between the electrode and the mold will.

In einer Reihe von Fällen ist es vorteilhaft, die abschmelzbare Elektrode kegelstumpfförmig auszuführen und diese in eine kegelstumpfförmige Kokille mit der größeren Grundfläche nach oben einzusetzen. Dann ist bei gleicher Konizität der Elektrode und der Kokille ein derartiger Zustand erreichbar, bei dem trotz Zusetzens von Schlacke die Tiefe des Schlackebades konstant bleibt, während das Volumen des Schlackebades mit der Ausweitung der Kokille von unten nach oben zunehmen wird.In a number of cases it is advantageous to design the fusible electrode in the shape of a truncated cone and insert them into a frustoconical mold with the larger base facing up. Such a state can then be achieved with the same conicity of the electrode and the mold which, despite the addition of slag, the depth of the slag bath remains constant, while the volume of the slag bath will increase with the expansion of the mold from bottom to top.

Es ist noch günstiger, wenn die Konizität der Elektrode die Konizität des Innenraumes der Kokille etwas übersteigt, damit die Höhe des erschmolzenen Gußblockes geringer als die Länge des abgeschmolzenen Teiles der Elektrode bleibt und damit die. Tiefe des Schlackebades beim Steigen des Schlackebadspiegels während des Erschmelzens des Gußblockes zunimmt und ein optimales Verhältnis zwischen der Tiefe des Schlackebades und dem Durchmesser der Kokille an der Stelle, an der sich das Schlackebad jeweils befindet, gesichert wird.It is even more favorable if the conicity of the electrode corresponds to the conicity of the interior of the mold slightly exceeds, so that the height of the melted ingot is less than the length of the melted Part of the electrode remains and thus the. Depth of the slag bath when the slag bath level rises increases during the melting of the ingot and an optimal ratio between the Depth of the slag bath and the diameter of the mold at the point where the slag bath is located is located, is backed up.

Der Vorteil der Verwendung kegelstumpfförmiger Elektroden liegt darin, daß diese Elektroden durch Gießen des Metalls in einer Roheisenkokille hergestellt werden können, während diese früher durch Schmieden, Walzen oder in Stranggußanlagen hergestellt wurden. Die Praxis hat auch bewiesen, daß die konische Form der Kokille mit einer Ausweitung nach oben eine günstigere, von unten nach oben ausgerichtete Kristallisation des Gußblockes bewirkt.The advantage of using frustoconical electrodes is that these electrodes pass through Pouring the metal in a cast iron mold can be made while this is through earlier Forging, rolling or in continuous casting plants. Practice has also proven that the conical shape of the mold with a widening upwards a more favorable one, oriented from the bottom upwards Crystallization of the ingot causes.

Zur Herstellung nichtkegelstumpfförmiger Gußblöcke werden bevorzugt prismatische oder zylindrische Elektroden verwendet und diese in nichtkegelstumpfförmigen Kokillen oder in Kokillen, die eine geringe Ausweitung nach unten aufweisen, umgeschmolzen. Insbesondere muß in diesem Fall der Querschnitt der Elektrode mindestens das 0,9fache des entsprechenden inneren Querschnittes der Kokille betragen. Das ist deshalb nötig, damit die Tiefe des Schlackebades am Ende des Schmelzvorganges die technologisch zulässige Grenze nicht überschreitet.
Bei Verwendung kegelstumpfförmiger prismatischer und zylindrischer Elektroden weisen diese vorteilhaft an ihrem oberen Teil einen Bund auf, damit auf Elektrodenhalter verzichtet werden kann und die Elektrode sich in der Kokille mit ihrem Bund unmittelbar auf eine Kontaktvorrichtung zur Stromzufuhr stützenFor the production of non-frustoconical cast ingots, prismatic or cylindrical electrodes are preferably used and these are remelted in non-frustoconical molds or in molds which have a slight downward expansion. In particular, in this case the cross section of the electrode must be at least 0.9 times the corresponding inner cross section of the mold. This is necessary so that the depth of the slag bath does not exceed the technologically permissible limit at the end of the melting process.
When using frustoconical prismatic and cylindrical electrodes, these advantageously have a collar on their upper part so that electrode holders can be dispensed with and the electrode is supported in the mold with its collar directly on a contact device for power supply

ίο kann. Diese Kontaktvorrichtung ist in einer bevorzugten Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im oberen Teil der Kokille angeordnet und von dieser elektrisch isoliert.ίο can. This contact device is a preferred one Plant for carrying out the method according to the invention arranged in the upper part of the mold and electrically isolated from it.

Zur Herstellung von kegelstumpfförmigen Gußblöcken ist die Kokille vorteilhaft aus mindestens zwei in vertikaler Ebene trennbaren Teilen ausgeführt, die mit einer Vorrichtung verbunden sein können, die zum Auseinanderführen dieser Teile in entgegengesetzten Richtungen beim Ausheben desFor the production of frustoconical cast blocks, the mold is advantageously made of at least executed two in the vertical plane separable parts, which are connected to a device can be used to separate these parts in opposite directions when excavating the

ao Gußblockes dient.ao cast block is used.

Ein wesentlicher Vorteil des Gegenstandes der Erfindung besteht vor allem in einer Vereinfachung und Verbilligung der Anlagen zum Elektroschlackeumschmelzen sowie auch in einer Vereinfachung des Betriebes dieser Anlagen.A major advantage of the subject matter of the invention is primarily a simplification and Cheaper equipment for electroslag remelting as well as a simplification of the Operation of these systems.

Einen weiteren Vorteil bilden die günstigen elektronischen Daten der Anlagen, die dadurch erreicht werden, daß die Stromzuführungen von der Spannungsquelle zur Anlage verhältnismäßig kurz und parallel zueinander in geringem Abstand angeordnet sind. Das verkleinert den Wirk- und den induktiven Widerstand des Stromkreises der Anlage.Another advantage is the favorable electronic data of the systems, which is achieved thereby that the power supply from the voltage source to the system is relatively short and are arranged parallel to each other at a small distance. This reduces the active and the inductive System circuit resistance.

Die Erfindung ermöglicht es, die Höhe der Anlagen und dementsprechend die Höhe der Betriebshallen, in denen diese aufgestellt werden, wesentlich zu reduzieren, sowie auch die in Anspruch genommene Aufstellfläche zu vermindern.The invention enables the height of the systems and, accordingly, the height of the operating halls, in which these are set up to significantly reduce, as well as the used Reduce the installation area.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be based on exemplary embodiments with reference to the drawings explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage mit einer kegelstumpfförmigen Kokille zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Metallgußstükken, F i g. 1 shows a schematic representation of a system according to the invention with a frustoconical one Mold for carrying out the method according to the invention for the production of metal castings,

Fig. 2 die Anlage nach Fig. 1 ohne abschmelzbare Elektroden in Draufsicht,FIG. 2 shows the system according to FIG. 1 without the fusible Electrodes in plan view,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Anordnung der abschmelzbaren Elektrode und der Kokille, bei der die Elektrode und die Kokille die gleiche Konizität aufweisen,F i g. 3 a schematic representation of the mutual arrangement of the fusible electrode and FIG the mold in which the electrode and the mold have the same conicity,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Anordnung der abschmelzbaren,. Elektrode und der Kokille, bei der die Konizität der Elektrode die der Kokille übersteigt,F i g. 4 a schematic representation of the mutual arrangement of the fusible,. electrode and the mold, in which the conicity of the electrode exceeds that of the mold,

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Anlage mit einer kegelstumpfförmigen Kokille, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Metallgußblöcken verwendet wird.F i g. 5 shows a schematic representation of a second plant according to the invention with a frustoconical one Mold which is used to carry out the method according to the invention for the production of metal casting blocks is used.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Anlage weist eine kühlbare kegelstumpfförmige, sich nach oben ausweitende Kokille 1 auf, die auf einer Bodenplatte 2 mit einem Einfülltrichter 3 montiert ist. Der Einfülltrichter 3 ist über einen Kanal 4 in der Bodenplatte 2 mit dem Innenraum 5 der Kokille 1 verbunden und dient zum Eingießen der flüssigen Schlacke in diese Kokille. An der oberen Stirnfläche der Kokille 1 ist eineThe in F i g. 1 and 2 shown system has a coolable frustoconical, widening upwards Mold 1, which is mounted on a base plate 2 with a hopper 3. The feed hopper 3 is connected to the interior 5 of the mold 1 via a channel 4 in the base plate 2 and is used for pouring the liquid slag into this mold. On the upper face of the mold 1 is a

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Kontaktvorrichtung 7 zur Stromzufuhr befestigt, die Das Volumen des Schlackebades kann aufrechtmit Hilfe einer dielektrischen Zwischenlage 6 von der erhalten werden, indem periodisch flüssige Schlacke Kokille isoliert ist und zwei Teile in Form von Halb- in den Spalt zwischen der Elektrode 10 und der Koringen aufweist. Über Zuleitungen 8 ist die Kontakt- kille 1 eingebracht wird. Dieser Raum kann auch im vorrichtung? mit einer Schiene9 verbunden, die an 5 voraus mit flüssiger Schlacke gefüllt werden, die dann eine Wechsel- oder Gleichstromquelle angeschlossen durch intensive Wärmeabfuhr durch die Wände der ist (in der Zeichnung nicht dargestellt). Kokille 1 und die Elektrode 10 erstarren. Je nachContact device 7 attached to the power supply, which The volume of the slag bath can be maintained with Using a dielectric intermediate layer 6 from which can be obtained by periodically liquid slag Chill is insulated and two parts in the form of half in the gap between the electrode 10 and the Koringen having. The contact groove 1 is introduced via supply lines 8. This room can also be used in contraption? connected to a rail9, which are filled with liquid slag at 5 ahead, which then an alternating or direct current source connected by intensive heat dissipation through the walls of the is (not shown in the drawing). The mold 1 and the electrode 10 solidify. Depending on

Eine abschmelzbare kegelstumpfförmige Elektrode dem Abschmelzen der Elektrode 10 gelangt die er-A frustoconical electrode which can be melted away, the electrode 10 is melted

10 (die als ein in einer Roheisenkokille gegossener starrte Schlacke ebenfalls in das Schlackebad.10 (the slag cast in a pig iron mold also stared into the slag bath.

Gußblock verwendet werden kann), die ihrer Größe io Aus der schematischen Darstellung der F i g. 3Cast ingot can be used) whose size io From the schematic representation of FIG. 3

nach dem Innenraum der Kokille 1 nahezu gleich ist, und 4 werden die Verhältnisse zwischen der Längeafter the interior of the mold 1 is almost the same, and 4 the ratios between the length

wird so in die Kokille eingebracht, daß das untere des umgeschmolzenen Teiles der Elektrode, deris introduced into the mold in such a way that the lower part of the remelted part of the electrode, the

Ende dieser Elektrode 10 in das Schlackebad ein- Höhe des zu erschmelzenden Gußblockes und derEnd of this electrode 10 in the slag bath at the height of the ingot to be melted and the

taucht (in F i g. 1 nicht dargestellt) und ihr oberer Tiefe des Schlackebades während des Umschmelzensimmersed (not shown in FIG. 1) and its upper depth of the slag bath during remelting

Bund 11 auf der Kontaktvorrichtung 7 aufsitzt. 15 in Abhängigkeit von der Konizität der Elektrode 10The collar 11 is seated on the contact device 7. 15 as a function of the conicity of the electrode 10

Im oberen Teil der Kokille 1 ist weiter eine zwei- und der Kokille 1 ersichtlich.In the upper part of the mold 1, a double mold and the mold 1 can also be seen.

teilige Kontaktvorrichtung 12 zur Stromzufuhr be- Bei Gleichheit der Konuswinkel α und β der Kofestigt, die über Zuleitungen 13 mit einer Schiene 14 kille 1 (Fig. 3) und der Elektrode 10 und bei vorgeverbunden ist, die ebenfalls an die Stromquelle ange- gebener Tiefe h des Schlackebades kann die Gleichschlossen ist. Die Elektrode 10 kann gleiche oder 20 heit der Fläche der Elektrode 10 an ihrem abzugrößere Konizität als die Kokille aufweisen. schmelzenden Ende (die Spiegel AA und A'A' despart contact device 12 for power supply. If the cone angles α and β are the same, the Kofestigt, which is connected via leads 13 to a rail 14 kille 1 (FIG. 3) and the electrode 10 and at the same depth, is also connected to the power source h of the slag bath can be keyed alike. The electrode 10 can have the same or 20 units of the surface of the electrode 10 at its conicity to be greater than that of the mold. melting end (the mirrors AA and A'A ' des

Für einen stabilen Ablauf des Umschmelzvorgan- Schlackebades entsprechen dem Beginn und dem ges muß dem Schlackebad je nach dem Abschmelzen Ende des Schmelzvorganges) und der Fläche des Meder Elektrode 10 harte zerkleinerte Schlacke züge- tallbadspiegels 19 (Spiegel BB und B¹B') des zu erführt werden. Diese wird dem Raum zwischen Elek- 25 schmelzenden Gußblockes 20 im Laufe des Schmeltrode 10 und Kokille 1 aus einem Behälter 15 über zens gewährleistet werden.For a stable course of the remelting process slag bath correspond to the beginning and the total of the slag bath depending on the melting end of the melting process) and the surface of the Meder electrode 10 hard, crushed slag tensile metal bath mirror 19 (mirror BB and B ¹ B ') of the to be performed. This will be guaranteed to the space between the casting block 20 which melts in the course of the melting electrode 10 and the mold 1 from a container 15 via zens.

eine Rinne 16 durch eine Einfülltür (aus der Zeich- Unter diesen Bedingungen sind zwar während desa channel 16 through a loading door (from the drawing)

nung nicht ersichtlich) im Bund 11 der Elektrode zu- Schmelzens unter Zugabe harter Schlacke in denvoltage not visible) in the collar 11 of the electrode to melt with the addition of hard slag in the

gesetzt. Raum zwischen der Elektrode 10 und der Kokille 1set. Space between the electrode 10 and the mold 1

Zum Ausheben des erschmolzenen Gußblockes 30 die Tiefen/* und K des Schlackebades gleich groß,To excavate the molten cast ingot 30, the depths / * and K of the slag bath are the same size,

(nicht dargestellt) aus der Kokille ist diese aus zwei das Verhältnis der Tiefe des Schlackebades zum(not shown) from the mold, this from two is the ratio of the depth of the slag bath to

in vertikaler Ebene trennbaren Teilen la und Ib aus- Durchmesser der Kokille (an der Stelle der Anord-in the vertical plane separable parts la and Ib from diameter of the mold (at the point of the arrangement

geführt; an jedem dieser Teile ist ein Halbring der nung-des Schlackebades) vermindert sich jedoch, wo-guided; on each of these parts there is a half-ring of the slag bath), however, decreases, where-

Kontaktvorrichtung 7 befestigt. Das Auseinanderneh- durch die Entladungsstrecke d^r zwischen der Elek-Contact device 7 attached. The disassembly through the discharge path d ^r between the elec-

men der Teile la und Ib der Kokille 1 beim Aus- 35 trode 10 und dem Spiegel des Metallbades 19 amMen of parts la and Ib of the mold 1 at the outlet 10 and the level of the metal bath 19 at the

heben des Gußblockes wird mit Hilfe einer Vorrich- Ende des Vorganges geringer als am Anfang deslifting of the ingot is less than at the beginning of the process with the help of a device

tung 17 vorgenommen, die in einer Ebene senkrecht Vorganges wird und Bogenentladungen zwischen derdevice 17 made, the process is perpendicular in a plane and arc discharges between the

zur Achse der Kokille 1 schwenkbare Hebel 18 auf- Elektrode 10 und dem Metallband 19 möglichto the axis of the mold 1 pivotable lever 18 on the electrode 10 and the metal strip 19 possible

weist, welche mit den Teilen 1 α und 1 b dieser Ko- werden.has, which are with parts 1 α and 1 b of this Ko-.

kille verbunden sind. Die geöffnete Kokille 1 ist in 40 Wenn die Konizität der Elektrode 10 gegenüberkille are connected. The opened mold 1 is in 40 when the conicity of the electrode 10 is opposite

F i g. 2 gestrichelt dargestellt. der Kokille 1 (F i g. 4) derart vergrößert wird (ß'>a), F i g. 2 shown in dashed lines. the mold 1 (Fig. 4) is so enlarged (ß '> a),

Die Besonderheit dieser Anlage besteht also ein- daß das Verhältnis der Tiefe des Schlackebades zumThe peculiarity of this system is that the ratio of the depth of the slag bath to the

mal darin, daß die Elektrode 10 und die Kokille 1 Durchmesser der Kokille während des gesamtentimes in that the electrode 10 and the mold 1 diameter of the mold throughout

kegelstumpfförmig sich nach oben ausweitend mit Schmelzvorganges konstant bleibt, wird sowohlfrustoconical widening upwards with the melting process remains constant, becomes both

gleichen oder annähernd gleichen Konuswinkeln aus- 45 h'>h als auch <5' > δ' sein.equal or approximately equal cone angles from 45 h '> h as well as <5'> δ ' .

geführt sind und andererseits auch darin, daß die Da in diesen Fällen das Volumen des Schlacke-Elektrode 10 in bezug auf die Kokille 1 nicht ver- bades ständig zunimmt, ist es zweckmäßig, die zuschiebbar befestigt ist. geführte Leistung durch eine Erhöhung der Spannungare performed and on the other hand also in the fact that the Da in these cases the volume of the slag electrode 10 does not constantly increase in relation to the mold 1, it is expedient for it to be slidable is attached. guided power by increasing the voltage

Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser An- zu vergrößern.The following is an explanation of how this method works.

lage und des Verfahrens zur Herstellung von Guß- 50 Nach Beendigung des Schmelzvorganges wird der blöcken in dieser Anlage für die Fälle beschrieben, Abbrand entfernt und der Gußblock 20 aus der Kodaß die Konizität der Elektrode 10 und der Kokille 1 kille gehoben. Die erschmolzenen Gußblöcke werden gleich ist und daß die Konizität der Elektrode 10 die vorteilhaft auf Schmiedehämmern und -pressen weider Kokille 1 überschreitet. ter verarbeitet.location and the process for the production of cast 50 After completion of the melting process, the blocks in this appendix for the cases described, burn-off removed and the cast block 20 from the Kodass the conicity of the electrode 10 and the mold 1 kille raised. The melted ingots are is the same and that the conicity of the electrode 10 is advantageous on forging hammers and presses Mold exceeds 1. ter processed.

Durch das Einschalten der Stromversorgung wird 55 Bei einer anderen Ausführungsform (Fig. 5) weist auf die Elektrode 10 und die Kokille 1 Spannung ge- die Anlage, eine prismatische oder zylindrische Kogeben. In die Kokille 1 wird durch den Einfülltrich- kille 21 auf, in der auf ähnliche Weise eine prister 3 so viel vorher geschmolzene Schlacke einge- matische oder kegelstumpfförmige Elektrode 22 anbracht, daß das untere Ende der Elektrode 10 in die geordnet ist, die mit ihrem Bund 23 auf eine ringför-Schlacke eintaucht. Dabei setzt der Schmelzvorgang 60 mige Kontaktvorrichtung 24 zur Stromzufuhr abgeder Elektrode 10 ein. Der Raum zwischen der Elek- stützt ist. Die Kontaktvorrichtung ist an der oberen trode 10 und der Kokille 1 wird mit der harten Stirnfläche der Kokille 21 montiert und von dieser Schlacke gefüllt. Insbesondere soll während des mit Hilfe einer Zwischenlage 25 elektrisch isoliert.
Schmelzens über dem Schlackebad eine Schicht har- Die Speisung der Anlage wird von einer (in der ter Schlacke liegen, die allmählich je nach dem Her- 65 Zeichnung nicht dargestellten) Wechsel- oder Gleichunterschmelzen der Elektrode 10 in das Bad gelangt. stromquelle mittels Stromzuführungen 26 vorgenom-Dadurch wird ein besseres Raffinieren des Metalls men.
bewirkt. Die Kokille 21 kann einen Innenquerschnitt auf-When the power supply is switched on, voltage is applied to the electrode 10 and the mold 1 in another embodiment (FIG. 5), a prismatic or cylindrical surface. In the mold 1 is through the filler groove 21 in the similar way a prister 3 so much previously melted slag incorporated or frustoconical electrode 22 that the lower end of the electrode 10 is arranged in that with its Collar 23 immersed on a ringför slag. In this case, the melting process uses 60-like contact device 24 to supply power to the electrode 10. The space between the elec- tric is supported. The contact device is on the upper trode 10 and the mold 1 is mounted with the hard face of the mold 21 and filled with this slag. In particular, it is intended to be electrically insulated during the with the aid of an intermediate layer 25.
The system is fed by an alternating or constant melting of the electrode 10 into the bath (in which the slag is located, which gradually depending on the drawing, not shown), alternating or direct melting of the electrode 10 comes into the bath. power source made by means of power supply lines 26 - this will allow for better refining of the metal.
causes. The mold 21 can have an internal cross-section

weisen, der sich nach unten zur Erleichterung des Aushebens des Gußblockes nach unten etwas vergrößert. point, which increases slightly downwards to make it easier to dig out the ingot.

Eine Bodenplatte 27 und ein Einfülltrichter 28 sind den beschriebenen ähnlich. Zum Ausheben des Gußblockes aus der Kokille 21 ist die Bodenplatte 27 in vertikaler Richtung beweglich ausgeführt und auf eine Tragplatte 29 aufgesetzt, die mit einer (nicht dargestellten) Senkvorrichtung verbunden ist.A bottom plate 27 and a hopper 28 are similar to those described. For excavating the cast block from the mold 21, the base plate 27 is designed to be movable in the vertical direction and is open placed a support plate 29 which is connected to a (not shown) lowering device.

Eine wichtige Voraussetzung für die Arbeit dieser Anlage besteht darin, daß der Querschnitt der Elektrode 22 mindestens das 0,9fache des entsprechenden inneren Querschnittes der Kokille 21 betragen muß.An important prerequisite for the work of this system is that the cross-section of the electrode 22 must be at least 0.9 times the corresponding inner cross section of the mold 21.

Nur auf diese Weise bleibt die Differenz zwischen den linearen Geschwindigkeiten des Abschmelzens der Elektrode und des Ansetzens des Gußblockes minimal, und die Tiefe des Schlackebades übersteigtOnly in this way does the difference between the linear melting speeds remain the electrode and the attachment of the ingot minimal, and the depth of the slag bath exceeds

am Ende des Schmelzvorganges nicht die technologisch zulässige Grenze.not the technologically permissible limit at the end of the melting process.

Im Verlauf des Schmelzvorganges nimmt das Volumen des Schlackebades ebenfalls je nach dem Abschmelzen der Elektrode 22 zu, und es wird notwendig, die zuzuführende Leistung zu vergrößern. Die in dieser Anlage hergestellten Gußblöcke sind hauptsächlich zur weiteren Verarbeitung in Walzenstraßen bestimmt.In the course of the melting process, the volume of the slag bath also increases depending on the melting process of the electrode 22, and it becomes necessary to increase the power to be supplied. In the The ingots produced in this plant are mainly used for further processing in rolling mills certainly.

Es sind hier besonders einfache Ausführungsbeispiele der Erfindung mit nur einer abschmelzbaren Elektrode beschrieben. Es können jedoch auch zwei oder drei Elektroden gleichzeitig umgeschmolzen werden, die in Reihe (bifilares Schema) in Stern- oder in Dreieck geschaltet sind. Dabei soll sich die Querschnittssumme der Elektroden dem inneren Querschnitt der Kokille nähern.There are particularly simple embodiments of the invention with only one fusible Electrode described. However, two or three electrodes can also be remelted at the same time that are connected in series (bifilar scheme) in star or in delta. The cross-sectional sum should be of the electrodes approach the inner cross-section of the mold.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Process for the production of metal ingots by electroslag remelting of at least one fusible electrode in a cooled mold, characterized in that that an electrode fixedly arranged with respect to the mold is used for remelting and that corresponding to the melting the electrode slag is introduced into the slag bath.

2. The method according to claim 1, characterized in that the space between the electrode and the mold is filled with a hard, crushed slag, which from there accordingly when the electrode melts, it enters the slag bath.

3. The method according to claim 1, characterized in that in the space between the Liquid slag is poured into the electrode and the mold, which solidifies there and over the course of the Remelting reaches the slag bath corresponding to the melting of the electrode.

4. The method according to claim 1, characterized in that according to the melting periodically liquid slag through the gap between the electrode and the mold is introduced into the slag bath.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the meltable Eelectrode is frustoconical and with its larger base facing upwards in a frustoconical mold is used.

6. The method according to claim 5, characterized in that the electrode with a conicity is carried out, which is equal to or greater than the taper of the mold.

7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that prismatic or cylindrical electrodes with a cross section of at least 0.9 times can be used of the corresponding inner cross section of the mold.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that electrodes are used, which have a collar on their upper part with which they are on a Support the contact device for supplying power to the mold.

9. Plant for performing the method according to any one of claims 1 to 8, the one Has bottom plate and a cooled mold, in which the fusible electrode is arranged which, like the mold, is connected to a power source with the help of a contact device is, characterized in that the contact device (7,24) for power supply attached to the electrode (10,22) directly on the upper part of the mold (1,21) and is electrically isolated from this.

10. Plant according to claim 9 for carrying out the method according to claims 5 and 6, characterized in that the frustoconical mold (1) consists of at least two parts (la and Ib) which can be separated in the vertical plane.

11. Plant according to claim 10, characterized in that a device (17) for separating the parts (1 α and 1 b) of the mold (1) is provided for the excavation of the ingot.