DE1903843C3

DE1903843C3 - Verfahren zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen, insbesondere von Stählen

Info

Publication number: DE1903843C3
Application number: DE19691903843
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. Wien; Kleinhagauer Otmar Kapfenberg; Swoboda (Österreich)
Original assignee: Gebr. Böhler & Co AG, Wien
Priority date: 1968-02-06
Filing date: 1969-01-27
Publication date: 1976-02-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen, insbesondere von Stählen, bei dem aus dem umzuschmelzenden Metall bestehende Elektroden ausschließlich nacheinander und voneinander getrennt infolge der Wärmeentwicklung des durch sie hindurchgeleiteten elektrischen Stromes in einer flüssigkeitsgekühlten Kokille unter einer Schlakkenschicht abgeschmolzen werden.

Im Zuge der Weiterentwicklung und Rationalisierung des Elektroschlackenumschmelzverfahrens wird angestrebt, Stahlblöcke herzustellen, die aus mehreren nacheinander eingeschmolzenen Elektroden bestehen. Wenn bei dem Umschmelzprozeß eine Elektrode durch die Wärmeentwicklung des aus ihr austretenden elektrischen Stromes bis auf ein k'irzes Reststück abgeschmolzen ist, so muß dieses durch Hochheben des Elektrodenhalters aus der Kokille gezogen und gegen eine neue Elektrode ausgetauscht werden. Dieselbe wird sodann durch Senken des Elektrodenhalters in die Kokille eingebracht und abgeschmolzen. Damit während des eben beschriebenen Vorganges des Elektrodenwechsels die in der Kokille befindliche Metallschmelze sowie die auf dieser schwimmende flüssige Schlackenschicht nicht abkühlen und erstarren, ist es üblich, sogenannte Hilfselektroden zu verwenden, durch die während dieser Phase ein elektrischer Strom geleitet wird.

Sobald jedoch eine neue, lediglich Raumtemperatur aufweisende Elektrode in die Schlackenschicht eingebracht ist, verursacht sie trotz Verwendung einer Hilfselektrode eine starke Abkühlung der Schlackenlchicht, wodurch diese erstarrt und infolgedessen zumindest vorübergehend ihre Abschirm- und Reinigungswirkung nicht voll ausübt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den angeführten Nachteil zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die jeweilige Elektrode lediglich an dem in das Schlackenbad einzuführenden Ende auf eine Temperatur vorgewärmt wird, welche höchstens um etwa 30C⁰C niedriger als die Schmelztemperatur der Elektrode ist.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren an einer zu dessen Durchführung dienenden, in der ίο Zeichnung in Ansicht schematisch dargestellten Vorrichtung näher erläutert.

Der untere Endbereich Γ der an dem Armteil 2 (welcher sowohl in vertikaler Richtung beweglich als auch in horizontaler Richtung schwenkbar ist) hängenden, aus dem umzuschmelzenden Stahl bestehenden Elektrode 1 wird von oben her durch die öffnung 4 in den Innenraum 3' des Ofens 3 eingebracht und hierauf mit Hilfe der z. B. mit Erdgas betriebenen, vorzugsweise gegen die Elektrode 1 gerichteten Brenner 5 erhitzt.

Hierbei erfolgt im unteren Endbereich Γ die Vorwärmung der Elektrode 1 auf eine Temperatur, welche nöchstens um etwa 300⁰C niedriger als die Schmelztemperatur der Elektrode 1 ist. Die Elektrode 1 wird sodann aus dem Ofen 3 herausgezogen, in eine an sich bekannte, flüssigkeitsgekühlte, nicht dargestellte Kokille eingebracht und in ihr unter einer Schlackenschicht infolge der Wärmeentwicklung des durch die Elektrode 1 geleiteten elektrischen Stromes abgeschmolzen.

Die Vorwärmung der Elektroden, an deren später in die Schlackenschicht eintauchenden Enden, kann auch in anderer Weise, z. B. mit Hilfe eines zwischen der betreffenden Elektrode und einer Vorwärmelektrode erzeugten elektrischen Lichtbogens durchgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Vorwärmung nach dem Prinzip der Induktionsheizung durchzuführen, indem man das vorzuwärmende Ende der jeweils abzuschmelzenden Elektrode in eine von Wechselstrom (dessen Periodenzahl vorzugsweise im Mittelfrequenzbereich liegt) durchflossene, z. B. auf einem Wagen angeordnete Spule einbringt.

Gegenüber der bisher beim Elektroschlackenumschmelzen von Metallen gehandhabten Arbeitsweise bietet das erfindungsgemäße Verfahren den sehr wesentlichen Vorteil, daß durch dieses eine infolge des Einbringens einer neuen Elektrode in die Kokille verursachten Abkühlung der Schlacken:schicht — welche zu deren Erstarrung führt und zumindest vorübergehend die Abschirm- und Reinigungswirkung der Schlackenschicht herabsetzt — mit Sicherheit vermieden wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch die Vorwärmung die Elektroden getrocknet werden und infolgedessen der Gehalt der durch den ümschmelzvorgang gebildeten Stahlbiöcke an die Werkstoffqualität wesentlich verschlechterndem gelöstem Wasserstoff wesentlich verringert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Elektroschlackenumschmelzen von Metallen, insbesondere von Stählen, bei dem aus dem umzuschmelzenden Metall bestehende Elektroden ausschließlich nacheinander und voneinander getrennt infolge der Wärmeentwicklung des durch sie hindurchgeleiteten elektrischen Stromes in einer flüssigkeitsgekühlten Kokille unter rnner Schlackenschicht abgeschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Elektrode lediglich an dem in das Schlackenbad einzuführenden Ende auf eine Temperatur vorgewärmt wird, welche höchstens um etw? 300⁰C niedriger als die Schmelztemperatur der Elektrode ist.