DE1925438A1 - Anlage zur Herstellung von Umschmelzbloecken - Google Patents

Description

Institut elektrosvarki imeni E.O. 19· Mai 1969 Patona P 26 012

Kiew / UdSSR

ABLAGE ZUR HERSTELLUNG VON UMSCHMELZBLUCKEN

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektrostahlöfen, insbesondere auf Anlagen zur Herstellung von Blöcken durch Elektroschlacke-Umschmelzung einer oder gleichzeitig mehrerer verzehrbarer Elektroden.

Diese Erfindung kann mit Erfolg für die Erzeugung von qualitätsgerechten Umschmelzblb'cken mit einem Gewicht von 100-200 t und darüber angewendet werden.

Die Elektroschlacke-Umsöhmelzung der Elektroden erfolgt in Anlagen, welche eine unten mit einem Untersatz oder Kaltstrang verschlossene Kokille, Elektrodenhalter und eine Stromquelle besitzen, an welche die Elektroden und die Kokille und in manchen Fällen auch der Untersatz angeschlossen werden· Zur Durchführung des Prozesses wird in der Kokille ein Sohlackenbad erzeugt, in welches die unteren Enden der Elektroden eingetaucht werden·

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Fließt der elektrische Strom durch die Elektroden und das Schlackenbad, so entwickelt sich in dem letzteren eine Wärme, deren Menge für das Abschmelzen der Elektroden ausreicht, wobei die Tropfen des geschmolzenen Metalls in die Kokille herunterfließen und einen Block bilden,,

Im Falle, wenn der Querschnitt der umzuschmelzenden Elektrode oder der Gesamtquerschnitt der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden beträchtlich den Querschnitt des Kokillen- ^ innenraumes unterschreitet, wird der Umsehmelzprozeß durch Elektrodenvorschub ins Schlackenbad mit fort-schreitendem Abschmelzen der. Elektroden bei unbeweglich angeordnetem Untersatz geführt.

In Verbindung damit wurden die bekannten Anlagen (das England-Patent Hr. 979583) mit einem Antrieb zur Verschiebung des Halters mit den Elektroden versehen. Mit der Gewichtsvergrößerung der umzuschmelzenden Elektroden wird aber dieser Antrieb überaus kompliziert. Außerde. m befindet sich der zu erzeugende Block in der Kokille bis zum vollen Aufschweißen und " kühlt sich dabei stark ab, was die Ursache für das Rissigwerden des Blockunterteils besonders beim Erschmelzen von Blöcken großen Gewichts sein kann.

E3 wurde deshalb angestrebt, die Wärmeableitung von der Oberfläche des :zu formierenden Blocks zu vermindern durch Verwendung von Anlagen (das England-Patent Hr. IIO335O) mit Antrieben zur gleichzeitigen gegenläufigen Bewegung von Kokille und Elektroden bezüglich des unbeweglichen Untersatzes. Der offene Unterteil des auf dem Untersatz befindlichen Blocks kann warmgehalten werden, um sein Riasigwerden zu verhindern.

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Das Vorhandensein von zwei Antrieben erschwert besonders bei der Umschmelzung von Elektroden mit großem Gewicht bedeutend die Anwendung solcher Anlagen.

Es wurden auch Anlagen (das Belgien-Patent Nr. 711199) vorgeschlagen, welche es gestatten, eine oder mehrere Elektroden mit einem Querschnitt umzuschmelzen, der dem Querschnitt des Kokilleninnenraumes nahekommt, wobei die Kokille und die Elektroden beim Umschmelzen der letzteren unbeweglich bleiben. Dies wurde durch eine geringe Differenz der Querschnitte von Kokilleninnenraum und umzuschmelzenden Elektroden sowie durch Auffüllung des Schlackenbades während des trozesses mittels aufgäbe einer zusätzlichen Schlackenmenge in dasselbe erreicht, übschcn in diesem Falle Blöcke mit großem Gewicht erhalten wurden, konnten sie bei der Schmelzführung nicht warmgehalten werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vervollkommnete Anlage zur Herstellung von Umschmelzblöcken zu schaffen, bei der die Form der Kokille die Elektroden ohne deren Verschiebung relativ zum Untersatz umschmelzen l_<itßtf und bei der die Möglichkeit bestf?ihTi, den Unterteil des Blocks während seiner aufschweißung warmzuhalten.

Es wird hiermit eine Anlage zur Herstellung von Blöcken durch Elektroschlacke-Umschmelzung einer oder mehrerer Elektroden vorgeschlagen, die in einem Elektrodenhalter befestigt und mit ihren unteren Enden in das Schlackenbad eingetaucht werden, welches in der Kokille hergestellt wird, die auf einem Untersatz aufgestellt und mit einem Werk verbunden ;Lst, das die Kokille während der Elektrodenumschmelzung nach oben be-

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wegt. Gemäß der Erfindung weist die Kokille in ihrem Oberteil eine für das Sohlackenbad bestimmte Verbreiterung auf, während der innere Querschnitt des Kokillenunterteils, wo der Block formiert wird, 0,8-1,2 von dem Querschnitt der umzuschmielzenden Elektrode oder dem Gesamtquerschnitt der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden beträgt, wobei der Elektrodenhalter und der untersatz während der Schmelzführung unbeweglich angeordnet sind.

Um das Schlackenbad in der Verbreiterung der Kokille zu halten, besitzt der Untersatz ein in den Kokillenunterteil eingreifendes, vertikal herausragendes Element, das mit seiner Stirnseite den Boden der erwähnten Verbreiterung bildet, wobei die Höhe des herausragenden Elements um ein gewisses Maß unter der Höhe des Kokillenunterteils liegt, wo der Block formiert wird.

Die Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen.

Die vorhandene Verbreiterung im Oberteil der Kokille läßt dickere Elektroden umschmelzen, deren Querschnitt größer als der zu erschmelzende Block und deren Länge kleiner als die Höhe des Blocks sind. Hierbei können Elektroden mit einem kleineren Verhältnis Länge zu Durchmesser eingesetzt werden, die bekanntlich leichter herstellbar sind. Außerdem kann bei der Dreiphasenschaltung jfcief Anschluss dreier Elektroden an eine Stromquelle der Abstand der Elektroden vergrößert und ihre Isolation im Elektrodenhalter verbessert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Beispiel ihrer möglichen Ausführung und durch die beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigt:

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Fig. 1 die erfindungsgemäße Anlage nach dem Eingießen der flüssigen Schlacke in die Kokille;

Fig. 2 dieselbe Anlage während der Schmelzung der Elektroden;

Fig. 3 dieselbe Anlage, Draufsicht.

Wie die Fig. 1-3 erkennen lassen, besitzt die erfindungsgemäße Anlage mehrere Tragsäulen 1, welche im oberen Teil mittels eines Rahmens 2 mit der zentralen Öffnung 3 verbunden sind, die durch eine abnehmbare Platte 4 überdeckt wird, welche wiederum mit Haltern 5 für die Elektroden 6 versehen ist. Dabei sind auf der Außenseite des Rahmens 2 voneinander isolierte Stromzuführungen 7 befestigt, während sich auf der Rückseite der Platte Stromabnehmer 8 befinden, die über stromführende Schienen 9 mit der Stromquelle 10 verbunden sind. Die Anzahl der Stromzuführungen 7 und Stromabnehmer 8 hängt von der Zahl der Elektrodenhalter 5 ab.

An den Tragsäulen 1 ist eine in vertikaler Richtung mit Hilfe eines Antriebs 11 bewegliche Traverse 12 montiert, welche die Kokille 13 trägt, die sich gegenüber der Öffnung 3 unterhalb des Rahmens 2 befindet. Vor dem Beginn des Prozesses wird die Kokille 13 auf einem auf dem Wagen 15 verschiebbaren Untersatz 14 aufgestellt. Die Kokille 13 weist in ihrem Oberteil eine Verbreiterung 16 für das Schlackenbad 17 auf, in welches die Elektroden 6 mit ihren unteren Enden eingetaucht werden. Der innere Querschnitt des Kokillenunterteils 18, wo der Block 19 formiert wird, beträgt 0,8-1,2 von dem Querschnitt einer Elektrode oder dem Gesamtquerschnitt der gleichzeitig umzuschraelzenden

Elektroden. Dieses Verhältnis zwischen den Querschnitten des Un-

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terteils 18 der Kokille 13 und der Elektroden 6 schafft die Bedingungen für die Führung des Prozesses "bei unbeweglich angeordneten Elektroden und Untersatz. Am stabilsten wird der Prozeß dann verlaufen, wenn der Querschnitt der Elektroden oder der Elektrode dem Querschnitt des zu erschmelzenden Blocks gleich ist. In diesem Fall ist die Höhe des aufgeschweißten Blocks der Länge der umzuschmelzenden Elektroden gleich und der Prozeß läuft bei unveränderter Tiefe des Schlackenbades ab.

Auf dem Untersatz 14 ist ein vertikal herausragendes EIe-™ ment 20 vorhanden, welches in den Unterteil 18 der Kokille 13 eingreift und mit seiner Stirnseite 21 den Boden der erwähnten Verbreiterung 16 bildet, wobei die Höhe des Elements 20 um ein gewisses Maß unter der Höhe des Unterteils 18 liegt, damit die Formierung, des Blocks unter der Verbreiterung 16 zwecks ungehinderter aufwärtsbewegung der Kokille 13 während der Umschmelzung der Elektroden 6 beginnt.

Bei der Umschmelzung der Elektroden 6 kann man um den offenen Unterteil des zu formierenden Blocks 19 einen wärmedämmenden Schirm 22 aufstellen, um die Wärmeableitung von der Oberfläche des Blocks 19 zu vermindern und auch eine rasche Abkühlung sowie Rissigwerden des Blocks zu verhindern.

Die Anlage wird folgenderweise betrieben.

Bei der Vorbereitung zur Schmelze wird der Wagen 15 samt dem Untersatz 14 gegenüber der Öffnung 3 im Rahmen 2 abgestellt und die Kokille 13 wird durch Verstellung der Traverse 12 derart auf den Untersatz 14 aufgesetzt, daß dessen herausragen des Element 20 in den Unterteil 18 der Kokille 13 eingreift.

Die umzuschmelzenden Elektroden 6 werden in den Haltern 5 der Platte 4 befestigt und zusammen mit ihr in der Öffnung

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3 des Rahmens 2 angeordnet, wobeiOinfolgedessen die Stromzuführungen 7 und Stromabnehmer 8 <sich> be rühren. Die unteren Enden der Elektroden 6 müssen sich hierbei in der Verbreiterung 16 der Kokille 13 befinden, ohne diese zu berühren. Darauf wird in die Kokille 13 Schlacke entweder steigend über eine. Öffnung (nicht dargestellt) im Untersatz 14 oder fallend, jedoch so eingegossen, daß die unteren Enden der Elektroden 6 sich im Schlackenbad 17 befinden. Anschließend wird die Anlage an die Stromquelle 10 angeschaltet.

Die von den Elektroden 6 heruntergeschmolzenen Metalltropfen fliessen in den Unterteil 18 der Kokille herab und bilden allmählich den Block 19. Bei dem fortschreitenden Abschmelzen der Elektroden und bei der Abnahme der Stärke des das Schlackenbad durchfließenden Stroms wird die Kokille nach aufwärts bewegt, wobei der Block 19 auf dem Untersatz 14 zurückbleibt.

Der offene Unterteil des Blocks 19 wird durch Bau eines wärmedämmenden Schirms 22 warmgehalten« Der Verbrauch an Schlacke für die Formierung der Schlackenkruste auf der Blockoberfläche kann durch Zugabe von festen Zuschlägen in das Sohlackenbad 17 während des Prozesses kompensiert werden.

Nach beendetem Aufschweißen des Blocks 19 gießt man die Schlacke aus der Kokille 13 ab, die Kokille wird so lange hochgehoben, bis der Block 19 aus ihr ganz austritt, und der Untersatz 14 wird dann zusammen mit dem Block auf dem Wagen 15 beiseite gerollt. ,

Die erfindungsgemäße Anlage kann mit einer, mit zwei oder drei Elektroden, die verschiedenen Anschluß an die Stromquelle 10 haben, betrieben werden.

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Auf diese Weise ist in der erfindungsgemäßen Anlage während der Umschrnelzführung nur die Kokille 13 beweglich, deren' Gewicht beim Erschmelzen von Blöcken mit großem Gewicht gering ist und für deren Bewegung ein Antrieb mit kleiner Leistung erforderlich ist, was einen zusätzlichen Vorzug der Erfindung darstellt.

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Claims (2)

19. Mai PATENTANSPRÜCHE

1. Anlage zur Herstellung von Blöcken durch Eiektroschlacke-Umschmelzung einer oder mehrerer verzehrbarer Elektroden, welche in einem Elektrodenhalter befestigt und mit ihren unteren Enden in das Schlackenbad eingetaucht werden, das in der Kokille erzeugt wird, die auf einem Untersatz aufgestellt und mit einem Werk verbunden ist, welches ihre Bewegung nach oben während der Umschmelzung der Elektroden besorgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (13) in ihrem Oberteil eine Verbreiterung (16) für das Schlaokenbad (17) aufweist, während der innere Querschnitt des den Block (19) formierenden Kokillenunterteils (18) 0,8-1,2 von dem Querschnitt der umzuschmelzenden Elektrode (6) oder dem Gesamtquerschnitt der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden (6) beträgt, sowie dadurch, daß der Elektrodenhalter (5) und der Untersatz (14) während des Umschmelzprozesses unbeweglich angeordnet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersatz (14) ein in den Unterteil (18) der Kokille (13) eingreifendes, vertikal herausragendes Element (20) besitzt, welches mit seiner Stirnseite (21) den Boden der Verbreiterung (16) bildet, wobei die Höhe des herausragenden Elements (20) um ein gewisses Maß unter der Höhe des Unterteils (18) der Kokille (13) liegt, wo der Block (19) formiert wird.

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