DE1956126A1

DE1956126A1 - Verfahren,und Anlage zur Herstellung von aus Metallen,insbesondere aus Staehlen bestehenden Bloecken mit sich betraechtlich aendernden Querschnitten

Info

Publication number: DE1956126A1
Application number: DE19691956126
Authority: DE
Inventors: Schneidhofer Dipl-Ing Adolf; Ploeckinger Dr Erwin; Holzgruber Dr Wolfgang
Original assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG
Current assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG
Priority date: 1968-02-06
Filing date: 1969-11-07
Publication date: 1970-07-02
Also published as: DE1956126C3; DE1956126B2

Description

Verfahren und Anlage zur Herstellung von aus Metallen, insbesondere aus Stählen bestehenden Blöcken mit sich beträchtlich ändernden Querschnitten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von @ @ Metallen, insbesondere aus Stählen bestehenden Bläcken mit sich ändernden Querschnitten bzw. Querdimensionen durch Elektroschlackenumschmelzen, wobei unter einer Schlackenschicht ein oder mehrere aus dem umzuschmelzenden Metall bestehende Elektroden infolge der Wärmeentwicklung des durch sie hindurchgeleiteten elektrischen Stromes nacheinander abgeschmolzen werden und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens. Derartige Blöcke können beispielsweise als Schmiedeblöcke oder als Rohblöcke zur Herstellung von Walzen dienen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus Metallen, insbesondere aus Stählen bestehende Blöcke mit sich beträchtlich ändernden Querschnitten bzw. Querdimensionen in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durch Elektroschlackenumschmelzen herzustellen, Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Abschmelzen in zwei oder mehreren übereinander befindlichen, an beiden Enden offenen Gießhohlräumen deren Querschnitte bzw. Querdimensionen denjenigen des herzustellenden Blockes entsprechen, vorgenommen wird und daß in an sich bekannter Weise die gebildete Metallschmelze im jeweiligen Gießhohlraum zu einem einzigen, festen Block abgekühlt wird.
Nachstehend wird das gegenständliche Verfahren an einer zu dessen Durchführung dienenden erfindungsgemäßen Anlage, die in der Zeichnung teils in Ansicht, teils im Schnitt schematisch dargestellt ist, eingehend erläutert.
Koaxial zu den zylindrischen Innenmanteln 11, 21 und 31 der drei übereinander befindlichen Kokillen 10, 20 und 30 ist die abzuschmelzende Elektrode 40 angeordnet. Jede Kokille 10, 20 und 30 ist an einem eigenen Kokillenhubwagen 14, 24 und 34, die Elektrode 40 mit der an ihnem oberen Ende vorgesehenen Verlängerungsstange 41 am Armteil 51 des Elektrodenhubwagens befestigt.
Sowohl die Kokillenhubwagen 14, 24 und 34 als auch der oberhalb derselben angeordnete Elektrodenwagen 50 lassen bei vorzugsweise mit Hilfe von (nicht dargestellten) Se@@zu @ @@f der im Querschnitt quadratischen Säule 60 unabhängig @@einander in vertikaler Richtung verschieben. Infolged @@ ist s mo lich, während des Abschmelzvorganges der jeweili @trode 40 deren Höhenlage so zu verstellen, daß e@nerse s d Elektrode 40 in die auf der Metallschmelze 74 s@ @@@e@ @e (zur Reinigung und Abschirmung des abgeschmelz @@les dienende) Schlackenschicht 75 eintaucht undbieb@ ihr Ende den gewünschten Abstand vom Spiegel der Metallschmelze 74 aufweist und andererseits die Höhenlagen der Kokillen 14, 24 und 34 folgendenmäßen verändert werden: während der fangsphase des Abschmelzvorganges liegt die unterste kokille 10 auf der flüssigkeitsgekühlten Bodenplatte 82 so lange uf, bis der Spiegel der in dieser Kokille 10 befindlichen Metallschmelze 74 eine bestimmte Höhe erreicht hat. Hierauf wird die eben erwähnte Kokille 10 mit jener Geschwindigkeit nach @@@@@ts bewegt, bei der die Lage des Spiegels der Metalls melze 74 relativ zur Kokille 10 unverändert bleibt. Die Aufwärtsbewegung der Kokille 10 dauert so lange, bis diese an der oberhalb von ihr befindlichen zweiten Kokille 20 zum Anliegen komme. Nun bleiben beide Kokillen 10 und 20 in Ruhe, bis der Spiegel der in der zweiten Kokille 20 - die einen wesentlich größeren Innendurchmesser als die unterste (erste) Kokille 10 aufweist - gebildeten Metallschmelze 74 eine bestimmte Höhe erreicht hat. Danach wird die zweite Kokille 20 mit jener Geschwindigkeit nach aufwärte bewegt, bei der die Lage des Spiegels der Metallschmelze 74 relativ zu dieser Kokille 20 unverändert bleibt. Der eben beschriebene Vorgang wiederholt sich sodann bei der obersten (dritten) Kokille 30, deren Innendurchmesser kleiner ist als derjenige der zweiten Kokille 20. Infolgedessen entsteht durch den eben beschriebenen Umschmelzvorgang ein einziger Block 70, der aus drei zylindrischen Teilstücken 71, 72 und 73 besteht, wobei die Durchmesser ag und d3 der beiden an den Blockenden liegenden Teilstücke 71 und 73 wesentlich kleiner als der Durch messer d2 des mittleren Teilstückes 72 sind. Im Zusammenhang damit sei erwähnt, daß der fertige Metallblock 70 strichpunktiert bzw. striehliert und die Lagen, in denen sich die Kokillen 20 und 30 am Ende des Umschmelzvorganges befinden, strichpunktiert dargestellt sind. Von dem einen Pol der benützten (nicht dargestellten) Stromquelle (s.B. Sekundärwicklung eines Transformators) führt eine elektrische Leitung 80 zu der Verlangerungsstange 41 der Elektrode 40, wogegen der andere Pol der Stromquelle mit der liorizontal liegenden, aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Bodenplatte 82 - auf welcher der der starrte Metallblock 70 mit seiner Unterseite aufliegt - ebellfalls mit einer elektrischen in Leitung 81 verbunden ist.
Der Vollständigkeit halber ist noch anzuführen, daß die Kokillen 10, 20, und 30 mittels Wasser gekühlt werden, das durch den zwischen zylindri schem Innenmantel 11 , 21 bzw. 31 und Außenmatel 12, 22 bzsv. 32 der jeweiligen Kokille 10, 20 bzw. 30 vorhandenen Hohlraum 13, 23 bzw. 33 strömt. Die Zu- und Ableitung des Kühl-Wassers zu bzw. von diese Hohlräumen 13, 23 und 33 erfolgt mit Hilfe nicht dargestellter, biegsamer Schläuche.
Nach Beendigung des Schmelzvorganges in einer der Kokillen kann zur Vermeidung zu starker Kühlung des bereits erstarrten Blockteiles mit warmem Wasser gekühlt werder. Ebenso ist es möglich, mit geteilten Kokillen zu arbeiten, die aufgeklappt und vorn Block abgehoben werden, um eine weitere seitliche Kühlung des erstarrten Blockteiles zu vermeiden, der auch zusätzlich durch Anbringen von geteilten Isolierungen mit oder ohne Beheizung auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden kann.
Die Kokillerhubwagen einerseits und der Elektrodenhubwagen andererseite können auch an verschiedenen Säulen angeordnet sein. Die mit der eben beschriebenen Anlage hergestellten Blöcke 70 reisen kreisförmige Querschnitte auf. Nach dem gegenständlichen Verfahren können jedoch auch Blöcke mit anderen, z.B.
rechteckigen oder quadratischen Querschnitten hergestellt worden, wenn man hiefür entsprechend geformte Kokillen verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, aus Metallen, insbesondere aus Stählen bestehende Blöcke mit sich beträchtlich ändernden Querschnitten und einem hohen Reinheitsgrad in besonders rationeller Weise nach dem Elektroschlackenuischmelzverfahren herzustellen. Hiebei ist es bei Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage möglich, die Längenmäße dieser Blöcke innerhalb weiter Grenzen beliebig groß zu wählen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Herstellung von aus Metallen, insbesenders aus Stählen bestehenden Blöcken mit sich ändernden Querschnitten bzw. Querdimensionen durch Elektroschlackenumschmelzen, wobei unter einer Schlackenschicht eine oder mehrere aus dem umzusohmelzenden Metall bestehende Elektroden infolge der Wärmeentwicklung des durch sie hindurchgeleiteten elektrischen Stromes nacheinander abgeschmolzen werden, dadurch g e k e n n z ei c h n e t , daß das Abschmelzen in zwei oder mehreren übereinander befindlichen, an beiden Enden offenen Gießhohlräumen deren Querschnitte bzw. Querdimensionen denjenigen des herzustellenden Blockes entsprechen, vorgenommen wird und daß in an sich bekannter Weise die gebildete Metallschmelze im Jeweiligen Gießhohlraum zu einem einzigen, festen Block abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Schmelzvorganges in einem der Gießhohlräume die Kühlung des bereits erstarrten Blockteiles gedrosselt bzw. eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bereits erstarrte Blockteil mit warmem Wasser gekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß erstarrte Blockteil durch Isolierung bzw. Beheizuhg auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden.

5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb einer üblichen Bodenplatte (82) zwei oder mehrere übereinander befindliche, an sich bekannte, an beiden Enden offene, flüssigkeitsgekühlte Kokillen (10, 20, 30) verschiedenen Querschnittes an Je einem Hubwagen (14, 24, 3i, 50) w eordnet sind, wobei jeder Kokillenhubwagen (14, 24, 34) und der oberhalb derselben befindliche Elektrodenhubwagen (50) voneiander unabhängig in vertikaler Richtung längs einer Säule (60) bzw. längs Säulen bewegbar sind.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Kokillen der Höhe nach geteilt und auSkLappbar sind.