DE1966644A1

DE1966644A1 - Anlage zur herstellung von umschmelzbloecken

Info

Publication number: DE1966644A1
Application number: DE19691966644
Authority: DE
Inventors: Jurij F Alferow; Witalij M Baglaj; Jurij G Jemeljanenko; Jurij W Latasch; Boris I Medowar; Boris E Paton; Leonid M Stupak
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1968-11-22
Filing date: 1969-05-19
Publication date: 1973-08-30
Also published as: DE1925438B2; DE1925438C3; BE735181A; DE1925438A1; SE365549B; GB1219707A

Description

Institut elektrosvarki imeni E.Q. Patona

Kiew/UdSSH P 26 012 A

' 25..Mai 1973 L/Br

Anlage zur Herstellung von Umschmelzblöcken

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

Diese Erfindung kann mit Erfolg für die Erzeugung von qualitätsgerechten Umschmelzblöcken mit einem Gewicht von 100 bis 200 t und darüber angewendet werden.

Die Elektroschlacke-Umschmelzung 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 Pällen auch der Untersatz angeschlossen werden. Zur Durchführung des Prozesses wird in der Kokille ein Schlackenbad erzeugt,in welches die unteren Enden der Elektroden eingetaucht werden.

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Fließt der elektrische Strom durch die Elektroden und das ochlackenbad, 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 3FaIIe, wenn der Querschnitt der umzuschmelzenden Elektrode oder der Ges amt querschnitt der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden beträchtlich den Querschnitt des KokilleEkjLnnenraumes unterschreitet, wird der Umschmelzprozeß durch Elektrode! vorschub ins Schlackenbad mit fortschreitendem Abschmelzen der Elektroden bei unbeweglich angeordnetem Untersatz geführt.

In Verbindung damit wurden die bekanntem Anlagen. ( 'britische -

PS 979583) mit einem Antrieb zur Verschiebung des Halters mit den Elektroden versehen. Mit der Gewichtsvergrößerung der umzuschmelzenden Elektroden wird aber dieser Antrieb überaus kompliziert. Außerdem befindet sich der zu erzeugende Block in der Kokille bis zum vollen Aufschweißen und kühlt sich dabei stark ab, was die Ursache für das Eissigwerden des Blockunterteils besonders beim Erschmelzen von Blöcken großen Gewichts sein kann.

Es wurde deshalb angestrebt, die Wärmeableitung von der Oberfläche des zu formierenden Blocks zu vermindern durch Verwendung von Anlagen (das bt-Hiuht Patent Nr. 1103350) mit Antrie· ben zur gleichzeitigen gegenläufigen Bewegung von Kokille und Elektroden bezüglich des unbeweglichen Untersatzes. Der offene Unterteil des auf dem Untersatz befindlichen Blocks kann

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v/armgehalten werden, um sein Rissigwerden zu verhindern.

Das Vorhandensein von zwei Antrieben, das auch gemäß einem älteren, nicht veröffentlichten Vorschlag ( OS 1 932 763 ) erforderlich ist, wenn gegenüber den verwendeten Elektroden bedeutend längere Gußblöcke erhalten werden sollen, erschwert besonders bei der Umschmelzung von Elektroden mit großem Gewicht bedeutend die Anwendung solcher Anlagen.

Es sind auch Anlagen ( das belgische Patent Fr. 71199) bekannt, welche es gestatten, eine oder mehrere Elektroden mit einem Querschnitt umzuschmelzen, der dem Querschnitt des Kokilleninnenraumes nahekommt, wobei die Kokille und die Elektrodei&eim 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 Prozesses mittels Aufgabe einer zusätzlichen Schlackenmenge in dasselbe erreicht. Obschon in diesem !"alle Blöcke mit großem Gewicht erhalten wurden, konnten sie bei der Schmelzführung nicht warmgehalten werden.

BAD ORiGINAL

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektroschlacke-Umschmelzanlage anzugeben, inder die Abschmelzgeschwindigkeit der Elektrode und die Aufschmelzgeschwindigkeit des Blockes einander weitgehend gleich sind, so daß keine Relativbewegung zwischen Umschmelzblock und Elektrode erforderlich ist und bei der dem Abbrand und dem Schlackenverbrauch während des Ums chmel zvor ganges Rechnung getragen wird.

Dies wird bei einer Elektroschlacken-Umschmelzanlage mit an einem Elektrodenhalter befestigten abschmelzbaren Elektroden, die in ein in einer Kokille erzeugtes Schlackenbad eintauchen, welche auf einem Untersatz aufgestellt und mittels eines Hub werks verfahrbar ist, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kokille an ihrem Oberteil eine das Schlackenbad aufnehmende Verbreiterung aufweist, daß der Innenquerschnitt des den zu erschmelzenden Block formirenden Kokillenunterteils das 0,8 bis 1-fache des Querschnitts der umzuschmelzenden Elektrode oder des Gesamtquerschnitts der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden ist und daß der Elektrodenhalter und der Untersatz

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während des Umschmelzprozesses ortsfest angeordnet sind.

Dadurch, daß der Kokillenunterteil geringfügig kleiner ist als der Querschnitt der Abschmelzelektrode oder -elektroden, wird dem Abbrand und dem Schlackenverbrauch für die sich auf dem Umschmelzblock bildende Schlackenkruste Eechnung getragen, da gleichzeitig mit dem Aufwachsen des Blockes die etwas bereitere Elektrode als der Block zunßhmend tiefer in die Kokille eintaucht und dabei den Schlackenverlust durch Verdrängung ausgleicht.

Vorteilhaft ist der Untersazt mit einem wassergekühlten, in die Kokille eingreifenden Bodenteil versehen, dessen Oberfläche nicht höher als der untere den Block formierende Kokillenunterteil ist.

Die Elektroden sind vorzugsweise starr an Elektrodenarmen befestigt, die ihrerseits starr mit der tragenden Metallkonstruktion und dem Untersatz verbunden sind.

Die Elektrodenarme ihrerseits sind vorteilhaft^ auf einer abnehmbaren, starr an der tragenden Metallkonstruktion befestigten Traverse befestigt.

Die abnehmbare Traverse weist dabei vorzugsweise starr zu dieser befestigte Stromabnehmer zur Zuleitung des Stromes zu den Elek trodenarmen auf.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter

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Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

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

Jig. 2 dieselbe Anlage während der Schmelzung der Elektroden; !"ig. 3 dieselbe Anlage, Draufsicht.

Wie die 3?ig. 1 bis 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 biestigt, 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 Elektroder halter' 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 Vagen 15 verschiebbaren Untersatz 14 aufgestellt. Die Kokille 13 weist in ihrem Oberteil eine Verbreiterung 16 für das Schlackenbad 17 auf, in welches die Elektroden 16 mit ihren unteren Enden eingetaucht werden.

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Der innere Querschnitt des Kokillenunterteils 18, wo der Block 19 formiert wird, beträgt das 0,8 bis 1,0-fache von dem Querschnitt einer Elektrode oder dem Gesamtquerschnitt der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden. Dieses Verhältnis zwischen den Querschnitten des Unterteils 18 der Kokille 13 und der Elektroden 6 schafft die Bedingungen für die Führung des Prozesses bei unbeweglich angeordneten Elektroden und Untersatz. Ein etwa auftretender Schlackenverbrauch kann wegen des gegenüber dem Aufwachsen des Blockes etwas langsameren Abbrandes der Elektrode durch etwas tieferes Eintauchen der sehr dicken Elektrode ausgeglichen werden.

Auf dem Untersatz 14 ist ein vertikal herausragendes Element 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 Elementes 20 um ein gewisses Maß unter der Höhe des Unterteils 18 liegt, daüt 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 wärme dämm end en Schir.m 22 aufstellen, um die Wärmeableitung von der Oberfläche des Blocks 19 zu vermindern und auch eine rasche Abkühlung sov/ie Rissigwerden des Blocks zu verhindern.

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Die Anlage wird folgendermaßen betrieben:

Bei der Vorbereitung zur Schmelze wird der Vagen 15 samt dem Untersatz 14 gegenüber der Öffnung 3 im Eehmen 2 abgestellt und die Kokille 13 wird durch /Verstellung der ITi'averse 12 derart auf den Untersatz 14 aufgesetzt, daß dessen herausragendes 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 5 des Hahniens 2 angeordnet, wobei sich infolgedessen die Stromzuführungen 7 u^cL Stromabnehmer 8 berühren. Die unteren Enden der Elektroden 6 müssen sich hierbei in der Verbreiterung 16 der Kokille 13 befinden, ohne diese su 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 g.n 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 ßchlackenbad durchfließenden Stroms wird die Kokille nach aufwärts bewegt, wobei der Block 19 auf dem Untersatz 14 zurückbleibt.

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Der offene Unterteil des Blocks 19 wird durch Bau eines wärmedämmenden Schirms 22 warngehalten. Der Verbrauch an Schlacke für die Formierung der Schlackenkruste auf der

falls erforderlich, zusätzlich Blockoberfläche kannY&urch Zugabe von festen Zuschlagen in das Schlackenbad 17 während des Prozesses kompensiert werden.

Nach beendetem Auschweißen 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 Vagen 15 beiseite gerollt.

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

Auf diese Weise ist in der erfindungsgemäßen Anlage während der Umschmelzführung 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

Patentansprüche

1. Elektroschlacke-Umschmelzanlage mit an einem Elektrodenhalter befestigten ab schmelzbaren Elektroden, die in ein in einer Kokille erzeugtes Schlackenbad eintauchen, welche auf einem Untersatz aufgestellt und mittels eines Hubwerkes verfahrbar ist ,dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (13) an ihrem Oberteil eine das Schlackenbad (17) aufnehmende Verbreiterung (16) aufweist-, daß der Innenquerschnitt des den zu erschmelzenden Block (19) formierenden Kokillenunterteils (18) das 0,8 bis 1,0-fache des Querschnitts der umzuschmelzenden Elektrode (6) oder des Gesamtquerschnitts der gleichzeitig umzuschmelzenden Elektroden (6) ist und daß der Elektrodenhalter (5) und der Untersatz (14) während des Umschmelzprozesses ortsfest angeordnet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersatz (14) mit einem wassergekühlten, in die Kokille (13) eingreifenden Bodenteil versehen ist, dessen Oberfläche nicht höher als der untere den Block (19) formierende Kokillenunterteil (18) ist.

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3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (6) starr an Elektrodenarmen "befestigt sind, die ihrerseits starr mit der tragenden Ketallkonstruktion und dem Unt ex satζ verbunden sind.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenarme auf einer abnehmbaren, starr an der tagenden Metallkonstruktion befestigten Traverse (4) befestigt sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare Traverse (4) starr zu dieser befestigte Stromabnehmer (8) zur Zuleitung des Stromes zu den Elektrodenarmen auflast.

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