DE2059385C3 - Anordnung eines Isolierkörpers in einer Kokille beim Elektroschlacken-Umschmelzverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung eines Isolierkörpers in einer Kokille beim Elektroschlacken-Umschmelzverfahren zur Vermeidung von Wärmeverlusten.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 817 124 sind Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von durch Elektroschlackenumschmelzen gebildeten Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, bekannt, bei denen die relative Lage des Spiegels des abgeschmolzenen Metalls gegenüber der Kokille so gesteuert wird, daß sich die auf dem abgeschmolzenen Metall schwimmende Schlackenschicht zur Gänze im oberen, wärmeisolierten oder nur wenig wärmeleitenden Höhenbereich der Gießformwand der Kokille befindet. Für eine zur Durchführung dieses Verfah-Kokille in horizontaler Richtung zu unterteilen, wobei ihr oberer Teil zumindest auf seiner die Gießformwand bildenden Innenseite aus einem wärmeisolierenden, vorzugsweise keramischen Material besteht. Auf diese Weise kann die durch den oberhalb des ungeschmolzenen bereits erstarrten Metallblocks liegenden Teil der Gießformwand austretende Wärme verringert werden, jedoch geht durch Abstrahlung aus dem Zwischenraum zwischen der Kokille und der Elektrode noch erheblich Wärme verloren. Zudem wird die Wärme schnell von dem Raum unterhalb der Elektrode über das Schlackenbad verteilt, wodurch die Abschmelzgeschwindigkeit begrenzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eines Isolierkörpers in einer KokiP·; heim Elektroschlaek^n-Umschmelzverfahren anzugeben, die es ermöglicht, die Wärmeverluste weiter einzuschränken und an der Spitze der Elektrode eine Wärmekonzentration hervorzurufen, die ein schnelles Abschmelzen der Elektrode gewährleistet.

Dies wird bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein die Abschmelzelektrode konzentrisch umgebender Schirm mit einem flanschartig ausgebildeten oberen Ende auf der oberen Stirnfläche der Kokille unter Zwischenlage eines elektrisch isolierenden Abstandskörpers aufliegt.

Vorteilhaft ist die Höhenlage des Schirmes durch Zwischenlage von Abstandskörpern unterschiedlicher Stärke veränderbar.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines die Abschmelzelektrode konzeninsch ""!gebenden o„u:__s ,.,ird nicht nur die Wärmeabfuhr durch die Kokilienwandung vermindert, sondern es wird auch die Wärmeabstrahlung aus dem Raum zwischen der Abschmelzelektrode und der Kokille verringert und darüber hinaus wird eine Konzentration der Warme an der Spitze der Abschmelzelekrode erzielt die ein schnelles Abschmelzen der Elektrode gewährleistet und im darunterliegenden flüssigen Metall eine intensive Wärmeströmung hervorruft, die die Erstarrungsbedingungen und damit die Struktur des zu erschmelzenden Blockes wesentlich verbessert.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausfuhrunesbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine erfindungsgemaße Anordnung im Vertikalschnitt dargestellt ist.

Die erfindungsgemaße Anordnung enthalt eine Kokille 1 mit Untersatz 2 und Abschmelzelektrode 3. Zur relativen Verschiebung der Kokille 1 des Untersatzes! und der Abschmelzelektrode 3 in vertikaler Richtung sind (aus der Zeichnung nicht ersichtliche) Antriebe vorgesehen.

An der oberen Stirnfläche der Kokille 1 befindet sich ein Flansch 4 zum Befestigen eines Außenflansches 5 eines Schirmes 6, der durch eine Zwischenlage 7 elektrisch gegen die Kokille 1 isoliert ist. Der Schirm 6 besitzt zylindrische Form und dient zum Konzentrieren der Wärme, die in der Schlacke entwickelt und von der Elektrode 3 ausgestrahlt wird, sowie zum Schutz der Wände der Kokille 1 gegen Überhitzung.

Der Schirm 6 ist koaxial zur Abschmelzelektrode 3 und Kokille 1 angeordnet. Er ist so tief in die in der Kokille 1 befindliche flüssige Schlacke eingetaucht, daß die schmelzzone der Abschmelzelektrode 3 abgeschirmt wird. Dadurch kommt es ohne große Enerßieverluste zu einem schnellen Abschmelzen der Abschmelzelektrode 3.

Der Schirm 6 kann um ein Maß nachgeschoben werden, das dem Schirmabbrand während mindestens einer Schmelze entspricht. Hierbei soll die Zwischenlage? jeweils so dick sein, daß der Schirm 6 so tief wie vorgesehen in die Schlacke eintauchen kann. Der Schirm 6 kann, falls er keinen Flansch 5 besitzt, durch eine Klemmvorrichtung, die auf der Zwischenlage 7 über der Stirnfläche der Kokille 1 montiert ist, festgehalten werden.

Der Schirm 6 kann eine der Abschmelzelektrode ähnliche Form besitzen oder aus einzelnen Platten zusammengesetzt sein.

Die Anordnung wird wie folgt betrieben: Der Schirm 6 wird vor dem Beginn des Umschmelzen in die Kokille 1 eingesetzt, und sein Flansch 5 wird am Flansch 4 der Kokille befestig*, wobei zwischen den Flanschen die Zwischenlage 7 angeordnet wird. Dann wird die Kokille 1 auf den Untersatz 2 aufgesetzt und in den Kokillenraum eine Schlackenmischung eingeschüttet. Die an die elektrische Stromquelle angeschlossene Abschmelzelektrode 3 wird koaxial zur Kokille in deren Hohlraum eingeführt. Es entstehen, wenn die Abschmelzelektrode 3 die Schlackenmischung berührt, zwischen ihr und dem Untersatz Lichtbogen, wobei Wärme entwickelt und die Schlackenmischung geschmolzen wird.

Die Abschmelzelektrode taucht dann in die flüssige Schlacke ein. Während des Abschmelzens der Abschmelzelektrode 3 steigt das Niveau der flüssigen

Schlacke und des flüssigen Metalls, was zur Folge hat, daß die untere Stirnfläche des Schirmes 6 in die Schlacke eintaucht. Von nun an wurden die Kokille 1 und die Abschmelzelektrode 3 zusammen mit einer Geschwindigkeit verschoben, die der Blockaufschmelzgeschwindigkeit entspricht. Infolge de starren Befestigung des Schirmes 6 an der Kokille 1 wird ein konstatier Abstand zwischen Schirm und Oberfläche des flüssigen Metallbades während des ganzen Schmelzvorganges aufrechterhalten.

Vor Beginn des Umschmelzvorganges kann auch zuvor geschmolzene Schlacke in den Hohlraum der Kokille eingegossen werden.

Vor Beginn der nächsten Schmelze wird die Dicke der Zwischenlage 7 um ein Maß vermindert, das ungefähr gleich der Länge des abgebrannten Teiles des Schirmes ist.

Versuche haben gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung die Umschmelzleistung beim F.lektroschlacken-LJmschmelzen erhöht und der Stromverbrauch je Tonne umgeschmolzenen Metalls erheblich «esenkt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung eines Isolierkörpers in einer Kokille beim Elektroschlacken-Umschmelzverfahren zur Vermeidung von Wärmeverlusten, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Abschmelzelektrode (3) konzentrisch umgebender Schirm (6) mit einem flanschartig ausgebildeten oberen Ende (5) auf der oberen Stirnfläche der Kokille unter Zwischenlage eines elektrisch isolierenden Abstandskörpers (7) aufliegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage des Schirmes durch Zwischenlage von Abstandskörpern (7) unterschiedlicher Stärke veränderbar ist.