DE2115669C3

DE2115669C3 - Verfahren zur Erzeugung von hohlen Metallblöcken durch Elektroschlacke-Umschmelzen und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2115669C3
Application number: DE19712115669
Authority: DE
Inventors: Wiktor L. Artamonow; Alexandr M. Kasan' Belenkij; Semen J. Grinschpon; Weniamin A. Moskau Ischun'kin; Leonid A. Kamenskij; Sysenko Anatolij P. Kulebaki; Boris I. Medowar; Boris E. Paton; Leonid W. Pawlow; Walerij G. Popow; S. Rudol'f; Anatolij I. Schewcow; Alexandr M. Kasan' Toschtschew; Leontij W. Tschekotilo; Alexandr B. Wernik
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: 1970-04-06
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1974-09-19
Also published as: SE355972B; DE2115669B2; FR2085866A1; DE2115669A1; SU320174A1; ATA273171A; FR2085866B1; AT325792B; CA939755A

Description

^SC ü'ieses Verfahren ist wirtschaftlicher und gewährleistet die Herstellung von Blöcken, die an ihrer Innenfläche keine Risse aufweisen und folglich keiner spanabhebenden Bearbeitung bedurcn. Das Fehlen von Rissen erklärt sich durch die Ausschaltung von Zuekräfien in der Schicht des am Dorn erstarrenden Metalls Das besagte Verfahren gestattet es auch, einen konischen Hohlraum in den Blöcken zu erhal-

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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Erzeugung von hohlen Metallblöckcn und auf Einrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren.

Bekannt ist ein Verfahren zur Erzeugung von hohlen Mctallblöcken durch Elektroschlacke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden in einer gekühlten Kokille mit ringförmigem Untersatz und zum Bilden des Blockhohlraums bestimmtem Dorn. Gemäß diesem Verfahren wird ein mit seinem verbreiterten Teil nach oben weisender Dorn verwendet, der während des Schmelzvorgangs aus dem zu formenden Block in Richtung dessen. Ers'arrcns, d. h. nach oben herausgezogen wird, wie es auch aus der normalen

Zweckmäßigeweise wird der Dorn nach unten bei feststehender den Block aufnehmender Kokille

beweet. ... ,

Hierbei ist ein Antrieb geringer Leistung erforderlich. .

Man kann die Kokille mit dem Block bei feststehendem Dorn nach oben verschieben. Dies ermöglicht es. die Vertiefung des unteren Teils der Einrichtung in den Boden auszuschließen.

Man kann die Kokille mit dem Block nach oben bei gleichzeitiger Abwärtsbewegung des Dorns verschieben. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, das Vertiefen des unteren Einrichtungsteils in den Erdboden zu vermindern und die Transportierung des erschmolzenen Blocks zu erleichtern.

Zur Durchführung des Verfahrens wurde eine Einrichtung zur Erzeugung von hohlen Metallblökken geschaffen, die eine Säule mit einem Elektrodenhalter, an eine Stromspeisequelle anschließbare Abschmclzelcktroden und eine gekühlte Kokille mit ringförmigem Boden, einen gekühlten, zum Bilden des Hohlraums des Blocks bestimmten Dorn sowie Antriebe zum Herausziehen des Dorns aus dem

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Block, zum Verschieben der Kokille und zum Verschieben des Elektrodenhalters enhiilt, bei welcher gemäß der Erfindung der Dorn nuch unten verbreitert ausgeführt ist und eine Länge hat, die die Lunge des zu formenden Blocks übersteigt.

Eine solche Einrichtung ist einfacher in der Herstellung, betriebssicherer und bequemer bei der Bedienung.

Man kann die Kokille mit abnehmbarem ringförmigem Boden ausführen und die Einrichtung mit jo einem Wagen zum Entfernen des Blocks ausstatten.

Hierdurch wird der Prozeß des Abstreifen;, des Blocks und dessen Transportierung vereinfacht.

Man kann den Dorn an die Stromspeisequelle anschließen. Dies bietet die Möglichkeit, den Strom im Schlackenbad gleichmäßiger zu verteilen und die Blockqualität zu verbessern.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezugnahmc auf die Zeichnung beschrieben, in welcher die Einrichtung in Seitenansicht mit teilsveisem Schnitt schematisch dargestellt ist.

Die Einrichtung zur Erzeugung »on hohlen Metallblöcken durch Elektroschlacke-Umschmelzen besitzt eine Kokille 1 mit ringförmigem Boden 2 und cinen zum Bilden eines Hohlraums in einem Block 4 bestimmlen Dorn 3. Der Dorn 3 ist nach unten verbreiten ausgeführt und hat eine Länge, welche die Lange des zu formenden Blocks 4 übersteigt.

Zum Festhalten und Verschieben von Abschmelzelektroden 5 ist eine Säule 6 mit Elektrodenhalter 7 und Antriebe zur Verschiebung desselben \orgesehen. Die Abschmelzelektroden 5 und die Kokille 1 mit dem ringförmigen Boden 2 sind an eine Stromspeisequelle 9 mittels elektrischer Leitungen 10 angeschlossen. Der Dorn 3 kann auch an die Stromspeisequelle geschaltet sein. Zur vertikalen Bewegung des Dorns3 ist ein Antrieb 11 vorhanden. Die Einrichlung besitzt einen Antrieb 12 zur Verschiebung der Kokihe 1 samt dem Block 4 in vertikaler Richtung. Die Einrichtung kann über einen Wagen 13 zur Transportierung des Blocks 4 verfugen, wenn die Kokille 1 mit abnehmbarem Boden 2 ausgeführt wird.

Die Einrichtung, welche das erfindungsgemäße Verfahren realisiert, arbeitel folgenderweise.

In den Hohlraum des ringförmigen Bodens 2 der Kokille 1 wird von unten her der nach unten verbreilerte Dorn 3 bis zu einer Lage eingeführt, bei welcher lcein Spalt zwischen Boden 2 und Dorn 3 besteht. In tlen durch die Kokille 1, den Boden 2 und den Dorn 3 gebildeten Ringraum werden von oben her dic Abschmclzelektroden5 eingeschoben. Dieser Ringraum wird zum Teil mit Schlacke gefüllt, und man beginnt mit dem Schmelzen der Abschmelzelek- !roden 5 nach dem üblichen Schema der Elektro-Schlaekc-Umschmelzung. Während des Schmelzern sind die Kokille I mit ringförmigem Boden 2 und der 2u formende Block 4 unbeweglich.

Mit der fortschreitenden Vergrößerung des zu formenden Blocks4 wird der nach unten verbreiterte Dorn mit einer Geschwindigkeit abwärts bewegt, die ein freies Sthwinden des zu formenden Hohlblocks 4 sicherstellt und ein Festklemmen des Doms durch den Block 4 ausschließt.

Hierbei entstehen an der Berührungsstelle des Dorns 3 mit dem Block 4 Druckkräfte, welche längs der Blockachse wirken und die Schicht des am Dorn 3 erstarrten Metalls verdichten. Das Fehlen von am Block 4 an der Stelle seines Kontakts mit dem Dorn 3 angreifenden Zugkräfte schaltet das Auftreten von Kerben, Rissen und anderen Fehlern an der Innenflache des Blocks 4 aus.

In einem anderen Durchführungsbeispiel für das Verfahren kann die Kokille 1 zusammen mit dem zu formenden Block 4 nach oben mit einer Geschwindigkeit verschoben werden, die ein freies Schwinden des zu formenden Blocks 4 bei feststehendem Dom 3 gewährleistet. Hierbei wird der zu formende Block 4 vom Dorn 3 abgezogen.

Der Dorn 3 kann aus dem Block 4 auch in dem Falle herausgezogen werden, wenn gleichzeitig der Dorn 3 nach unten und die Kokille ί mit dem Block 4 nach oben verschoben werden. Man kann zur gleichen Zeil und in c-ir gleichen Richtung (nach oben oder nach unten) die Kokille 1 mit dem Block4 und den Dorn 3 bewegen, jedoch P¹It unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die ein allmähliches Herausziehen des Dorns 3 aus dem Block 4 gcwährleistcn.

Für ein freies Schwinden des zu formenden Blocks 4 sorgt man, indem man die entsprechende Konizität des Dorns 3 und sdne Bewegungsgcschvvindigkeit wählt. Die Bewegungsgeschwindigkeit und die Länge des Dorns 3 stehen in umgekehrter Abhängigkeit von seiner Konizität.

Nach Beendigung der Schmelze wird die relative Bewegung des Dorns 3 oder der Kokille I mit dem Block 4 so lange fortgesetzt, bis der Dorn 3 aus dem Hohlraum des Blocks 4 austritt oder zwischen Dorn 3 und der Innenfläche ties Blocks4 ein Spalt entsteht, welcher ein Festklemmen ties Dorns 3 verhindert.

Nach vollständigem Entfernen des Dorns 3 aus dem Block 4 wird der letztere aus der Kokille 1 mit Hilfe von Hebezügen herausgenommen. Ist die Kokille 1 mit abnehmbarem Boden 2 ausgeführt, so wird er von der Kokille I getrennt, indem er zuvor auf den Wagen 13 aufgesetzt wird. Die Kokille 1 wird mit Hilfe eines Antriebs 12 vom Block 4 abgehoben und der Block 4 zusammen mit dem abnehmbaren Boden2 auf dem Wagen 13 in der gewünschten Ridilung befördert.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind zur Ilerstellung von Hohlblöcken unterschiedlicher Gestalt und von unterschiedlichen Abmessungen, darunter auch von Großblöcken geeignet.

Zu den Vorzügen der Einrichtung zähkn einfache Konstruktion, bequeme Bedienung und sicherer Betrieb.

Das Verfahren und die Einrichtung können bei der Herstellung von Huhlblöckeii unter Verwendimg anderer metallurgischer Vorgänge angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von hohlen Metallblöcken durch Elektroschlacke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden in einer gekühlten Kukille mit ringförmigem Boden und einem zum Bilden eines Blockhohlraums bestimmten Dorn, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach unten verbreiterter Dorn (3) verwendet wird, welcher aus dem Block (4) in Richtung, die der Er- starrungsrichtung des Blocks (4) bei dessen fortschreitendem Aufschmelzen entgegengesetzt ist, mil einer Geschwindigkeit herausgezogen wird, die ein freies Schwinden des Blocks gewährleistet und ein Festklemmen des Doms (3) durch den Block (4) ausschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) nach unten bei feststehender, den Block (4) aufnehmender Kokille (1) besvegt wird.

3. Verfahren räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (1) mit dem Block (4) nach oben bei feststehendem Dorn (3) verschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (1) mit dem Block (4) nach oben bei gleichzeitiger Abwärtsbewegung des Doms (3) verschoben wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erzeugung von hohlen Metallblöcken nach Ansprüchen 1 bis 4, die eine Säule mit einem Elektrodenhalter, an eine Stromspeisequelle anschließbare Absrhmelzo'.ektroden und eine gekühlte Kokille mit ringförmigem Boden, einen zum Bilden des Blockhohliaums bestimmten Dorn und Antriebe zum Herausziehen des Dorns aus dem Block, zum Verschieben der Kokille und zum Verschieben des Elektrodenhalters enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) nach unten verbreitert ausgeführt ist und eine Länge hat, welche die Länge des zu formenden Blocks (4) übersteigt.

6. Einrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (1) mit einem abnehmbaren ringförmigen Boden (2) verschen und ein Wagen (13) zum Entfernen des Blocks (4) vorhanden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (3) an eine Stromspeisequelle (9) angeschlossen ist.

ik beispielsweise durch die österreichische { ^2?7 bekannt ist. Hierbei wird die ESSt des Blocks, die an dem Dorn anhegt, der ZuSformung ausgesetzt. Infolgedessen entsteh η an derTnnSfl&che des Blocks Kerben und Risse weiche die Blockqualität vermindern.

^R DtaJ Ä ™* ^R'^{sse könne},^{n bei dCr DrUCkbe}arbeitung unmöglich beseitigt werden.

Zur Beseitigung der genannten Fehler in den Blöcken ist die spanabhebende Bearbeitung ihrer In-SSe di mit Metall- und Zeitverlusten sow.e ff Aufwendungen für eine zusätzliche Ausrüstung verbunden ist, erforderlich. . . . .

Zweck der vorliegenden Erfindung ist d.e Bese.üeune der erwähnten Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein VeVtahren und eine Einrichtung zur wirtschaftlicheren Erzeugung von hohlen Metallblocken mit e.ner olchen Ausführung und Verschiebung des Dorns zu Sen, daß, infolge der Verhinderung der Rißb.lduna an der Innenfläche des B ocks, die he.sidlung vorTBIöcken besserer Qualität sichergestellt w.rd.

Diese Aufgabe ist gelöst durch Entwickeln eines Ve?a rens zum Erzeugen von hohlen Metallblöcken durch Elektroschlackc-Umschme lzung von Abschmelzelektroden in einer gekühlten Kokille mit ringförmig Untersatz und e.nem zum Bilden des Hohlraums des Blocks bestimmten Dom, wobei erfinduneseemäß ein nach unten verbreiterter Dorn erwenft wird, welcher aus dem Block in Richtung, die der Erstarrungsrichtung des Blocks be. dessen fortschreitendem Aufschmelzen entgegengesetzt ,st, mit einer Geschwindigkeit herausgezogen w.rd. d.e ein freies Schwinden des Blocks gewährleistet und ein Festklemmen des Dorns durch den Block aus-