DE2131891B2 - Vorrichtung zum Stranggießen von Rohren nach dem Elektro-Schlacke-Umschmelz-Verfahren - Google Patents

Description

befindet sich ein ringförmiger Schlackenraum W, der im Vertikalschnitt trichterförmig ist In diesem Schlackenraum W befindet sich ein Sumpf mit geschmolzener Schlacke. Die Stranggießkokille B ist so angeordnet, daß die unteren Enden der Metallelektroden A1 bis A 4 und A'l bis /4'4 jeweils im Mittelpunkt der oberen in Fig. 1 dargestellten Abschnittskontur des ringförmigen Schlackenraumes W liegen. Die Konturen des vertikalen Abschnitts der einzelnen Teile des Schlackenraumes W sind unter Beriicksichtigung der Beziehungen zwischen den Abmessungen des herzustellenden gebogenen Rohres und der Metallelektroden A1 bis A4 und A'\ bis /Γ4 ausgebildet

Außenform öl und Kern B 2 bilden in Verbindung mit den? Schlackenraum W den formgebenden Teil Y der Stranggießkokille B. Der Teil Y hat dieselbe Querschnittskontur und dieselbe Krümmung wie das herzustellende gebogene Rohr. Er ermöglicht die Bildung eines Raumes für die Metallschmelze M und damit das Arbeiten nach dem ESU-Verfahren. Das geschmolzene Metall wird durch die Erstarrungswirkung der Stranggießkokille B fest, so daß fortlaufend ein einheitliches gebogenes Rohr P entsteht. Form und Abmessungen des formgebenden Teiles Y stimmen mit den Abmessungen des herzustellenden Rohres überein.

In F i g. 1 bezeichnet P ein gebogenes Rohr mit der Wanddicke t, einem vom Krümmungsmittelpunkt O ausgehenden Innenradius r, und einen Außenradius r₂. OL ist eine horizontale Ebene durch den Punkt O.

Zum Herstellen eines um den Punkt O gebogenen Rohres P, dessen unterer Rand um den Mittelpunktwinkel θ verschwenkt unter der horizontalen Ebene OL /iegt, müssen beim Verschwenken eines Armes K um einen Mittelpunktswinkel d θ pro Zeiteinheit die Abmessungen der Formteile so gewählt werden, daß sie die Metallschmelze aufnehmen können. Das geschmolzene Metall wird abgekühlt, erstarrt in diesem Raum und ergibt das Element Δ Ρ des gebogenen Rohres P.

Die schwenkbaren Gliedere zum Abziehen des gebogenen Rohres bestehen aus einem Arm K, der an einer senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Welle befestigt ist und durch den Krümmungsmittelpunkt O geht und aus einem Anfangteil ρ des Rohres P. Der Arm K wird mit vorbestimmter Winkelgeschwindigkeit durch einen (nicht dargestellten) Motor geschwenkt, der mit der vertikalen Welle gekuppelt ist. Das Anfangsteil ρ ist so geformt, daß es dieselben Abmessungen wie das herzustellende gebogene Rohr hat. Es wird in einer Bahn mit derselben Krümmung wie die des Rohres bewegt, das durch Schwenken des Armes K entsteht. Damit wird das Element ΛΡ des Rohres P von der Stranggießkokille B abgezogen. Bei Beginn der Herstellung des Rohres P dient das Anfang^teil ρ zum Schließen des Bodens des formgebenden Teiles Y der Stranggießkokille B.

Bei der Herstellung eines gebogenen Rohres mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit oder durch Abziehen des Rohres P mit άθ pro Zeiteinheit gemäß der Erfindung muß die Schmelzgeschwindigkeit der Metallelektroden A 1 bis A 4 und A'l bis A'A in den von ihnen mit Metallschmelze zu versorgenden Teilen des formgebenden Teiles Y allmählich ansteigen. Deshalb werden die Metallelektroden gemäß der Erfindung mit verschiedenen Querschnittsflächen gleichzeitig mit derselben Spannung und derselben Stromdichte geschmolzen und die Tiefe des Schlakkenraumes W nimmt von der Innenseite zur Außenseite des gekrümmten Rohres gleichmäßig zu. Obgleich die Stromdichte in den Metallelektroden A1 bis AA und A'l bis A'A gleich ist, ändert sich der Widerstand, und die Abschmelzleistung wird der Formel W/R entsprechend im Ergebnis größer, so daß die Elektroden die erforderliche Schmelzmenge in den formgebenden Teil Y geben. Hierfür ist es erforderlich, die Querschnittsflächen 51 bis S 4 und S'l bis S'4 der Elektroden und ihre Anordnung mit den Abmessungen des gebogenen Rohres P abzustimmen, einen geeigneten Winkel θ zu wählen und den Widerstand R entsprechend zu verändern.

Bei der Vorrichtung zum Stranggießen gebogener Rohre nach der Erfindung werden die Elektroden A 1 bis /4 4 und A'l bis A'4 der Anordnung A mit konstanter Geschwindigkeit abwärts bewegt. Der Boden des formgebenden Teiles wird vorher mit dem Anfangsteil ρ verschlossen und eine entsprechende Menge geschmolzener Schlacke wird im Schlackenraum gehalten. Dann werden die Elektroden in die geschmolzene Schlacke getaucht und stellen mit der Stromquelle einen Stromkreis her. Dadurch wird das ESU-Verfahren in Gang gesetzt, durch das die vorderen Enden der Elektroden schmelzen und das geschmolzene Metall sich im formgebenden Teil Y sammelt. Das geschmolzene Metall M kühlt ab und erstarrt in der Stranggießkokille B. Zu diesem Zeitpunkt wird der Teil der Metallschmelze, der das Anfangsteil ρ berührt, mit diesem verschmolzen. Sobald sich die Metallschmelze im formgebenden Teil Y gesammelt hat und zu erstarren beginnt, läuft der Antriebsmotor des Armes K mit einer Winkelgeschwindigkeit d θ pro Zeiteinheit und schwenkt den Arm K in der Richtung des Pfeiles Z; dadurch wird das Anfangsteil ρ in derselben Richtung geschwenkt und das Element P des gebogenen Rohres wird gleichmäßig von der Stranggießkokille B — ein Rohr P mit der gewünschten Krümmung bildend — abgezogen.

Das mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellte Rohr aus beliebigem Material ist fehlerfrei und im Vergleich zu herkömmlichen Erzeugnissen von besserer Qualität.

Hierzu 1 Blatt Zaichnungen

Claims (2)

1 2 wjd, als an den näher am Kriimmungsmittelpunkt Patentansprüche: liegenden Stellen. Dies erklärt sich folgendermaßen: Ein größerer Elektrodenquerschnitt allem würde

1. Vorrichtung zum Stranggießen von Rohren noch nicht genügen, um mehr Elektrodenmaterial nach dem Elektro-Schlacke-Umschmelz-Verfah- 5 abzuschmelzen, wenn die Abschmelzleistung nicht ren die eine Stranggießkokille mit zentralem Dorn ebenfalls erhöht werden soll. Die AbschmeWeistung und eine Vielzahl von über der Kokille ringför- erhöht sich dadurch, daß mit dem größeren Elekmig verteilten Elektroden aufweist, dadurch trodenquerschnitt auch der Querschnitt der Schlackegekennzeichnet, daß der formgebende TeU säule größer wird, die vom Strom durchflossen wird. (Y) der Stranggießkokille (B) gekrümmt ist und io Eine Schlackesäule mit vergrößertem Querschnitt hat daß die von dem Krümmungsmittelpunkt (O) ent- einen geringen Widerstand. Da an allen Elektroden fernteren Elektroden eine größere Querschnitts- die gleiche Spannung liegt, errechnet sich die Abflache (S₄ > S₃ > S^S₁; S₄'>S'>S'>S₁O Schmelzleistung nach der Formel UVR. Ein vernnals die näher am Krümmungsmittelpunkt Hegen- gerter Widerstand führt also zu einer erhöhten Abden Elektroden aufweisen. 15 Schmelzleistung. Demnach sind der Elektrodenquer-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- schnitt und die Abschmelzleistung an den jeweiligen kennzeichnet, daß der über dem formgebenden Gußmassebedarf angepaßt.

Teil der Stranggießkokille (B) vorgesehene Wegen des fehlenden Ausgleichs des Metall-Schlackenraum (WO an den vom Krümmung»- Schmelzespiegels bei der erwähnten Grenzgeschwinmittelpunkt (O) entfernteren Stellen eine größere ao digkeit ist zwar der Abstand zwischen dem Metall-Tief e als an den näher am Kriimmungsmittelpunkt Schmelzespiegel und den Elektroden an den vom (O) liegenden Stellen aufweist. Kriimmungsmittelpunkt entfernteren Stellen größer

als an den näher am Krünimungsmittelpunkt hegenden Stellen; die dadurch bedingte Erhöhung des

25 Durchgangswiderstandes im Schlackebad an den vom

Krünijiungsmittelpunkt entfernteren Stellen fällt jedoch gegenüber der Widerstandserniedrigung nicht

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Strang- ins Gewicht, die durch die Querschnittserweiterung gießen von Rohren nach dem Elektro-Schlacke-Um- bedingt ist. Im übrigen ist das durch den fehlenden schmelz-Verfahren, die eine Stranggießkokille mit 30 Ausgleich bedingte Gefälle des Metallschmelzespiezentralem Dom und eine Vielzahl von über der Ko- gels in der Praxis sehr gering, kille ringförmig verteilten Elektroden aufweist. Es soll noch erwähnt werden, daß auch eine Vor-

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (DT-OS richtung zum Stranggießen von Rohren nach dem 1817064). Mit der bekannten Vorrichtung werden ESU-Verfahren bekannt ist (DT-AS 1 281 115), bei gerade Rohre hergestellt. 35 der die Stranggießkokille zwar keinen zentralen Dom

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufweist, jedoch gekrümmt ist. Der von der Strang-Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu gießkokille abgezogene Strang wird zunächst bogengestalten, daß mit dieser gekrümmte Rohre hergestellt förmig geführt und dann gerade gerichtet. Darüber, werden können. wie die Elektroden bei dieser Vorrichtung ausge-

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, 40 bildet sind, ist nichts bekannt.

daß der formgebende Teil der Stranggießkokille ge- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

krümmt ist und daß die von dem Krümmungsmittel- Zeichnung im Prinzip dargestellt und wird im folgenpunkt entfernteren Elektroden eine größere Quer- den näher beschrieben. Es zeigt schnittsfläche als die näher am Krümmungsmittel- Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorpunkt liegenden Elektroden aufweisen. 45 richtung zum Stranggießen im Vertikalschnitt mit

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt folgende starker Vergrößerung der Mittelpunktswinkel, Überlegung zugrunde: Bei der Herstellung eines Fig. 2 eine schematische Darstellung der Quer-

gekrümmten Rohres wird auf der vom Krümmungs- schnittsformen und der Anordnung der Metallelekmittelpunkt entfernteren Seite mehr Gußmaterial be- troden.

nötigt. Bei einer langsamen Abzugsgeschwindigkeit 50 Nach F i g. 1 und 2 sind die Metallelektroden in wird dem dadurch Rechnung getragen, daß sich der zwei Gruppen A1, A 2, A 3, A 4 und A'l, A'2, A'3, j Spiegel der am Grunde des Schlackebades befind- A'4, der Querschnittskontur des herzustellenden ge-

j liehen Metallschmelze ständig ausgleicht. Bei einer bogenen Rohres entsprechend, angeordnet. Sie wer-

Steigerung der Geschwindigkeit tritt schließlich der den durch (nicht dargestellte) Antriebe mit voraus-

Punkt ein, daß das abgeschmolzene Metall beim 55 bestimmter Geschwindigkeit senkrecht nach unten Auftreffen auf dem Grund des Schlackebades sofort bewegt. Die in F i g. 2 gezeigten Querschnittsflächen erstarrt und abgezogen wird. Während bei den näher Sl bis S4 und S'l bis S'4 der Metallelektroden Al am Kriimmungsmittelpunkt liegenden Stellen die bis A 4 bzw. A'l bis /4'4 sind so bemessen, daß sie Dichte der abgezogenen Rohrwandung noch befrie- an der dem Mittelpunkt der Krümmung des gebogedigend sein kann, kann bereits an den von dem 60 _nen Rohres nahen Seite sehr klein und an der vom Kriimmungsmittelpunkt entfernteren Stellen wegen Krümrnungsmittelpunkt des Rohres abgewandten des hier höheren Bedarfs an Material eine Unter- Seite so groß wie möglich sind. Die Maßverhältnisse brechung auftreten. dieser Querschnittsflächen sind S1<S2<S3<S4

Dem trägt die Erfindung dadurch Rechnung, daß und Sl = S'l, S2 = S'2, S3 = S'3 und S4 = S'4. die Elektrodenquerschnitte an den Abstand vom 65 Die Stranggießkokille B besteht aus einer Außen-Kriimmungsmittelpunkt angepaßt sind. Dadurch wird form Bl und einem wassergekühlten Kern B 2, die erreicht, daß an den von dem Kriimmungsmittelpunkt beide unmittelbar unter den Elektroden A angeordnet entfernteren Stellen mehr Metall abgeschmolzen sind. Zwischen der Außenfonn Bl und dem Kern B 2