DE2138662A1

DE2138662A1 - Method for preventing shrinkage voids and cavities in steel blocks

Info

Publication number: DE2138662A1
Application number: DE19712138662
Authority: DE
Inventors: Lloyd R. Glenshaw Pa. Cooper (V.StA.). P
Original assignee: Heppenstall Co., Pittsburgh, Pa. (V.StA.)
Priority date: 1970-10-14
Filing date: 1971-08-03
Publication date: 1972-06-08
Also published as: FR2112295A1; GB1366707A; FR2112295B1; DE2138662B2

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · DipL-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, KölnDr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, patent attorneys, Cologne Anlage AktenzeichenAttachment file number

zur Eingabe vom VA// Name d. Anm. HEPPENSTALL COMPANYfor entering the VA // name d. Note: HEPPENSTALL COMPANY

Verfahren zum Verhindern von Schwindungshohlräumen und LunkernMethod for preventing shrinkage cavities and blowholes

in Stahlblöckenin steel blocks

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Erzeugen großer Stahlblöcke und insbesondere auf ein Verfahren zum Erzeugen großer Stahlblöcke mit verbrauchbaren Vakuumlichtbogen-Wärmhauben, um einen großen festen Block zu erhalten, der frei von einem mittleren Hohlraum oder Trichterlunker ist, was ein allgemein bekanntes Problem beim Gießen großer Blöcke darstellt·The invention relates to methods of making large billets of steel and, more particularly, to a method of making large steel blocks with consumable vacuum arc heating hoods to obtain a large solid block free of a central cavity or funnel cavity, which is a well-known problem when casting large blocks

Bei der Erzeugung von Stahlblöcken für spätere Schmiede- oder Walzvorgänge besteht das übliche Verfahren darin, daß der flüssige Stahl in gekühlte Eisenformen mit der gewünschten Querschnittsfläche und Höhe abgegossen wird, die den flüssigen Stahl aufnehmen, und daß ein fester Stahlblock erzeugt wird, der für den Schmiede- oder Walzvorgang erhitzt und gehandhabt werden kann.When producing steel blocks for later forging or rolling operations, the usual method is that the liquid Steel in cooled iron molds with the desired cross-sectional area and height is poured to absorb the molten steel, and that a solid steel block is produced, which can be heated and handled for the forging or rolling process.

Die Volumensänderung von Stahl beim Übergang aus dem flüssigen in den festen Zustand ist bekannt als die Folge von Schwindungshohlräumen und Lunkern in den Stahlblöcken. Bei vollständig desoxydierten und beruhigten Stählen ist es notwendig, einen Behälter oder eine Wärmehaube mit zusätzlichem flüssigen Stahl am oberen Ende des Blocks anzuordnen, um ein flüssiges Schmelzbad während eines Zeitraumes aufrecht zu erhalten,, der erforderlich ist, um dem flüssigen Stahl zu ermöglichen* in den Block zu fließen, während derselbe erstarrt und in seinem Volumen schrumpft. Wie den Erzeugern von Stahlblock©« in peinlicher Weise bekannt ist, ist diese Anstrengungc, fehlerfrei® Stahlblöcke ohne Schwindungshohlräume zu erzeugen* nicht immerThe change in volume of steel during transition from the liquid to the solid state is known as the result of shrinkage voids and voids in the steel blocks. For completely deoxidized and killed steels it is necessary to have a Place a container or a heat hood with additional liquid steel at the top of the block to create a liquid Maintain weld pool for a period of time, the is required to allow the molten steel * to flow into the ingot while it solidifies and is in its Volume is shrinking. As the producers of Stahlblock © «are embarrassingly aware, this effort is flawless® Producing steel blocks without shrinkage cavities * not always

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erfolgreich, selbst wenn die feuerfeste isolierte Wärmhaube am oberen Ende der Gußeisenform, die den Stahlblock enthält, bis zu 25 oder 30 % des gesamten abgegossenen Blockgewichts ausmacht. Dies gilt insbesondere, wenn das Gewicht und der Querschnitt des Blocks vergrößert und die für die vollständige Erstarrung erforderlichen ^iten entsprechend verlängert werden.successful even when the refractory insulated heating hood at the top of the cast iron mold containing the steel block accounts for up to 25 or 30% of the total cast block weight. This is especially true if the weight and cross-section of the block are increased and the length required for complete solidification is increased accordingly.

Es werden verschiedene Verfahren angewendet, um den Stahl im Behälter während der verlängerten Erstarrungsperiode genügend heiß/ti und flüssig zu halten. Diese Verfahren umfassen isolierende Deckel über dem oberen Ende der Wärmhaube, exothermische Pulver und/oder exothermische Auskleidungen in der Wärmhaube zwecks Einführung zusätzlicher Hitze, um den flüssigen Zustand aufrecht zu erhalten, elektrische Induktion rund um die Wärmhaube, einen elektrischen Lichtbogen am oberen Ende des flüssigen Stahls oder elektrischen Strom, der durch die flüssige Schlacke am oberen Ende des flüssigen Stahls hindurchgeht (Elektroschlakke). Various methods are used to keep the steel in the container to keep enough hot / ti and liquid during the extended solidification period. These procedures include isolating Lid over the top of the warming hood, exothermic powders and / or exothermic linings in the warming hood for the purpose of introducing additional heat to maintain the liquid state, electrical induction around the warming hood, an electric arc at the top of the molten steel or electric current that passes through the molten slag passes through the top of the liquid steel (electro-shock).

Diese Verfahren sind in unterschiedlichem Grade wirksam, indem sie flüssigen Stahl in den erstarrenden Block während des erforderlichen Zeitraumes einführen· Alle angewandten Verfahren haben jedoch einige schädliche Eigenschaften gemeinsam. Die erste besteht darin, daß bei Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes im Behälter derselbe der Oxydation und chemischen Veränderung unterworfen ist. Dies gilt mit oder ohne die flüssige Schlackenschicht und wird besonders bedenklich, wenn progressiv größere Blöcke die Verfügbarkeit eines Behälters mit flüssigem Stahl während zehn Stunden, zwanzig Stunden ©des* langer erfordern.These procedures are effective to varying degrees in that they keep liquid steel in the solidifying block during the required period Introduce period of time · However, all methods used have some harmful properties in common. The first is in that, if the liquid state is maintained in the container, the same of oxidation and chemical change is subject. This applies with or without the liquid slag layer and becomes particularly worrying when progressively larger Blocks require the availability of a container of liquid steel for ten hours, twenty hours longer.

Ein zweiter Hauptnachteil der üblichen Wänahaubenverfahren besteht darin, daß das flüssige Metall für das Volumen der Wärmhaube als Teil des flüssigen Stahls vorgesehen werden muß, der für das Produkt geschmolzen und abgegossen wird. Dies gilt auch;, obwohl es bekannt ist, daß das Produkt nur aus dem Block erhalten wird und daß das für das Volumen der Wärmhaube vorgesehene Metall vom gesamten Blockgewicht abgeschnitten und als Ausschuß-A second major drawback of conventional hooding methods is in that the liquid metal for the volume of the heating mantle must be provided as part of the liquid steel that for the product to be melted and poured off. This is also valid;, although it is known that the product is obtained only from the block and that that provided for the volume of the heating hood Cut off metal from the entire block weight and

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stahl vieggeworfen wird.steel is thrown away.

Die nachstehend beschriebene Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer verbrauchbaren Stahlelektrode mit der gleichen Zusammensetzung wie der abgegossene Block, die im Vakuum durch einen Lichtbogen zwischen dem unteren Ende der Elektrode und der oberen flüssigen Oberfläche des abgegossenen Blocks geschmolzen wird. Die Schmelzgeschwindigkeit wird durch die Spannung des durch die Elektrode hindurchgehenden Stromes geregelt und wird derart sein, daß das Schrumpfen des Blocks durch den flüssigen Stahl, der von der verbrauchbaren Elektrode abgeschmolzen wird, vollständig kompensiert wird.The invention described below relates to the use a consumable steel electrode with the same composition as the cast block, which is placed in a vacuum by a Arc melted between the lower end of the electrode and the upper liquid surface of the cast block will. The melting rate is regulated by the voltage of the current passing through the electrode and is be such that the shrinkage of the block by the molten steel melted from the consumable electrode, is fully compensated.

Der Druck in der Kammer, welche den Block, die Elektrode und den Lichtbogen über dem flüssigen Schmelzbad im Block enthält, wird genügend niedrig sein, um einen stabilen Lichtbogen zum Schmelzen der verbrauchbaren Elektrode zu ^ermöglichen, vorzugsweise unterhalb eines Drucks von 0,6 mm Quecksilbersäule, entsprechend iem bekannten Verfahren des Vakuumlichtbogenabschmelzens. In der gleichen Weise wird der Druck genügend hoch sein, um den Verlust von Mangan und anderen gewünschten Elementen mit hohem Dampfdruck aus dem flüssigen Stahl auf ein Minimum herabzusetzen, vorzugsweise mindestens ein Druck von 0,3 mm Quecksilbersäule. Erforderlichenfalls kann der Druck durch Einführung eines inerten Gases, wie zum Beispiel Argon, in das Vakuumsystem nach oben geregelt werden, anschließend an den gewünschten Anfangsdruckbereich von 0,3 bis 0,6 mm Quecksilbersäule. Im Laufe des Vakuumlichtflb°bogen-Wärmhaubenzyklus kann dieser Druck auf mehrere Millimeter Quecksilbersäule bis zu 10 um oder sogar mehr erhöht werden, je nach der Schmelzgeschwindigkeit und der Stabilität des Lichtbogens,The pressure in the chamber containing the ingot, the electrode and the arc over the liquid weld pool in the ingot is sufficiently low to allow a stable arc to melt the consumable electrode, preferably below a pressure of 0.6 mm of mercury, corresponding to the known process of vacuum arc melting. In the same way the pressure will be high enough to prevent the loss of manganese and other desired elements with high vapor pressure from the liquid steel to a minimum, preferably at least a pressure of 0.3 mm of mercury. If necessary, the pressure can be increased by introducing an inert gas such as argon into the vacuum system are regulated, then to the desired initial pressure range of 0.3 to 0.6 mm of mercury. In the course of the vacuum light arc heating hood cycle this pressure can be increased to several millimeters of mercury up to 10 µm or even more depending on the melting rate and stability of the arc,

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Verhindern von Schwindungshohlräumen und Lunkern in Stahlblöcken, welches gekennzeichnet ist durch die Schritte der Bildung eines Körpers entgasten geschmolzenen Stahls in einer Blockform und die kontinuierliche Zuführung geschmolzenen Stahls durch Vakuumlichtbogen-The invention therefore relates to a method for preventing shrinkage cavities and cavities in steel blocks, which is characterized is degassed by the steps of forming a body of molten steel in a block shape and continuous Feeding of molten steel by vacuum arc

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abschmelzen einer Elektrode in den Körper geschmolzenen Stahls mit einer geregelten Geschwindigkeit, die im wesentlichen gleich ist dem Volumenverlust durch Schrumpfung bei der Abkühlung, bisder Stahlkörper erstarrt ist.melting an electrode into the body of molten steel at a controlled rate substantially equal to the volume loss due to shrinkage on cooling until the Steel body has solidified.

In der vorstehenden allgemeinen Beschreibung der Erfindung sind bestimmte Probleme des Bekannten und bestimmte Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung relativ zu diesen Problemen angegeben. Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in welcher zeigt:In the foregoing general description of the invention are identified certain problems of the prior art and specific objects, features, and advantages of the invention relative to those problems. Further objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to FIG Drawing in which shows:

fe Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Blockform und Vakuumkammer mit einer Gießpfanne zum Gießen eines Blocks gemäß der Erfindung,fe Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a block shape and Vacuum chamber with a ladle for casting a block according to the invention,

Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch die Form und Kammer der Fig. 1 mit einer verbrauchbaren Elektrode anstelle der Gießpfanne.Fig. 2 is a vertical longitudinal section through the mold and chamber of Fig. 1 with a consumable electrode in place of the Ladle.

In der Zeichnung ist ein typisches Erzeugungsverfahren gemäß der Erfindung dargestellt. Eine Gußeisenform 10 ist auf einer Gußeisenplatte 11 innerhalb eines Gehäuses 12 angeordnet, das eine Kammer rund um die Form 10 bildet. Das Gehäuse 12 ist mit einer Öffnung 13 versehen, die mit einer Vakuumpumpe von üblicher Form P verbunden ist, welche beim Vakuumströmungsentgasen verwendet wird und daher nicht dargestellt ist. Ein Deckel 14 wird auf dem Gehäuse 12 abgedichtet angeordnet und eine Pfanne 15, welche in die Form 10 zu gießendes geschmolzenes Metall enthält, wird auf den Deckel aufgesetzt. Die Kammer innerhalb des Gehäuses 12 wird auf einen gewünschten niedrigen Druck evakuiert und flüssiger Stahl 16 wird in die Gußeisenform 10 abgegossen nach dem bekannten Vakuumströmungsentgasungsverfahren. Die Vakuumströmungsentgasung ist ein bekanntes Verfahren und wird hier verwendet, um eines der Verfahren zum Gießen eines großen Blocks aus im Vakuum entgastem flüssigen Stahl zu veranschaulichen.In the drawing is a typical production process according to FIG Invention shown. A cast iron mold 10 is arranged on a cast iron plate 11 within a housing 12 which has a Chamber around the mold 10 forms. The housing 12 is provided with an opening 13 which is accessible by a vacuum pump of conventional shape P which is used in vacuum flow degassing and is therefore not shown. A lid 14 is on the Housing 12 is sealed and a pan 15 containing molten metal to be poured into the mold 10 is opened put the lid on. The chamber within housing 12 is evacuated to a desired low pressure and becomes more fluid Steel 16 is poured into cast iron mold 10 using the known vacuum flow degassing process. The vacuum flow degassing is a well known method and is used here to describe one of the methods of casting a large block out in a vacuum to illustrate degassed liquid steel.

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Nachdem das Abgießen des Stahls 16 in die Form 10 beendet ist, wird in der Kammer innerhalb des Gehäuses 12 der atmosphärische Druck wieder hergestellt und die Pfanne 15 entfernt. Ein Ofenkörper 17, der einen vakuumdichten Druckkolben 18 und einen Halter 19 für eine Elektrode 20 tragen kann, wird auf den Deckel aufgesetzt. Die Elektrode 20 besteht aus dem gleichen Material wie der Stahl 16. Der Druck im Gehäuse 12 wird wieder auf den gewünschten Ausgangsbereich reduziert (zum Beispiel auf einen Druck von 0,3 bis 0,6 mm Quecksilbersäule), die Elektrode 20 wird auf die Oberfläche des Stahls 22 in der Form 10 gesenkt und der Lichtbogen wird erzeugt, der Stahl vom unteren Ende der Elektrode abschmilzt, welcher in den Körper flüssigen Stahls fällt, der den Block 22 bildet. Das Abschmelzen der Elektrode 20 wird während der ganzen Zeit bis zur vollständigen Erstarrung des Blocks 22 mit einer g Geschwindigkeit ν fortgesetzt, die erforderlich ist, um das Schrumpfen im Blockkörper zu kompensieren. Das Niveau des flüssigen Stahlschmelzbades am oberen Ende des Blockkörpers wird durch entsprechende Sichtöffnungen 23 oder durch Fernsehkameras und Bildschirme überwacht. Der Strom, welcher der verbrauchbaren Elektrode 20 zugeführt wird, ist der gleiche, wie er gewöhnlich für verbrauchbares Lichtbogenabschmelzen verwendet wird, nämlich Gleichstrom mit gerader Polarität (Elektrode negativ) von 25 bis 65 V. Es ist auch möglich, daß die Polarität in umgekehrte Polarität (Elektrode positiv) verändeaprt wird, um zusätzliche Hitze im flüssigen Stahlschmelzbad zu erzeugen. Der Durchmesser der Elektrode beträgt vorzugsweise etwa 25 bis 35 % des Durchmessers des Blockkörpers und dieselbe ist oberhalb des Blockkörpers zentriert, um das flüssige Schmelzbad in der mittleren axialen Zone des Blockkörpers zu halten, welche zuletzt erstarrt. Beispielsweise würde ein Blockkörper mit einem Durchmesser von 2,55 m (in einer runden gewellten Gußeisenform), der 157,644 t wiegt, vorzugsweise eine Elektrode mit einem Durchmesser von 6,25 bis 8,75 cm verwenden. Eine solche Elektrode würde mindestens 7,882 t wiegen (5 % des Gewichts des abgegossenen Blockkörpers), um genügend Metall zum Kompensieren der Schrumpfung des erstarrenden Blocks zu liefern. Diese Elektrode mit einem Durchmesser von 6,25 bis 8,75 cm wür-After the steel 16 has been poured into the mold 10, the chamber within the housing 12 is restored to atmospheric pressure and the ladle 15 is removed. A furnace body 17, which can carry a vacuum-tight pressure piston 18 and a holder 19 for an electrode 20, is placed on the cover. The electrode 20 is made of the same material as the steel 16. The pressure in the housing 12 is reduced again to the desired output range (for example to a pressure of 0.3 to 0.6 mm mercury column), the electrode 20 is applied to the surface of the steel 22 in the mold 10 is lowered and the arc is created which melts steel from the lower end of the electrode which falls into the body of liquid steel that forms the block 22. The melting of the electrode 20 is continued during the whole time until the block 22 has completely solidified at a speed ν which is necessary to compensate for the shrinkage in the block body. The level of the molten steel bath at the upper end of the block body is monitored through appropriate viewing openings 23 or by television cameras and screens. The current supplied to the consumable electrode 20 is the same as that normally used for consumable arc melting, namely direct current of even polarity (electrode negative) of 25 to 65 V. It is also possible that the polarity is reversed in polarity (Electrode positive) is changed in order to generate additional heat in the molten steel bath. The diameter of the electrode is preferably about 25 to 35 % of the diameter of the block body and it is centered above the block body in order to keep the molten molten bath in the central axial zone of the block body which solidifies last. For example, a block body 2.55 m in diameter (in a round corrugated cast iron shape) weighing 157.644 tons would preferably use an electrode 6.25 to 8.75 cm in diameter. Such an electrode would weigh at least 7.882 tons (5 % of the weight of the cast block body) to provide enough metal to compensate for the shrinkage of the solidifying block. With a diameter of 6.25 to 8.75 cm, this electrode would

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de elektrische Energie in Form von Gleichstrom mit 25 bis 50 V und 15.000 bis 25.000 A erfordern entsprechend dem bekannten verbrauchbaren Vakuumlichtbogenabschmelzverfahren, wobei gegen Ende des Zyklus eine Stromverringerung eintritt. Am Ende der Erstarrungsperiode, wenn im Blockkörper kein Stahl mehr benötigt wird_s wird der Vorgang zum Stillstand gebracht und innerhalb des Gehäuses 12 der atmosphärische Druck wieder hergestellt. Der Ofenkörper 17 wird entfernt, der Deckel 14 wird entfernt und der Block 22 aus der Form 10 herausgenommen. Die nachfolgende Behandlung des Blocks 22 richtet sich nach dem besonderen erzeugten Stahl und dem gewünschten Endprodukt.de electrical energy in the form of direct current with 25 to 50 V and 15,000 to 25,000 A require corresponding to the known consumable vacuum arc deposition process, with a current reduction occurs towards the end of the cycle. At the end of the solidification period when the block body no steel _s is longer required, the process is stopped and restored within the housing 12 of the atmospheric pressure. The oven body 17 is removed, the lid 14 is removed, and the block 22 is removed from the mold 10. Subsequent treatment of block 22 will depend on the particular steel being produced and the end product desired.

ψ Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird ein Ofenkörper 17 auf das obere Ende des Deckels 14 und auf das Gehäuse 12 aufgesetzt. Der Ofenkörper 17 mit einer Anpassungsplatte oder ein besonders ausgebildeter Ofenkörper könnte auch direkt auf das obere Ende - der Form 10 aufgesetzt und evakuiert werden, worauf die Elektrode 20 in der oben beschriebenen Weise geschmolzen wird. ψ As described above, an oven body 17 is placed on the upper end of the lid 14 and on the housing 12. The furnace body 17 with an adapter plate or a specially designed furnace body could also be placed directly on the upper end - of the mold 10 and evacuated, whereupon the electrode 20 is melted in the manner described above.

Der obige Überblick beschreibt die Verwendung der verbrauchbaren Vakuumlichtbogen-Wärmehaube bei einem Stahlblock, der entgast ist und aach dem Vakuumströmungsentgasungsverfahren abgegossen wird. Es können auch andere Entgasungsverfahren verwendet werden,, wie zum Beispiel die Anzapf entgasung, die Vakuumk pfannenentgasung, die Entgasung von Pfanne zu Pfanne oder andere, einschließlich der Entgasung des in die Blockform abgegossenen Stahls während des Abpumpzyklus über dem oberen Ende der Form vor dem verbrauchbaren S Vakuumlichtbogen-Wärmhaubenvorgang. Dieses letztere Eniaasungsverfahren eines soiEt unentgasten Stahls in der Blockform ergibt eine rasche und gewöhnlich heftige Entwicklung von Gasen aus dem flüssigen Stahl und erfordert einen hohen freien Randbereich der Blockform, damit dieselbe den ganzen aktiv bewegten flüssigen Stahl während des Entgasens festhalten kann.The overview above describes the use of the consumable vacuum arc heating hood on a steel block that is degassed and is poured off after the vacuum flow degassing process. Other degassing methods can also be used be, such as the tap degassing, the vacuum k pan degassing, degassing from pan to pan or other, including degassing of what has been poured into the block mold Steel during the pump down cycle over the top of the mold prior to the consumable S vacuum arc heated hood operation. This latter evacuation process of a soiEt not degassed Steel in the ingot form results in rapid and usually violent evolution of gases from the liquid steel and requires a high free edge area of the ingot form therewith can hold all actively moving liquid steel during degassing.

Durch das beschriebene Wärmhaubenverfahren gemäß der Erfindung werden zwei Hauptvorteile erzielt. Der erste und wichtigste Vor-The described warming hood method according to the invention achieves two main advantages. The first and most important

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teil besteht darin, daß der Stahlblock unter optimalen Bedingungen für mittlere Fehlerlosigkeit und ein Minimum chemischer Seigerung erstarren kann. Infolge des Vakuumlichtbogenabschmelzens der verbrauchbaren Elektrode ist es möglich zu gewährleisten, daß der Behälter flüssigen Stahls während der ganzen Zeitperiode, die für die vollständige Erstarrung des Blockkörpers erforderlich ist, aufrecht erhalten wird. Die Aufrechterhältung dieses flüssigen Schmelzbades am oberen Ende des Blockkörpers stellt sicher, daß keine dazwischenliegende Erstarrung oder Brückenbildung im Blockkörper selbst erfolgt. Infolgedessen können sekundäre Trichterlunker oder Schwindungshohlräume eliminiert werden«,part is that the steel block is under optimal conditions freeze for medium flawlessness and a minimum of chemical segregation. As a result of vacuum arc melting the consumable electrode, it is possible to ensure that the container of liquid steel during the entire period of time which is required for the complete solidification of the block body is maintained. Maintaining this liquid melt pool at the upper end of the block body ensures that no intervening solidification or Bridging takes place in the block body itself. As a result, secondary funnel cavities or shrinkage cavities can be eliminated will",

Ein zweiter wichtiger Vorteil dieses Wärmhaubenverfahrens besteht darin, daß bei der Erzeugung von Blöcken von maximaler Größe, welche gewöhnlich die ganze Schmelz- und Raffinationskapazität einer Schmelzanlage ausnützen, der Größenbereich der erhältlichen Blöcke erhöht werden kann. Wenn beispielsweise eine besondere Schmelzanlage mit mehreren Öfen so programmiert werden kann, daß sie insgesamt 181,2 t Stahl erzeugt, welche durch normales Abgießen und Wärmhaubeneinrichtungen zu einem Block kombiniert werden können, der 181,2 t wiegt, würde der Blockkörper ungefähr 135,9 t wiegen. Der Rest befände sich in der Wärmhaube. Ein resultierendes Schmiedestück würde ein Verhältnisanteil dieses Blockkörpers von 135,9 t sein. Durch die beschriebene Erfindung kann jedoch die ganze Kapazität der Schmelzteanlage von 181,2 t in eine Gußeisenform abgegossen werden, um den Blockkörper zu bilden, und der von der verbrauchbaren Elektrode abgeschmolzene Stahl wird dazu verwendet, die normale Schrumpfung in diesem Blockkörper zu kompensieren. Auf diese Weise wird der ganze Stahl der Schmelzanlage dazu verwendet, den nutzbaren Körper des Blocks zu erzeugen, und das resultierende Schmiedestück, das aus diesem Blockkörper erhältlich ist, würde ein entsprechend größeres Gewicht aufweisen· Die Produktionskapazität einer Anlage kann daher um etwa 25 bis 30 % erhöht werden, ohne die Größe der Ausrüstung zu verändern, die zum Erzeugen des geschmolzenen Stahls verwendet wird. Dies ist ein sehr wichtigerA second important advantage of this heated hood process is that in the production of billets of maximum size, which usually utilize the full smelting and refining capacity of a smelter, the size range of billets available can be increased. For example, if a particular multi-furnace smelter could be programmed to produce a total of 181.2 tons of steel which could be combined into a block weighing 181.2 tons through normal pouring and warming hoods, the block body would be approximately 135.9 tons t weigh. The rest would be in the warming hood. A resulting forging would be a proportion of this ingot body of 135.9 tons. However, by the described invention, the entire capacity of the smelter of 181.2 tons can be poured into a cast iron mold to form the block body, and the steel melted from the consumable electrode is used to compensate for the normal shrinkage in this block body. In this way, all the steel in the smelting plant is used to produce the usable body of the ingot, and the resulting forging that can be obtained from this ingot body would have a correspondingly greater weight % can be increased without changing the size of the equipment used to create the molten steel. This is a very important one

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Vorteil.Advantage.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rannen der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, the various Can experience changes without departing from the scope of the invention.

Claims;

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKEN FELD, patent attorneys, Cologne Attachment file number for entering the VA // Name d. Note: HEPPENSTALL COMPANY P A TENT CLAIMS

1. Method of preventing shrinkage voids and Blowholes in steel blocks, characterized by the following steps:

(a) The formation of a body of degassed molten steel in an ingot shape and

(b) the continuous supply of molten steel by vacuum arc melting an electrode into the body molten steel at a controlled rate that is substantially equal to the volume loss through Shrinkage on cooling until the steel body has solidified.

2. The method according to claim 1, characterized in that the body of degassed molten steel in a block form is formed within a vacuum chamber by vacuum flow degassing and that molten steel from one on the chamber arranged furnace is continuously introduced into the steel body by vacuum arc melting an electrode.

3. The method according to claim 1, characterized in that all available molten steel with a particular The composition is poured into a block mold having a heating hood and that molten steel is vacuum arc melted down is continuously fed to an electrode which has substantially the same composition.

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4. The method according to claim 1, characterized in that the diameter of the electrode is about 25 to 35 % of the diameter of the block body.

5. The method according to claim 1, characterized in that the electrode is substantially above the molten bath Steel is centered in the shape.

6. A method for preventing shrinkage voids and blowholes in steel blocks according to claim 1, wherein at the same time the normal segregation of chemical elements in the central zone of the steel sheet is overcome, characterized in that all available molten steel with a particular composition is poured into an ingot mold which does not have any Has heating hood, and that molten steel by vacuum arc melting an electrode with a corresponding different composition is continuously supplied to the to compensate for the heterogeneous effects of optional freezing.

7. The method for producing steel blocks according to claim 1, characterized in that the central zone of the block is substantially has the same solidification properties as consumable, vacuum arc melted blocks.

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