DE2215860C3 - Elektroschlacke-U mschmelzanlage zum Umschmelzen von selbstverzehrenden Elektroden - Google Patents
Elektroschlacke-U mschmelzanlage zum Umschmelzen von selbstverzehrenden ElektrodenInfo
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Description
5. Elektroschlacke-Umschmelzanlage nach An- reicht, daß die Kokille in der Erstarrungszone minspruch
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 destens eine gekühlte vertikale Trennwand aufweist,
seitlichen Längswände der Trennwand (9) in die zum Unterteilen der Ausbildungszone für mehihrem
mittleren Teil eine Neigung von 1 bis 2 rere Blöcke bestimmt ist.
zur Vertikalen aufweisen. Eine derartige Anlage besitzt eine höhere Leistung
6. Elektroschlacke-Umschmelzanlage nach An- als die bekannten, ist kompakter, wirtschaftlicher
spruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 im Betrieb und bequemer in der Bedienung.
Trennwand (9) aus abnehmbaren Teilen (15) zu- Vorteilhaft beträgt die Höhe der Trennwand der sammengesetzt (mehrteilig) ausgeführt ist, von Kokille das 0.5 bis 2,5-1 ache des Durchmessers oder denen jedes Rohrstutzen (16) zum getrennten der Abmessung der kleinsten Seite des Querschnitts Anschluß an eine KühimittelqueHe besitzt. der Ausbildungszone für einen Block; eine solche
Trennwand (9) aus abnehmbaren Teilen (15) zu- Vorteilhaft beträgt die Höhe der Trennwand der sammengesetzt (mehrteilig) ausgeführt ist, von Kokille das 0.5 bis 2,5-1 ache des Durchmessers oder denen jedes Rohrstutzen (16) zum getrennten der Abmessung der kleinsten Seite des Querschnitts Anschluß an eine KühimittelqueHe besitzt. der Ausbildungszone für einen Block; eine solche
♦o Höhe der Trennwand reicht zum Ausbilden des
Blocks und Verhindern eines Metallausflusses aus
der Kokille aus.
Die Breite der Trennwand überschreitet vorzugsweise nicht den Abstand zwischen den Innenflächen
45 der benachbarten selbstverzehrenden Elektroden;
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektro- dadurch ist die Trennwand der Einwirkung der
schlacke-Umschmelzanlage zum Umschmelzen von Tropfen flüssigen Metalls nicht ausgesetzt, welche
selbstverzehrenden Elektroden unter gleichzeitiger von der abzuschmelzenden Oberfläche der selbst-
Ausbildung von mehreren Blöcken. verzehrenden Elektroden ablaufen.
Die bekannten Elektroschlacke-Umschmclzanlagen 50 Eine weitere erfindungswesentliche Ausgestaltung
zum Umschmelzen von selbstverzehrenden Elektro- besteht darin, daß der obere Rand der Trennwand
den enthalten: eine Säule, die einen Elektrodenhalter mit Schrägen ausgeführt ist, welche mit dem Hori-
mit einer oder mehreren Elektroden trägt, welche zont einen Winkel in der Größenordnung von 15
an eine Stromquelle angeschlossen sind, einen Unter- bis 85° einschließen, diese Form des oberen Teiles
satz für eine Kokille mit einem Hohlraum zum 35 der Trennwand verhindert einen elektrischen Kurz-
Schmelzen der selbstverzehrenden Elektroden und Schluß zwischen den selbstverzehrenden Elektroden
Ausbildung des Blockes sowie Antriebe zur gegen- und der Trennwand bei stärkerem Eintauchen der
seitigen Verschiebung des Elektrodenhalters, der Elektroden in das Schlackenbad.
Kokille und des Untersatzes. Eine andere vorteilhafte Weiterbildung besteht
Diese Anlagen ermöglichen die Erzeugung von «o gemäß der Erfindung darin, daß die seitlichen Längs-
Blöcken sowohl runden als auch rechteckigen Quer- wände der Trennwand in ihrem mittleren Teil eine
Schnitts (Brammen). Neigung von 1 bis 2° zur Vertikalen aufweisen; dies
Die Leistung dieser Anlagen reicht jedoch nicht ermöglicht es, eine glatte Oberfläche der Blöcke zu
aus, um den ständig wachsenden Bedarf an Metall- erzielen und erleichtert das Abziehen des Blocks zu
blöcken zu befriedigen. 65 Beginn der Ausbildung und dessen Abkühlung beim
Aus diesem Grunde wurden Versuche gemacht. Austritt aus der Kokille.
eine Elektroschlacke-Umschmelzanlage mit drei par- Schließlich besteht une bevorzugte Weiterbildung
allel arbeitenden unbeweglichen Kokillen zu schaffen, der Erfindung darin, daß die Trennwand aus ab-
nehmbaren Teilen zusammengesetzt (mehrteilig) ausgeführt ist, von denen jedes Rohrstutzen zum
getrennten Anschluß an eine Kühlmittelquelle besitzt; dies macht es möglich, ein und dieselbe Kokille zum
Erschmelzen von Blöcken unterschiedlichen Quer- 5 Schnitts vorzurichten.
Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele von Anlagen zum
Elektroschlacke-Umschmelzen von selbstverzehrenden Elektroden mit Bezugnahme auf die Zeichnun- io
gen beschrieben, es zeigt
Fig. 1 die Gesamtansicht der Anlage mit Ausschnitten,
F i g. 2 einen Schnitt H-Il in F i g. 1,
Fig. 3 die Anlage mit einer Trennwand, welche 15 Schrägen im oberen Teil und Neigungen im mittleren
Teil aufweist, in Seitenansicht mit Ausschnitt, F i g. 4 eine Kokille mit Trennwand aus abnehmbaren
Teilen, in Draufsicht,
F i g. 5 einen Schnitt V-V in F i g. 4. ac
Die erfindungsgemäße Elektroscnlacke-Umschmelzanlage
besitzt eine Säulei (Fig. 1), die einen
Elektrodenhalter 2 mit einem Antrieb 3 zu dessen Verschiebung in vertikaler Richtung mit selbstverzehrenden
Elektroden 4 trägt, welche an eine Gleichstrom- oder eine Wechselstromquelle (in der
Zeichnung nicht dargestellt) elektrisch angeschlossen
Das Schmelzen der selbstverzehrenden Elektroden 4 erfolgt in e:ner Kokille 5, die mit einem Antrieb
zur Vertikalverschiebung in bezug auf die Säule 1 versehen ist. Im Hohlraum 7 (F i g. 2 und 3)
der Kokille 5 ist in der Ausbildungszone der Blöcke 8 eine wassergekühlte vertikale Trennwand9 (Fig. 2)
vorgesehen, welche diese Zone in zwei Teile mit zwei Metallbädern 10 unterteilt, die die Blöcke 8
speisen. Anfahrköpfe 11 sind auf einem feststehenden
Untersatz 12 starr befestigt und dienen dazu, in der Anfangsperiode des Schmelzens den Hohlraum 7
der Kokille 5 von unten her abzuschließen und später «o
das Herausziehen der Blöcke 8 aus der Kokille 5 zu ermöglichen.
Die Abmessungen, Form und Anzahl der Trennwände 9 werden in Abhängigkeit von der gewünschten
Zahl, Gestalt und Größe der Blöcke gewählt.
Die Höhe der Trennwand 9 beträgt zweckmäßigerweise das 0,5 bis 2,5-fache des Durchmessers oder
der Abmessung der kleinsten Seite (a) (F i g. 2) des Querschnittes eines Teiles der Ausbilduagszone für
die Blöcke 8.
Die Breite der Trennwand 9 wird gleich oder geringer
als der Abstand »b« (Fig. 1) zwischen den Innenflächen der benachbarten selbstverzehrendcn
Elektroden 4 gewählt und sollte diesen Abstand nicht überschreiten.
Der obere Teil (Rand) der Trennwand 9 kann mit Schrägen 13 ausgeführt werden, weiche mit dem
Horizont einen Winkel α in der Größenordnung von 15 bis 85° einschließen. Die seitlichen Längswände
14 der Trennwand 9 können in ihrem mittleren Teil Neigungen von 1 bis 2° zur Vertikalen aufweisen.
Man kann die Trennwand 9 aus abnehmbaren Teilen 15 zusammengesetzt (mehrteilig) ausführen, von
denen jedes Rohrstutzen 16 zum getrennten Anschluß an eine (nicht dargestellte) Kühlmittelquelk
besitzt.
Dies ermöglicht es, die Abmessungen der Teite der Ausbildungszone für die Blöcke zu verändern,
um in ein und derselben Kokiile 5 Blöcke 8 unterschiedlichen Querschnitts erhalten zu können. In der
Kokille 5 ist für alle zu erschmelzenden Blöcke 8 ein gemeinsames Schlackenbad 17 vorhanden.
Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet folgendermaßen.
Vor Beginn des Elektroschlacke-Prozesses werden die Anfahrköpfe 11 am feststehenden Untersatz
12 befestigt und auf diese wird mit Hilfe des Antriebs 6 die Kokille 5 mit der Trennwand 9 aufgestellt.
Sodann werden die am Elektrodenhalter 2 befestigten selbstverzehrenden Elektroden 4 in den
Hohlraum 7 der Kokille S mit Hilfe des Antriebs 3 eingeführt. In den Hohlraum 7 der Kokille S wird
geschmolzen* Schlacke eingegossen, welche das gemeinsame Schlackenbad 17 bildet; den selbstverzehrenden
Elektroden 4 und dem Untersatz 11 wird hierbei Spannung zugeführt.
Das Schmelzen der selbstverzehrenden Elektroden 4 ' setzt ein. Das infolge ihres Schmelzens sich bildende
flüssige Metall tropft in das Schlackenbad 17, wird dort raffiniert und gelangt schließlich in die Ausbildungszone
für die Blöcke 8 in der Kokille 5 beiderseits der Trennwand 9.
Die Form des oberen und des unteren Teiles der Trennwand 9 sowie die Abmessungen derselben begünstigen
die Aufteilung des flüssigen Metalls in die
Bader 10 in der Ausbildungszone für die Blöcke 8. Mit dem fortschreitenden Aufschmelzen der Blöcke 8
wird die Kokille 5 mit der Trennwand 9 in vertikaler Richtung mit einer Geschwindigkeit verschoben,
welche etwa der Geschwindigkeit des Aufsteigens des Niveaus des Schlackenbads 17 entspricht.
Die gekühlte Trennwand 9 mit entsprechend gewählter Höhe verhindert in der Ausbildungszone für
die Blöcke das Ausfließen der Schmelze aus der Kokille 5 und trägt zur besseren Ausbildung der
Blöcke 8 bei.
Sie ist der Einwirkung des Stroms des flüssigen > Metalls nicht ausgesetzt, welches von der abzuschmelzenden
Oberfläche der selbstverzehrenden Elektroden 4 abläuft. Die im oberen Teil der Trennwand
9 vorhandenen Schrägen 13 verhindern elektrischen Kurzschluß mit den selbstverzehrenden
Elektroden bei stärkerem Eintauchen derselben in das Schlackenbad 17. Die Form der Seitenfläche der
Trennwand 9 begünstigt die Herstellung von Blökken 8 mit glatter Oberfläche, erleichtert das Herausziehen
der Blöcke 8 am Beginn der Ausbildung und verbessert die Abkühlung derselben beim Austritt
aus der Kokille 5. Die aus abnehmbaren Teilen ausgeführte Trennwand 9 ermöglicht es, ein und dieselbe
Kokille zum Erschmelzen von Blöcken mit unterschiedlichen Quermaßen vorzurichten.
Die Anordnung der Trennwand 9 im Hohlraum der Kokille 5, genauer in der Ausbildungszone des
Blocks erlaubt es auch, aus einer selbstverzehrenden Elektrode 4 mehrere Blöcke 8 zu erschmelzen. Dies
wiederum läßt eine Vereinfachung der Konstruktion des Elektrodenhalters 2 zu.
Die Verwendung einer Kokille anstatt der bekannten Verwendung von drei Kokillen ermöglicht es, die
erfindungsgemäße Anlage mit kleineren Abmessungen auszuführen und sie leistungsfähiger und wirtschaftlicher
zu gestalten.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Anlage kann man bei unbeweglich befestigter Kokille
die Blöcke aus deren Hohlraum 7 herausziehen.
Außerdem kann man zur automatischen Regelung der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen
den Blöcken 8 und der Kokille 5 einen Höhenstandsgeber für das Metallbad 10 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Regler für die Bewegungsgeschwindigkeit der Kokille 5 verwenden.
In der Trennwand 9 können Kanäle (in der Zeichnung nicht abgebildet) ausgeführt werden, die in
den Hohlraum 7 der Kokille 5 in Höhe der Metallbäder 10 münden und für die Zuführung von Gas
ii und Gas-Pulver-Gemischen in die Schmelze bestimmt sind.
Claims (4)
1. Elektroschlacke-Umschmelzanlage zum Um- 1967, vol III, Nr. 32, S. 7).
schmelzen von celbstverzehrenden Elektroden 5 Hierbei sind in der Anlage drei Schlackenbader
unter gleichzeitiger Ausbildung von mehreren vorhanden, für deren Anwarmen und nachfolgendes
Blöcken, dadurchgekennzeichnet.daß Halten auf der gewünschten Temperatur eine bedeudie
Kokille (5) in der Erstarrungszone (8) min- tende Elektroenergicmenge verbraucht wird, wahrend
destens eine gekühlte vertikale Trennwand (9) das gleichzeitige Abkühlen der drei Kokillen zu entaufweist,
die zum Unterteilen der Ausbildungs- 10 sprechenden Wärmeverlusten führt,
zone für mehrere Blöcke (8) bestimmt ist. Die selbstverzehrenden Elektroden, deren Anzahl
zone für mehrere Blöcke (8) bestimmt ist. Die selbstverzehrenden Elektroden, deren Anzahl
2. Elektroschlacke-Umschmelzanlage nach An- mindestens drei beträgt, sind mit Bezug aufeinander
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe in einem Abstand angeordnet, der der Wanddicke
der Trennwand (9) der Kokille (5) das 0,5 bis der benachbarten Kokillen Rechnung tragt. Dies
2,5-fache des Durchmessers oder der Abmessung i5 wiederum hat eine Vergrößerung der Abmessungen
der kleinsten Seite des Querschnitts der Aus- des Elektrodenhalters und der Anlage zur Folge und
bildungszone für einen Block (8) beträgt. erschwert außerdem die Bedienung.
3. Elektroschlacke-Umschmelzanlage nach An- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von
die Breite der Trennwand (9) den Abstand zwi- 10 selbstverzehrenden Elektroden zu schaffen, bei welschen
den Innenflächen der benachbarten selbst- eher ein Schlackenbad in einer Kokille ein gleichverzehrenden Elektrode (4) nicht überschreitet zeitiges Ausbilden mehrerer Blöcke ermöglicht,
4. Elektroschlacke-Umschmelzanlage nach An- wodurch die Anlage kompakter und wirtschaftlicher
spruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Betrieb wird.
obere Rand der Trennwand (9) mit Schrägen a5 Dies wird bei einer Elektroschlacke-Umschmelz-
ausgeführt ist, welche mit dem Horizont einen anlage zum Umschmelzen von selbstverzehrenden
Winkel in der Größenordnung von 15 bis 85 Elektroden unter gleichzeitiger Ausbildung von
einschließen. mehreren Blocken erfindungsgemäß dadurch er-
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