DE2251992A1

DE2251992A1 - Verfahren und vorrichtung zum elektroschlackefeinen von metallen, insbesondere zur herstellung von rohrfoermigen bloecken und zum umhuellen von achsen oder spindeln

Info

Publication number: DE2251992A1
Application number: DE19722251992
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Hoyle
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1971-10-26
Filing date: 1972-10-24
Publication date: 1973-05-03
Also published as: GB1363931A; FR2157941B1; JPS4850939A; FR2157941A1; CA977979A; AU4807772A; AU466334B2

Description

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D-Br/Pz - P/7306 München-Pullach, 23» Oktober 1972

THE BRITISH IROZT AlO STEEL RESEARCH ASSOCIATIOM, 24, Buckingham Gate, London S»W,1, England

Verfahren und Vorrichtung zum Elektroschlackefeinen von Metallen, insbesondere zur Herstellung von rohrförmigen Blöcken und zum Umhüllen von Achsen oder Spindeln,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Elektroschlackefeinen von Metallen, insbesondere zur Herstellung rohrförmiger Blöcke und zum Umhüllen von Achsen oder Spindeln, beispielsweise Ärbeitswalzen.

Bei dem Verfahren des Elektroschlackefeinens wird eine elektrisch leitende Schlacke in einer Gießform in einen geschmolzenen Zustand und bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des zu.feinenden Metalles gehalten. Ungefeintes Me- . tall wird in die Gießform eingeführt und wird gefeint während es in Tropfenform durch ein aus der geschmolzenen Schlacke . bestehendes Bad hindurchgelangt, wobei sich die gefeinten Tropfen in Form eines Schmelzbades unterhalb des Schlackenbades sammeln. Die Wandungen der Gießform und die Bodenplatte der Gießform sind durch ein umlaufendes !Kühlmittel normalerweise Wasser gekühlt und es wird ein erstarrter Block unterhalb des Bades aus geschmolzenem Metall aufgebaut." Das zu feinende Metall kann in die Gießform in Form einer selbstver-

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zehrenden Elektrode eingeführt werden und die Schijacke im geschmolzenen Zustand dadurch gehalten werden, daß ein elektrischer Strom von der Elektrode zu der Grundplatte der Gießform hindurchgeleitet wird.

In üblicher Weise ist die selbstverzehrende Elektrode

derart montiert, daß ihr Unterende in das Schlackenbad eintaucht, wobei die Elektrode im wesentlichen koaxial zu der Gießform steht. Somit behindert die Anwesenheit der Elektrode den Zugang zu dem Schlackenbad von oben.

Bekannte Verfahren zu der Herstellung rohrförmiger Blöcke mittels des Verfahrens des Elektroschlackefeinens wurden unter Verwendung eines Ringes aus selbstverzehrenden Elektroden oder einer rohrförmigen Elektrode durchgeführt, die in eine ringförmige Gießform von oben hineinragt, wobei die Elektrode bzw. die Elektroden durch die geschmolzene Schlacke abgeschmolzen werden, um einen rohrförmigen Block zu bilden, welcher den mittleren zylindrischen Teil der Gießform umgibt.

Diese bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, daß es erforderlich ist, eine besonders geformte Elektrode herzustellen oder eine Anzahl von Elektroden, kleinen Querschnittes von einem Stützteil herabhängend einzuführen. Hinzu kommt, daß die Herstellung dünnwandiger rohrförmiger Blöcke mittels dieser bekannten Verfahren nicht möglich ist, da der Ring zwischen den gegenüberliegenden Wandungen der Gießform eine ausreichende Breite aufweisen muß, um eine oder mehrere selbstverzehrende Elektroden aufnehmen zu können.

Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus erstarrtem Metall eine Oberfläche eines nichtverzehrbaren Bauteiles umgebend geschaffen» bei dem nach dem Verfahren des Elektroschlackefeinens gearbei-

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tet wird und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine selbstverzehrende metallische Elektrode in ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad eingetaucht wird, welches in einem oberen Behälterabschnitt eines offenendigen Gefäßes gebildet ist, das Metalltropfen zum Abfallen von dör oder den selbstverzehrenden Elektroden gebracht werden und sich in einem Bad im Bereich eines weiter unten liegenden Gießformabschnittes des Gefäßes sammeln, welcher eine kleinere Querschnittsfläche' aufweist als der obere Behälterabschnitt, wobei die senkrechte Mittellinie dieses unteren Gießformabschnittes' im Abstand von der senkrechten Mittellinie der oder jeder der Elektroden angeordnet wird, daß der Bauteil in das Gefäß in einer derartigen Weise eingeführt wird, daß ei" sich durch das Schlackenbnd und mindestens teilweise in den unteren Gießformabschnitt des Gefäßes erstreckt und daß das Metall in dem unteren Gießformabschnitt um die benachbarte oberfläche des Bauteiles zum Erstarren gebracht wird. -

Als Bauteil kann ein.Dorn (vorzugsweise aus Kupfer bestehend und wassergekühlt) verwendet werden, welcher in senkrechter Richtung im Bezug.auf den aus erstarrtem Metall bestehenden. Körper beweglich ist, welcher die Außenfläche des Börnes umgebend aufgebaut wird, wodurch ein rohrförmiger Block zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des Domes und des Gießformabschnittes gebildet wird. Das Unterende des Domes kann sich verjüngend konisch ausgebildet sein.

Alternativ dazu kann als Bauteil eine aus Metall bestehende Achse oder Spindel verwendet werden, beispielsweise eine Arbeitswalze, welche in einer derartigen Weise gelagert ist, daß die Achse oder Spindel in dem Gießformabschnitt des Gefäßes beweglich ist, wodurch eine Schicht aus gefeintem Metall, mit der Oberfläche der Achse, oder Spindel verbunden wird.

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^SAD ORIGINAL

Eine an eine Stromquelle nngeschlassene Spule oder Wicklung kann um die äußere Oberfläche des Vorratsbehälterabschnitter; herumgeführt sein, um das Umrühren der Bestandteile den Inhaltes des Vorratsbehälterabschnittes zu unterstützen.

Mach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Aufbau eines Formkörpers aus erstarrtem Metnil eine Oberfläche eines nichtverzehrbnren Bauteiles umgebend geschaffen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Gefäß mit einem oberen VorratsbehälterabsChnitt und einem unteren Gießformabschnitt vorgesehen ist, daß die Querschnittsfläche des Gießformabschnittes kleiner ist, als die mittlere Querschnittsfläche des Vorratsbehälterfibschnities, daß mindestens eine selbstverzehrende Elektrode von oben in den Vorratsbehälterabschnitt des Gefäßes in einer derartigen Weise hineinragend vorgesehen ist, daß ihre senkrechte Mittellinie im Abstand von der senkrechten Mittellinie des unteren Gießformabschnittes steht und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um den Bauteil in das Gefäß in einer derartigen Weise einzuführen, daß der Bauteil sich zumindest teilweise in den Gießformabschnitt des Gefäßes erstreckt.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden einer Schicht aus Metall mit der Oberfläche eines metallischen Trägers, Achse oder Spindel mittels des Verfahrens des Elektroschlackefeinens geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine selbstverzehrende metallische Elektrode in ein Bad aus geschmolzener Schlafeke eingetaucht wird, welches in einem oberen Vorratsbehälterabschnitt eines Gefäßes gebildet wird, daß Tropfen aus Metall von der selbstverzehrenden Elektrode zum Abfallen gebracht werden, um sich in einem Bad im Bereich eines unteren Gießformabschnittes des Gefäßes zu sammeln, daß der metallische Träger, Achse oder Spindel in das Gefäß in einer derartigen

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Weise eingeführt wird, daß er sich durch das Schlackehbad hindurch und in den Gießformabschnitt erstreckt und daß das geschmolzene Metall in dem Gießformabschnitt zum Erstarren um die Oberfläche des Trägers, der Achse oder der Spindel gebracht wird, wodurch sich das erstarrte Metall mit der Oberfläche des Trägers, der Achse oder der Spindel verbindet.

Im folgenden .wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zum Elektroschlackefeinen nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht längs der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine seitliche Schnittansieht einer weiteren Vorrichtung zum Elektroschlackefeinen nach der vorliegenden Erfindung, und die

Fig. 4 und 5 schematische Draufsichten weiterer Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung, welche die relativen Lagen und elektrischen Anschlüsse von drei bzw. zwei Elektroden veranschaulichen, wenn diese gleichzeitig in einem gemeinsamen Gefäß abgeschmolzen werden.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen rohrförmigen Blöcken mittels des Verfahrens des Elektroschlackefeinens veranschaulicht, welche ein offenendiges wassergekühltes Gefäß 1, vorzugsweise aus Kupfer, mit einem Vorratsbehälterabschnitt 2 und einem Gießformabschnitt kleinerer Querschnittsfläche als der Vorratsbehälterabschnitt

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aufweist. Ein aus feuerfestem Material oder Graphit bestehender Bauteil 1a ist an der Zwischenfläche zwischen dem Vorratsbehälterabschnitt 2 und dem Gießformabschnitt 3 in das Gefäß 1 eingesetzt. Der Boden des Vorratsbehälterabschnittes 2 ist in Richtung der Mündung zu dem Gießformabschnitt 3 geneigt ausgebildet. Eine Spule oder Wicklung 4, die an eine Stromquelle angeschlossen ist, ist die Außenfläche des Vorratsbehälterabschnittes 2 des Gefäßes 1 umgebend um diese herumgeführt. Die Spule 4 kann beispielsweise an den elektrischen Kreis angeschlossen sein, mittels dessen der Schmelzstrom für das Verfahren geliefert wird. Das Gefäß 1 ist in einem senkrecht bewegbaren Träger oder Schlitten 5 gelagert, welches im Bezug auf einen Pfosten 6 bewegbar ist. Der Schlitten 5 trägt weiterhin einen wassergekühlten hohlen Kupferdorn 7» welcher an seinem Unterende konisch abgeschrägt ist. Ein Kühlmittel wird mittels Leitungen 8 bzw. 9 zu dem Dorn zugeführt, bzw. von diesem abgeleitet. Eine selbstverzehrende Elektrode 10, die beispielsweise aus Stahl oder Gußeisen besteht, ist in einem Elektrodenhalter 11 eingeklemmt, welcher in senkrechter Richtung im Bezug auf einen Pfosten 12 beweglich ist. Die senkrechte Achse der Elektrode 10 ist im Abstand von der senkrechten Achse des Gießformabschnittes 3 des Gefäßes angeordnet, um das Eintreten des unteren abgeschrägten Endes des Domes in den Gießformabschnitt 3 des Gefäßes 1 zu ermöglichen. Zunächst ist das Unterende des Gießformabschnittes 3 zwar auf einer gekühlten Grundplatte 14 montiert, von dieser jedoch isoliert. Die Grundplatte 14 weist einen erhöhten Sockelabschnitt 15 auf, über den der Gießformabschnitt 3 gleiten kann, um eine im wesentlichen dichte Passung bei der Arbeitstemperatur des Verfahrens zu bilden. Ein Formzapfen 16 steht von der Oberfläche des Sockelabschnittes 15 nach oben vor. Wenn das Feinerungsverfahren fortschreitet, wird auf der Grundplatte ein Block langsam aufgebaut und der Schlitten 5 wird nach oben verfahren, so daß die Grundplatte den geformten rohrförmigen Block 17 abstützt. Die Berührung zwischen dem Block 17 und dem

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Sockelabschnitt 15 der Grundplatte 1U während des gesamten Feinerungsverfahrens wird durch den Zapfen 16 gewährleistet, mit dem sich der Block selbst verschweißt.

Beim Betrieb wird elektrischer Strom von der Elektrode'10 zunächst zu der Grundplatte t4 geleitet und während das Gefäß angehoben wird, zu dem Block 17 um: mittels des elektrischen Widerstandes ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad zu erhitzen, in welches das Unterende der Elektrode 10 eingetaucht ist, wobei dieses Schlackenbad auf eine Temperatur erhitzt wird, die bei oder oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls der selbstverzehrenden Elektrode 10' liegt. Tropfen aus nichtgefeintem Metall verlassen die Elektrode 10 und werden beim Durchgang durch ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad 18 gefeint und sammeln sich in einem Schmelzbad 19. Die Spule 4 wird erregt, um das Umrühren des Schlackenbades 18 und des Metalls in dem Schmelzbad 19 zu unterstützen,: um dadurch eine gleichmäßige Temperaturverteilung in dem Schlackenbad 18 und dem Schmelzbad 19 zu. gewährleisten. Der Boden des Vorratsbehälterabschnittes 2 ist in Richtung der Mündung des Gießformabschnittes 3 geneigt ausgebildet, um somit das Strömen von geschmolzenem Metall in den Gießformabschnitt 3 zu unterstützen. Während das geschmolzene Metall in dem Schmelzbad 19 in ä.em wassergekühlten Gießformabschnitt 3 eintritt, erstarrt es um den Umfang des unteren konisch abgeschrägten Endes des Domes 7, um einen dünnwandigen rohrförmigen Block 17 zu bilden. Während der Block 17 aufgebaut wird, wird das Gefäß 1 mittels des Schlittens "5 angehoben, um„die Tiefe des Metallbades im wesentlichen konstant zu halten und die Elektrode gleichfalls angehoben oder abgesenkt* um den zwischen der Elektrode -10 und der Oberfläche des Metallbades 19 fließenden Strom zwischen festgelegten Grenzen zu halten. Der Stand oder Spiegel der Metallschmelze 19 wird vorzugsweise bei oder im Bereich der Zwischenfläche zwischen Vorratsbehäl-

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ter 2 und Gießformabschnitt 3 gehalten.

Beim Anlaufen des Verfahrene Ist der Dorn 7 im Abstand oberhalb der Mündung dee Gießformabschnittes 3 befindlich und der Gießformabschnitt 3 ist auf der Grundplatte 14 derart montiert, daß der Sockelabschnitt 1$ sich nach oben in den Gießformabschnitt 3 erstreckt, wobei die oben liegende Fläche des Sockelabschnittes 15 im wesentlichen in der gleichen Linie mit oder geringfügig unterhalb der Unterfläche des Vorratsbehälterab- . schnittes 2 liegt. Während sich das aus geschmolzenem Metall bestehende Bad 19 unterhalb des Schlackenbades 18 aufbaut, wird das Gefäß 1 angehoben, so daß das geschmolzene Metall in den Gießformabschnitt 3 eintritt. Nachdem einmal stabile Arbeitszustände oder -bedingungen erreicht sind, wird der Dorn 7 in die nunmehr offene Mündung des Gießformabschnittes 3 abr ■ gesenkt, um das geschmolzene Metall in dem Gießformabschnitt zu verdrängen und um den Inneren Umfang des dünnwandigen und rohrförmigen Blockes zu definieren, der erzeugt werden soll.

Um zu verhindern, daß sich der Dorn in dem geformten Block verklemmt oder festfrißt kann der Dorn längs seiner senkrechten Achse hin- und herbewegt werden oder um diese Achse gedreht werden. Alternativ dazu kann die Gießform selbst in einer senkrechten Ebene hin- und herbewegt werden.

Wie in Fig. 2 veranschaulicht, weist der erzeugte Block 1? einen kreisförmigen Querschnitt auf. Alternativ dazu können Blöcke von quadratischem, rechteckigem oder anderem.Querschnitt hergestellt werden, in dem ein zweckdienlich geformter Dorn und entsprechender Gießformabschnitt des Gefäßes verwendet wird.

In Fig. 3 (in der gleiche Bauteile, wie in Fig. 1 die gleichen Bezugszeichen tragen) ist eine Vorrichtung zum äußeren Verkleiden des Trommelabschnittes 20 eines walzenförmigen Trägers 21

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veranschaulicht. Die Zusammensetzung des Schlackenbades und die elektrische Energiezufuhr zu der Elektrode sind derart, daß eine Verbindung zwischen dem geschmolzenen Metall in der · Schmelze 19 und der Oberfläche der Walzentrommel 20 erfolgt. . Das Gefäß 1 ist in einem Schlitten 22 gelagert, welches in senkrechter Richtung im Bezug auf den Pfosten 6 bewegbar ist. Eine Hülse 23 (vorzugsweise aus Kupfer und wassergekühlt) umgibt den oberen Bereich des unteren Halsabschnittes 24 des Trägers bzw. der Walze» Die Hülse 23 weist einen oberen Abschnitt 25 auf, dessen Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Walzentrommel ist und einten unteren Abschnitt 26, welche in dem Gießformabschnitt 3 des Gefäßes 1 gleitbar ist, um eine im wesentlichen dichte Passung bei Arbeitstemperatur des Verfahrens ,zu bilden. Der untere Walzenhals 24 des Blockes erstreckt sich durch eine Öffnung 27». die in einer Grundplatte 28 ausgebildet ist, welche oberhalb einer Grube 29 angeordnet ist. Eine ringförmige Anordnung von aus Segmenten bestehenden Schuhen 30 sind um den Umfang des Trommelabschnittes 20 vorgesehen und ein Kühlmittel (vorzugsweise Wasser) wird durch die Schuhe geleitet, um die Trommel zu kühlen. Diese Schuhe werden im wesentlichen in einer konstanten Höhe oberhalb der Oberfläche der geschmolzenen Schlakke gehalten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß zugelassen wird, daß der Block 21 in Berührung mit den Innenflächen der Schuhe 30 gleitet oder daß aufeinanderfolgend die Schuhe 30 abwechselnd an der Oberfläche der Trommel 20 festgeklemmt werden und zugelassen wird, daß sieh die Schuhe mit dem Block 21 über eine kurze Entfernung nach unten bewegen, worauf die Schuhe gelöst werden und im Bezug auf den Block 21 nach obenbewegt und wieder an der Trommeloberfläche festgeklemmt werden. Beim Anlaufen des Verfahrens wird die Trommel 21 oberhalb der-Mündung des Gießformabschnittes 3 angeordnet, wobei der untere Walzenhals 24 und die Hülse 23 sich in den Gießformabschnitt 3 erstecken. Die oben liegende Fläche der Hülse 23 liegt geringfügig oberhalb der Unterfläche des Vorratsbehälterabschnit-

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tee 2. Anfänglich, d. h. ehe der Gleichgewichtszustand beim Schmelzen erreicht ist, tritt das geschmolzene Metall aus der Schmelze 19 in den Raum ein, der zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des oberen Abschnittes 25 der Hülse und dem Oießfarmabschnitt 3 definiert ist. Nachdem einmal stabile Arbeitsbedingungen erreicht sind, wird das Gefäß im Bezug auf detl Block 21 und die Hülse 23 angehoben, so daß die Trommel 20 des Blockes 21 In den Grießformabschnitt eintritt, um das darin befindliche geschmolzene Metall zu verdrängen und es wird eine Trommel mit geschichteter Bauweise erzeugt. Bei Beendigung der Schmelze wird die Hülse 23 und die darauf geformte Metallablagerung entfernt.

Der walzenförmige Block 21 kann um seine senkrechte Achse gedreht werden, um eine gleichmäßige Ablagerung von Metall auf der Oberfläche der Walzentrommel 20 zu gewährleisten.

Elektrischer Strom kann der Elektrode 10 von einer Gleichstromquelle oder einer Wechselstromquelle zugeführt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispieles näher erläutert. ' .' ■

Beispiel

Eine selbstverzehrende Elektrode der folgenden Zusammensetzung: 3,27 % C, 0,81 % Si, 0,062 % S, 0,090 % P, 0,52 % Mn, 4,60 Si Ni, 1,58 % Cr, 0,30 % Mo, Rest Eisen, wurde unter einer Schlakke geschmolzen, welche 60 % Calciumfluorid, 10 % Kalk, 10 % Magnesia, 10 % Tonerde und 10 % Kieselerde enthielt und zwar bei einer Temperatur von 16OO° C. Ein Strom von 2500 A wurde durch die geschmolzene Schlacke bei 35/36 Volt hindurchgeleitet.

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Die Metalltropf.en .von der Elektrode wurden die Oberfläche eines Stahlträgers von 5" Durchmesser umgeber4 in einer Gießform abgelagert, welche einen Innendurchmesser von 8,5" aufwies, wobei das abgelagerte Metall einen 1 3/4" dielten Überzug mn die Oberfläche des Trägers bildete, Bei der Schnitt- und Schliffuntersuchung wurden gefunden, daß eine gleichmäßige Durchdringung von 3 mm über die Länge des überzogenen Trägers erzielt wurde.

Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform sind drei selbstverzehrende Elektroden 10a» 10b und. 10c Xn das Schlackenbad 18 eingetaucht, wobei je eine der Elektroden an eine-Phase einer Dreiphasenwechselstromquelle 31 angeselilossen ist. Alternativ dazu kann jede Elektrode an eine eigene Stromquelle angeschlossen sein. Wie veranschaulicht, weist ύ.$τ YorratsbehäTterabschnitt 2 der Gießform einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt auf.

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Wie in Fig. 5 veranschaulicht* sind zwei selbstverzehrende Elektroden 10a, 10b an einen zweiadrigen Stromkreis zu einem Transformator 32 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform verläuft der Strompfad durch die eine Elektrode nach unten, dann durch das Schlackenbad 18 und anschließend durch die andere · Elektrode nach oben. Bei dieser.Ausführungsform weist der Vorratsbehälterabschnitt 2 der Gießform 1 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf.

Wenn mehr als eine. Elektrode gleichzeitig abgeschmolzen wird» können diese an einem gemeinsamen Elektrodenständer aufgehängt werden und mittels eines gemeinsamen mechanischen Antriebes vorgeschoben werden.

Es soll hervorgehoben werden, daß obwohl Träger von kreisförmigem Querschnitt in den Fig. 3, 4 und 5 veranschaulicht sind, Träger anderer Querschnittsformen (beispielsweise quadratische

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oder rechteckige Querschnitte) mittels dee erfindungsgemäßen Verfahrens durch entsprechende Wahl des Gießformquerschnittes gleichfalls mit Überzügen versehen werden können.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PAIENTANSEBlJCHE

1 * Verfahren zum Elektroscfalackefeinen "von Metalien bei der · Herstellung eines die Oberfläche eines michtverzehrbaren Bauteiles umgebenden Formkörpers bei dem mindestens, eine selbstverzehrende metallische Elektrode in ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad eingetaucht wird, welches in einem oberen Vorratsbehälterabschnitt eines offenendigen Gefäßes ausgebildet wird, worauf Metalltropfen zum Abfällen von der selbstverzehrenden Elektrode und zum Sammeln in einem Bad in einem unteren Gießformabschnitt des Gefäßes gebracht werden, welcher eine kleinere Querschnittsfläehe als der obere Vorratsbehälterabschnitt aufweist, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß die senkrechte Mittellinie des unteren Gießformabschnittes im Abstand von der senkrechten Mittellinie des oder 3eder der Elektroden angeordnet wird und daß der Bauteil in das Gefäß in einer derartigen Weise eingeführt wird, daß er sich durch das Schlackenbad und zumindest teilweise in den unteren Gießformabschnitt des Gefäßes erstreckt, wodurch das Metall in dem unteren Gießformabsohnitt zum Erstarren um die benachbarte Oberfläche des Bauteiles gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch Ϊ, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus feuerfestem Material bestehender Einsatz (a) in dem Ge- " faß an der .Zwischenfläche zwischen dem Vorratsbehälterabschnitt und dem Gießformabschnitt des Gefäßes eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Spule (4), die an einer Wechselstromquelle angeschlossen ist, die Außenfläche des Vorratsbehälterabschni*- tes des Gefäßes umgebend verwendet wird, um das Umrühren des Inhaltes des Vorratsbehälterabschnittes zu erzielen.

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4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Vorratsbehllterabschnittes in Richtung der Berührungsfläche zwischen dem Vorratsbehilterabschnitt und dem Gießformabschnitt des Gefäßes geneigt ausgebildet wird, um die Strömung des geschmolzenen Metalles in dem Gießformabschnitt zu unterstützen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von selbstverzehrenden Elektroden (1Oa₁ 101$ in das aus geschmolzener Schlakke bestehende Bad eingetaucht werden*
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet», daß die Elektroden je an eine Phase einer mehrphasigen Stromquelle (31) angeschlossen sind.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau oder der Spiegel des geschmolzenen Metalles an oder im Bereich der Zwischenfläche zwischen dem Vorratsbehälterabschnitt und dem Gießformabschnitt gehalten wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtverzehrbarer Bauteil ein Dorn (7) verwendet wird, welcher in senkrechter Richtung im Bezug auf den Körper (17) aus erstarrtem Metall, welcher um die Außenfläche des Domes abgelagert wird, bewegbar ist, so daß ein rohrförmiger Block zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Domes und des Gießformabschnittes des Gefäßes geformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn verwendet wird, dessen Unterende konisch abgeschrägt ist.

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10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn um seine senkrechte Achse gedreht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn längs seiner senkrechten Achse: hin- und herbewegt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmittel in das Innere des Domes eingeführt wird. ·
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß und der Dorn im Bezug auf den erzeugten rohrförmigen Block nach oben bewegt werden.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtverζehrbarer Bauteil ein metallischer Träger (21) verwendet wird, welcher in einer derartigen Weise gelagert wird, daß der Träger in senkrechter Richtung im Bezug auf den Gießformabschnitt des Gefäßes bewegt werden kann, wodurch eine Schicht aus gefeintem Metall mit der Außenfläche des Trägers verbunden wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger einer Arbeitswalze verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger im Bezug auf das Gefäß gedreht wird.

17# Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus Metall mit der Oberfläche eines metallischen Trägers verbunden wird, in dem mindestens eine selbstverzehrende metallische Elektrode in ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad eingetaucht wird, welches in einem oberen Vor-

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ratsbehälterabschnitt eines Gefäßes ausgebildet wird, daß Metalltropfen von der selbstverzehrenden Elektrode zum Abfallen und zum Sammeln in einer Schmelze im Bereich eines unteren Gießformabschnittes des Gefäßes gebracht werden, daß der metallische Trager in das Gefäß derart elEgeflihrt wird, daß er sich durch das Schlackenbad und in den Gießformabschnitt des Gefäßes erstreckt und daß das geschmolzene Metall in' dem Gießformabschnitt zum Erstarren um die Oberfläche Aem Trägers gebracht wird, so daß sich das erstarrte Metall alt der Ober»- flache des Trägers verbindet.

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Patentanwalt ** +

Karl A. Bro.se

Dipl.-Ing.

D-8023 München - Puliach
Wieners!r.2j.Mt!m.7933570,7931782

DBr/Pz - P/7306 München-Pullach, 23* Oktober 72 ·

Neue Patentanmeldung der Fa. THE BRITISH IRON AND STEEL RESEARCH ASSOCIATION

"Verfahren und Vorrichtung zuifl Elektroschlackefeinen von Metallen, insbesondere zur Herstellung von rohrförmigen Blöcken und zum Umhüllen von Achsen oder Spindeln,"

NEUE PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Elektroschlackefeinen von Metallen, insbesondere zur Herstellung von rohrförmigen Blöcken, welche die Oberfläche eines nichtverzehrbaren Bauteiles umgeben, bei dem mindestens eine selbstverzehrende, metallische Elektrode in ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad eingetaucht wird, welches in einem oberen Vorratsbehälterabschnitt eines offenendigen Gefäßes gebildet wird, worauf Metalltropfen zum Abfallen von der selbstverzehrenden Elektrode und zum Sammeln in einem Schmelzbad in einem unteren Gießformabschnitt des Gefäßes gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstverzehrende Elektrode oder Elektroden im Abstand von der senkrechten Mittellinie des unteren Gießformabschnittes in das Schlackenbad eingetaucht werden, daß das aus gefeintem Metall bestehende Schmelzbad in den Gießformabschnitt geleitet wird, welcher eine kleinere Querschnittsfläche als der obere Vorratsbehälterabschnitt aufweist und daß der nichtverzehrbare Bauteil in das Gefäß in einer derartigen Weise eingeführt . wird, daß er sich durch das Schlackenbad und zumindestens teilweise in den unteren Gießformabschnitt des Gefäßes erstreckt, wodurch das Metall in dem unteren Gießformabschnitt die benachbarte Oberfläche des Bauteiles umgebend zum Erstar-

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ren gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_f daß ein aus feuerfestem, hochhitzebeständlgem Material btötehender Einsatz in das Gefäß an dem Übergang zwischen de» Vorratsbehälterabschnitt und dem Gießformabschnitt eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Vorratsbehälterabschnitt des Gefäßes enthaltenden Bestandteile, d. h. Schlacke und Metalltropfen, induktiv gerührt werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gefeinte Metall am Boden des Vorratsbehälterabschnittes durch Schwerkraft in Richtung des Überganges zwischen dem Vorratsbehälterabschnitt und dem Gießformabschnitt gefördert wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eint Anzahl von selbstverzehrenden Elektroden in das aus geschmolzener Schlack· bestehende Bad eingetaucht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden je an eine Phase einer mehrphasigen Stromquelle angeschlossen werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau oder der Spiegel des geschmolzenen Metalles an oder im Bereich des Überganges zwischen dem Vorratsbehälterabschnitt und dem Gießformabschnitt gehalten wird.

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8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtverzehrbarer Bauteil ein Dorn verwendet wirdj welcher in senkrechter Richtung/auf den in der Formung befindlichen rohrförmigen Block, der um die Außenfläche des Dornes aufgebaut wird, bewegt wird, derart,daß ein rohrfÖrmiger Block zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Domes und des Gießformabschnittes des Gefäßes gebildet wird. -.'".-

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn verwendet wird, dessen Unterende konisch abgeschrägt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn um seine senkrechte Achse gedreht wird.

.11· Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn längs seiner senkrechten Achse Hn- und herbewegt wird.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmittel in das Innere des Dornes eingeführt wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß und der Dorn im Bezug auf den erzeugten rohrförmigen Block nach oben bewegt werden.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtverzehrbarer Bauteil ein ' metallischer Träger verwendet wird, welcher im Bezug auf den Gießformabschnitt des Gefäßes in senkrechter Richtung bewegbar ist, und daß eine Schicht aus gefeintem Metall mit der Außenfläche des Trägers verbunden wird..

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger eine Arbeitswalze verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15# dadurch gekennzeichnet, daß der Träger im Bezug auf das Gefäß gedreht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus Metall mit der Oberfläche eines laetallisehen Trägers verbunden wird, in-dem mindestens eine selbstverzehrende metallische Elektrode in ein aus geschmolzener Schlacke bestehendes Bad eingetaucht wird, welches in einem oberen Vorratsbehälterabschnitt eines Gefäßes ausgebildet wird, daß Metalltropfen von/selbstverzehrenden Elektrode zum Abfallen und zum Sammeln in einer Schmelze im Bereich eines unteren Gießformabschnittes des Gefäßes gebracht werden, daß der metallische Träger in das Gefäß derart eingeführt wird, daß er sich durch das Schlackenbad und den Gießforaabschnitt des Gefäßes erstreckt und daß das geschmolzene Metall in dem Gießformabschnitt die Oberfläche des Trägers umgebend zum Erstarren gebracht wird, derart, daß sich das erstarrende Metall mit der Oberfläche des Trägers verbindet.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Bestandteile: ein Gefäß (1) mit einem oberen Vorratsbehälterabschnitt (2) und einem unteren Gießformabschnitt (3), wobei die Querschnittsfläche dea Gießformabschnittes (3) kleiner ist als die mittlere Querschnittsfläche des Vorratsbehälterabschnittes (2), mindestens eine von oben in den Vorratsbehälterabschnitt (2) hineinragende selbstverzehrende Elektrode (10, 10a, 10b, TOc), deren senkrechte Mittellinie bzw. Mittellinien im Abstand von der senkrechten Mittellinie des Gießformabschnittes (3) angeordnet ist bzw. sind und Einrichtungen (5, 6) um einen nichtverzehrbaren Bau-

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teil (7, 8, 9; 20, 21,. 24) in das Gefäß (1.) in einer derartigen Weise einzuführen, daß der Bauteil sich zumindest teilweise in den Gießformabschnitt (3) des Gefäßes (1) erstreckt.

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