DE2321446C3 - Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen von zwei Gruppen von Abschmelzelektroden, die mit der Sekundärwicklung eines Einphasentransformators in Reihe geschaltet sind, wobei jede Gruppe aus einer in bezug auf die Kokille feststehenden Elektrode und einer verschiebbaren Elektrode besteht.

Aus der DT-OS 20 27 046 der Anmelderin ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei dem zur Erzielung 5" brammenförmiger Blöcke eine Anordnung von Elektroden in einer Reihe vorgesehen ist, wobei die aus einer verschieblichen und einer feststehenden Elektrode bestehende rechte Hälfte der Reihe an den einen Pol und die aus einer feststehenden Elektrode und einer verschieblichen Elektrode bestehende linke Hälfte der Reihe an den anderen Pol der Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für runde oder quadratische Querschnitte geeignete Elektrodenanordnung anzugeben, die einen hohen Füllungsgrad der Kokille mit Elektroden und damit hohe Abschmelzleistungen zu erzielen gestattet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jede Gruppe mindestens eine weitere feststehende Elektrode enthält und die Anordnung so getroffen ist, daß in jeder Gruppe die feststehenden Elektroden die verschiebbaren Abschmelzelektroden längs deren Breitseiten umgeben, und daß die Gruppen in parallelen Reihen nebeneinander in der Kokille angeordnet

^SI Dadurch daß gemäß der Erfindung die feststehend angeordneten Abschmelzeiektroden die verschieblieh angeordneten Elektroden jeweils entlang deren Breitseiten umgeben, und daß die Elektroden der Gruppen in getrennten Reihen nebeneinander angeordnet sind, wird eine maximale Füllung erreicht, bei der fast der ganzen Innenwandung der Kokille entlang stationäre Elektroden angeordnet sind, die bis auf engen Abstand an die Kokillenwand heranreichen können, während die verschieblichen Abschmelzeiektroden sich nur in einen schmalen Spalt in der Mitte der Kokille erstrekken, wo mit ihnen der Umschmelzvorgang am besten geregelt werden kann.

Dabei ist es möglich, die Zwischenräume zwischen den Elektroden der einen Reihe auf ein Minimum (10 bis 15 mm) zu reduzieren, was wiederum die Erzielung eines extrem hohen (0,8 bis 0,0 betragenden) Füllungsgrades der Kokille (Verhältnis der Elektrodenquerschnittsfläche zur KokiUenquerschnittsfläche) gewährleistet Mit dem erfindungsger.iäßen Verfahren ist es auch möglich, Gußblöcke zu erhalten, die die Grenztragkraft der Anlage gewichtsmäßig um ein Mehrfaches übersteigen. So wurden beispielsweise auf einer Elektroschlacke-Umschmelzanlage mit einer Tragkraft von 81 Gußblöcke mit einem Querschnitt von 1600 χ 700 und einem Gewicht von 25 t hergestellt. Bei Verwendung von Rechteckelektroden sind die beweglichen Elektroden mit ihren Breitkanten den unbeweglichen Elektroden zugekehrt.

Dadurch, daß die beweglichen Elektroden den unbeweglichen Elektroden mit ihren Breitkanten und der Kokillenwand mit ihren Schmalkanten zugekehrt sind, sind die Flächen einer eventuellen Berührung der beweglichen Elektroden mit der Kokillenwand minimal, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit des Elektroschlaf ke-Umschmelzens gewährleistet wird.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Anordnungsvariante von Abschmelz-Elektrodengruppen in der Kokille beim Umschmelzen, in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Anordnungsvarian'.e von Elektroden in einer rechteckigen gekühlten Kokille und einen die Elektroden speisenden Transformator, in Draufsicht,

F i g. 3 eine Anordnungsvariante von Elektroden in einer kreisrunden gekühlten Kokille, in Draufsicht.

Das Wesen des Verfahrens besteht im folgenden.

In eine gekühlte, auf einem ebenfalls gekühlten Untersatz 2 aufgestellte Metallkokille 1 (Fig. 1) werden Abschmelzeiektroden eingeführt. Ein Teil dieser Elektroden 3 wird in bezug auf die Kokille 1 unbeweglich befestigt und ein anderer Teil der Elektroden 4 wird relativ zur Kokille 1 vertikal verstellbar angeordnet.

Die Elektroden 3,4 werden in der Kokille 1 in parallelen Reihen a und 6(F i g. 2) in bezug auf diessen Horizontalebene angeordnet, wobei die Gesamt-Querschnitte der Elektroden 3 und 4 in jeder Reihe a und b gleich groß sind.

Außerdem sind die Gesamt-Querschnitte der beweglichen Elektroden 4 in jeder Reihe a, b auch gleich groß. Ferner sind die Elektroden 3, 4 der einen Reihe a an eine Wicklungsausführung 5 des Transformators 6 und die Elektroden 3, 4 der anderen Reihe b an die andere

Wicklungsausführung 7 des Transformators 6 derart angeschlossen, daß die Reihen a. b der Elektroden 3, 4 dem Potential nach aufeinanderfolgen. Danach wird in die Kokille 1 zum Bilden des Schlackenbades 8 (F i g. 1) die erforderliche Menge von Schlacke eingefüllt. Es beginnt der Elektrosehlackeumschmelzprozeß.

Beim Herunterschmelzen von Elektroden werden die beweglichen Elektroden 4 immer mehr in das Schlakkenbad 8 zur Bildung des Metallbades 9 gesenkt.

Die Elektroden in den Reihen a und b werden so angeordnet, daß sich zu beiden Seiten jeder beweglichen Klektrode 4 unbewegliche Elektrode 3 befinden. Dadurch, daß jede Reihe von Elektroden an eine Wicklungsausführung des Transformators angeschlossen ist, stehen alle Elektroden der Reihe unter einem Potential. Hierdurch ist möglich, die Schmelzarbeit durchzuführen, ohne die Berührung der beweglichen Elektroden mit den unbeweglichen sowie der Elektroden mit den Wänden der Kokille zu befürchten, weil zwischen der Innenfläche der Kokille und den beweglichen Elektroden zuverlässig isolierte und gut befestigte unbewegliche Elektroden angeordnet sind. Dieser Umstand trägt dazu bei, daß die Zwischenräume zwischen den Elektroden und der Innenwand der Kokille unbedeutend sein können (10 bis 15 mm), was wiederum die Erzielung eines hohen Füllungsgrades der Kokille gewährleistet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen gestattet es, Gußblöcke mit großem Querschnitt und einem das Gewicht der beweglichen Elektroden um das 3- bis 4fache übersteigenden Gewicht (das Gewicht der beweglichen Elektroden ist durch die nominale Tragkraft der Anlage begrenzt) zu erhalten, was durch Verwendung von unbeweglichen Elektroden mit einem Querschnitt erreicht wird. der den Querschnitt der beweglichen Elektroden um das Mehrfache (8 bis 15) übertrifft.

Außerdem weist das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren noch folgende Vorzüge auf.

Es ist möglich, bewegliche Elektroden dem Schlakkenbad sowohl durch einen als auch durch zwei Elektrodenhalter zuzuführen.

Bei Verwendung von zwei Elektrodenhaltern können die beweglichen Elektroden beim Schinelzprozeß der Reihe nach ausgewechselt werden, was als eine weitere Reserve zur Herstellung von schweren Gußblöcken auf Anlagen mit geringer Tragkraft angesehen werden kann.

Als regelbare Ausgaiigs-Schaielzparameter gelten im vorliegenden Verfahren die Spannung für alle Elektroden und der Strom in den unbeweglichen Elektroden, der durch Verändern des Vorschubs der beweglichen Elektroden reguliert wird. Die chemische Zusammensetzung aller Elektroden kann sowohl gleich als auch verschieden sein. Im letzteren Falle lassen sich Gußblöcke mit Zulegierung erhalten, was zur Herstellung %'on Schmelzen besonders wichtig ist, für die die Fertigung von Abschmelzelektroden nach den bekannten Verfahren schwierig ist

In Fig.2 ist die Kokille mit rechteckigem Querschnitt schematisch dargestellt, in der die Elektroden 3. 4 mit ebenfalls rechteckigem Querschnitt in zwei parallelen Reihen a und b angeordnet sind. Die Elektroden 3, 4 der einen Reihe a sind an die Wicklungsausführung 5 des Transformators 6 und die Elektroden 3. 4 der anderen Reihe b an die Wicklungsausführung 7 des Transformators 6 angeschlossen. Dabei sind die beweglichen Elrktroden 4 mit ihren Breitseiten den unbeweglichen Elektroden 3 zugekehrt.

In F i g. 3 ist eine Kokille I mit rundem Querschnitt schematisch dargestellt, in der die Elektroden 3. 4 in zwei parallelen Reihen a und b angeordnet sind. Jede Reihe hat drei Elektroden, von denen die mittlere relativ zur Kokille vertikal verstellbar ist, während die anderen zwei in bezug auf die Kokille unbeweglich angeordnet sind.

Die Elektroden 3, 4 der Reihe a sind dabei an die Wicklungsausführung 5 des Transformators 6 und die Elektroden 3, 4 der Reihe b an die Wicklungsausführung 7 des Transformators 6 angeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen von zwei Gruppen von Abschmelzeiektroden, die mit der Sekundärwicklung eines Einphasentransformators in Reihe geschaltet sind, wobei jede Gruppe aus einer in bezug auf die Kokille feststehenden Elektrode und einer verschiebbaren Elektrode besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe mindestens eine weitere feststehende Elektrode enthält und die Anordnung so getroffen ist, daß in jeder Gruppe die feststehenden Elektroden die verschiebbaren Abschmelzeiektroden längs deren Breitseiten umgeben und daß die Gruppen in parallelen Reihen nebeneinander in der Kokille angeordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4) in der Kokille (1) in zwei Reihen (a, b) angeordnet werden, wobei man die Elektroden der einen Reihe (a) an eine Wicklungsausführung (5) der Speisequelle (6) und die Elektroden (3, 4) der anderen Reihe (b) an die andere Wicklungsausführung (7) anschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man im Hohlraum der Kokille

(1) die äußersten Elektroden jeder Reihe (a. b) in bezug auf die Kokille (1) unbeweglich anordnet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglich angeordneten Elektroden (4) einen geringeren Querschnitt haben als die unbeweglich angeordneten Elektroden (3).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Elektroden mit rechteckigem Querschnitt die beweglich angeordncten Elektroden (4) mit ihren Breitenseiten den unbeweglichen Elektroden (3) zugekehrt sind.