DE2323989C3 - Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur gleichzeitigen Herstellung verschiedener Gußstücke oder Formstücke beim Elektroschlacke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden mit mindestens zwei in einem Querhaupt gehaltenen vertikalen Säulen, auf denen je eine Traverse mit Elektrodenhalter und je eine Traverse für die Halterung eines Schmelzgefäßes oder einer Kokille vertikal verschiebbar angeordnet sind.

Aus der CH-PS 4 98 933 ist eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung verschieden großer Blöcke beim Elektroschlacke-Umschmelzen mit zwei vertika-

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vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet ist, bekannt, bei der zur Schwenkung von je einem Kokillenhubwagen sowie je einem Elektrodenhalter die Säulen an ihren oberen und unteren Enden mit zylindrischen Lagerzapfen versehen sind und in einem unteren, unmittelbar am Boden befestigten Lager sowie in einem von einem portalartigen Gestell gehaltenen oberen Lager drehbar angeordnet sind. Eine derartige Anordnung erfordert zum Abstützen der auftretenden Momente, insbesondere beim vorgesehenen Herausschwenken der Elektrodenhalter und Kokillenhubwagen aus der Gestellebene ein starkes, außerhalb der Säulen befestigtes Gestell, das nicht nur die Zugänglichkeit zu den Elektrodenhaltern bzw. Kokillen behindert, sondern auch die Möglichkeit verhindert, mit nach beiden Seiten auskragenden Traversen, wie sie an sich aus der US-PS 36 02 623 bekannt sind, zwischen den Säulen und neben diesen außerhalb umzuschmelzen und die Momente um die Säulen in der von diesen gebildeten Portalebene ausgleichen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur gleichzeitigen Herstellung verschiedener Gußstücke oder Formstücke beim Elektroschlacke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden anzugeben, die ein gleichzeitiges Umschmelzen zwischen den Säulen sowie seitlich neben den Säulen ermöglicht, ohne daß es für die Halterung der Säulen eines diese umgebenden Gestells bedarf.

Dies wird bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Traversen in an sich bekannter Weise nach entgegengesetzten Richtungen auskragend und sich in der Ebene des von den Säulen und dem diese verbindenden Querhaupt gebildeten Portals erstreckend angeordnet sind, wobei die für die Elektrodenhalterung vorgesehenen oberen Traversen an ihren freien Enden jeweils einen Elektrodenhalter für eine Abschmelzelektrode und die freien Enden der unteren Traverse je mit Konsolen für Halterung von Kokillen oder Schmelzgefäßen versehen sind.

Eine solche Anlage ist konstruktiv einfach und ermöglicht es, die Gewichtämomente fast alle in der durch die Säulen gebildeten Portalebene zu halten, so daß es keines die Säulen umgebenden Gestelles zu deren Halterung bedarf.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen im Längsschnitt,

Fig.2 die Gesamtansicht dieser Anlage mit abgenommenem Querhaupt im Querschnitt,

F i g. 3 den Ausschnitt IH aus F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 eine Ansicht längs der Linie IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 die Kokillenhalterung in der erfindungsgemäßen Anlage im Längsschnitt,

Fig.6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 1,

Fig.7 einen Ausschnitt VII aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig.8 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 7,

Fig.9 die Gesäiniänsichi der Anläge mit einer beweglichen und einer feststehenden Kokille im Längsschnitt.

Die Anlage zur gleichzeitigen Herstellung verschiedener Gußstücke oder Formstücke durch Elektroschlakke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden enthält zwei Säulen 1 (Fig. 1 und 2), welche durch ein Querhaupt 2 verbunden sind. Je nach dem Gewicht der herzustellenden Blöcke können auch mehr als zwei Säulen unter Portalbildung durch Querhaupt verbunden werden. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Säulen 1 vorgesehen.

Diese Säulen 1 weisen einen rechteckigen Quer- ίο schnitt auf und auf ihnen sind Schlitten 5 und 6 vertikal verschieblich angeordnet, die nach entgegengesetzten Richtungen in der Portalebene auskragende Traversen 3 und 4 tragen, wobei die Antriebe für die Vertikalverschiebung nicht dargestellt sind. Die freien Enden der oberen Traverse 3 werden von Konsolen 7 an dem Schlitten 5 und die freien Enden der unteren Traverse 4 von Konsolen 8 am Schlitten 6 gebildet. Die obere Traverse 3 besteht also aus de:n Schlitten 5 und den an dessen beiden Seiten angeordneten Konsolen 7, während die untere Traverse 4 aus dem Schlitten 6 und den an dessen beiden Seiten angeordneten Konsolen 8 besteht.

Auf jeder oberen Konsole 7 der oberen Schlitten 5 ist zusammen mit seiner Halterung ein Elektrodenhalter 9 montiert, in dem Abschmelzelektroden 10 befestigt werden, welche mit einer nicht dargestellten Speisequel-Ie mittels stromzuführenden Elementen 11 elektrisch gekoppelt sind. In dem Elektrodenhalter 9 sind mit Hilfe von speziellen Buchsen 12 (F i g. 3) vom Elektrodenhaiter 9 isolierte Außenringe 13 vorgesehen, in welchen Sitzlöcher 14 zur Befestigung von stromlosen Abschmelzrohiingen 15 ausgeführt sind.

Der Elektrodenhalter 9 ist mit Stützelementen 16 (Fig.4), die in ihm mit der Möglichkeit ihrer relativen Verschiebung zwecks Korrektur der Lage der Elektroden 10 beim Einrichten der Anlage angeordnet sind, sowie mit Andrückelementen 17 versehen, welche von dem Elektrodenhalter 9 mittels einer Platte 18 isoliert sind.

Die unteren Schlitten 6 sind zur Befestigung der Kokillen 19 (Fig.5) oder von Schmelzeinrichtungen bestimmt. Zu diesem Zweck sind die Konsolen 8 mit Halterungen versehen, deren Bauart verschieden sein kann und im gegebenen Beispiel aus einem Schuh 20 besteht, der in eine auf der Konsole 8 des Schlittens 6 ausgeführte Nut 21 eingesetzt ist. Die obere Fläche des Schuhes 20 liegt unter einem Winkel zu dessen Grundfläche, und auf diese Fläche ist ein Schuh 22 aufgesetzt, bei welchem die dem Schuh 20 zugeordnete Fläche unter demselben Winkel «:ur Grundfläche wie auch bei dem Schuh 20 geneigt ist. Die obere Fläche des Schuhes 22 ist somit parallel den Führungen in der Nut 21. Eine Schraube 23 ist gegen Verschiebungen längs ihrer Achse auf dem Schuh 20 gesichert und mittels Gewinde derart mit dem Schuh 22 verbunden, daß bei der Drehung der Schraube 23 die Schuhe 20 und 22 relativ zueinander verschoben werden können. Der untere Schuh 20 ist mit einem Gewinde versehen und auf eine Leitspindel 24 aufgesetzt, bei deren Drehung fto der Schuh 20 sich längs der Nut bewegt. Der Schuh 22 besitzt einen vertikalen zylindrischen Zapfen 25, welcher in eine entsprechende Nut 26 der Kokille 19 eingreift, deren Auflager mit Platten 27 zur elektrischen Isolierung des Körpers der Kokille 19 vom Schlitten 6 <>5 versehen sind.

Für die Zuführung der Kühlflüssigkeit in die Kokille 19 sind im Körper des Schlittens 6 geschlossene Hohlräume ausgeführt, die voneinander isoliert sind. Von der Druckleitung des Kühlsysterns der Anlage wird die Kühlflüssigkeit einem Hohlraum 28 (Fig.6) zugeführt, während ein Hohlraum 29 mit der Abflußleitung dieses Systems verbunden ist. Mit Hilfe von Schläuchen 30 (F i g. 5) stehen die Hohlräume 28 und 29 des Schlittens 6 mit den entsprechenden Hohlräumen des Kühlsystems der Kokille 19 in Verbindung.

Für die Zuführung der Betriebsspannung zur Kokille 19 sind auf dem unteren Schlitten 6 wassergekühlte Rohrschienen 31 (F i g. 7) vorhanden. Die Kokille 19 hat mit stromzuführenden Elementen 32 (Fig.7, 8) versehen, die in Klemmen 34 eingesetzt sind, welche die Rohrschienen 31 mit den stromzuführenden Elementen 32 der Kokille 19 verbinden. Um die Verschiebungsmöglichkeit der Kokille 19 sicherzustellen, sind die Rohrschienen 31 in einer Schelle 34 horizontal verschiebbar in bezug auf die Schelle 34 längs ihrer Bohrung und drehbar um die Vertikalachse der Schelle 34 in bezug auf den Körper des Schlittens 6 angeordnet.

Das Erschmelzen eines Blocks in der Anlage erfolgt auf folgende Weise.

In den Elektrodenhalter 9 werden die Abschmelzelektroden 10 befestigt, während auf die Konsolen 8 des unteren Schlittens 6 die Kokille 19 aufgesetzt wird. Mit Hilfe der Halterungen wird die Kokille 19 in bezug auf die Elektroden 10 zentriert. Zur Ausführung dieses Arbeitsvorgangs wirkt man vermittels der Schraube 23 auf die Schuhe 20 und 22 ein. Infolge der Wechselwirkung ihrer geneigten Flächen wird der Schuh 22 parallel zu sich selbst in vertikaler Richtung verschoben. Dies bietet die Möglichkeit, die vertikale Lage der Achse der Kokille 19 zu erzielen. Durch Drehen der Leitspindeln 24 werden auf den beiden Konsolen die Schuhe 20 und 22 verschoben und gleiche Abstände zwischen den Wänden der Kokille 19 und den Elektroden IC eingestellt. Durch Bewegen des Schlitten 6 wird die Kokille 19 in die untere Ausgangsstellung gebracht.

Nach einem der bekannten Verfahren, beispielsweise durch Eingießen der Schlacke aus einer Pfanne, wird in die Kokille 19 ein Schlackenbad gegeben und dann den Elektroden 10 eine Betriebsspannung zugeführt. Je nach dem Anwachsen des Blocks 36 (F i g. 9) wird die Kokille 19 nach oben bewegt, wobei der Spiegel des Metallbades in einer gleichbleibenden Höhe von der unteren Fläche der Kokille 19 aufrechterhalten wird Nach dem Umschmelzen der Elektrode 10 hört man mil dem Bewegen der Kokille 19 auf, und die Schlacke wird in bekannter Weise, beispielsweise durch Abfluß über eine Einrichtung zum steigenden Guß bekannter Bauart entfernt. Durch Verschiebung der Kokille 19 nach ober wird sie vom Block 36 abgezogen, worauf dieser mit Hilfe eines Wagens 37 aus der Arbeitszone herausgerollt wird.

In der Anlage können zwei Blöcke gleichzeitig erschmolzen werden. Zur Erschmelzung eines großtonnagigen Blocks (mit einem Gewicht über 10 t) werden die beiden inneren Konsolen 7 und 8 der Traverse 3 und 4 der Anlage benützt. Die Technologie des Erschmelzens und die Aufeinanderfolge der Einrichtungsarbeiter unterscheiden sich nicht von den oben beschriebenen Jedoch werden die Elektroden 10 in diesem Fall an der beiden oberen Traversen 3 angeordnet. Die Kokille 3t (F i g. 9) kann feststehend sein und wird in diesem FaI auf einem Wagen 39 zu deren Herausrollen aufgesetzt oder sie ist beweglich und wird an den Konsolen de: Schlittens befestigt, wie dies vorstehend beschrieber wurde.

Die erfindungsgemäße Anlage bietet die Möglichkeit, nicht nur Blöcke mit einfachem, in der Höhe konstantem Querschnitt, sondern auch Formgußblöcke zu erschmelzen.

Die moderne Technologie des Erschmelzens von Formgußblöcken setzt das Umschmelzen von Abschmelzelektroden nicht unmittelbar in der Kokille 19, sondern in einem Schmelzgefäß 41 voraus, welches mit einer in F i g. 1 durch dünne Linien gezeigten Kokille 40 ein gemeinsames Schlackenbad hat. In diesem Falle wird das Schmelzgefäß 41 relativ zur feststehenden, den Block formenden Kokille 40 verschoben. Zum Erschmelzen von Blöcken nach dieser Technologie wird auf die Konsolen 8 der unteren Traverse 4 das Schmelzgefäß 41 aufgesetzt, das mit einer seiner Seiten der Kokille 40 zugeordnet ist. Hierbei werden die

Abschmelzelektroden 42 in dem Schmclzgefäß 41 umschmolzen. Das Metall fließt über dessen Herdfläche in den Raum der Kokille 40 über und erstarrt dort. Je nach dem Ansteigen des Metallspiegels in der Kokille 40 wird das Schmelzgefäß 41 nach oben verschoben.

Auf diese Weise kann man in einer Anlage gleichzeitig zwei Blöcke erschmelzen, wobei die Abmessungen und die Form dieser Blöcke sich erheblich voneinander unterscheiden können. Es ist das Erschmelzen von großtonnagigen Blöcken sowohl einfacher als auch komplizierter Form möglich. Die Schmelzgefäße können auf zwei Seiten der Kokille aufgestellt werden, weil die Traversen der Anlage aufeinander zugerichtet sind. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, die Leistung beim Erschmelzen von Formgußblöcken zu verdoppeln.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anlage zur gleichzeitigen Herstellung verschiedenen Gußstücke oder Formstücke beim Elektroschlacke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden mit mindestens zwei in einem Querhaupt gehaltenen vertikalen Säulen, auf denen je eine Traverse mit Elektrodenhalter und je eine Traverse für die Halterung eines Schmelzgefäßes oder einer Kokille vertikal verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen (3,4) in an sich bekannter Weise nach entgegengesetzten Richtungen auskragend und sich in der Ebene des von den Säulen (1) und dem diese verbindenden Querhaupt (2) gebildeten Portals erstreckend angeordnet sind, wobei die für die Elektrodenhalterung vorgesehenen oberen Traversen (3) an ihren freien Enden jeweils einen Elektrodenhalter (9) für eine Abschmelzelektrode und die freien Enden der unteren Traversen je mit Konsolen (8) für Halterungen von Kokillen (40) oder Schmelzgefäßen (41) versehen sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Traversen (7) mit den Elektrodenhaltern (9) Haltevorrichtungen zur Befestigung von Abschmelzrohschlingen (15) vorgesehen sind.

3. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede untere Traverse (6) mit stromzuführenden Elementen (11) versehen ist, welche die Kokille (19) mit einer Spannungsquelle verbinden.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder unteren Traverse (6) eine Einrichtung zum Verbinden der stromzuführenden Elemente (11) mit Kontaktstücken der Kokille (19) vorgesehen ist.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Traversen (6) mit beweglichen Schlitten für die Kokillen zu deren Justierung in bezug auf die Elektroden (10,15) versehen sind.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten aus einer keilförmigen Basis (20) besteht, die sich verschiebbar auf die Traverse (4) abstützt und aus einer keilförmigen oberen Platte (22), die in bezug auf die Basis (20) verschiebbar ist, wobei die Keilwinkel beider Platten einander entsprechen, und daß auf der oberen Platte (22) eine Isoliervorrichtung zur Befestigung einer Kokille vorgesehen ist.