DE2357095C3 - Ofen zum Elektroschlackeschmelzen von Metallblöcken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zum Elektroschlackeschmelzen von Metallblöcken, der wenigstens ein Paar Säulen mit daran befestigten Laufkatzen für Elektrodenhalter enthält, welche Antriebe für die senkrechte Verstellung der Elektrodenhalter und der Abschmelzelektroden aufweisen, die zu einem in einer gekühlten Kokille erstarrenden Block umgeschmolzen werden.

Aus der DT-OS 18 13 478 ist ein Ofen dieser Art zur Herstellung verschieden großer Blöcke beim Elektroschlackeumschmelzen von Metallen bekannt, bei dem die Elektrodenhalter um die Säulen derart schwenkbar angeordnet sind, daß die Elektrodenhalter nacheinander abwechselnd jeweils einer der beiden Kokillen umzuschmelzende Elektroden zuführen, während einer dieser Elektrodenhalter umzuschmelzende Elektroden in die andere der beiden Kokillen einbringt. Hierbei werden in der zuerst angeführten Kokille größere, aus mehreren nacheinander eingeschmolzenen Elektroden bestehende Stahlblöcke, hingegen in der anderen Kokille verhältnismäßig kleine, lediglich aus einer umgeschmolzenen Elektrode gebildete Blöcke hergestellt. Hierbei taucht jeweils in eine der Kokillen nur eine der Elektroden ein, wobei Elektroden mit rundem Quer

schnitt Verwendung Finden.

Es ist auch beispielsweise aus der DT-AS 15 08 893 bekannt, zur Erzeugung von Blöcken mit rechteckigem Querschnitt mehrere in einem Halter eingespannte Elektroden zu verwenden, die an verschiedene Phasen einer mehrphasigen Wechselstromquelle angeschlossen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ofen zum Elektroschlackeschmelzen

ίο von Metallblöcken mit solchen Elektrodenhaltern zu entwickeln, welche das Erschmelzen von Blechbrammen mit einer Masse bis zu 801 ohne merkliche Verminderung der Ofenleistung beim Erschmelzen beliebiger Typen kleinerer Blöcke ermöglichen und gleichzeitig einen optimalen Fertigungsablauf beim Schmelzen von Blöcken jeden Typs einzuhalten gestatten.

Dies wird bei einem Ofen der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an einander zugekehrten Seitenflächen benachbarter Elektrodenhalter stromzuführende Platten mit Abschrägungen befestigt sind, die zusammen einen konischen Sitz für die Halterung wenigstens einer zusätzlichen Abschmelzelektrode bilden und daß an jeder der Laufkatzen horizontale Führungen vorgesehen sind, in denen die Elektrodenhalter mitlels zusätzlicher Antriebe verschieblich sind.

Auf diese Weise ist es möglich, mit zwei Elektrodenhaltern, in denen jeweils eine Elektrode eingespannt ist, zwischen den Elektrodenhaltern eine weitere Elektrode zu haltern, wie es zum Schmelzen von Brammen mit einer Masse bis zu 801 optimal ist. Andererseits ist es möglich, mit einer Elektrode in jedem Elektrodenhalter getrennte Kokillen zu beschicken, wie es für die gleichzeitige Herstellung von mehreren kleinen Blöcken optimal ist. Schließlich ist es auch möglich, mit nur einer zwischen den Elektrodenhaltern gehalterten Elektrode umzuschmelzen, wobei diese Elektrode ein Gewicht haben kann, daß das von einem Elektrodenhalter aufzunehmende Gewicht wesentlich übersteigt.

Vorteilhaft sind die Antriebe zur senkrechten Verstellung der Laufkatzen der Elektrodenhalter koaxial und zueinander mit freien Wellenenden zugekehrt angeordnet, auf welche Kupplungshälften aufgesetzt sind, die miteinander in Wechselwirkung bringbar sind.

Dadurch ist in einfacher Weise eine synchrone Bewegung beider Elektrodenhalter bei der Halterung einer zwischen diesem eingesetzten Elektrode möglich.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind bei einem Ofen, bei dem für gekühlte Kokillen an jeder Säule eine Laufkatze vorhanden ist, die mit Antrieben zur senkrechten Verstellung versehen sind, die Antriebe koaxial und zueinander mit freien

5S Wellenenden zugekehrt angeordnet, auf welche Kupplungshälften aufgesetzt sind, die miteinander in Eingriff bringbar sind. Hierdurch ist die synchrone Bewegung der beiden Laufkatzen für die Kokillen gewährleistet, wodurch diese nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemeinsam eine gekühlte Kokille tragen können, deren Gewicht mit Block die zulässige Tragfähigkeit für eine Laufkatze übersteigen kann, wobei die Abschmelzelektroderi einzeln oder gemeinsam an verschiedenen Elektrodenhaltern befestigt sein

fts können.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ofen mit zwei Elektrodenhaltern, deren vereinigte Antriebe eine zusätzliche selbstverzehrende Elektrode festhalten, die in einem Sitz zwischen diesen Elektrodenhaltern angebracht ist. Ansicht von vorne,

F ig. 2 einen Schnitt H-II in F ig. 1,

Fig.3 einen Ofen, zwischen dessen Elektrodenhaltern eine selbstverzehrende Elektrode beträchtlicher Abmessungen angeordnet ist, Ansicht von vorne,

F i g. 4 einen Ofen, in dessen äußerem und mittlerem Elektrodenhalter sich selbstverzehrende Elektroden befinden, die durch vereinigte Antriebe festgehalten werden. Ansicht von vorne,

F i g. 5 einen Ofen, in dessen äußeren Elektrodenhaltern sich selbstvcrzehrende Elektroden befinden. Ansicht von vorne,

F i g. 6 einen Ofen mit getrennten Laufkatzenantrieben der Elektrodenhalter zum aufeinanderfolgenden Schmelzen von Blöcken in verschiedenen Kokillen, Ansicht von vorne,

F i g. 7 einen Ofen — Ansicht von hinte.i, bei welchem die Laufkatzenantriebe der Elektrodenhalter und der Kokille Kupplungshälften tragen.

Der Ofen zum Elektroschlackenschmelzen von Blöcken 1 (Fig. 1) enthält, wie in diesem Beispiel, wenigstens zwei Säulen 2, an der je eine Laufkatze 4 und 5 längs der entsprechenden Säule verschieblich montiert ist. Die Antriebe 6 und 7 zur Verstellung der Laufkatzen 4 und 5 der Elektrodenhalter 8 und 9 in der senkrechten Richtung sind koaxial und einander mit freien Wellenenden 10 und ti zugekehrt angeordnet, auf denen jeweils eine Kupplungshälfte 12 und 13 befestigt ist.

An einer jeden Laufkatze 4 und 5 sind waagerechte Führungen 14 und 15, 16 und 17 (Fig.2) montiert, in welchen die Elektrodenhalter 8 und 9 (Fig. I) angeordnet und mittels zusätzlicher Antriebe 18 und 19 zur Verstellung der Elektrodenhalter 8 und 9 in den waagerechten Führungen verschieblich sind.

An den einender zugekehrten Seitenflächen benachbarter Elektrodenhalter 8 und 9, sind stromzuführende Platten 20 und 21 befestigt, die einen Sitz zur Halterung wenigstens einer zusätzlichen selbstverzehrenden Elektrode 22 bilden, die sich dann zwischen den selbstverzehrenden Elektroden 23 und 24 befindet, welche in den Elektrodenhaltern 8 und 9 befestigt sind.

Im unteren Teil des Ofens ist ein Wagen 25 mit einem Untersatz 26 vorhanden, der am Anfang des Schmelzvorganges des Blockes I unter einer Kokille 27 angeordnet wird. Im Oberteil des Blockes bildet sich beim Schmelzen der selbstverzehrenden Elektroden das flüssige Metallbad 28, über welchem sich das Schlackenbad 29 befindet.

Eine umgeschmolzene selbstverzehrende Elektrode 30 (Fig.3) kann, selbst wenn sie beträchtliche Abmessungen hat, zwischen den Elektrodenhaltern 8 und 9 angebracht werden, die an den Laufkatzen 4 und 5 mit den vereinigten Antrieben 6 und 7 befestigt sind. Die Kokille 27 kann an Laufkatzen 31 und 32 (Fig. 7) angebracht werden, von welchen eine jede an der entsprechenden Säule 2 und 3 längs dieser verschieblich montiert ist Zur gleichzeitigen Verstellung der erwähnten Laufkatzen 31 und 32 sind deren Antriebe 33 und 34 koaxial angeordnet und mit Kupplungshälften 35 und 36 versehen, welche auf freie zugekehrte Wellenenden 37 und 38 aufgesetzt sind.

Zum Schmelzen von Blöcken in getrennten Kokillen bei getrennter Verstellung der Elektrodenhalter 8 und 9 (F i g. 6) können die Kupplungshälften 12 und 13 (F i g. 6) der Antriebe 6 und 7 der Laufkatzen 4 und 5 der Elektrodenhalter 8 und 9 sowie die Kupplungshälften 35 und 36 (F i g. 7) der Antriebe 33 und 34 der Laufkatzen 31 und 32 der Kokillen ausgekuppelt werden.
Die selbstverzehrenden Elektroden 23 und 24 (F i g. 5) können in den Elektrodenhaltern 8 und 9 bei ausgekuppelten Kupplungshälften 12 und 13 befestigt werden.
Es ist eine Variante möglich, wenn eine von den

ίο selbstverzehrenden Elektroden 24 (Fig.4) im Elektrodenhalter 9 und die andere in dem Sitz befestigt ist, der durch die an den Seitenflächen der benachbarten Elektrodenhalter 8 und 9 angebrachten stromzuführenden Platten 20 und 21 gebildet ist Die Antriebe 18 und

,5 19 ermöglichen die Verstellung der Elektrodenhalter 8 und 9 in bezug aufeinander in der waagerechten Richtung, wenn die zusätzliche selbstverzehrende Elektrode 22 bzw. 30 im Sitz zu befestigen ist und wenn es erwünscht ist die selbstverzehrenden Elektroden längs der breiten Wand der Kokille 27 zu verstellen.
Der Ofen arbeitet wie folgt:

Auf dem Wagen 25 (F i g. 1) zum Blockabführen wird der Untersatz 26 aufgestellt, auf welchem man die gekühlte Kokille 27 aufstellt, worauf man das Schlakkenbad 29 bereitet

Von einer (nicht eingezeichneten) Stromquelle wird elektrische Energie den selbstverzehrenden Elektroden 22 bis 24 zugeführt Dabei sind die Kupplungshälften 12 und 13 der Antriebe 6 und 7 der Elektrodenhalter 8 und 9 und die Kupplungshälften 35 und 36 der Antriebe 33 und 34 der Laufkatzen 31 und 32 der Kokillen 27 eingekuppelt und zwischen den äußeren Elektrodenhaltern 8 und 9 ist die zusätzliche selbstverzehrende Elektrode 22 angebracht So werden drei Elektroden in gemeinsamer Kokille 27 erschmolzen. Bei Wärmeentwicklung schmelzen im Schlackenbad 29 die selbstverzehrenden Elektroden 22 bis 24, es entsteht das Metallbad 28, unter welchem der Block 1 erstarrt Auf diese Weise kann ein großer Metallblock aufgeschmolzen werden. Der gleiche Großblock 1 kann aus einer selbstverzehrenden Elektrode 30 (Fig.3) mit großem Querschnitt geschmolzen werden. Diese Elektrode kann zwischen zwei Elektrodenhaltern 8 und 9 unter Ausnutzung der Gesamtleistung der Antriebe 6 und 7 befestigt werden, deren Kupplungshälften 12 und 13 eingekuppelt sind. Zur Befestigung solcher selbstverzehrender Elektroden 30 führt man die Elektrodenhalter 8 und 9 mittels der Antriebe 18 und 19 um den erforderlichen Betrag auseinander.

Ein Großblock 1 (Fig.4) kann auch dann geschmolzen werden, wenn eine von den selbstverzehrenden Elektroden in einem der äußeren Elektrodenhalter und die andere zwischen den stromzuführenden Platten der Elektrodenhalter befestigt ist. Diese Variante ist zum Schmelzen von Großblöcken zweckmäßig, die einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt aufweisen.

Zur Herstellung von Mittel- und Kleinblöcken erfolgt das Schmelzen unter getrennter Ausnutzung der Leistung der Antriebe, die an einer jeden Säule angebracht sind. Dabei werden die Kupplungshälften 12 und 13 (Fig.5 und 6) entkuppelt In diesem Falle verwendet man auch zwei Wagen mit Untersätzen, von welchen ein jeder unter einer entsprechenden Kokille aufgestellt wird. So können die Elektroden unabhängig

6j voneinander diesen Kokillen zugeführt und umgeschmolzen werden. Eine getrennte Zufuhr selbstverzehrender Elektroden und deren waagerechte Verstellung kann auch im Schlackenbad einer gemeinsamen Kokille

erfolgen, welche auf zwei Wagen aufgestellt ist, wobei die Kupplungshälften 12 und 13 (F i g. 1) der Antriebe 6 und 7 ausgekuppelt sind, wenn keine zusätzliche selbstverzehrende Elektrode 22 verwendet wird, während die Kupplungshälften 35, 36 (F i g. 7) der Antriebe 33 und 34 der Laufkatze 31,32 eingekuppelt sind.

Alle beschriebenen Beispiele des Blockschmelzens zeigen, daß der Ofen ein großes Anpassungsvermögen für eine große Anzahl technologischer Kombinationen zur Verwirklichung des Elektroschlackenschmelzens von Metallen und Legierungen aufweist, sowie es ermöglicht, sowohl Groß- als auch Mittel- und Kleinblöcke mit großer Leistung zu produzieren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ofen zum Elektroschlackeschmelzen von Metallblöcken, der wenigstens ein Paar Säulen mit daran befestigten Laufkatzen für Elektrodenhalter enthält, welche Antriebe für die senkrechte Verstellung der Elektrodenhalter und der Abschmelzelektroden aufweisen, die zu einem in einer gekühlten Kokille erstarrenden Block umgeschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß an einander zugekehrten Seitenflächen benachbarter Elektrodenhalter (8,9) stromzuführende Platten (20,21) mit Abschrägungen befestigt sind, die zusammen einen konischen Sitz für die Halterung wenigstens einer zusätzlichen Abschmelzelektrode (22) bilden und daß an jeder der Laufkatzen (4, 5) horizontale Führungen (14, 17) vorgesehen sind, in denen die Elektrodenhalter (8,9) mittels zusätzlicher Antriebe (18,19) verschieblich sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (6, 7) zur senkrechten Verstellung der Laufkatzen (4, 5) der Elektrodenhalter (8, 9) koaxial und zueinander mit freien Wellenenden (10, 11) zugekehrt angeordnet sind, auf welche Kupplungshälften (12,13) aufgesetzt sind, die miteinander in Eingriff bringbar sind.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Säule eine Laufkatze für gekühlte Kokillen vorhanden ist, die mit Antrieben zur senkrechten Verstellung versehen ist, und die Antriebe (34,3S) koaxial und zueinander mit freien Wellenenden (37, 38) zugekehrt angeordnet sind, auf welche Kupplungshälften (35,36) aufgesetzt sind, die miteinander in Eingriff bringbar sind.

4. Ofen nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß an den Laufkatzen (31, 32) eine gemeinsame gekühlte Kokille (27) zum Schmelzen von Abschmelzelektroden (22 bis 24) angebracht ist, die einzeln oder gemeinsam in verschiedenen Elektrodenhaltern (8,9) befestigt sind.