DE2512169A1

DE2512169A1 - Anlage zum elektroschlacke-umschmelzen von metallen

Info

Publication number: DE2512169A1
Application number: DE19752512169
Authority: DE
Inventors: Jurij F Alferow; Kirill A Berman; Georgij A Bojko; Stanislaw W Grodsitskij; Wladimir F Karpow; Boris I Medowar; Wladimir I Olejnik; Witalij A Owsejtschuk; Witalij W Pogoretskij; Wiktor A Popow; Petr S Sabolotskij; Wladimir J Saenko; Grigorij B Schtschupak; Anatolij I Tschwertko
Original assignee: SCHDANOWSKIJ SAWOD TIJASCHELOW; Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: SCHDANOWSKIJ SAWOD TIJASCHELOW; Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1975-03-20
Publication date: 1975-10-09
Also published as: DE2512169C3; FR2273073A1; ATA210275A; SU483004A1; AT341692B; DE2512169B2; FR2273073B1

Description

1. Schdanowskij Sawod TJaschelowo Maschinostrojenija imeni 5o-letija Welikoj Oktjabrskoj Sozialistitschekoj Rewoljuzii,

Schdanow Donezkoj oblasti/UdSSR

2. Institut Eiektroswarki imeni E.O. Patona Akadeniii Nauk

Ukrainskoo SSR . F 60 B23

2o. Marz 1975 Kiew/UdSSR L/Br

AKLAGE ZUIU ELEEEROSCHLACKE-U^SCIIKELZEN VOlT

METALI₁EIi

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, au±" das Eisenhüttenwesen insbesondereauf Anlagen zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, zu Blöcken deren Zweckbestimmung und Gewicht verschieden ist, einschließlich bimetallischer Blöcke.

Es sind Einsäulen- und Mehrsäulenöfen zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen bekannt, auf deren Säulen sich an einem Ende Schlitten mit Elektrodenhaltern für selbstverzehrende Elektroden und am anderen Ende Schlitten, auf welche eine Kokille aufgesetzt wird, befinden. Unter der Kokille jedes Ofens ist ein, auf einem Wagen aufgesetzter Untersatz vorhanden.

Es ist auch eine Anlage zum Erzeugen von Blöcken durch Umschmelzen von Metall auf elektrischem Wege bekannt (s. USA-Patentschrift Nr.3587715, Kl.164-252 vom 4,12.67).

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ORiGIiMAL INSPECTED

welche zwei senkrechte Säulen enthält. Am Oberteil jeder

dieser Säulen sind verschiebbare Schlitten angebracht,

auf denen Elektrodenhalter mit selbstverzehrenden Elektroden befestigt sind. Die Schlitten können um die Säulenachse

eine

gedreht werden, wodurch veränderliche Zuführung der selbstverzehrenden Elektroden mittels zwei Elektrodenhaltern in eine Kokille ermöglicht wird.

Es ist ein Nachteil der bekannten Anlagen, daß die
Zahl der Elektroden, welche zu einer Kokille gehören, begrenzt ist, was zur Folge hat, daß keine große Oberfläche der Schmelze erhalten werden kann. Eine solche Oberfläche ist aber zum Erschmelzen von tafelartigen Blöcken mit großen Abmessungen erforderlich« Außerdem ist bei den bekannten Anlagen das Erschmelzen von Blöcken mittels der Schaltungen "Elektrode-Elektrode" und "Elektrode-Untersatz" ohne zusätzliche^ Umbau der elektrischen Schaltung unmöglich, da in den Aussparungen keine stromzuführenden Einsatzstücke vorgesehen sind_s welche es ermöglichen, auf
ihnen die Elektroden gemäß einer der obenerwähnten Schaltungen anzuordnen«

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die obenaufgezählten Nachteile zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _$ eine Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen, von Metallen zu schaffen, die es ermöglicht, eine Schmelze mit großer

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Oberfläche, welche zum Erzeugen von tafelartigen und bimetallischen Blocken mit großen Abmessungen erforderlich ist, zu erhalten sowie _Zum Erschmelzen von .Blöcken,

eine

deren Zweckbestimmung und Gewicht verschieden ist, Vielseitigkeit eier Anlage durch Aufstellen eines zusätzlichen Ofens zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen

sicherzustellen. . . .

zugrundeliegende

Die ... der Erfindung Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, welche einen Zweisäulen-Einphasenofen mit Wasserkühlungs- und Gasabsauganlage enthält, erfindungsgemäß mit einem zusätzlichen Dreisäulen-Drehstromofen zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen versehen ist, der direkt, an die Wasserkühlungs- und Gasabsauganlage des ersten Ofens angeschlossen ist, wobei mindestens eine seiner Säulen, an der ein Elektrodenhalter befestigt ist, in einem solchen Abstand vom Zweisäulen-Einphasenofen angeordnet ist, daß es möglich ist, einen Block in einer gemeinsamen Kokille zu erschmelzen.

Dabei ist es zweckmäßig bei jedem Elektrodenhalter, der zwei Aussparungen besitzt, in einer der Aussparungen Stromzuführungen zum Erschmelzen eines Blocks mittels der Schaltung Elektrode-Elektrode" und in der anderen Aussparung eine Stromzuführung zum Erschmelzen eines Blocks ι

-mittels der Schaltung "Elektrode-Untersatz" anzuordnen.

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Die erfindungsgemäße Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen ermöglicht es, einen im Vergleich zu den bekannten öfen neuen, positiven Effekt zu erzielen, der im Erzeugen tafelartiger und bimetallischer Qualitäts-

s·

blöcke mit g€^ßen Abmessungen besteht. Dies wird dadurch erreicht, daß es bei der erfindungsgemäßen Anlage möglich

ist, eine große Anzahl von Elektroden zum Erzeugen einer der

Schmelze mit erforderlichen Oberfläche zu verwenden, wodurch sowohl eine hohe Qualität des erschmolzenen Blocks als auch eine große Anlagenleistung gewährleistet werden.

Außerdem wird beim Erschmelzen von anderen Blöcken, z.B. tafelartigen Blöcken, Schmiedeblöcken, Blöcken mit Hohlquerschnitt und Gußstücken in Werkstücksform, eine große Viel seitigkeit , der Anlage dadurch erreicht, daß jeder Elektrodenhalter sowohl individuell in Verbindung mit eigener kokille als auch gemeinsam mit anderen Elektrodenhaltern arbeiten kann, wobei die Blöcke gleichzeitig in jedem der öfen sowie mittels jedem der Elektrodenhalter in Verbindung mit deren Kokille erschmolzen werden können.

Nachstehend wird die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen erläutert; es zeigt

EIg.1 die Gesamtansicht der Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen,

Fig.2 in schematischer Darstellung die Anordnung der

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Stromzuführungen im Elektrodenhalter bei unterschiedlichen Schaltungen zum Erschmelzen von Blöcken,

Fig.3 in schematischer Darstellung das Erschmelzen von taielartigen oder bimetallischen Blöcken mit gro£en Abmessungen mit der erfindungsgemäEen Anlage und

Fig.4 eine Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, wenn der Elektrodenhalter des Zweisäulenofens und ein Elektrodenhalter des Dreisäulenofens einen Blick in einer gemeinsamen Kokille erschmelzen, während die beiden übrigen Elektrodenhalter des Dreisäulenofens indi-

eigener
viduell je einen Block in Kokille erschmelzen.

Die Anlage zum Elektroschlacke-Erschmelzen von luetallen (Fig.1) enthält erfindungsgemäß zwei öfen, von denen der erste ein Zweisäulen-Einphasenofen 1 ist, der über eine Wasserkühlungsanlage 2 und eine Gasabsauganlage 3 mit dem "zweiten Ofen, u.z. einem Dreisäulen-Drehstromofen 4, verbunden ist.

Ide Tragkonstruktion des Zweisäulen-Einphasenofens 1 (Fig.1) besteht aus zwei Säulen 5, deren Oberteil durch . einen Träger 6 verbunden ist. Auf den Oberteilen der Säulen 5 sitzen senkrecht verschiebbare Schlitten 7 mit einem Elektrodenhalter 8. Auf den Unterteil der Säulen 5 sind Schlitten 9 mit einer Kokille 10 aufgesetzt. Im Elektro-

halterung dem denhalter 8 mit; £_ejj ^^ _an s^e, welches der Befestigung am Schlitten 7 gegenüberliegt, zwei Aussparung

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gen 11 und 12 mit Anschlußflachen für Stromzuführungen ausgeführt. In den Aussparungen werden Köpfe 14 von Elektroden 15 befestigt.

Die Schlitten 7 und 9 werden längs den Säulen 5 i&it Hilfe von Differentialgetrieben 16 und 17 verschoben, welche deren Verschieben mit Arbeite- und mit Rücklaufgeschwindigkeit ermöglichen.

In der Kokille 10 wird ein Block 18 geformt, der auf einem Untersatz 19 sitzt, welcher auf einen Wagen 20 aufgesetzt ist, der auf einem Schienengleis 21 verschoben wird.

Der Zweisäulen-Einphasenofen 1 ist mit Hilfe der Wasserkühlungsanlage 2 und der Gasabsauganlage 3 mit dem Dreisäulen-Drehstromofen 4 verbunden.

Der Dreisäulen-Drehstromofen 4 besteht aus drei Säulen 22, 23 und 24, wobei auf den Oberteilen jeder dieser diesen

Säulen ein zugeordneter Schlitten 25 sitzt. An jedem Schlitten 25 ist je ein Elektrodenhalter 26 befestigt, der je

einer
längs der Säulen 22, 23 und 24 mit Hilfe eines Differentialgetriebes 27 verschoben wird, dessen Zahnrad mit einer Zahnstange 28 zusammenwirkt $ die an jeder der Säulen 22, 23 und 24 befestigt ist« Der Antrieb 27 ermöglicht das Verschieben des Elektrodenhalters 26 mit Arbeits- und Rücklaufgeschwindigkeit» Der Elektrodenhalter 26 ist so auf dem Schlitten 25 aufgesetzt, daß er auf einem Kreisbogen mittels eines Schwenkgetriebes 29

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gedreht werden kann, welches gleichzeitig auch zum Verschieben des Elektrodenhalters in der V/agerechtebene mit Hilfe eines Zahnrads 30 dient, das mit einer Zahnstange J1 zusammenwirkt. Der Elektrodenhalter 26 wird um die Achse, der Säulen 22, 23 oder 24 mit Hilfe eines Zahnrads 32 und eines Zahnkranzes 33, die mit an jedem Schlitten 25 angebrachten Reifen 34 und 35 starr verbunden sind, gedreht.

In jedem Elektrodenhalter 26 werden an seinem Ende, welches seiner Befestigung am Schlitten 25 gegenüberliegt, Elektroden 36 mit keilförmigen Köpfen 37 befestigt. Alle drei Säulen 22, 23 und 24 sind durch einen gemeinsamen Querträger 38 verbunden, auf dem eine Kokille 39 aufgesetzt ist. Der Querträger 38 ist mit einem Werk 40 zu^r .,· Senkrechtverschiebung ausgerüstet.

In die Säulen 22, 23 und 24 sind Gegengewichte 41 eingesetzt, welche über Rollen 43 durch Seile 42 mit dem Querträger 28 verbunden sind, wodurch das Eigengewicht des letzteren ausgeglichen wird. Der in der Kokille 39 geformte Block 44 befindet sich auf einem Untersatz 45. Der letztere ist seinerseits auf einen Wagen 46 aufgesetzt, welcher auf einem Schienengleis 47 verschoben wird. .

Bei jedem der Elektrodenhalter, beispielsweise beim Elektrodenhalter 8 (Fig.2) sind in den Aussparungen 11 und 12 stromzuführende Einsatzstücke 48 vorhanden, auf welchen die Köpfe 14 der Elektroden 15 aufliegen.

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In der Aussparung 11 befinden sich zwei ^pfe 14^V0n Elektroden 15, wobei jeder Kopf auf einem Paar stromzuführender Einsatzstücke 48, welche in dieser Aussparung angeordnet sind, aufliegt, während sich in der Aussparung 12 ein Paar stromzuführender Einsatzstücke 48 befindet, auf dem entsprechender Weise der Kopf 14. der Elektrode 15 ruht.

An das eine der Paare stromzuführender Einsatzstücke 48 in der Aussparung 11 ist die Phase "a" und an das andere Paar die Phase "x" angeschlossen, wodurch ermöglicht wird, Blöcke mittels der Schaltung "Elektrode-Elektrode" zu erschmelzen.

In der Aussparung 12 befindet sich ein Paar stromzuführender Einsatastücke 48, an das die Phase "a" angeschlossen ist, während die Phase "x" an den Untersatz 49 angeschlossen ist, wodurch ermöglicht wird, Blöcke mittels der Schaltung "Elektrode-Untersatz" zu erschmelzen.

In der Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen können unterschiedliche Blöcke erschmolzen werden.

Beim . Elektroschlacke-

Umschmelzen von Metall iⁿeine^m. tafelartigen oder eine^m tafelartigen bimetallischen Block 50 (Fig.3) mit großen Abmessungen in einer Kokille 5I werden Elektroden 52 in dem Elektrodenhalter 8 des Zweisäulenof ens 1 und in jeden

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Elektrodenhalter 26 der Säulen 22, 23 und 24 des Dreisäulenofens 4 eingesetzt.

Dann werden die Elektroden 52 mit Hilfe der Elektrodenhalter 26 in der Kokille 52 gleichmäßig über die ganze oberfläche des zu erschmelzenden Blocks verteilt, wodurch es möglich wird, eine Metallschmelze mit großer Oberfläche zu erhalten, welche zum Erzeugen von tafelartigen Blöcken mit gßpßen Abmessungen erforderlich ist.

An eine der Elektroden 52, welche in äedem der Elektrodenhalter 8 und 26 eingesetzt sind, wird die Phase "a" angeschlossen, während an die andere Elektrode 52, die in
demselben Elektrodenhalter eingesetzt ist, die Phase "x"
angeschlossen wird, wodurch das Erschmelzen eines Blocks nach der Schaltung ^Elektrode-Elektrode" gewährleistet
wird.

Die Elektroden 52 werden während des Erschmelzungsprozesses mit Hilfe des Differentialgetriebes 16 des Zweisäulenofens 1 und der Differentialgetriebe 27 des Dreisäulenofens 4 verschoben. Beim Umschmelzen der Elektroden 52 werden die Elektrodenhalter ö und 26 mit Arbeitsgeschwindigkeit durch ihre Antriebe 16 und 27 verschoben.

Nach dem Erschmelzen des Blocks 50 werden alle Elektrodenhalter 8 und 26 mit Rücklaufgeschwindigkeit hochgefahren, während der Block 50 zusammen mit der Kokille 51 aus dem Anlagenbereich fortgeschafft wird.

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Beim Erschmelzen von tafelartigen oder

tafelartigen bimetallischen Blöcken 53 ndt mittleren abmessungen (Fig .4) werden im Elektrodenhalter 8 des Zweisäulenofens 1 Elektroden 54 mit Hilfe von . Köpfen befestigt.

der

Um eine Schmelze mit erforderlichen Oberfläche in einer Kokille 55 zu erhalt en, wird der Elektrodenhalter durch das Schwenkgetriebe 29 um den erforderlichen Winkel gedreht. Dieser Elektrodenhalter sitzt auf der Säule 24 des Dreisäulenofens 4. Während des Umschmelzungsprozesses der Elektroden. 54 werden die Elektrodenhalter 8 und 26 mit Arbeitsgeschwindigkeit durch ihre Antriebe 16 und 27 herabbeschoben. Nach dem Erschmelzen des Blocks 55 werden die Elektrodenhalter 8 und 26 mit Rück laufgeschwindigkeit hochgeschoben.

Der Block 53» welcher zusammen mit der Kokille 55 auf einem Untersatz 5⁶? der auf einen Wagen 57 gesetzt ist, bleibt, wird aus dem Anlagenbereich fortgeführt.-.

Gleichzeitig mit dem Erschmelzen des Blocks 53 wird in einer Kokille 58 ein Block 59; mittels Elektroden 60 und 61 unter Verwendung der Schaltung ¹¹Elektrode-Elektrode" erschmolzen. Hierbei sind die Elektroden 60 und 61 im Elektrodenhalter 26 befestigt, der auf der Säule 22 aufgesetzt ist. Gleichzeitig hiermit wird ein Block 62 in einer Kokille 63 mittels einer Elektrode 64 unter Verwendung

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der Schaltung /Elektrode-Untersatz¹¹ erschmolzen. Die Elektrode 64 ist im Elektrodenhalter 26 befestigt, der auf der Säule 25 des Dreisäulenofens 4 aufgesetzt ist. Nach dem Erschmelzen der Blöcke 59 und 62 werden die auf den Säulen 22 \m^ 23 laufenden Elektrodenhalter 26 hochgefahren und die erschmolzenen Blöcke fortgeschafft.

en Die Anlage ermöglicht auch ein gleichzeitige ⁿgetrennteⁿ

Betrieb des Zweisäulenofens 1 (Fig.1) und des Dreisäulenofens 4 beim Erschmelzen von Blöcken mit gro-ßem Gewicht.

Beim Erschmelzen eines Blocks 18 im Zweisäulenofen 1 mittels der Schaltung "Elektrode-Elektrode" werden die Elektroden I5 jjjit Hilfe der Köpfe 14 in den Elektrodenhalter 8 eingesetzt. Hierbei wird der Elektrodenhalter mit Hilfe de? Differentialgetriebes 16 mit Arbeitsgeschwindigkeit ^zur 10 verschoben, die am Schlitten 9 befestigt ist und mit Hilfe des Antriebs 1? hochgeschoben wird.

Nach Beendigen des Schmelzens wird der Elektrodenhalter 8 hochgeschoben, während die Kokille 10 ebenfalls mittels des Antriebs 17 des Schlittens 9 hochgeschoben wird, um sie vom Block 18 abzunehmen.

Die erschmolzenen Blöcke 18, welche auf dem Untersatz stehen bleiben, werden mit Hilfe des auf d ^enSchienengleis: laufenden Wagens 20 fortgeschafft.

Beim Erschmelzen eines Schmiedeblocks 44 mit großem

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KL

Gewicht im Dreisäulenofen 4 werden die Elektrodenhalter 26 mit Hilfe der Schwenkgetriebe 29 gedreht und so angeordnet, daß die Elektroden J6 gleichzeitig in einer gemeinsamen Kokille 39 geschmolzen werden. Hierbei erfolgt das Schmelzen bei gegenläufiger Bewegung der Kokille 39» welche auf dem Querträger 38 aufgesetzt ist, durch das Getriebe 40 und gleichzeitiger Verschiebung der Elektrodenhalter 26 mit den Elektroden 36 durch die Differentialgetriebe 27. In diesem Pail kann der Block 44 nach den Schaltungen "Elektrode-Elektrode" oder "Elektrode-Untersatz" erschmolzen werden. Nach dem Erschmelzen des Blocks 44 werden die Elektrodenhalter 26 zusammen mit dem Querträger 38" und der Kokille 39 hochgeschoben während der Block 44, der auf dem Untersatz 4$, der auf dem Wagen 46 aufgesetzt ist, stehen bleibt, auf dem Schienen-.gleis 47 aus dem Ofenbereich fortge^fuilI"^t wird.

Es können jedoch alle obenerwähnten Blöcke sowohl nach der Schaltung "Elektrode-Elektrode" als auch nach der Schaltung "Elektrode-Untersatz" erschmozen werden.

Beim Erschmelzen von Blöcken nach der Schaltung "Slektrode-Elektrode" werden Elektroden 65 (Pig.2) in der Aussparung 11 auf die beiden Paare stromzuführender Einsatzstücke 48 aufgesetzt. Hierbei werden die Elektroden 65 in einer Kokille 66 umgeschmolzen, welche auf einen Untersatz 67 aufgesetzt ist.

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Beim Erschmelzen von Blöcken nach der Schaltung "Elektrode-Untersatz" werden Elektroden 68 in der Aussparung 12 auf die stromzuführenden Einsatzstücke 48 aufgesetzt. Hierbei werden die Elektroden 68 in einer Kokille 69 umgeschmolzen, welche auf den Untersatz 49 aufgesetzt ist.

Auf diese Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen es, tafelartige Blöcke mit großen Abmessungen zu erschmelzen, wobei eine große Oberfläche der Schmelze gewährleistet wird, was durch Aufstellen eines zusätzlichen Ofens zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen erreicht wird. Dieser

jeweils

Ofen besitzt drei Säule::., an denen ein dreh- und ausfahrbarer Elektrodenhalter angebracht ist. Die Elektrodenhalter sichern ein gleichmäßiges Verteilen der Elektroden in der Kokille über die ganze Oberfläche des zu erschmelzenden Blocks»

seitig

Die Anlage ist viel, verwendbar, ermöglicht gleichzeitiges Erschmelzen beliebiger Blöcke mittels jedem Elek- .

auch

trodenhalter in der ihm zugeordneten Kokille und/^as Kombinieren der Elektrodenhalter zum gemeinsamen Erschmelzen eines Blocks in einer Kokille, wodurch eine hohe Anlagenleistung gewährleistet wird.

Außerdem gewährleistet die erfindungsgemäße Anlage eine Mobilität des Elektrodenschmelzens bei unterschiedlichen Arbeitsweisen in verschiedenen Kokillen und ermöglicht das Erschmelzen von Blöcken, deren Gewicht und Zweckbestimmung verschieden ist.

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Claims

2o. März 12P5 L/Br PATENTANSERÜCHE

1. Anlager zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, welche einen Zweisäulen-Einphasenofen mit Wasserkühlungs- und Gasabsauganlage enthält, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit einen zusätzlichen Dreisäulen-Drehstromofen (4) zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen versehen ist, der direkt an die Wasserkühlungsanlage (2) und die üasabsauganlage O) des ersten Ofens (1) angeschlossen ist_s wobei mindestens eine ^von dessen Säulen (54), an der ein Elektrodenhalter befestigt ist, in einem Abstand vom Zweisäulen-Einphasenofen (1) angeordnet ist, d^er es möglich*» . _;. einen Block (53) i^ einer gemeinsamen Kokille (55) zu erschmelzen»

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei jedem Elektrodenhalter (8, 26), der zwei Aussparungen (11 und 12) besitzt, in einer der Aussparungen (11) Stromzuführungen (48) zum Erschmelzen eines Blocks nach der Schaltung "Elektrode-Elektrode" und in der anderen Aussparung (12) eine Stromzuführung zum Erschmelzen eines Blocks nach der Schaltung "Elektrode-Untersatz" angeordnet sind.

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