DE2512169C3 - Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, welche einen Einphasenofen enthält.

Aus der US-PS 35 87 715 ist eine Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen bekannt, die ein Gerüst besitzt, in dem zwei Säulen gehaltert sind, auf denen je ein Elektrodenhalter verschiebbar ist, wobei die Säulen im Gerüst schwenkbar gelagert sind. Die schwenkbare Lagerung der Säulen in dem Gerüst soll dabei das Erschmelzen eines Blockes mit zwei von getrennten Elektrodenhaltern in eine Kokille eingeführten Abschmelzelektroden ermöglichen. Durch das portalförmige Gestell, in dem die Säulen schwenkbar gelagert sind, ist für derartige Anlagen ein erheblicher Material- und Raumbedarf erforderlich.

Aus der DE-OS 21 11 047 ist eine Elektroschlacke-Umschmelzanlage mit vier Elektrodenhaltern bekannt, die eine konstante Länge aufweisen und um vertikale Säulen schwenkbar sind, so daß sie aus dem Bereich der in der Mitte angeordneten Kokille herausschwenkbar sind. Wenn nur mit einer Abschmelzelektrode umgeschmolzen werden soll, können damit drei Elektrodenhalter fortgeschwenkt und ein Elektrodenhalter zum Mittelpunkt der Kokille geschwenkt werden.

Aus der DE-OS 19 47 786 ist eine Vorrichtung zum Elektrodenschlacke-Umschmelzen bekannt, die mit einer nicht abschmelzbaren Elektrode versehen ist und durch schwenkbare Anordnung von zwei Abschmelzelektroden ermöglicht, die Abschmelzelektroden während des Schmelzvorgangs nacheinander auszuwechseln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen anzugeben, die es wahlweise ermöglicht, tafelartige Blöcke mit großen Abmessungen mittels einer Vielzahl von Elektroden herzustellen und ein gleichmäßiges Schmelzbad über eine große Oberfläche sicherzustellen sowie wahlweise nebeneinander Blöcke von verschiedenem Gewicht und verschiedener Größe zu erzeugen.

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, welche einen Einphasenofen enthält, erreicht durch einen zusätzlichen

schlacke-Umschmelzen mit drehbaren Elektrodenhaltern, wobei zumindest eine der Säulen, auf der ein drehbarer Elektrodenhalter befestigt ist, in einem Abstand vom Einphasenofen angeordnet ist, der es ermöglicht, einen Block in einer gemeinsamen Kokille zu erschmelzen.

Dies ermöglicht es, z. B lange große Blöcke mit acht Elektroden zu erschmelzen, wenn jeder Elektrodenhalter in der Schaltung Elektrode — Elektrode zwei ίο Elektroden hält oder mit zwei Elektrodenhaltern einen großen Block und mit je zwei weiteren kleine Blöcke getrennt voneinander zu erschmelzen, wodurch eine große Universalität sowohl zum Erschmelzen von großen Blöcken wie zum Erschmelzen von kleinen Blöcken mit hoher Umschmelzleistung gegeben ist.

Vorteilhaft sind bei jedem Elektrodenhalter, der zwei Aussparungen zum Einhängen der Elektroden besitzt, in einer der Aussparungen Stromzuführungen zum Erschmelzen eines Blockes nach der Schaltung Elektrode-Elektrode und in der anderen Aussparung eine Stromzuführung zum Erschmelzen eines Blocks nach der Schaltung Elektrode - Untersatz angeordnet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen,

F i g. 2 in schematischer Darstellung die Anordnung der Stromzuführungen im Elektrodenhalter bei unterschiedlichen Schaltungen zum Erschmelzen von Blökken,

F i g. 3 in schematischer Darstellung das Erschmelzen von tafelartigen Blöcken mit großen Abmessungen mit der erfindungsgemäßen Anlage und

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

Die Anlage zum Elektroschlacke- Erschmelzen von Metallen (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, und zwar einem Dreisäulen- Drehstromofen 4, verbunden ist.

Die Tragkonstruktion des Zweisäulen-Einphasenofen 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 Elektrodenhalter 8 sind an dem Ende, welches der Befestigung am Schlitten 7 gegenüberliegt, zwei keilförmige Aussparungen 11 und 12 mit Anschlußflächen für Stromzuführungen 13 ausgeführt. In den Aussparungen werden Köpfe 14 von Elektroden 15 befestigt

Die Schlitten 7 und 9 werden längs der Säulen 5 mit Hilfe von Getrieben 16 und 17 verschoben, welche deren Verschieben mit Arbeits- und 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 Dreisaulen-Drehstromofen 4 besteht aus drei Säulen 22, 23 und 24, wobei auf den Oberteilen jeder dieser Säulen ein diesen zugeordneten Schürten 25 sitzt. An jedem Schlitten 25 ist je ein Elektrodenhalter 26 befestigt, der je längs einer der Säulen Ti, 23 und 24 mit Hilfe eines Getriebes 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 gedreht werden kann, welches gleichzeitig auch zum Verschieben des Elektrodenhalters in der Waagerechtebene mit Hilfe eines Zahnrads 30 dient, das mit einer Zahnstange 31 zusammenwirkt. Der Elektrodenhalter 26 wird um die Achse der Säulen 22, 23 oder 24 mit Hilfe eines Zahnrads 3? 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 drc: Säulen 22, 23 und 24 sind durch einen gemeinsamen Querträger 38 verbunden, a'jf dem eine Kokille 39 aufgesetzt ist. Der Querträger 38 /St mit einem Werk 40 zur 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 21 verschoben wird.

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

In der Aussparung 11 befinden sich zwei Köpfe 14 von 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 in entsprechender Weise der Kopf 14 der Elektrode 15 ruht.

An das eine der Paare stromzuführender Einsatzstükke 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 ei.i Paar stromzuführender Einsatzstücke 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 in einen tafelartigen Block 50 (Fig. 3) mit großen Abmessungen in einer Kokille 51 werden Elektroden 52 in dem Elektrodenhalter 8 des Zweisäulenofens 1 und in jeden Elektrodenhalter 26 der Säulen 22, 23 und 24 des Dreisäulenofens 4 eingesetzt.

Dann werden die Elektroden 52 niii 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 großen Abmessungen erforderlich ist.

An eine der Elektroden 52, welche >n jedem der Elektrodenhalter 8 und 26 eingesetzt sind, wird die Phase »a« angeschlossen, während an die andere

ίο 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 ErschmelzungTiprozesses mit Hilfe des Getriebes 16 des Zweisäulenofens 1 und der Getriebe 27 des Dreisäulenofens 4 verschoben. Beim Umschmelzen der Elektroden 52 werden die Elektrodenhalter 8 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.

Beim Erschmelzen von tafelartigen Blöcken 53 mit mittleren Abmessungen (F i g. 4) werden im Elektrodenhalter 8 des Zweisäulenofens 1 Elektroden 54 mit Hilfe von Köpfen 14 befestigt.

Um eine Schmelze mit der erforderlichen Oberfläche in einer Kokille 55 zu erhalten, wird der Elektrodenhalter 26 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 herabgeschoben. Nach dem Erschmelzen des Blocks 53 werden die Elektrodenhalter 8 und 26 mit Rücklaufgeschwindigkeit 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 »Elektrode-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 der Schaltung »Elektrode —Untersatz« erschmolzen. Die Elektrode 64 ist im Elektrodenhalter 26 befestigt, der auf der Säule 23 des Dreisäulenofens 4 aufgesetzt ist. Nach dem Erschmelzen der Blöcke 59 und 62 werden die auf den Säulen 22 und 23 laufenden Elektrodenhalter 26 hochgefahren und die erschmolzenen Blöcke fortgeschafft.

Die Anlage ermöglicht auch einen gleichzeitigen getrennten Betrieb des Zweisäulenofens 1 (Fig. 1) und des Dreisäulenofens 4 beim Erschmelzen von Blöcken mit großem Gewicht.

Beim Erschmelzen eines Blocks 18 im Zweisäulenofen 1 mittels der Schaltung »Elektrode - Elektrode« werden die Elektroden 15 mit Hilfe der Köpfe 14 in den Elektrodenhalter 8 eingesetzt. Hierbei wird der Elektrodenhalter 8 mit Hilfe des Getriebes 16 mit Arbeitsgeschwindigkeit zur 10 verschoben, die am Schlitten 9 befestigt ist und mit Hilfe des Antriebs 17 huchgeschubeii 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 19 stehenbleiben, werden mit Hilfe des auf dem Schienengleis 21 laufenden Wagens 20 fortgeschafft.

Beim Erschmelzen eines Schmiedeblocks 44 mit großem Gewicht im Dreisäulenofen 4 werden die Elektrodenhalter 26 mit Hilfe der Schwenkgetriebe 29 gedreht und so angeordnet, daß die Elektroden 36 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 Getriebe 27. In diesem Fall 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 45, der auf dem Wagen 46 aufgesetzt ist, stehenbleibt, auf dem Schienengleis 47 aus dem Ofenbereich fortgeführt wird.

Es können jedoch alle obenerwähnten Blöcke sowohl nach der Schaltung »Elektrode —Elektrode« als auch nach der Schaltung »Elektrode —Untersatz« erschmolzen werden.

Beim Erschmelzen von Blöcken nach der Schaltung »Elektrode — Elektrode« werden Elektroden 65 (F i g. 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.

Beim Erschmelzen von Blöcken nach der Schaltung »Elektrode-Untersatz« werden Elektroden 68 in der Aussparung 12 auf die stromzuführenden Einsalzstücke 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, 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 Ofen besitzt drei Säulen an denen jeweils 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.

Die Anlage ist vielseitig verwendbar, ermöglicht gleichzeitiges Erschmelzen beliebiger Blöcke mittels jeden Elektrodenhalters in der ihm zugeordneten Kokille und auch das 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 gleichzeitige Erschmelzen von Blöcken, deren Gewicht und Zweckbestimmung verschieden ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen, welche einen Einphasenofen enthält, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Dreisäulen-Drehstromofen zum Elektroschlacke-Umschmelzen mit drehbaren Elektrodenhaltern, wobei zumindest eine der Säulen (24), auf der ein drehbarer Elektrodenhalter befestigt ist, in einem Abstand vom Einphasenofen (1) angeordnet ist, der es ermöglicht, einen Block (53) in einer gemeinsamen Kokille (55) zu erschmelzen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektrodenhalter (8, 26), zwei Aussparungen (11 und 12) zum Einhangen der Elektroden besitzt, wobei 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.