DE2536599C3

DE2536599C3 - Process for electroslag refining of metals and alloys

Info

Publication number: DE2536599C3
Application number: DE19752536599
Authority: DE
Inventors: Constantin Dr.-Ing. 5100 Aachen Makropoulos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-16
Filing date: 1975-08-16
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE2536599B2; DE2536599A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elektroschlacke-Raffination von Metallen aus der Gruppe Eisen, Stahl, Nichteisenmetalle und deren Legierungen in einer aus ärnägüctischem Werkstoff bestehenden Kokille, in der Strom durch die Schlacke geleitet und ein Metallblock gebildet wird.The invention relates to a method for electroslag refining of metals from the group of iron, steel, non-ferrous metals and their alloys in one made of medical material Mold in which electricity is passed through the slag and a metal block is formed.

Zu derartigen Raffinationsverfahren gehört das sogenannte Elektroschlackc-Umschmelzverfahren, im folgenden kurz ESU-Verfahren genannt. Bei diesem, zum Stande der Technik gehörenden Verfahren werden sclhstvcrzehrende Elektroden verwendet, die mitSuch refining processes include the so-called electro-slag remelting process, im hereinafter referred to as the ESU process for short. In this process, which is part of the state of the art, Consuming electrodes used with

ihrem unteren Ende in eine elektrisch durch unmittelbaren Stromdurchgang erhitzte Schlackenschmelze geeigneter Zusammensetzung eintauchen, wobei das Abschmelzen der partiell eingetauchten Elektrode kontinuierlich unter Bildung eines flüssigen Metallfilms erfolgt, der am eingetauchten Elektrodenende zur Bildung von Metalltropfen führt. Diese Metalltropfen sinken durch die gleschmolzcne Schlacke, welche sich in einer wassergekühlten Kokille befindet, nach unten und sammeln sich am unteren Ende der Schlackenschicht zu einem Metallsumpf. Durch Wärmeabfuhr wird schließlich ein fester Ingot, ζ. Β. ein Rundbarren gebildet, der gegenüber dem Ausgangsmaterial von wesentlich besserer Qualität ist, da er auf Grund der Reinigungswirkung der flüssigen Schlacke einen höheren Reinheitsgrad aufweist.their lower end into a slag melt that is electrically heated by the direct passage of current immersed in a suitable composition, the melting of the partially immersed electrode occurs continuously with the formation of a liquid metal film at the immersed end of the electrode leads to the formation of metal droplets. These metal drops sink through the molten slag, which is located in a water-cooled mold, down and collect at the lower end of the Slag layer to a metal sump. A solid ingot is finally formed through heat dissipation, ζ. Β. a Round bar is formed, which is of much better quality compared to the starting material, since it has a higher degree of purity due to the cleaning effect of the liquid slag.

Zu dem gattungsgemäßen Raffinationsverfahren gehört aber auch das sogenannte Schlackedurchgußverfahren, bei dem an Stelle einer festen, selbstver-The refining process of the generic type also includes the so-called slag pouring process, where instead of a fixed, self-imposed

2u zehrenden Metallelektrode ein oder mehrere Metallstrahlen verwendet werden, die kontinuierlich in die Kokille fließen, in der aus ihnen durch Wärmeentzug gleichfalls ein Ingot vergleichbarer Beschaffenheit gebildet wird.2u consuming metal electrode one or more metal beams are used, which flow continuously into the mold, in which from them by heat extraction an ingot of comparable quality is also formed.

Der Raffinationseffekt hängt dabei, wie auch bei anderen metallurgischen Raffinationsprozessen, sehr wesentlich von der Größe der Oberliäche ab, die für den Stoffaustausch zwischen den Phasen Schlacke und Metall zur Verfugung steht, sowie von der Zeit, während der das geschmolzene Metall mit der Schlacke in Kontakt steht. Außerdem ist auch eine Erneuerung der Kontaktoberflächen zwischen dem Metall und der Schlacke für die Verbesserung des Stoffaustausches von Bedeutung. Besonders förderlich ist hierbei eine Vibration der Grenzflächen Schlacke/Metall.As with other metallurgical refining processes, the refining effect is very dependent depends significantly on the size of the surface that is responsible for the mass transfer between the phases of slag and Metal is available as well as by the time the molten metal is with the slag is in contact. In addition, there is also a renewal of the contact surfaces between the metal and the Slag is important for improving the exchange of substances. One is particularly beneficial here Vibration of the slag / metal interfaces.

Es ist bereits bekannt, durch mechanische Vibration der Abschmelzelektrode die Tropfengröße zu verkleinern, um so eine Vergrößerung der Kontaktoberflächen zu erzwingen. Auch ist es bereits bekannt,It is already known that the drop size can be increased by mechanical vibration of the consumable electrode reduce in order to force an enlargement of the contact surfaces. It is also already known

4Ii durch Erhöhung der Schmelzstronidichte, durch Änderung der Polarität des Schmelzstroms oder durch eine pulsierende Schmelzleistung (amplitudenmodulierter Schmelzstrom) kleine Tropfen entstehen zu lassen. Sämtliche Maßnahmen hatten jedoch nur eine geringe Wirkung.4Ii by increasing the melt strone density, by changing it the polarity of the melting current or by a pulsating melting power (amplitude-modulated Melt flow) to create small droplets. However, all measures only had one little effect.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs beschriebenen Elektroschlackc-Raffinationsverfahren eine Ablösung von kleinen Tropfen und deren weitere Verkleinerung durch Zer-The invention is therefore based on the object of the electroslag refining process described at the beginning a detachment of small droplets and their further reduction by breaking

5(i teilung in viele Einzeltröpfchen zu erzielen, sowie eine Vibration der Grenzflächen Schlacke/Metall.5 (i to achieve division into many individual droplets, as well as a Vibration of the slag / metal interfaces.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Kokille in dem Luftspalt einer Drossel derart angebracht wird, daß das Magnetfeld der Drossel die Kokille mindestens im Bereich der Schlacke durchdringt und senkrecht zur Kokillenachse ausgerichtet ist, so daß ein magnetisches Querfeld entsteht, welches durch Hindurchleitcn von Wechselstrom durch die Drosselspulen alsThe object is achieved according to the invention in that the mold is in the air gap a choke is attached in such a way that the magnetic field of the choke the mold at least in The area of the slag penetrates and is aligned perpendicular to the mold axis, so that a magnetic Transverse field arises, which as a result of the passage of alternating current through the choke coils

Mi Wechselquerfeld und/oder durch Hindurchleiten von Gleichstrom als Gleichquerfeld erzeugt wird.Mi alternating transverse field and / or by passing through Direct current is generated as a direct transverse field.

Es ist dabei erforderlich, daß beim Raffinationsprozeß mindestens einer der Ströme (Schmelzstrom, Spulenstrom) in Form von Wechsel- oder Drehstrom verwendet wird. So kann beispielsweise beim Durchleitcn von Wechselstrom oder Drehstrom durch die Schlacke zur Erzeugung der Schmelzwärme von der Drossel wahlweise ein Wechselquerfeld oder einIt is necessary that during the refining process at least one of the streams (melt stream, Coil current) is used in the form of alternating or three-phase current. For example, when passing through of alternating current or three-phase current through the slag to generate the heat of fusion from the Choke either an alternating transverse field or a

Gleichquerfeld erzeugt werden. Im Falle der Anwendung zweier Wechselfelder wird eine Kraft erzeugt, die sich aus einer frequenzunabhängigen und aus ein:r mit doppelter Frequenz oszillierenden frequenzabhängigen Komponente zusammensetzt. Beim Hindurchleiten von Gleichstrom durch die Schlacke zur Erzeugung eier Schmelzwärme ist es jedoch erforderlich, daG von der Drossel ein Wechselquerfeld erzeugt wird. Als Wechselfrequenz kommt dabei vorzugsweise die Netzficquenz von 50 oder 60 Hz in Frage. Dies fiibi! zu einer Kraft, die sich mit der einfachen Frequenz periodisch ändert.Equal transverse field are generated. In the case of the application of two alternating fields, a force is generated which are made up of a frequency-independent and a frequency-dependent one that oscillates at double the frequency Composed component. When direct current is passed through the slag to the However, it is necessary to generate heat of fusion that an alternating transverse field is generated by the choke. The preferred alternating frequency is the network frequency of 50 or 60 Hz in question. This fiibi! to a force dealing with the simple Frequency changes periodically.

Für die Kokille wird, sofern sie wassergekühlt ist, zweckmäßig Kupfer oder ein amagnetischer Stahl verwendet. Die Kokille kann dabei auch aus zwei oder mehreren Segmenten bestehen.If it is water-cooled, copper or an amagnetic steel is expediently used for the mold. The mold can also consist of two or more segments.

Die Halterung der Drossel kann fest oder beweglich und insbesondere in der Höhe verstellbar sein. Dabei kann die Drossel so dimensioniert und angebracht sein, daß das Magnetfeld beim ESU-Verfahren nur das Elektrodenende, an dem sich die Tropfenbildung vollzieht, und zugleich den oberen Teil der geschmolzenen Schlacke erfaßt; die Drossel kann aber auch so dimensioniert und angebracht sein, dafi beim ESU-Verfahren sowohl das Ende der Abschmelzelektrode als auch die gesamte Schlackenschicht und zusätzlich der Metallsumpf von der Einwirkung des magnetischen Querfeldes erfaßt wird.The holder of the throttle can be fixed or movable and, in particular, adjustable in height. Included the throttle can be dimensioned and attached so that the magnetic field in the ESU process only the end of the electrode, at which the drop formation takes place, and at the same time the upper part of the molten one Slag captured; However, the throttle can also be dimensioned and attached in such a way that the ESR process both the end of the consumable electrode and the entire layer of slag and in addition, the metal sump is covered by the action of the transverse magnetic field.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben beim ESU-Verfahren und bei einer Versorgung der Abschmelzelektroden mit Wechselstrom unter gleichzeitiger Einwirkung eines magnetischen Wechselquerfeldes bei vollständiger bzw. annähernd vollständiger Phasengleichheit zwischen magnetischer Induktion und Schmelzstrom die Wirkung, daß auf die Tropfen, die Schlackenschmelze und den Metallsumpf eine völlig bzw. nahezu völlig im positiven Bereich schwingende maximale elektrodynamische Kraft ausgeübt wird. Durch die frequenzunabhängige Komponente der Kraftdichte erfolgtThe measures according to the invention have the ESR method and a supply of the consumable electrodes with alternating current with simultaneous action of a magnetic alternating transverse field with complete or almost complete phase equality between magnetic induction and melt flow the effect that on the droplets, the slag melt and the metal sump exerted a maximum electrodynamic force oscillating completely or almost completely in the positive range will. The frequency-independent component of the force density takes place

a) eine intensive Rotation des Schlackenbades und auch des Metallsumpfes, wenn dieser sich im Bereich des Magnetfeldes befindet,a) an intensive rotation of the slag bath and also of the metal sump, if this is in the area of the magnetic field,

b) ein erzwungenes Abreißen der Metalltropfen von der Elektrodenspitze, wenn sie ein Gewicht von etwa 40% ihres bei sonst gleichen AbschmeUbedingungen aber ohne magnetisches Querfeld üblichen Gewichtes erreicht haben, undb) Forced tearing off of the metal droplets from the electrode tip if they are weight of about 40% of theirs under otherwise identical conditions, but without magnetic Cross-field have reached the usual weight, and

c) eine Bewegung der Tropfen im Schlackenbad in Form einer gedämpiten Schwingung.c) a movement of the drops in the slag bath in the form of a dampened oscillation.

Durch die frequenzabhängige Komponente der Kraftdichte, die mit der doppelten Netzfrequenz, also z. B. mit 100 Hz schwingt, erfolgtDue to the frequency-dependent component of the force density, which is twice the network frequency, i.e. z. B. oscillates at 100 Hz, takes place

d) eine Zersprühung der Tropfen beim Abreißen von der Elektrode, undd) the droplets are atomized when they are torn off the electrode, and

e) eine starke Vibration der Grenzflächen Metall/ Schlacke.e) a strong vibration of the metal / slag interfaces.

Beim Raffinationsverfahren unter Verwendung von Wechselstrom für die Schlackenbeheizung und unter Einwirkung eines magnetischen Gleich-Querfeldes oder beim Raffinationsverfahren unter Verwendung von Gleichstrom zur Schlackenbeheizung und unter Einwirkung eines magnetischen Wechselquerfeldes (z. B. mit Netzfrequenz) erfolgt durch die dann mit der Netzfrequenz schwingende KraftdichteIn the refining process using alternating current for slag heating and under the influence of a magnetic constant-transverse field or in the refining process using of direct current for slag heating and under the influence of a magnetic alternating transverse field (e.g. with mains frequency) takes place through the force density then oscillating with the mains frequency

f) eine Tropfenzersprühung, undf) a droplet spray, and

g) eine starke Vibration der Grenzflächen Metall/ Schlacke.g) a strong vibration of the metal / slag interfaces.

Hierbei findet kfim; Rotation oes Metall- oiler Schlackenbades stau und keine ".Η·νϋϋΐ:,ψ ri-.-r an ckr Ck ktrode entstehenden Tropfen.
Das Ausmaß der Zersprühung der Metalltropfen k ".nr·. durch die Stärke der magnetischen Induktion in gewünschter Weise geregelt werden. Infoigcdciicii kann das erfindungsgemäße Verfahren aui die Zerto: · lung eines zusammenhängenden Metallstrahls (Gieß-Here kfim; Rotation oes metal oiler slag bath accumulation and no ".Η · νϋϋΐ:, ψ ri -.- r on ckr Ck ktrode arising drops.
The extent to which the metal droplets are atomized can be regulated in the desired manner by the strength of the magnetic induction.

iii strahl) angewandt werden, der in ein Schlackenbad geeigneter Zusammensetzung gegossen wird. Hierbei wird gemäß der weiteren Erfindung mindestens ein Metallstrahl kontinuierlich in die Kokille geleitet und zusammen mit einem flüssigen Metallvorrat, von dem der Metallstrahl gespeist wird, an einen Pol eines Stromkreises gelegt, während der Metallsumpf in der Kokille in Verbindung mit dem feste Block an den anderen Pol gelegt wird. Wenn hierbei dafür gesorgt wird, daß ein entsprechend starker elektrischer Stromiii jet) are applied in a slag bath suitable composition is poured. Here is according to the further invention at least one Metal beam continuously directed into the mold and together with a liquid metal supply from which the metal beam is fed, placed at one pole of a circuit, while the metal sump in the Mold in connection with the fixed block is placed on the other pole. If this is taken care of becomes that a correspondingly strong electric current

in vom Metallvorrat, beispielsweise in einer Gießpfanne, über den Metallstrahl und die SchlacJ- /ischmelze zum Metallsumpf in der Kokille übergeht unri gleichzeitig ein magnetisches Querfeld in der Höhe des Einlaufs des Metallstrahls in die Schlackenschmelze zur Einwirkung gebracht wird, wird eine analoge Zersprühung des Metallstrahis erreicht. Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren als Ersatz oder als zusätzliche Maßnahme bei den sogenannten »Sprühraffinationsverfahren« angewandt werden, bei denen einein from the metal supply, for example in a pouring ladle, via the metal jet and the melted hose to the Metal sump in the mold passes over at the same time a magnetic transverse field at the level of the inlet of the metal jet into the slag melt for action is brought, an analogous atomization of the metal jet is achieved. The inventive Process as a replacement or as an additional measure in the so-called "spray refining process" can be used where a

.Vi Zerstäubung des Metallstrahls mit Hilfr komprimierter Gase oder Dämpfe erstrebt wird..Vi atomization of the metal jet with the aid of compressed Gases or vapors is sought.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst, insbesondere werden folgende Vorteile erzielt:By means of the measures according to the invention, the set object is achieved to the full extent, in particular the following advantages are achieved:

1. Vergrößerung der Reaktionsoberfläche zwischen Metall und Schlacke durch die Zerkleinerung der Metalltropfen,1. Enlargement of the reaction surface between metal and slag through comminution the metal drop,

2. Erhöhung der Verweilzeit der Metalltropfen in der Schlacke auf Grund der durch die Zerkleinern rung der Tropfen bewirkte Verringerung der2. Increase of the residence time of the metal droplets in the slag due to the crushing tion of the drops brought about a reduction in the

Sinkgeschwindigkeit, sowie auf Grund der Schwingungen der Metalltropfen in der Schlacke.Sink rate, as well as due to the vibrations of the metal droplets in the slag.

3. Verbesserung des Stoffaustauschs durch die Vibration der Grenzflächen Metall/Schlacke, durch die erzwungene Badrotation und den Eifekt der Oberflächenerneuerung,3. Improvement of the mass transfer through the vibration of the metal / slag interfaces the forced rotation of the bath and the effect of surface renewal,

4. Verbesserung der Entfernung unlöslicher nichtmetallischer Ausschlüsse aus dem Metall durch Reduzierung der Dicke des flüssigen Metallfilms4. To improve the removal of insoluble non-metallic exclusions from the metal Reducing the thickness of the liquid metal film

so an der Elektrode (beim ESU-Verfahren) aufso on the electrode (with the ESU process)

Grund der erzwungenen Bewegung des Schlakkenbades, Reason for the forced movement of the Schlakkenbad,

5. Erhöhung der stündlich abgeschmolzenen MetaMmenge um 25 bis 30% gegenüber dem Umschmelzen ohne Einwirkung eines magnetischen Querfeldes (beim ESU-Verfahren), und5. Increase in the amount of MetaM melted every hour by 25 to 30% compared to remelting without the effect of a magnetic transverse field (in the ESR process), and

6. Entstehung einer feinkristallinen Struktur des erstarrten Metallblocks (Ingots) infolge der Rotation des Mclallsumpfes.6. Creation of a finely crystalline structure of the solidified metal block (ingot) as a result of Rotation of the McLall sump.

en Ein Ausführungjbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend an Hand einer Figur näher beschrieben, die einen Vertikalschnitt durch eine E'SU-Anlage mit einer Abschmelzelektrode zeigt. Die umzuschmelzende Elektrode 1 wird in einer aus Segmenten gebildeten Rt)KiIIe 2, die aus amagnetischem Material besteht, einen Kühlwasserzufluß ? und einen Kh- '-Wasserabfluß 4 aufweist und zumindest anfänglichAn embodiment of a device for carrying out the method according to the invention is described in more detail below with reference to a figure which shows a vertical section through an E'SU system with a consumable electrode. The electrode 1 to be remelted is provided with a cooling water inflow in a Rt) KiIIe 2 formed from segments, which consists of non-magnetic material. and a Kh- ' water drain 4 and at least initially

durch eine absenkbare IV 'denplaltc 5 unten \ erschlossen ist. nach dem Eintauehen in geschmolzene Schlacke 6 oberflächlich aufgeschmolzen. Dies geschieht durch unmittelbaren Stromdiirrhgang /wischen der Elektrode 1 und der Bodenplatte 5. iluieh den die Schlacke 6 erhitzt und flüssig gehalten wird. Aus dem an der Elektrodenuuterseite vorhandenen flüssigen Metallfilm bilden sich in rascher Folge Metalltropfen 8, die mit der Schlacke 6 reagieren und sich in einem flüssigen Metallsumpf 9 sammeln, der zu ei- ι nein [flock (Ingot) 10 erstarrt. An der gekühlten Kokillenwand sowie auf der Oberfläche des erstarrten lilocks liildet sich eine dünne Kruste 7 aus erstarrter Schlacke. Im vorliegenden Fall wird der Hl«ick dadurch gebildet, daß man die Hodenplatte 5 mit dein ;-erstarrten lilocktcil kontinuierlich nach unten abzieht und durch Nachstellen der Elektrode 1 dafür sorgt, daß die FJektrodenunterkante sowie der Schmelzspiegcl des Metall-iimpfcs in ihrer Hohe im wesentlichen unverändert bleiben. Man kanu aber auch in be- :■ '-.miller Weise in entsprechend langen Kokillen ohne .ibsenkbaren Boden den Block in der Kokille kontinuierlich anwachsen lassen, wobei das untere linde der i lektrode sowie die gesamte Schlackenzone von unten nach oben wandern. '-accessible by a lowerable IV 'denplaltc 5 below is. after thawing in molten Slag 6 melted on the surface. This is done by direct current switching / wiping of the electrode 1 and the base plate 5 the slag 6 is heated and kept liquid. From the one on the bottom of the electrode liquid metal film, metal droplets form in rapid succession 8, which react with the slag 6 and collect in a liquid metal sump 9, which leads to egg ι no [flock (ingot) 10 solidified. On the cooled mold wall and on the surface of the solidified lilock, a thin crust 7 of solidified Slag. In the present case, this is what makes the hell formed that one the testicle plate 5 with your; - solidified lilocktcil continuously withdraws downwards and by readjusting the electrode 1 ensures that that the bottom edge of the electrode and the melting mirror of the metal inoculation is essentially in its height remain unchanged. But you can also use: ■ '-.miller manner in correspondingly long molds without . Lowerable bottom the block in the mold continuously Let it grow, with the lower linden of the electrode and the entire slag zone from below hike up. '-

Zur Zersprühung tier Tropfen 8 und zur ständigen Erneuerung der Grenzflächen Metall Schlacke ist zwischen dem unteren Teil der Elektrode 1 und dem Meiallsumpf 9 eine Drossel angeordnet, die aus einem Drosselkern 11. Drosselspulen 12 und Polsehuhen 13 -> besteht. Mit dieser Drossel wird das erfindungsgemäße Querfeld erzeugt, welches den Luftspalt 14 durchdringt.For spraying animal drops 8 and for permanent Renewal of the interfaces between the lower part of the electrode 1 and the metal slag Meiallsump 9 arranged a throttle, which consists of a Choke core 11. Choke coils 12 and pole shoes 13 -> consists. With this throttle, the transverse field according to the invention is generated, which the air gap 14 penetrates.

Heispiele -^Examples - ^

In einer Modellaniage gemäß Fig. 1 wurden Abschmelzelektroden aus Zink und Aluminium in einer aus Chloriden bestehenden Salzschlacke unter Verwendung von Kokillen aus Quarzglas und I'yrexglas umgeschmolzen. Die verwendete Drossel lieferte bei m einer Speisespannung von 20 Volt und einem Strom bis zu 3N) Ampere bei einer Luftspaltlänge sun ca. 100 mm eine maximale magnetische Induktion im Luftspalt von ca. W)O G. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera konnte die Tropfenbewegung und -zer- j5 -.pt ühung nachgewiesen und im HiIcI festgehalten werdm. Die Tropfenfolge unter den verschiedenen Bedingungen, d. h. mit und ohne magnetisches Quer leid, konnte durch fotografische Registrierung der Oszillogrimmc \on Schmelzspanniing und Schmelzslroin ermittelt weiden und ergab in Verbindung mit der gravimetrisch gemessenen in der Zeiteinheit ab üeschmolzeuen Metallmasse die Möglichkeit, das mittlere Tropfengewicht und damit die mittlere Oberfläche der Metallphase beim Umschmelzvorgang zu bestimmen. Die \erwendeten absenkbaren MeIaIlelektroden hatten einen Durchmesser von 20 mm; die l'vrev bzw. Quaizglaskokillen wiesen einen Durchmesset von 45 bis 50 mm auf. AK l.alz'-ehlücke diente bei Zink ein Gemisch von 5^l> Mol'- Litliiun '!orid und Il Mol'r Kaliumchlorid (Schmelzpun. ca. 400 C); bei Miiminium ein Gemisch von 15MoI'; Natriumchlorid. 30 Mol'; I.ithiumchlorid und 55 Mol'; Kaliumchlorid (Schmelzpunkt ca. ron C). Die Auswertuni: der Modellversuche zeigte, daß beim .Abschmelzen von Zinkelcktroden unter normalen Bedingungen (Schmelzspanining 20 bis 32 Volt. Schmelzstrom SO bis 200 Ampere) ohne magnetisches Querfeld die Tropfengroße einem mittleren Tropfeneewieht von 5 bis 6 g entsprach, während sich uiitei der Wirkung des magnetischen Querfeldes die primär gebildeten Tropfen zerteilten, und /war in einen llauptiropfen von 0,4 bis 0.5 g Gewicht und zahlreiche kleine Tröpfchen von nur 0.02 bis 0.03 g Gewicht. Während des Schtnelzcns wurden zusätzlich wiederholt einzelne Metalltropfen aufgefangen und nach Trennung von der anhängenden, erstarrter; Schlacke gewogen. Das so ermittelte Tropfengewichl stimmte weitgehend mit dem aus Schmelzratc unc Tropfenhäufigkei' erniitt«-"'.·!·: Durchschnittsgewicht der Tropfen übcrein. Analoge Ergebnisse wurder beim Umschmelzen von Aluminiumelektroden erhalten. Die Abschmclz.geschwindigkeit stieg beim Abschmelzen unter Einwirkung des magnetischen Querfeldes um etwa 20^r gegenüber dem Abschmelzen ohne magnetisches Querfeld bei sonst gleicher elek trischer Leistung. Bei Erhöhung der elektrischen Lei stung ließ sich bei Anwendung des magnetischer Querfeldes die Abschmelzleistung um ca. W'c ohnt Beeinträchtigung der Rpffinationswirkung steigern.In a model system according to FIG. 1, consumable electrodes made of zinc and aluminum were remelted in a salt slag consisting of chlorides using molds made of quartz glass and Irex glass. The choke used delivered a maximum magnetic induction in the air gap of approx - J5 -.pt training proven and recorded in the HiIcI. The sequence of drops under the various conditions, i.e. with and without magnetic transverse pain, could be determined by photographic registration of the oscillogram voltage and melt fluid and, in connection with the gravimetrically measured metal mass in the unit of time from molten metal, gave the possibility of the mean drop weight and thus the mean drop weight to determine the mean surface of the metal phase during the remelting process. The lowerable metal electrodes used had a diameter of 20 mm; the l'vrev or Quaiz glass canisters had a diameter of 45 to 50 mm. AK l.alz'-gap was used for zinc with a mixture of 5 ^l molar lithium and II molar potassium chloride (melting point approx. 400 ° C.); at Miiminium a mixture of 15MoI '; Sodium chloride. 30 moles'; I. lithium chloride and 55 moles'; Potassium chloride (melting point approx. Ron C). The evaluation of the model experiments showed that when zinc rods were melted under normal conditions (melt chipining 20 to 32 volts, melt current 50 to 200 amperes) without a magnetic transverse field, the droplet size corresponded to an average droplet weight of 5 to 6 g, while the effect of the Magnetic transverse field divided the primarily formed droplets, and / was in an Ilaupropfen from 0.4 to 0.5 g weight and numerous small droplets of only 0.02 to 0.03 g weight. During the melting, individual metal droplets were repeatedly caught and, after separation from the attached, solidified; Slag weighed. The droplet weight determined in this way largely agreed with that of the melting rate and droplet frequency. ·! ·: Average weight of the droplets. Analogous results were obtained when remelting aluminum electrodes about 20 ^ r compared to the melting without transverse magnetic field with an otherwise identical elec tric power. with increasing electrical Lei stung the magnetic field cross made from applying the deposition rate by about W'c ohnt impairment increase the Rpffinationswirkung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for electroslag refining of metals from the group of iron, steel and non-ferrous metals and their alloys in a permanent mold made of non-magnetic material, in the current is passed through the slag and a metal block is formed, characterized in, that the mold is placed in the air gap of a throttle in such a way that the magnetic field the throttle penetrates the mold at least in the area of the slag and perpendicular to the mold axis is aligned, so that a magnetic transverse field is created, which is passed through of alternating current through the choke coils as an alternating transverse field and / or by passing it through is generated by direct current as a direct transverse field.

2. Ve: ^f Ahren according to claim 1, characterized in that is produced when passing alternating current or Drehstrorn through the slag from the throttle change a cross-field and / or DC transverse field.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that when passing through Direct current through the Schiacke from the choke generates an alternating Iquer field.

4. The method according to claim 1 and 3, characterized in that the size of the formed Metal droplets and the rotation of the slag and / or metal bath through the starch and / or the direction of the magnetic transverse field is controlled will.

5. Procedure according to claim "i!", Carried out as Electroslag remelting process with consumable electrodes, characterized in that the mold is placed in the air gap of a choke in such a way that the magnetic field of the choke the mold at least in the area between the consumable end of the consumable electrode and penetrates the liquid metal sump of the solidifying block.

6. The method according to claim 5, characterized in that at least one metal beam continuously fed into the mold and together with a liquid metal supply from which the metal beam is fed, is placed on one pole of a circuit, while the metal sump is placed in the mold in connection with the fixed block at the other pole.