DE2612429C3

DE2612429C3 - Lichtbogenofen zum Umschmelzen von Metallen und Legierungen

Info

Publication number: DE2612429C3
Application number: DE19762612429
Authority: DE
Inventors: Sergej P. Bakumenko; Anatolij A. Kuzmin; Viktor I. Lakomskij; Boris E. Paton; Nikolaj A. Ponomarev; Ivan V. Scheiko; Gennadij F. Torchov; Vladimir K. Trigub; Emil V. Verchovcev
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1976-03-24
Filing date: 1976-03-24
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2612429A1; DE2612429B2

Description

Die Erlindung bezieht sich auf einen Lichtbogenofen zum Umschmelzen von Metallen und Legierungen, mit einer gasdicht geschlossenen Kammer, einer darin angeordneten hohlen Abschmelzelektrode, einer abgedichtet durch eine Öffnung der Ofenkammer führenden, vertikal verschiebbaren Eleklrodentragstange und einer Gasleitung, durch die dem oberen Ende der Axialbohiung der Elektrode Gas zugeführt werden kann, das aus dem unteren Ende der Axialbohrung in die Ofenkammer austritt.

Ein solcher Lichtbogenofen ist beispielsweise aus der DD-PS 1 00 604 bekannt. Bei ihm ist die Elcktrodcntragstange hohl und dient als Teil der Gasleitung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ofen der eingangs erwähnten Gattung so weiterzubilden, daß er sich ohne großen Aufwand durch Umbau vorhandener Vakuumlichtbogenöfen herstellen läßt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elcktrodentragstange massiv ist und daß die Gasleitung einen biegsamen Teil umfaßt, der das obere Ende der Axialbohrung der Elektrode mit einer weiteren öffnung der Ofenkammer verbindet.

Vorteilhaft ist zwischen dem oberen Ende der Elektrode und der Tragstange ein elektrisch leitender Übergangsflansch angeordnet, der einen Anschluß für den biegsamen Teil der Gasleitung und eine Verbindung zwischen dem Anschluß und dem oberen Ende der Axialbohrung aufweist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es so, in einfache Weise Vakuumlichtbogenofen, die üblicherweise massive Elcklrodenlragsiangen aufweisen, auf das Umschmelzen von Metallen und Legierungen mit Gas/uführung in den Lichtbogen umzurüsten, die die metallurgischen Ergebnisse beim Umschmelzen durch Abwesenheit von Sauerstoff wesentlich zu verbessern gestattet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der ein Lichtbogenofen zum Umschmelzen von Metallen und Legierungen mit Gaszufuhr zum Lichtbogen im Schnitt und das System für die Gaszufuhr schematisch dargestellt sind.

In der Ofenkammer 1 ist eine Elektrode 2 mit Axialbohrung 3 angeordnet, die über eine Halterung 6 mit der wassergekühlten Elekt.-odentragstange 4 einer Verstellvorrichtung 5 zur Vertikalverstellung der Elektrode 2 in Verbindung ist, wobei die Elektrodentragstange 4 durch eine Öffnung der Ofenkammer 1 durchgeführt isL Mit der Ofenkammer I ist eine wassergekühlte Kokille 7 verbunden. Zwischen der Elektrodentragstange 4 und dem oberen Ende der Elektrode 2 ist ein elektrisch leitender Obergangsflansch 8 angeordnet, der einen Anschluß 9 für den biegsamen Teil 10 einer Gasleitung und eine Verbindung zwischen dem Anschluß 9 und dem oberen Ende der Axialbohrung 3 aufweist. Das andere Ende des biegsamen Teils 10 der Gasleitung ist über eine Durchführung in der Wand der Ofenkammer und einen Schlauch 11 mit einer Gasquelle 12 verbunden. Die Gasquelle 12 kann in an sich bekannter Weise ausgeführt sein. Mittels Kabel 13 ist einerseits die Elektrodertragstange 4 und andererseits die Kokille 7 an eine Stromquelle, beispielsweise eine Gleichstromquelle 16, angeschlossen. Über ein Ventil 14 ist ein Ablassen von Gas aus der Ofenkammer möglich. Der Lichtbogenofen arbeitet wie folgt. Nachdem die Elektrode 2 an der Elektrodentragstange 4 koaxial zu dieser befestigt und der bewegliche Teil 10 der Gasleitung angeschlossen ist, bringt man auf dem Boden der Kokille 7 eine Schutzschicht aus einem dem Elektrodenwerkstoff ähnlichen Werkstoff an, die in der Anfangsperiode des Schmelzvorgangs, in der das Metallbad fehlt, den Kokillenboden gegen die direkte Plasmaeinwirkung schützen soll. Nach Anschließen der Kokille 7 an die Ofenkammer 1 kann diese evakuiert und anschließend mit Gas gefüllt werden, das aus der Gasquelle 12 durch den Schlauch 11. den biegsamen Teil 10 der Gasleitung, den Übergangsflansch 8 und die Axialbohrung 3 der Elektrode 2 einströmt. Die Ofenkammer 1 wird dabei mit dem Gas bis zur Erzielung eines vorgegebenen Druckes gefüllt, und dann wird der Gasverbrauch entsprechend dem Verbrauch im Lichtbogen eingestellt. Nach Einschalten der Gleichstromquelle 16 /ündcl /wischen der unteren Stirnseite der Elektrode 2 und der auf dem Boden der Kokille 7 angeordneten Schulz thichl eir.c Lichtbogen entladung. Das Gas. welches der l.ichtbogensäule von der (iasquelle 12 kontinuierlich zugeführt wird, wird unter der Einwirkung der durch den Lichtbogen entwickelten Wärme ionisiert. In dem unterhalb der Stirnseile der Elektrode 2 liegenden Raum entsteht ein Lichtbogen, dessen Plasma als Fackel aus der Axialbohrung J der Elektrode 2 heraustritt. Unter Einwirkung der dabei entwickelten Wärme schmilzt das untere I nde der Elektrode 2 ab. Dabei fließt das flüssige Melail tropfenweise in die Kokille 7 über und bildet dori ein Metallbad, dessen Spiegel sich mit [ üllen der Kokille nach oben bewegi. Da der l'üllfaklor der Kokille, der dem Verhältnis der Durchmesser von Elektrode 2 und Kokille 7 entspricht, unter I liegt, muß die Elektrode 2 je nach Abschmelzen abwärts in Richtung auf die Kokille 7 mit Hilfe der Elektrodcntragstangc 4 und der Verstellvorrichtung 5 bewegt werden.

Wenn am Ende des Schmelzvorganges die Elektrode vollständig umgeschmolzen ist, wird die Gaszufuhr eingestellt und die Stromzufuhr unterbrochen. Der in der Ofenkammer I bei der Gaszuführung während des

Umschmelzens entstandene Gasüberschuß kann über das Ventil 14 abgelassen werden.

Nach Belüftung und Öffnen der Ofenkammer 1 kann der fertige Block aus der Kokille 7 herausgezogen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtbogenofen zum Umschmelzen von Metallen und Legierungen, mit einer gasdicht geschlossenen Kammer, einer darin angeordneten hohlen Abschmelzelektrode, einer abgedichtet durch eine Öffnung der Ofenkammer führenden, vertikal verschiebbaren Elektrodentragstange und einer Gasleitung, durch die dem oberen Fnde der Axialbohrung der Elektrode Gas zugeführt werden kann, das aus dem unteren Ende der Axialbohrung in die Ofenkammer austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodentragstange (4) massiv ist und daß die Gasleitung einen biegsamen Teil (10) umfaßt, der das obere Ende der Axialbohrung (3) der Elektrode (2) mit einer weiteren Öffnung der Ofenkamrr.ar(l) verbindet

2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Ende der Elektrode (2) und der Tragstange (4) ein elektrisch leitender Übergangsflansch (8) angeordnet ist, der einen Anschluß (9) für den biegsamen Teil (10) der Gasleitung und eine Verbindung zwischen dem Anschluß (9) und dem oberen Ende der Axialbohrung (3) aufweist.