DE2904286A1 - Vorrichtung zur aufhaengung von abschmelzelektroden beim elektroschlackeumschmelzen von metallen - Google Patents

Description

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Pdgizvodstvennoe obiedinenie "Schdanovtjaschmasch" Schdanov, Doneckoj oblasti/UdSSR

P 76 539-M-61 5. rebr. 1979 L/Kdg

Vorrichtung zur Auf hängung von Abschmelzelektroden beim KLektroschlackeumschmelzen von Metallen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf dan Elektroschlackeumschmelzen,bei dem die Speisung nach der Schaltung Elektrode-Elektrode durchgeführt wird, und betrifft insbesondere Torrichtungen zur Aufhängung von Abschmelzelektroden

reich beim Elektroschlaoketunschmeizen von Metallen« Besonders erfolg kann die Erfindung bei der Herstellung von hohlen Gußstücken, wie Druckbehälter, und besonders von Gußstücken mit einem relativ kleinen Durchmesser verwendet werden«

Zur Herstellung von hohlen Gußstücken in Elektrosohlaokeöfen werden Abschmelzelektroden mit Vollquerschnitt auf einer Kreislinie angeordnet oder hohle Elektroden entsprechenden Durchmessers benutzt« Zur Aufhängung der Elektroden über dem Schmelzraum der Kokille werden Elektrodenhalter öder für diesen. Zweck- speziell vorgesehene Einrichtungen angwendet· In Öfen, die nach der Schaltung Blektrode-Dnteraatz elektrisch

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gespeist werden, ist das Problem der Stromzufuhr weit.ro: >'

schon gelöst« In

Ofen, die nach der Schaltung Elektrode - Elektrode oder in sos-genannten bifilaren Schaltungen elektrisch gespeist werden, ist jedoch die Aufgabe der Verminderung d«s Abstandes zwischen den Elektroden ^aaf· dem Kreisdurchaesser des herzustellenden hohlen Gußstückes noch nicht gelöst* Dieses Problem ist besonders bei der herstellung von hohlen Gußstücken mit einem relativ klei-

gravierend nen Durchmesser Zur Herstellung von hohlen Gußstücken ^nut kleinenn Durchmesser werden Kokillen mit erweitertem Oberteil benutzt«

Aug der DE-PS 2362536 i_st ein Ofen zum Slektroschlackeumschmelzen von Metallen bekannt« In diesem Ofen enthält die Vorrichtung zur Aufhängung der Abschmexzelektroden eine Stange, bei der an der unteren Stirnseite eine Platte mit Löchern zum Festhalten der ExeKtroden befestigt ist· In dieser

Platte sind die zum Festnalten der an die Klemme eines Binphasen-

zu transformator anschließenden Elektroden vorgesehenen Löcher,

W Π. Il X* CQCL

mit elektrischer Isolation versehen, die zum Festhalten der an

Z Ll

die andere Klemme desgleichen Einphasentransformators anschließenden Exektroden vorgesehenen Löcher preisen)keine Isolation auf· Zum Anschließen des Ofens an die Stromquelle nach der Schaltung Elektrode - Elektrode oder zur Änderung der Strompolung wird der Strom über die Stange den JSiektroden, die in keine elektrische Isolation aufweisenden Löchern befestigt sind, und über Schienenleiter zu den Είθκο^υαβ-., di· in mit elektrischer Ieola-

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tion versehenen Löchern befestigt sind, zugeführt«

Eine derartige Konstruktive Ausführung gestattet es, den Abstand zwischen den Elektroden einiger zu vermindern» gewährleistet Jedoch nicht ausreichend symmetrische und ^e ine^ relative nahe Anordnung von stromleitenden Teilen für die Ausgleichung der elektromagnetischen Fe la er, wodurch cos ^f des Elektroschlackeorens Herabgesetzt wird«

Aus der US -FS 599256 ist es eine Vorrichtung zur Aufhängung von Abschmelzelektroden beim Elektroachlacköurnschiuelzen von Metallen mit titromzufuur nach der Schaltung Elektrode Elektrode bekannt, die zwei stromleitende Teile enthält, die voneinander durchweine Isolationseinlage isoliert und zum Anschluß an verschiedenen Klemmen eines -Einphasentransformators vorgesehen sind· Diese Vorrichtung ist im unteren Teil mit Traversen in Form von Scheiben mit Löchern zum Festhalten der Elektroden versehenJ dabei ist die eine Traverse unmittelbar an einem stromleitenden Teil befestigt, während die andere Traverse über der ersten angebracht, am Ende des zweiten stromleitenden Teils befestigt ist und\weis> ein Locn zum Durchgang des ersten stromleitenden Teils aurC Weiterhin weist die untere Traverse Löcher zum Durchgang der Elektroden auf, die an der oberen Traverse befestigt sind·

In der beschriebenen konstruktiven Ausführung kann der Abstand zwischen den Elektroden ^auf dem Kreisdurchmesser bei der tiere teilung von hohlen zylindrischen Gußstücken nur bis zu ei-

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ner Größe vermindert werden, die er";3er ist, als dm Durchmesser oder die Gesamtquermaße von zwei stromleitenden feilen. Bine weitere Verminderung des Abstandes zwischen den Elektroden

dem Kreisdurchmesser ist dadurch θ Inge schrämet, daß dlo Verminderung der Quermaße oder des Durchmessers ^der stromleitenden Teilen ihrerseits durch die Bedingungen für optimalen Durchfluß des Stroms durch die Stange beschränkt ist (Strom pt-Flächeneinheit der Oberfläche)·

Weiterhin ist in der bekannten konstruktiven Ausführung der

der » größere Teil der Induktivität unkompensiert, wodurch cos *f des Exektroschlackeofens herabgesetzt wird«

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufnängung von ^Abschmelzelektroden beim Elektroschlackeumschmelzen zu schaffen, in der durch Annäherung der stromleitenden Teile bei ihrer parallelen Anordung der Abstand zwischen den Elektroden auf dem Kreiadurohmesser bei der Herstellung von hohlen Gußstücken vermindert und der Leistungsfaktor des EIektroschlackeofens erhöht werden kann«

wird

Die se Aufgabe daaurch gelöst, daß in einer Vorrichtung zur Aufnängung von Abschmelzelektroden Doim Eiektroschlackenumsuhmeizen von Metallen, die zwei stromleitende, die Elektroden tragende durch eine Isolationseinlage voneinander isolierte und zum Anschluß an versuhiedenen jQemmen eines Einphasentransformator» vorgesehene Teile enthält, erfindungs^emäß die stromleitenden Teile in Form von zum aetrieb in senkrechter Lage

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vorgesehenen» Koaxial angeordneten verlängerten hohlen Elementen ausgeführt sind« jeuea/von denen im oberen Teil mit einem nehmenden K.opfstück versehen ist, das Kontaktflächen aufweist, die Mantellinie 3$der von denen im Bereich von 0 Die °Λ> zur ixesamuachse aer verlängerten hohlen Elementen angeordnet* ist*

Eine derartige konstruktive Ausführung gestattet es, den Abstana zwischen den Elektroden "uf dem Kreisdurchmesser des herzustellenden Gußstückes bis zu einem Austand zu vermindern, der dem Durchmesser oder dem Minimalaaß aer hohlen Elementen im Verschnitt gleich ist«

Dabei wird uurch die koauiale Auorunung der hohlen JSlementen der unkompensierter Teil der Induktivität erheblich herabgesetzt, und dadurch der Leistungsfaktor dfts Elektroschlackeofens (cos¹! ) erhöht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Elektrodenhalter zur Aufhängung von mehreren Abschmelzelektroden verwendet werden« Zu diesem Zweck kanu die erfindungsgemäße Torrichtung ein hohles Innenelement aufweisen, das mit seinem unteren Teil über die

Stirnseite des unteren Teils eines hohlen Außenelements hinaus-

der Elemente ragt ψ dabei kann jedes in seinem unteren Teil eine Traverse zur Aufhängung der Elektroden besitzen, wodurch die Traversen übereinander liegen*

Die hohlen Elemente können verschiedene Querschnitte aufwei- Ausführungsform

sen» Gemäß einer der Erfindung können die hohlen Elementen einen kastenförmigen Querschnitt mit dem Kopfstück in Fora eines Keiles aufweisen»

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, *«^eincr * Ausf+hr uniform.. . Gemäß anderen der Erfindung können die hohlen

Elemente einen runden Querschnitt aufweisen, wobei das hohle Innenelement mit seinem oberen Teil über die Stirnseite des oberen Teils des hohlen Außenelementes hinausragen kann, und sein stromabnehmendes Kopfstück Kann in Form eines Kegelstumpfes ausgeführt sein, der mit seiner Grundfläche nach oben gerichtet ist, !•lie Ausführungen des stromabnehmenden Kopfstückes des holten Außenelementes a-itr- ori -.iit dem Aufbau des stromabnehmenden Kopfstückes des nohlen Innenelementes, jedoch mit einem kleineren

derart, daß
Durchmesser der Grundfläche, die stromabnehmenden Kopfstücke stufenweise mit einem Spiel dazwischen angeordnet werden

Diese Ausführungsform der Erfindung ist zu ihrer Anwendung als Slektrodenkopf vorteilhaft· Dabei können die hohlen Elektroden runden Querschnitts in an sich bekannter Weise an den hohlen Elementen, z« B· durch Schweißen befestigt und zur Herstellung von hohlen Gußstücken eines relativ kleinen Durchmessers verwendet werden«

wird
Nachstehend die Erfindung anhand der . Beschreibung

von Ausführungsbeispiele¹¹ unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert , in der gleichnamige Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind· las zeigern

einer
Fig, 1 eine Ansicht erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Aufhängung von Abschmelzelektroaen in Teillangc^chnitit; ι 71g· 2 eine Ansicht der erfladungegemäßen Vorrichtung la Schnitt zwch der Linie II - II in Fig. i_t

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3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im

Schnitt nach der Linie III -III in Fig. 1j Jig. 4 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform im Längsschnitt«

Wie in Flg. 1 gezeigt , enthält 4ie

Vorrichtung stromleitende Teile, die verlängerte hohle Elemente 1 und 2 darstellen, die koaxial angeordnet und durch eine Isolationseinlage 3 voneinander isoliert sind« Die stromleitenden hohlen Elemente. 1 und 2 «erden im Betrieb in senkrechter Lage eingesetzt und/in ihrem oberen Teil» was aus Fig· 1 und 2 gut ersichtlich ist, stromabnehmende Kopfstücke 4 und 5 zum Anschluß an verschiedenen Klemmen einos Einphasentransformators (nicht gezeigt) au£^reisen^ Die stromabnehmenden Kopfstücke 4 und 5 sind noch durch die Buchstabenzelchen "aⁿ bzw. ¹V

zeichnet, die - Klemmen des Einphasentransformator hinweisen sollen.

ferner weisen die stromabnehmenden Kopfstücke Kontaktflächen 6 auf, deren Mantellinien zu der Gesamtachse

der hohlen Elemente 1 und 2 unter einem Winkel verlaufen, wie aus Fig. ,2 ersichtlich ist, der "liegt,

in einem Bereich von O bis 90° zu dieser Gesamtachse· Diese

entsprechend Form der A.opstücke ist den bekannten Kegel- oder Keilfor-

ciie men von Elektrodenköpfen dazu gewählt, um normale Komponente

der Kraft zu vermindern, die auf das hohle Element in dem Teil einwirkt, ^e<iie Wände parallel sind, da die hohlen EIe-

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Diente mit den buhlen Kopfstücken, die parallele Wände eine? Quetschung ausgesetzt sind· ide stromabnehmenden Kopfstücke können jedoch auch parallele Wände aufweisen, d«r. die

kann ο

Mantellinie ihrer Kontaictflachen in einem Winkel von 0 zur

sein

uesamtachse angeordnet, dabei wird den Kontaktflächen eine Starrheit in an sich bekannte weise verziehen, sie Können auch voll ausgeführt werden« Die stromabnehuiexideu Kopfstücke 4 und 5 sind voneinander durch ein Spiel zwischen ihnen elektriscn isoliert« In dieses Spiel kann eine Isolationseinlage untergebracht werden«

Aus Fig« 1 und 2 ist gut ersichtlich, daß das hohle Element 2 im honien Element 1 Koaxial angeordnet, d.xi. das hohle JSj.eme.at 1 dient ajLs Außenelement, und aas nohie Element; 2 als Innenelement· Weiterhin ist es aus Fig· 1 und 2 ersichtlich, daß das nohle Innenelement 2 mit seinem unteren Teil über die Stirnseite des Hohlen Außenelementes 1 ninaueragt und daß die beiden hohlen Elemente an ihren unteren Teilen Traversen zur Aufhängung von

ι ⁿ

Abschmelzelektroden aufweisen« An dem noble Element 1 ist eine

η
Traverse 7₉ an dem hohle Element 2 eine Traverse 8 befestigt, wobei die beiden übereinander liegen«

Aus der Betrachtung der Pig· 1, 2 und 3 1st ersichtlich, daß

die Traversen 7 und 8 Löcher zum Festhalten und Durchfang von

angedeuteten Elektroden aufweisen« Das wird durch die Elektroden 9 und 10

illustriert . Zum

festhalten der Elektroden dienen Andrücker 11· In Fig· 1 bis 3 weisen die hohlen Elemente 1 und 2 einen kastenförmigen, insbe-

auch eine sondere quadratföraigen Querschnitt auf, obwonl andere

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- 11 -beliebige Ausführungsfora möglich. int,

Im .Betrieb wird die erfindungsijemäße Vorrichtung ^ί ·- '--^{Γ !}ir\— verse eines Elektroschlackenofens montiert, der nach der Schaltung Elektrode - Elektrode elektrisch gespeist wird,wobei die Klemme des Einphaaentransformatjors mit der Bezeichnung "a" an das stromabnehmende Kopfstück 4, und die Klemme mit der Bezeichnung ^Hx" an das stromabnehmende Kopfstück 5 angeschlossen wird. Der Strom fließt von der durch die Bezeichnung "a" gekennzeichneten Klemme über das hohle Element 1 und die Traverse 7 zur Elektrode 9» und von der Klemme mit der Bezeichnung **zⁿ über das nohle Element 2 und die traverse 8 zur Elektrode 1O_S

hohe davon

Damit wird Symmetrie, und als Folge ein Ausgleich der Induktivität bei der Stromzufuhr in jeder der Elektroden mit

Abwechselung der Polung erreicht.

anderen Uemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung

zur Aufhängung der Elektroden nohle Elemente 1 und 2, wie oben beschrieben ., jedoch mit rundem Querschnitt, aufweisen, was technologisch günstiger ist· Bei diesem Ausführungsbeispiel, das in Fits· 4 dargestellt ist, ragt das nohle Innenelement 2 mit seinem oberen Teil über die Stirnseite des oberen Teils des hohlen Außenelementes 1 hinaus, wobei sein stromahnenmendes Kopfstück 12 in Form eines Tegelstumpfes ausgeführt ist^ dessen Grundfläche nach oben gerichtet ist, d.n·

η sind

di· Mantellinie der Kontaktfläche 6 in diesem Fall in einem

Winkel von O bis 90 zur Gesamtachse der hohlen Elemente 1

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und 2 angeoranet« Bas etronabnehmende Kopstück «3 des nohlexi

Außenelementes 1 entspricht dem stromabnehmenden Kopfstüöi

int

12»aber mit einem kleineren Durchmesser der vJrundflächs führt« Bei einer derartigen Ausführung sind die stromacnehmenden Kopfstücke stufenweise mit Spiel angeordnec« An die unteren Teile der hohlen Elemente. 1 und 2 sind die hohlen .Elektroden 14 und 15 entsprechend angeschlossen* Die iälcktroden 14 und 15 Können in an sich bekannter Weise, ζ. *« «urch

können Ben befestigt werden« Dabei (weisen)die koaxialen hohlen Blek troden 14 uud 1> lAiruhmeöser auf» die den .uurchmessern der Hohlen Elemente 1 uud ti. entsprechen., d«h* aaß die erfindunge gemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Elektroden zur herstellung

einem von hohlen urußstücken runden liuerscnnitte mit dem

Durchmeoser der Elektrode gleichen Durchmesser aufzunängen* In

dient auch

diesem Falle üie erfindungsgemäße Vorrichtung als ein nicht abschmelzender Elektrodenkopf..

Zum Betrieb wird die erfindun^sgemäße Vorrichtung in die entsprechenden Löcher des Elektrodenhalters eingesetzt, wobei die

stromleitende Schienen 16 und 17 waagerecht angeordnet und voneinander durch eine Isolationseinlage 18 isoliert sind« Dabei

erfolgt

der Stromanschluß der Polung "x" von einer der klemmen

des Einphasentransformators durch das stromabnehmende Kopfstück 12, das hohle Element 2 nur Elektrode 15, während

der Strom der Polung "a" von der anderen Klemme des Einphaeentransformators über das stromabnehmendt Eopfstüok 13 _und

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das hohle Element 1 zur Elektrode 14- fließt.

Somit wird ein höherer Leistungsfaktor des KLektroschlack«.

zur wirtschaftlichen ofens gewährleistet und eine Möglichkeit Herstellung van

Gußstücken ^mit relativ kleinem Durchmesser gegeben. Bei Ausführung der erfindungsgemäßen Torrichtung ^h-

steht die Möglichkeit, hohle Elektroden verschiedenes Durch«

β zuführenden

messer, bestehend aus hohlen Elementen alt strom JLur£- stücken zu kombinieren·

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Claims (1)

1. Vorrichtung xur Aufhängung von Abschmelaeiektroden beim Jüektm»

   schlackeuaschmelzen von Metallen ρ 16 sj⁽.) ".

   5. Feb.·:. V* Ι,/ΚΊπ

   Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zur Aufiiängung von Abschmelzelektrode^.beit ■^lektroschlaclceumsuumelzen von Metallen, die zwei stromleitende durch eine Ieolationseinlage voneinander isolierte und zum Anschluß an verschiedenen Klemmen eines Einphasentransformators ι vorgesehene Teile enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die str-vt* leitenden Teile in Fora von zum Betrieb in senkrechter Lage exnsetzbaren Koaxial angeordneten verlängerten hohlen Elementen (1 und 2) ausgeführt sind, jedesjvon denen im oberen Teil ein

   stromabnehmendes kopfstück (4 und 5) uit Kontaktflächen besitzt, deren _o

   Mantellinie in einen Bereich von O bis 90 zur

   (iesamtachse der verlängerten hohlen Elementen verläuft« 2· Vorrichtung nach Anspruch 1, daqurch^gekennzeichnet, daß

   das hohle Innenelement (2) mit seinem unteren Teil über die

   η Stirnseite des unteren Teils des hohlen Außelementes (1) hinaus-

   Element (1,2)

   ragt, und jedes . in seinen unteren Teil mit einer Traverse (7 und 8) zur Aufhängung von Elektroden versenen ist, wöbe diese Traverse?übereinander angeordnet sind*

   oder

   5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nohlen Element· (1 und 2) einen kastenförmigen Querschnitt aufweisen, und aas stromabnehaende Kopfstück (4 und 5) jeweils -in Form eines Keiles ausgeführt ist« 4_# Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ

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   OOPY
   ORIGINAL INSPECTED

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   die hohlen Elemente (1 und 2) einen runden ^ aufweisen, woDei das hohle Innenelement (2) mxt seinen, ooeror. Teil über die Stirnseite des oberen Teils des hohlen Außonel.-mentes (1) hinausragt, und sein stromabnehmendes Kopfstück ( ·-.,> in Form eines Kegelstumpfes ausgeführt itit, desstin üxunaflache nach oben gerichtet ist, und das stromabnehniende Kopfstück (13J) des hohlen Außenelementes (1) dem stromabnehmündeii Kopfstück (12) des hohlen Innenelementes (2) ähnlich aufgeführt ist, Jedoch einen kleineren Durchmesser der Grundfläcne derar· hat, daß die stromabnehiaenden Kopfstücke (12 und

   übereinander

   Spiel dazwischen stufenweise angeordnet sind.

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