DE2920202A1

DE2920202A1 - Kokille zum elektroschlacke-schmelzen von metallbloecken

Info

Publication number: DE2920202A1
Application number: DE19792920202
Authority: DE
Inventors: Aleksandr Aleksandrovi Nikulin
Original assignee: NIKULIN
Current assignee: NIKULIN
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1980-11-20
Also published as: SE416897B; GB2049510B; JPS55161563A; AT362537B; FR2459092A1; ATA359179A; GB2049510A; SE7904208L; FR2459092B1; JPS5738341B2; DE2920202C2

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK

- 5 Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf die Elektrometallurgie und betrifft insbesondere Kokillen zum Elektroschlacke-Schmelzen von Metallblöcken.

Die Erfindung ist für- das Umschmelzen selbstverzehrender Elektroden und beim Gießen des flüssigen Metalls verwendbar und kann am wirkungsvollsten in Anlagen zum Elektroschlacke-Umschmelzen sowie beim Elektroschlacke-Gi'eßen von' Metall benutzt werden.

Es sind bereits Kokillen zum Formen von Gußblöcken bzw. Gußstücken bekannt, die senkrechte Kühlwände aufweisen, welche eine von flüssigem Metall gefüllten Hohlraum begrenzen. Der Hohlraum ist unten mit einem Boden überdeckt. Die Kokillen dieser Art finden in Anlagen zum Elektroschlacke-Schmelzen von Metall eine weite Anwendung.

Aus dem SU-Urheberschein 401 184 ist eine Kupferkokille bekannt, die in einem Gehäuse eingeschlossen ist. Die Kokille ist zerlegbar und besteht aus einer Vielzahl von Kupferrohren, die längs der Kokille angeordnet sind. Die Rohre liegen so aneinander an, daß eine Wand entsteht, die den Hohlraum für das flüssige Metall innerhalb der Kokille begrenzt. Die radiale Steifigkeit der Kokille wird dadurch gesichert, daß außenseitig um die Kokille herum ein flexibles auseinandernehmbares Gehäuse vorgesehen ist, das mit einem Stahlseil reifenartig umsponnen ist. Die Abkühlung jedes Kokillenteiles erfolgt einzeln, indem ein Kühlmittel durch den Innenraum eines jeden Rohres geleitet wird.

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Die Vorteile dieser Kokille sind eine einfache Bauweise und eine vielfache Verwendbarkeit. Wenn ein Satz gleicher Teile, d.h. Rohre zur Verfügung steht, kann man erforderlichenfalls die Form und die Abmessungen des Kokillenhohlraumes ändern und somit verschiedenartig geformte und "bemessene Metallblöcke erhalten. Sollten irgendwelche Kokillenteile schadhaft werden, sind sie leicht durch neue zu ersetzen.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung dieser Kokillen zur Ausrüstung moderner Mehrzwecköfen zum Elektroschlacke-Umschmelzen, die in ihrem Produktionsprogramm eine Mehrzahl unterschiedlich bemessener Metallblöcke aufweisen. Aufgrund des Fortschrittes, der in letzter Zeit bei der ülektroschiackeverfahrenstechnik verzeichnet und von dem Bau neuer Öfen begleitet wurde, steigt der Bedarf an Kokillen immer mehr an.

Die bekannte Kokille entspricht jedoch nicht in vollem Maße den wachsenden Anforderungen, die an.die Qualität der erschmolzenen Metallblöcke und die Leistung der Anlagen gestellt werden, weil die Kokille nicht betriebssicher genug ist. Bei der bekannten Kokille muß damit gerechnet werden, daß sich die Linien- oder Punktberührung der Kokillenteile, d.h. der Rohre in einigen Fällen als mangelhaft erweisen kann und aus diesem Grunde die Schlacke und das Metall an undichten Stellen ausfließen. Wenn dies passiert, wird die Qualität des Metallblockes verschlechtert, die Ausrüstung zerstört, und es kann sogar zu einer Betriebsstörung kommen.

Die Montage der bekannten Kokille ist verhältnismäßig kompliziert, weil jedes Rohr am Gehäuse befestigt und an die benachbarten Rohre möglicherweise dicht angedrückt werden muß. Demzufolge nimmt die Montage und die Demontage der Kokillenteile bei der Umstellung auf einen anderen Typ bzw. auf andere Abmessungen des Metallblockes viel Zeit in Anspruch. Eine solche Umstellung verlängert die Pausen zwischen den

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Schmelzen und reduziert damit die Anlagenleistung.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Mangel zu beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokille zum iJl'ektroschlacke-Schmelzen von Metallblöcken mit solchen die Kokillenwand bildenden "Einzelteilen zu schaffen,' mit denen die Zuverlässigkeit und die Steifigkeit der Kokille in radialer Richtung erhöht, die Montage' und die Demontage erleichtert wird sowie bei einer einfachen Bauweise der Kokille die Qualität des Metallblockes verbessert und die Anlagenleistung gesteigert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Kokille zum "Elektroschlacke-Schmelzen von Metallblöcken gelöst, die metallische rohrförmige Hohlstäbe enthält, welche in Längsrichtung aneinanderliegend angeordnet sind und eine außenseitig von Reifen umfaßte Kokillenwand bilden, bei der erfindungsgemäß zumindest die Hälfte der Hohlstäbe jeweils mindestens eine durch eine bogenförmig gekrümmte Fläche begrenzte Längsnut gleichmäßiger Tiefe aufweist, die auf ihrer Mantelfläche an den Stellen vorgesehen ist, an denen der geweilige Hohlstab mit < der Mantelfläche des benachbarten Hohlstabes in Berührung kommt.

Mit den Längsnuten dieser Art wird, die Linienberührung der benachbarten Hohlstäbe durch eine Flächenberührung ersetzt, durch die benachbarte Hohlstäbe während ihres Zusammenbaus dichter aneinanderzuliegen kommen. Dies verhindert das Ausfließen des Metalls und der Schlacke aus. dem Hohlraum der Kokille, wodurch die Oberfl'ächenqualität der erhaltenen Metallblöcke erhöht wird und die Ausbeute an brauchbarem Metall ansteigt. Darüberhinaus können die Montage und die Demontage der Kokille schneller durchgeführt werden, was zur Verkürzung der Pausen zwischen den Schmelzen und somit zum

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Steigern der Anlagenleistung beiträgt.

Es ist zweckmäßig, jeden metallischen Hohlstab mit einer Längsnut zu versehen, bei der der Halbmesser'der bogenförmig gekrümmten Fläche dem Halbmesser der Mantelfläche des Hohlstabes, mit dem sie in Berührung kommt, im wesentlichen gleich ist.

Eine solche Form der Längsnut gestattet ein äußerst dichtes Aneinanderliegen der Oberflächen der benachbarten Höhlstäbe, gewährleistet die größte radiale Steifigkeit der Kokillenwandung in zusammengebautem Zustand und schließt das Ausfließen des Metalls und der Schlacke aus dem Hohlraum der Kokille aus. -

Jeder der metallischen Hohlstäbe kann mindestens zwei Längsnuten ungleicher Tiefe aufweisen.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Form und den WeI-ligkeitsgrad der Metallblockoberfläche zu ändern, wovon die Abkühlungsverhältnisse und damit auch der Kristallisationsvorgang weitgehendst beeinflußt v/erden können. Mit der Erhöhung des Welligkeitsgrades der Kokilleninnenfläche vergrößert sich z.B. die Berührungsfläche zwischen der Kokille und dem zu formenden Metallblock unter Verbesserung der Abkühlung sverhältnis se. Durch eine höhere Abkühlungsintensität hält sich die Schlackenkruste an der Innenfläche der Kokille fester, so daß es unwahrscheinlich ist, daß das Metall zur Kokillenwand durchbricht und daß am Metallblock Oberflächenfehler entstehen können.

Mit der erfindungsgemäßen baulichen Gestaltung der Kokille kann man unter Benutzung ein und derselben Zahl von Hohlstäben, die aber zu Verbindungszwecken unterschiedlich tiefe Längsnuten auf ihrer Mantelfläche aufweisen, Metallblöcke mit unterschiedlicher Querschnittsfläche erhalten.

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Die metallischen Hohlstäbe können im Querschnitt ovalförmig sein, dabei scheint es vorteilhaft, die Nut mindestens auf einer der abgerundeten Seiten

Dadurch läßt sich die Zahl der Hohlstäbe, die beim Zusammenbau der Kokille benötigt werden, vermindern. Dies trifft besonders für den Fall zu, wenn Metallblöcke großen.Querschnitts geschmolzen werden müssen. Als zusätzlicher Vorteil ist dabei noch hinzuzufügen, daß die für den Zusammenbau ■ der Kokille erforderliche Zeit verkürzt und infolgedessen die Anlagenleistung erhöht werden kann.

In jedem der metallischen" Hohls'täbe kann mindestens ein zusätzlicher Längskanal für den Durchfluß eines Kühlmittels ausgeführt werden.

Der zusätzliche Längskanal gestattet eine, bessere Kühlung der Kokillenwandung und damit eine beschleunigte Kristallisation des -Metallblockes, Besonders vorteilhaft ist ein solcher Kanal bei der Anwendung ovaler Hohlstäbe.

Im Hohlraum und/oder im Kanal jedes metallischen Hohlstabes kann zweckmäßigerweise eine an ein Kühlsystem anschließbare Rohrleitung mit einem Abstand relativ zur Wand dieses Hohlstabes untergebracht werden.

Der Kühlmittelverbrauch geht in diesem Fall zurück, wobei für die Kokillenwandung mit dem "Erreichen einer hohen Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels die günstigsten Abkühlungsverhältnisse vorliegen.

ils ist wünschenswert, in dem unteren Abschnitt der Rohrleitung seitens der Formungswand des Hohlstabes eine Öffnung vorzusehen, die den Hohlraum dieser Rohrleitung mit dem Hohlraum des Hohlstabes oder mit dem Hohlraum des diese Rohrleitung aufnehmenden Kanals im Hohlstab in Verbindung

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bringt.

"Eine, solche Öffnung im unteren Abschnitt der Rohrleitung, trägt dazu bei, daß die Kühlmittel strömung auf den am stärksten wärmebelasteten Bereich der Kokille gerichtet ist, wodurch die Kühlung der Kokillenwandung in diesem meistgefährdeten Bereich verbessert wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist die Rohrleitung von der Formungswand des metallischen Hohlstabes entfernt angeordnet und zwar so, daß sie die entgegengesetzte. Wand, dieses Hohlsrfcabes berührt. ...'..

Aus einer. solchen Anordnung der Rohrleitung ergibt sich eine bessere Kühlungsmöglichkeit für die Formungswand des Hohlstabes und eine erhöhte Betriebssicherheit der.Kokille, weil das Kühlmittel mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit fließt.

Zweckmäßigerweise können im Abstand zwischen der Rohrleitung und der Wand des Hohlstabes senkrechte Trennwände untergebracht und in der Ebene angeordnet werden, welche durch die Längsachse des Hohlstabes und die Längsachse der bogenförmig gekrümmten Fläche der Längsnut geht.

Die Trennwände gestatten eine einseitige, und zwar formungswandseitige Kühlmittelzuführung und ermöglichen eine beachtliche Reduzierung des Kühlmittelverbrauchs, nämlich fast auf das Zweifache.

Es ist auch möglich, die Rohrleitung relativ zu der Längsachse des metallischen Hohlstabes in Richtung zur Formungswand zu verschieben.

Aus der Verminderung des Durchgangsquerschnittes an der Formungswand des Hohlstabes, die dabei stattfindet, ergibt sich

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eine höhere Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels, wodurch bessere Kühlungsverhältnisse für den Metallblock und die Kokillenwand vorliegen. - . ·■-..= ·.."■.

Es ist zweckmäßig, auf der Mantelfläche jedes metallischen Hohlstabes in Querrichtung mindestens eine Nute vorzusehen, die für die Aufnahme eines die Kokillenwand außenseitig umfassenden Reifens vorgesehen ist. · .

In diesem Fall kann der Reifen unmittelbar an der Kokillenwand unter Verzicht auf das Kokillengehäuse angebracht werden. Dies bedeutet, daß die Kokille viel einfacher..und mit. geringerem Metallaufwand gebaμt werden kann. Zum anderen ist noch auf den Vorteil einer Vereinfachung und damit einer Beschleunigung der Montage und der Demontage hinzuweisen, die dabei erzielt wird.

Am Reifen kann ein Sammelrohr zum Verteilen des Kühlmittels befestigt werden.

Mit einer derart gebauten Kokille wird erzielt, daß das Kühlsystem in Anbetracht des Portfalls einer großen Zahl von Zu- und Ableitungen weitgehend vereinfacht wird, die Kokille selbst betriebssicherer und wartungsfreundlicher wird und die Anfertigungs- und Betriebskosten der Kokille zurückgehen.

Der Reifen wird zweckmäßigerweise zum Durchleiten des Kühlmittels hohl ausgeführt. Mit einem hohl ausgeführten Reifen entfällt die Notwendigkeit eines Sammelrohres zum Verteilen des Kühlmittels durch die die Kokillenwand bildenden Hohlstäbe. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Betriebssicherheit der Kokille dabei ansteigt, während der Metallaufwand für die Herstellung verringert wird.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise nä-

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her erläutert, ils zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kokille zum Schmelzen und Formen eines Metallblockes;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kokille, teilweise geschnitten zum Sichtbarmachen der Berührung zwisehen einem rohrförmigen Hohlstab und einem mit zwei Längsnuten auf seiner Mantelfläche versehenen Hohlstab;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen rohrförmigen Hohlstab;

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Hohlstab, der mit zwei Längsnuten auf seiner Mantelfläche versehen, ist; ... ....

. Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Kokille, deren Hohlstäbe je eine Längsnut aufweisen, wobei der Halbmesser der bogenförmig gekrümmten Fläche der Nut dem Halbmesser der Mantelfläche des mit der jeweiligen Nut in Berührung stehenden benachbarten Hohlstabes gleich ist;

Fig. 6 einen Querschnitt einer Kokille zur Herstellung von Metallblöcken mit quadratischem Querschnitt;

Fig. 7 einen Querschnitt einer Kokille zur Herstellung von Metallblöcken rechteckigen Querschnittes;

Fig. 8 einen Querschnitt einer Kokille zur Herstellung von Metallblöcken mit kreuzförmigem Querschnitt;

Fig. 9 einen Querschnitt durch einen Hohlstab mit mehreren Nuten unterschiedlicher Tiefe;

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine Kokille, bei der die Hohlstäbe unterschiedlich tiefe Nuten aufweisen;

Fig. 11 einen Querschnitt der Kokille von Fig. 10;

Fig. 12 einen Hohlstab mit ovalem Querschnitt, der einen zusätzlichen Kanal für den Durchfluß eines Kühlmittels aufweist;

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Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine Kokille mit Hohlstäben, die einen ovalen Querschnittaufweisen;.

Fig. 14 eine Draufsicht auf die Kokille von Fig. 13, teilweise geschnitten;

Fig. 15 einen Querschnitt durch einen Hohlstab, in • dessen Hohlraum eine Rohrleitung.untergebracht ist;

Fig; 16 im Längsschnitt den Hohlstab von Fig. 15 mit " . der Rohrleitung; .

Fig. 17 im Längsschnitt einen Hohlstab mit einer Rohrleitung, die mit der nicht formenden Wand des Hohlstabes in Berührung steht; ■ - - · ·

Fig. 18· einen Schnitt durch den Hohlstab längs der Linie XVHI-XVIII von Fig. 17; '

Fig. 19 einen Querschnitt durch einen Hohlstab mit Rohrleitung und Trennwänden;

Fig. 20 einen Längsschnitt durch den Hohlstab von Fig. 19 mit Quernuten;

Fig. 21 einen Querschnitt durch einen Hohlstab mit einer Rohrleitung, die zur Formungswand des Blockes hin verschoben ist;

Fig. 22 einen Querschnitt durch einen Hohlstab mit

einer gleichachsig angeordneten Rohrleitung, wobei die Quernut zur Aufnahme des Reifens gezeigt ist;

Fig. 23 im Längsschnitt die erfindungsgemäße Kokille mit den Reifen und einem Sammelrohr;

Fig. 24 die Baueinheit A von Fig. 23 und

Fig. 25 im Querschnitt den Reifen mit Hohlräumen für den Durchfluß des Kühlmittels.

Die Kokille zum Elektroschlacke-Schmelzen von Metallblöcken weist eine senkrechte kühlbare Kokillenwand 1 (Fig. 1 und 2) auf, die aus metallischen rohrförmigen Hohlstäben 2 (Fig. 3) zusammengesetzt ist, welche in Längsrichtung verlaufend an

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metallischen Hohlstäben 3 (Fig. 4) anliegen, die auf ihrer Mantelfläche mindestens je eine durch eine bogenförmig gekrümmte Fläche mit dem Halbmesser (R) begrenzte Längsnut 4 gleichmäßiger'Tiefe besitzen. t)ie Halbmesser (R) der Mantelfläche der Hohlstäbe 2 (Fig. 3) und 3 (Fig. 4) und der Nut 4 sind einander gleich.

Außenseitig ist die Kokillenwand 1 (Fig. 1 und 2) mit Reifen 5 umfaßt, die am Gehäuse 6, wie es bei den bekannten Kokillen der Fall ist,, befestigt werden können. Die erfindungsgemäße Kokille kann das Gehäuse 6, wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht, entbehren. Die radiale Steifigkeit.der Kokillenwand .1 wird dadurch erreicht, daß zumindest die Hälfte der Hohlstäbe 3 (Fig. 4) auf ihrer Mantelfläche jeweils mindestens eine durch eine bogenförmig gekrümmte Fläche begrenzte Längsnut 4 gleichmäßiger Tiefe aufweist. In dem Fall, wenn die rohrförmigen Hohlstäbe 2 (Fig. 3) zusammen mit den die Längsnuten 4 aufweisenden Hohlstäben 3 (Fig. 4) zum Einsatz' kommen, werden sie abwechselnd angeordnet, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, damit in die Nuten 4 der Hohlstäbe 3 die Mantelflächen jeweiliger benachbarter Hohlstäbe 2 hineingehen.

Die Kokillenwand 1 (Fig. 5) kann auch nur aus Hohlstäben 3 bestehen, von denen jeder nur eine Längsnut 4 auf seiner Mantelfläche hat.

Je nach der gewählten Form des Metallblockquerschnittes können die Hohlstäbe 3 entweder im Kreis (Fig. 5) oder quadratisch, rechteckig oder kreuzförmig (Fig. 6, 7 und 8) angeordnet werden.

Wie Fig. 2, 5, 6, 7 und 8 zu entnehmen ist, besitzt jeder metallische Hohlstab 3 eine Nut 4, die durch eine bogenförmig gekrümmte Fläche begrenzt ist, wobei der Halbmesser (R) der bogenförmig gekrümmten Fläche der Nut dem Halbmesser

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der Mantelfläche des benachbarten Hohlstabes, der mit seiner Mantelfläche in diese Nut .4 hineingeht,, im wesentlichen _._... gleich ist»

Es ist möglich, eine Kokille zu bauen, bei der jeder der metallischen Hohlstäbe f (Fig. 9) mit Nuten 4 versehen ist, die.bei einem gleichen Krümmungshalbmesser (R) der bogenförmig gekrümmten Fläche der Nut 4 unterschiedliche Nuttiefen A R und Δ. R. besitzen. · ·

Die Längs- und Querschnitte einer solchen Kokille sind in Fig. 10 bzw. 11 dargestellt. Die Kokille enthält kein Gehäuse. Die "Kokillenwand 1 ist äußenseitig mit den Reifen 5 umfaßti - - - ·-'■· ^;

Bei einer Ausführungsform" der Erfindung kann die Kokille aus metallischen Hohlstäben 8 (Fig. 12) zusammengesetzt werden, die im Querschnitt ovalförmig sind, wobei sich die Nut 4 mindestens auf einer der abgerundeten Seiten des Ovals befindet.

Ein solcher Hohlstab 8 kann mit mindestens einem zusätzlichen · Kanal 9 für den Durchfluß eines Kühlmittels längs des Hohlstabes versehen werden. Die Kokille sieht dabei aus, wie sie in Fig. 13 lind 14 gezeigt ist. Die Kokillenwand 1 ist aus einer Anzahl von ovalen Hohlstäben zusammengesetzt, die kleiner ist als die erforderliche Anzahl von Hohlstäben mit rohrförmigem Querschnitt.

Im Hohlraum 10 (Fig. 15) des Hohlstabes 3 kann eine an ein Kühlsystem anschließbare Rohrleitung 12 (Fig. 16) mit einem Abstand relativ zur Wand dieses Hohlstabes 3 untergebracht werden. Dabei gibt es im unteren Abschnitt der Rohrleitung 12 auf ihrer der Formungswand des Hohlstabes 3 zugekehrten Seite eine Öffnung 13» die den Innenraum 14 der Rohrleitung 12 mit dem Hohlraum 10 des Hohlstabes 3 in Verbindung bringt.

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In ähnlicher Weise kann die Rohrleitung im Kanal 9 (Fig. und 14) des Hohlstabes 8 untergebracht werden, wobei der Innenraum 14 (Fig. 16) dieser Rohrleitung 12 mit. dem Kanal 9 (Fig. 12) des Hohlstabes'8 ( nicht gezeigt) in Verbindung steht.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der "Erfindung wird zur Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels und zur besseren Kühlung der Formungswand 15 des metallischen Hohlstabes 3 die Rohrleitung 12 (Fig. 17 und 18) zweckmäßigerweise von der Formungswand 15 des Hohlstabes 3 entfernt bis zur Berührung mit der entgegengesetzten nichtformenden Innenwand ·ΐ6-des Hohistabes 3 angeordnet-werden.

Im Abstand 11 (Fig. 19 und 20) zwischen der Rohrleitung 12 und der Wand des metallischen Hohlstabes 3 sind senkrechte Trennwände 17 untergebracht, die in der Ebene liegen, welche durch die Längsachse des Hohlstabes 3 und die Mittelachse der bogenförmig gekrümmten Fläche der Längsnut 4 geht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rohrleitung 12 (Fig. 21) relativ zu der Längsachse des metallischen Hohlstabes 3 in Richtung zur Formungswand 15 verschoben.

Auf der Mantelfläche jedes metallischen Hohlstabes 3 (Fig. 22) ist zur Aufnahme des die Kokillenwand 1 außenseitig umfassenden Reifens 5 (Fig. 23) mindestens eine Quernut 18 vorgesehen. Am Reifen 5 (Fig. 24) kann ein Sammelrohr 19 (Fig. 23) zum Verteilen des Kühlmittels befestigt werden. Der Reifen 20 (Fig. 25) kann für den Durchfluß des Kühlmittels einen Hohlraum 21 aufweisen.

Die erfindungsgemäße Kokille wird folgendermaßen eingesetzt: Die metallischen Hohlstäbe 2 und 3 (Fig. 1 und 2) werden auf einer Schablone gemäß der erwünschten Querschnittsform des

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Metairblockes zusammengesetzt und bilden in zusammengebautem Zustand die' Kokillenwand I.-Bie Formungsoberflächen der Wände 15 (Fig. 23) der Hohlstäbe 3. bilden, die. Innenoberfläche der Kokillenwand 1, die eine vielkantige Form aufweist. Dadurch wird nicht nur die Oberflächengüte des Metallblockes, sondern auch durch Bildung einer Zone unterschiedlich orientierter Kristalle das Gefüge des Metallblockes verbessert. Die Kokillenwand ist außenseitig mit den Reifen 5 umfaßt, die eigentlich nach den Hohlstäben die zweite Hauptbaugruppe der Kokille sind. Die Längsnuten 4 (Fig. 4) auf der Mantelfläche des Hohlstabes 1, die gleich tief und durch eine bo-.genförmig gekrümmte Fläche, begrenzt .sind, ermöglichen .eine bessere Oberflächengüte des Metallblockes, weil ein Ausfließen von Metall und Schlacke verhindert wird. Die Oberflächengüte des Metallbockes ist besonders hoch, wenn der Halbmesser (R) der bogenförmig gekrümmten Fläche der Nut 4 des Hohlstabes 3 (Fig. 5, 6, 7 und 8) dem Halbmesser des mit ihm in Berührung kommenden Hohlstabes praktisch gleich ist, weil in diesem Fall ein Ausfließen von Metall und Schlacke durch Undichtheiten an den Berührungsstellen der Hohlstäbe 3 praktisch ausgeschlossen ist. Aus Einsparungsgründen kann die Kokille aus Hohlstäben 3 (Fig. 2) mit zwei Längsnuten 4 und aus Hohlstäben 2 ohne Nuten 4 zusammengesetzt sein. Sehr wirkungsvoll hat sich die Anwendung von Hohlstäben 7 (Fig. 9» 10, 11) mit mehreren unterschiedlich tiefen Nuten 4 erwiesen. In diesem Fall genügt es, die Stellung der Hohlstäbe zu ändern, um nicht nur die Querschnittsform, sondern auch das Gefüge des zu erschmelzenden Metallblockes in einem breiten Bereich zu verändern.

Zum Erschmelzen von Metallblöcken rechteckigen Querschnittes, also von Brammen mit stark ausgedehnten Längsseiten, werden die Hohlstäbe 8 (Fig. 12, 13, 14) mit ovalem Querschnitt mit Längsnuten 4 auf einer der abgerundeten Seiten verwendet. Mit einem derart ausgebildeten Hohlstab 8 wird der Zusammenbau der Kokille vereinfacht und besonders die Zeit, die zur

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Umstellung des Schmelzprogrammes auf einen anderen Typ "bzw. andere Abmessungen des Metallblockes benötigt wird, stark, verkürzt. Im Unterschied zu den bekannten Kokillen mit flachen Innenwänden macht die Anwendung der Hohlstäbe 8 mit ovalem Querschnitt mit einer Nut 4, in die die Mantelfläche -des benachbarten Hohlsta"bes 8 abdichtend hineinragt, die Ko-' kille betriebssicherer und zuverlässiger. Bei der Verwendung von ovalen. Hohlstäben 8 ist es zweckmäßig, in jedem einen zusätzlichen Kanal 9 auszubilden und zur Verbesserung der Kühlungsverhältnisse der Kokille die Rohrleitung 12 (Fig. 15, 16) darin anzuordnen. Im unteren Abschnitt der Rohrleitung 12 wird durch die der Formungswand 15 (Fig. 12) der . Kokille zugewandte Öffnung 1.3 eine gerichtete Kühlmittelströmung im-Hohlraum 10 des Hohlstabes 3 geschaffen.. Um die Kühlung wirksamer verlaufen zu lassen, ist die Rohrleitung 12 relativ zu der Längsachse des Hohlstabes 3 in Richtung zur Wand 16 (Fig. 17 und 18), die der Formungsoberf lacheder Wand 15 des Hohlstabes 3 entgegenliegt, bis zur Berührung mit der Wand 16 des Hphlstabes 3 verschoben.

Dabei bespült der Kühlmittelstrom nur die Arbeite- d.h. die Formungswand 15 des Hohlstabes 3. Eine weitere Verbesserung der Kühlungsverhältnisse der Kokille unter gleichzeitiger Verminderung des Kühlmittelverbrauches ist möglich, wenn man im Abstand 11 (Fig. 19, 20) zwischen der Rohrleitung 12 und der Wand des Hohlstabes 3 zwei senkrechte Trennwände 17 unterbringt. Dabei fließt das Kühlmittel wirkungsvoll nur in einem Teil des Abstandes 11 an der Formungswand 15 des Hohlstabes 3 durch. Die Verschiebung der Rohrleitung 12 (Fig. 21) zur Formungsoberfläche der Wand 15 des Hohlstabes 3 hin wirkt sich auf die Herabsetzung des Kühlmittelverbrauches besonders positiv aus.

Um die Kokille hochfest und steif zu machen, sind auf der Mantelfläche der Hohlstäbe 3 (Fig. 22) Quernuten 18 ausgebildet. In den Quernuten 18 sind die Reifen 5 (Fig. 23 und

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Claims

PATENTANW^ LT3 SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 OI6O, D-8000 MÖNCHEN SS Alexandr Alexandrovitsch Nikulin Vladimir Bmitrievitsch Artemjev Nikola j Nikolaevitsch Doroschkin Juri j Vadimovitsch Latasch Alexej Efimovitsch Voronin Vladimir Artemjevitsch Nikolaev Michail Ivanovitsch Vlasov Alexandr Ivanovitsch Tschernjak Lev Avramovitsch Volochonskio PetrOVitSCh MUCha professional representatives auso BEFOBE THE EUROPEAN PATENT OFF1CE d.pl. ing. DR·ING- TeLEX 6.a366s auro ο Telegramme auromarcpat München Vitali j e Andrej Grigorjevitsch Pomeschtschikov Jurij Vasiljevitsch Sobolev . Igor Nikolaevitsch Kokorev 18. Mai 1979 Vladimir Viktorovitsch Babin Ruf Nikolaevitsch Kabeschov Boris Bencionovitsch PeIc Valerij Ablazisovitsch Voennyj Vladimir Nikolaevitsch Kurlykin KOKILLE ZUM ELEKTROSCHLACKE-SCHMELZEN VON METALLBLÖCKEN Patentansprüche

1. Kokille zum Elektroschlacke-Schmelzen von Metallblöcken, mit metallischen rohrförmigen Hohlstäben, welche in Längsrichtung und aneinanderliegend angeordnet sind und ei-ne außenseitig mit Reifen umfaßte Kokillenwand bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Hälfte der Hohlstäbe (3) jeweils mindestens eine durch eine bogenförmig gekrümmte Fläche begrenzte Längsnut (4) gleichmäßiger Tiefe aufweist, die auf ihrer Mantelfläche an den Stellen vorgesehen ist, an denen der jeweilige Hohlstab (3) mit der Mantelfläche des benachbarten Hohlstabes (2) in Berührung kommt.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbmesser der bogenförmig ge-

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krümmten Fläche der Nut (4) eines Jeden metallischen Hohlstabs (3) dem Halbmesser der Mantelfläche des Hohlstabes (3), mit dem er in Berührung kommt, im wesentlichen gleich ist.

3. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der metallischen Hohlstäbe (7) mindestens zwei Längsnuten aufweist, wobei die Tiefe (Ar^) der einen Nut größer ist als die Tiefe (Δ R) der anderen Nut.

4. Kokille nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet , daß die metallischen Hohlstäbe (8) einen ovalförmigen Querschnitt haben, wobei die Längsnut (4) mindestens auf einer der abgerundeten Seiten ausgeführt ist.

5. Kokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der metallischen Hohlstäbe (7) mindestens einen zusätzlichen Längskanal (9) für den Durchfluß eines Kühlmittels aufweist.

6. Kokille nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß im Hohlraum (10) und/oder Kanal (9) jedes metallischen Hohlstabes (3 oder 7) eine an ein Kühlsystem anschließbare Rohrleitung (12) mit einem Abstand (11) relativ zur Wand des jeweiligen Hohlstabes (3 bzw. 7) angeordnet ist.

7. Kokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß im unteren Abschnitt der Rohrleitung (12) auf der Seite der Formungswand (15) des Hohlstabes (3)

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eine Öffnung (13) ausgebildet ist, die den Innenraum (14) dieser Rohrleitung (12) mit dem Hohlraum (10) des Hohlstabes (3) oder des diese Rohrleitung (12) aufnehmenden Kanals (9) im Hohlstab (7) in Verbindung bringt.

8. Kokille nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (12) von der Formungswand (15) des metallischen Hohistabes (3) entfernt angeordnet ist und die entgegengesetzte Wand (16) dieses HohlStabes (3) berührt. - ^: " -V '-■ "* ■/ ■.'''■" V ' - · ^:- . ''■'■

9. Kokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß im Abstand (11) zwischen der Rohrleitung (12) und der Wand des metallischen Hohlstabes (3) senkrechte Trennwände (17) untergebracht und in einer "Ebene angeordnet sind, welche durch die Längsachse des Hohlstabes (3) und die Längsachse der bogenförmig gekriimmten Fläche der Längsnut (4) geht.

10. Kokille nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrleitung (12) relativ zu der Längsachse des metallischen Hohlstabes (3) in Richtung zu seiner Formungswand (15) hin verschoben ist.

11. Kokille nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet , daß auf der Mantelfläche jedes metallischen Hohlstabes (3) in Querrichtung mindestens eine Nut (18) vorgesehen ist, die den die Kokillenwand außenseitig umfassenden Reifen (5) aufnehmen soll.

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ORIGINAL INSPECTED

12. Kokille nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß am Reifen (5) ein Sammelrohr (19) für das Kühlmittel befestigt ist.

13. Kokille nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Reifen (20) mit einem Hohlraum (21) für den Durchfluß des Kühlmittels versehen ist.

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