DE1932763B2

DE1932763B2 - Kokille zur erzeugung von rohbloecken aus metall legierungen insbesondere aus stahl im elektroschlackenraffinierverfahren

Info

Publication number: DE1932763B2
Application number: DE19691932763
Authority: DE
Inventors: Sten William Fagersta Thomas (Schweden). C21d 1-62
Original assignee: Fagersta Bruks AB, Fagersta (Schweden)
Priority date: 1968-06-27
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1971-12-30
Also published as: SE332833B; GB1265558A; FR2011738B1; FR2011738A1; DE1932763C3; DE1932763A1; AT301061B

Description

1 2 '

Die Erfindung hclnlll cine Kokille zur I iivciiuuri-i ι rode ist, wobei der innere Bereich in einen sieh iiiieh

von Rohblöeken aus Metallegierungen, insbesondere olien vorzugsweise konisch erweiternden Zwischen-

uiis Stuhl, im Elekiroschlackcnraffinierverfahren, vor- bereich überuchi, der wiederum in einen erweiterten

zugsweise /in Erzeugung von Rohblöeken aus hoch- oberen Bereich übergeht.

legiertem Siahl und solchen legierten Stählen, die 5 Die Ausbildung der Kokille gemäß der Erfindung

schwer verformbar sind, wobei der Rohblock in einer bietet eine Mehrzahl wesentlicher Vorteile gegenüber

wassergekühlten, doppelwandigen vertikal angeord- den Vorrichtungen mit den bisher bekannten Kokil-

neten Kokille aufgebaut wird, wobei eine verbrauch- len. Durch die Erfindunii wird tier Hersieliungsaul-

bare Elektrode in einem warmen Schlackenbad ge- wand für die Elektrode wesentlich verringert, da die

schmolzen wird. io Elektrode grob und verhältnismäßig kurz ist. Ferner

Die Erfindung ist auch zur Erzeugung von niedrig wird eine Querschnittsredukiion von Elektrode zn

legierten Stählen geeignet, insbesondere dann, wenn Rohblock in geschmolzenem Zustand bewirkt. Diese

die Anforderungen hoch sind. Besonders vorteilhaft Ouerschnittsreduktion kann eine erhebliche Größe

isi die Erfindung bei der Erzeugung von legierten annehmen. Bei den bisher bekannten Verfahren wir 1

Stählen verwendbar, deren Warmverformung Schwie- 15 — wie oben bereits darueleut — demgegenüber nicht

riükeiu-n bereitet. mit einer Querschnittsverringeruug. sondern mit einer

Es sind Schmelzverfahren bekannt, bei weichen Querschnittsvergrößerung gearbeitet, die gewohnlich mittels Elektroden die Schmelze in einer Kokille auf- eine solche auf das Dreifache ist. Durch die gemäß bereitet und der Rohblock kontinuierlich aus der Erfindung bewirkte Querschnittsverminderung wird gekühlten Kokille nach unten abgezogen wird. Das zu 20 der Umfang der anschließenden Warmverformung schmelzende Metall wird dabei entweder in Stücken wesentlich verringert. Ebenfalls wird hierfür der techzugeführt und erst im oberen Bereich, der Kokille nische Aufwand verringert. Da der Rohblock einen erschmolzen (deutsche Auslegeschrift 1 209 479, verhältnismäßig geringen Querschnitt hat. läßt er USA.-Patentschrift 2 709 842), odtr es wird eine ver- sich durch Warmverformung (Walzen. Schmieden brauchbare E.Iektrode mit den Bestandteilen des zu 25 u. dgl.) zu cerinueren Abmessungen (Bandmaterial, erzeugenden Rohblockes verwendet, deren Ende ab- Stabstahl, Walzdraht) verformen. Auch wird die Ausschmilzt und in den oberen Teil einer Kokille tropft, beute erheblich größer, als wenn man von den früher der tiegelartig erv M'.ert ist. Der Querschnitt des ab- hergestellten gröberen Rohblöeken ausgeht,
gezogenen Rohblockes ist dabei sehr viel größer als Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erder der abzuschiTielzenden Elektrode (USA.- Patent- 30 findung zur besseren Erläuterung derselben an Hand schrift 2 <S5S58(S). der Zeichnung beschrieben.

Es ist auch eine Kokille bekannt (USA.-Patent- Die Zeichnunu stellt schematisch die wesenüich-

schrift 2 369 233), in welcher Stahl- und Metallegie- sten Teiie einer Vorrichtung gemäß Erfindung dar.

rungeii durch Umschmelzen in einem Schlackenbad, Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird auf

this durch elektrischen Strom erwärmt wird, raffiniert 35 der Grundplatte 1. die vorzugsweise wassergekühlt

v.eiden. Ein solches Schmelzverfahren wird als F.lek- ist, ein Rohblock 2 allmählich .-i-fgebaut. Die was-

trosehluckeraffinierverfahren oder Eleklroflußverl'ah- sergekühlte Kokille 3 besitzt einen unteren Bereich 3'.

reu bezeichnet. Dabei wird durch Schmelzen einer in welchem der Rohblock geformt wird. An diesen

verbrauchbaren Elektrode in einem warmen Schlacke- Bereich schließt sich ein vorzugsweise konischer

bad ein Rohblock in einer wassergekühlten Kokille 40 Zwischenbereich 3" an. der in einen erweiterten obc-

aufgebaui. Die für das Schmelzen erforderliche ren Bereich 3'" für die Sehlacke übergeht. Eine Elek-

Wäime wird durch die Widerstandserhitzung der troclc 4 taucht etwas in das flüssige Schlackenbad 5

Schlucke erzeugt, wobei Niederspanntingsgleichstrom ein. Eine Stromquelle 6 ist — wie schemalisch ange-

oiler wechselstrom verwendet wird. Die Zusammen- deutet — an die Elektrode 4 und die Grundplatte I

seiziing ties Schlackenbades in der Kokille wird je ₄₅ angeschlossen. Zur Herstellung von Rohblöeken ge-

ii.ith tlem gewünschten R.ifliniereffekt und dem zu wünschtet- Eänge sind die Kokille und der Rohblock

ei/engenden Stahl oder Eegieruiigstyp festgelegt. Die relativ zueinander vertikal beweglich. Diese Bewe

beim Schnulzen der verbrauchbaren Elektrode ent- gnng kann durch Absenken der Grundplatte oder

stehenden Metalltropfen weitlen beim Durchgang Anheben der Kokille bewirkt werden. Die relative

clinch die Schlacke raffiniert, und es entsteht ein ₅c Bewegungsgeschwindigkeit von Kokille und Grund-

■ .iüeiungsfreiei gleichsinniger Rohblock. Bei diesen platte gegeneinander muß so eingeregelt werden, daß

bekannten Vcrlnhren geht man von einer Elektrode sie gleich der Erstarrungsgc-chwintligkeit des RoIi-

(li-r <:evviinschien Zusammensetzung, oder einer höh- blockcs in dessen Eiinusrichtimi! ist.

Kn 1 lcktrodc. ihnch weiche zusätzliche Legierung·.- Der Innenquerschniti im unteren Bereich der Ko-

KMundieile zugeführt weiden, aus. die in einer Ko- ₅₅ kille wird je nach dem gewünschten Rohbloekquer-

kille mit gegenüber der Elektrode größerem Quer- schnitt (rund, vierkantig, rechteckig usw.) gewählt,

schnitt gewöhnlich dreimal so großem Querschnitt, Der Innenquerschnitt im oberen Bereich der Kokille

iinnieschmolzen wird. ist in bekannter Weise der Elektrode angepaßt. Die

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Kokille der ein- Elektrode ist am besten an einen Halter angeschweißt, ■miil's erwähnten Alt so /u gestalten, daß eine verbes- 60 welcher an die Anschkißeinrichtung für die Stromseite Raffmieiwirkung crzielbar ist und der Aufwand zuführung paßt.

/w Herstellung der Elektrode und zur Wei'erverar- Durch die Wasserkühlung wird eine dünne Schlak-

beiiung ties Rohblockes verringert ist. kenschicht an der Innenoberflächc der Kokille gebil-

Diese Aufgabe wird crfmdungsgemäß dadurch ge- det. Diese Schicht ist wärmeisolierend und schützt

löst, daß die Kokille einen die Außenabmessung des 65 die Kokille gegen das Anhaften von Stahl bzw.

zu 1.-zeugenden Rohblocks bestimmenden unteren Metall.

Bereich hat. dessen innerer Querschnitt höchstens Um zu vermeiden, daß Stahl- oder Metalltropfen

;■: -ii-h tlem Querschnitt der verbrauchbaren Elek- auf die Schlacke an den schräg verlaufenden Innen-

wandtcileii des Zwisehenbcreichs der Elektrode sinken und dort steckenbleiben, kann der Ofen mil einer elektromagnetischen in der /eichnung nicht dargestellten Einrichtung versehui werden, welche l\cu von der Elektrode nach unten sinkenden Tropfenlluß einschnürt, so daß die Stahl- oder Meialltropfen nur in dem Bereich niedergehen, der \on dem unleren inneren Bereich der Kokille begrenzt ist.

Als Beispiel sei erwähnt, daß eine im Betrieb befindliche konventionelle Anlage zur Durchführung ties Elektrosclilackenraffmierverfahrens mil einer Rundelektrode son 90 mm Durchmesser und einem runden Rohblock von 150 mm Durchmesser arbeitel. Dabei verhält sich die Länge der Elektrode zu der des erzeugten Rollblocks wie 2,8:1. Eine entspreeiic.nde Anlage gemäß Erfindung, die mit einer runden Elektrode von 150 mm Durchmesser und einem Durchmesser von 100 mm des runden Rollblockes arbeitet, ergibt ein Verhältnis von Elektrodenlänge zu Rohblocklänue von rund 0,45 : I.

Claims

Patentansprüche:

1. Kokille zur Erzeugung von Rohblöcken aus Metallegierungen, insbesondere aus Stahl, im E! ekt rasch lacken raffinierverfahren, vorzugsweise zur Erzeugung von Rohblöcken aus hochlegiertem Stahl und solchen legierten Stühicn, die schwer warmverformbar sind, wobei der Roh- 3" block in einer wassergekühlten, doppelwandigen, vertikal angeordneten Kokille aufgebaut wird, wobei eine verbrauchbare Elektrode in einem warmen Schlackenbad geschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (3) einen die Außenabmessung des zu erzeugenden Rohhlocks (2) bestimmenden unleren Bereich (3') hai, dessen innerer Uuerschniti hoch stens gleich dem Querschnitt eier verhrauchharcii Elektrode (4) ist, wobei der untere Bereich in einen sich nach oben vorzugsweise konisch erweiternden /wischenbereich (3") iibeig:hi dei wiederum in einen erweiterten oberen Bereich (3'") übergeht.

2. Kokille nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die innenquersehniilslHiche des unteren Bereiches (3'j der Kokille höchstens das 0,"Mache der OuerscLnitisfläche der Elektrode (4) beträgt.

3. Kokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenquerschnktsilüchc des unteren Bereiches (3'j der Kokille höchstens das 0,5fache der Querschnittsfläche der Elektrode (4j beträgt.

4. Kokille nach eu.em der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (3) und der Rohblock (2) zur Erzeugung von Rohblöcken in einer gewünschten Länge relativ zueinander in Längsrichtung des Rohblocks bewegbar sind.

5. Kokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (3) beweglich ist.

6. Kokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohblock (2) beweglich ist.

7. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich (3'") und/oder der mittlere Bereich (3"). vorzugsweise der mittlere Bereich (3"), mit einer elektromagnetischen Anordnung versehen ist, welche den Tropfenlluß von der Elektrode (4) nach unten einschnür:, so daß die Tropfen lediglich in den Querschiiittsbereich fallen, der vom unteren Bereich (3') der Kokille umgeben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen