DE2211455A1 - Elektro-Schlacke-Umschmelz verfahren von Abschmelzelektroden - Google Patents

Description

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Institut elektrosvarki imeni E.O.Patona P 4-2 977/2

Adademii Nauk Ukrainsskoj SSR 9.März 1972

L/Br Kiew/UdSSR

ELUJKTRO-SCHLACKE-UMSCtBzIELZVERi¹AnREN VON ABSCHMELZ-

Diese Erfindung bezieht sich auf die Elektrometallurgie, insbesondere auf ein Verfahren zum Elektro-Schlacke-Umschmelzen von Abschmelz- ■ Elektroden, beispielsweise gleichzeitig zweier Elektroden.

Ein Verfahren zum Elektro-Scnlacke-Umschmelzen einiger Abschmelz-Elektroden in einer abkühlbaren ' Kokille unter Bildung von Schlacken- und Metallbad. Dabei sind die

ABSCHMELZ- Elektroden an die jeweilige Kraftquelle veren

schied polig angeschlossen und in ein und demselben Elektro-

ein
denhalter gespannt, was sich als besonders zweckmäßig erweist.

Das gleichzeitige Abschmelzen einiger ' itechmelz- Elektroden ist für das Umschmelzen von Rohblöcken von großem Querschnitt zum Beispiel von 1200 3c 400 mm zweokmäßig.

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Die im Gieß-, Walz- oder Schmiedeverfahren hergestellten ' Abschmelz- Elektroden weisen jedoch flächeninäßig ungleiche Querschnitte auf, die aber noch in den zulässigen Abweichungsgrenzen gemäß der Herstellungstechnologie liegen» Ihrer Län^e nach haben die Abschmelz- Elektroden eine gewisse Krümmung, daher werden sie mit unterschiedlichem Abstand von den Kokillen-, wand en aufgestellt. Beim Ümschmelzvorgahg werden außerdura die Abschmlez - Elektroden nicht gleichmäßig über ihre Länge und über ihren Querschnitt von den diese durchfließenden Strömen erhitzt und ebenfalls nicht gleichmäßig durch die natürlichen Gasströmungen, die an den Elektroden entstehen, abgekühlt ·

V/ie durch Untersuchungen festgestellt wurde, verändert sich somit beim Umschmelzvorgang αΤβ^{11 auc 1β e} der gleichzeitig abzuschmelzenden '_ > Elektroden ungleich, und dieses Mißverhältnis(Fehlanpassen) führt zu einer Qulitätsminderung der Schmelzblöcke.

Eine Elektrode, die an der Oberfläche eines Scnlackenbades abschmilzt, oxydiert natürlich sehr stark und verunreinigt das Schmelzgut. Eine Elektrode, die zu tief getaucht ist, beeinflußt{negativ)die Oberflächengestaltung der Blocke.^.

Es kommt vor, daß der Haupt- (der größte) Teil des durch die Elektroden fließenden Stromes nicht durch den aufzuschmelzenden Block, sondern durch die Schlacke zwischen den Elektroden fließt.

Dies Erscheinung entsteht auch bei einem Elektro-Schlacke-Verfahren mit Ausgleichenstromen, die die Blöcke durchfließen,

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wenn die ströme in den Abschmelz-Elektroden unterschiedlich s ind.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der genannten Nachteile·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektro- -Schlacke-Umschuielz-Verfahren für Abschmeiz - Elektroden mit solch einer Temperaturänderung der'Abschmelz-Elektroden zu entwickeln, daß die Herstellung von Blöcken mit gleichmäßiger Struktur und verbesserter Oberflächengüte ermöglicht sowie die Oxydation des Schmelzgutes vermindert-wird.

Diese Aufgabe wird durch die Entwicklung eines Elektro-

abschmelzende Schiacke-Umschmelz-Verfahrens für Elektroden, min-

zwei
destens gleichzeitig/ die in einem einheitliche:

Elektrodenhalter gespannt und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in eine_r kühlbaren Kokille unter Bildung von Schlacken- und Metallbad umgeschmolzen werden, er-

gelös.t. in 4em
f indungsgemaü m der an das Schlackenbad angrenzenden Zone ein

gekühlt er Gasstrom der Seitenfläche der Abschmelzelektrode zugeführt wird, die ungenügend in das Schlackenbad getaucht ist.

Der gekühlte Gasstrom setzt die Temperatur der Elektrode herab, derer Oberfläche er zugeführt wird, sowie die Temperatur der Schlackenschmelze in dieser Zone.

Dadurch wird die Geschwindigkeit des Abschmelzen^ der Elektrode verringert und folglich die Tauchtiefe dieser Elektrode in die Schlacke vergrößert, das heißt, daß das Fehlanpassen der Elektroden verkleinert wird*

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Zweckmäßigerweise ist der Strom des gekühlten Gases

ein ein-

in der Richtung von der weniger getauchten zu der tiefer getauchten Elektrode zu führen.

3>ies -trkgtzum Ausgleich der äuchtiefender Abschmelz-Elektro den durch die Verlangsamung des Abschmelzens der weniger eirfcaucl» enden und durch Beschleunigung des Abschraelzens der tiefer eintauchen.de Elektrode bei.

Vorteilhaft wird. in den Strom des gekühlten Gases Peststoffteilchen ein. geführt , die als Raffinationsmittel wirken.

es
Dies ermöglicht , die Abkühlung der ungenügend in das

ein

Schlackenbad getauchten Abschmelz-. Elektroden zu intensivieren und gleichzeitig die Qualität der umzuschmelzenden Blöcke zu verbessern.*

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vollgeschrieben.

Die zwei in einem gemeinsamen Elektrodenhalter gespannten Elektroden mit ungleicher Querschnittsfläche werden an die verschiedenen Wicklungsenden eines Einphasentransformators angeschlossen.

In einejrt 'kühlbaren Kokille wird mittels irgendeiner für dieses Verfahren passenden Methode ein Schlackenbad erzeugt, in das in gleicher Tiefe die Enden der Abschmelz-EIektroden beim ausgeschalteten Transformator getaucht werden. Zwischen den Elektroden beginnt der Strom zu fließen, der die Schlacke erhitzt, und die Elektroden beginnen abzuschmelzen.

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Die Elektroden werden je nach ihrem Abschmelzen in die Schlacke el lagetaucht. Die Geschwindigkeit des Abschmelzens der Elektroden ändert man mittels Veränderung der Stromstärke · in den Elektroden und Veränderung der Spannung des Transformators Die Entstehung einer Fehlanpassung wird in bekannter V/eise durch. Anzeige vor Voltmetern.ermittelt, die zwischen jeder Elektrode und dem aufzuschmelzenden Block geschaltet sind·

Die Vergrößerung der Spannung zwischen der einen Elektrode und dem Block gegenüber der Spannung zwischen der anderen Elektrode und dem Block zeugt von einer Verringerung der "Tauchtiefe in die Schlacke der ersten Elektrode im Vergleich zur zweiten Elektrode.

Erfindungsgemäß wird in die Zone der weniger in die Schlakke getauchten Elektrode kaltes Gas, zum Beispiel . Atmosphärenluft solange eingeblasen, bis die Fehlanpassung der Elektroden beseitigt ist, und zwar dann/werden die Spannungen zwischen den Elektroden und dem Block ausgeglichen.

Das kalte Gas setzt die Temperatur der Elektrode herab, deren Seitenfläche es zugeführt,wird, und verringert auch die Temperatur des Schlackenbades in dieser Zone. Infolge der Abkühlung der Elektrode verringert sich die Geschwindigkeit des Abschmelzens der Elektrode und somit vergrößert sich die Tauchtiefe dieser Elektrode in die Schlacke, das heißt, daß der Stromabgleichfehler (Fehlanpassung) der Elektroden verringert wird.

Als kühlgas für Elektrode und Schlacke in der Elek-209841/0696

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trodenzone können Argon, Mischungen von Sauerstoff mit Argon und andere Gase in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung der Elektroden und der Schlacke verwendet werden.

Dem Gas können Teilchen jeglicher bekannter iiaffinationsmittel hinzugefügt werden, die beim Schlacke-Uinschmelzen verwendet werden.

Der gerichtete Gasstrom in der Kokille ' kann durch

einer

Schaffung Druckdifferenz an den Elektroden erhalten werden.

Im Falle einer konstanten Ursache, die eine Fehlanpassung der Elektroden hervorruft, zum Beispiel eines ständigen, über die ganze Länge der Elektroden vorhandenen Unterschieds im Elektrodenquerschnitt, wird in die Zone der Elektrode mit kleinerem Querschnitt ständig kaltes Gas eingeblasen, wobei man sich dabei an den Anzeigen der Voltmeter orientiert.

Wenn die Spannung zwischen der Elektrode mit dem kleineren Querschnitt und dem Block gegenüber der Spannung zwischen der anderen Elektrode und dem Block zunimmt, so wird auch die Menge des der Zone der Elektrode mit kleinerem Querschnitt einzublasenden Gases vergrößert«

V/enn diese Spannung abnimmt, so wird ent sprechend erweise auch die Menge des einzublasenden Gases verringert.

Dieses Verfahren wurde beim Umschmelzen von Blöcken mit einem Querschnitt von 1200 χ 400 ram erprobt. Es wurden zwei

Abschmelz-Elektroden mit einem Querschnitt von 4-50 χ 250 mm abgeschmolzen. Der Unterschied in den Querschnittsflächen der

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Elektroden betrug 8%. Die Fehl anpassung belief sich auf 100-150 nun bei der Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden und der Wanne aU= 10 bis I? V.

Dabei schmoll eine:.¹ der Elektroden fast mit .ihP.er ganzen Fläche auf der Oberfläche des Schlackenbades ab. Die Zuführung kalter Luft mr Zone der Elektrode mit geringerer E-Tn-•fcauchtiefe in die Schlacke verursachte eine Verringerung der Geschwindigkeit des Abschmelzens dieser Elektrode, eine Vergrößerung ihrer tauchtiefe in die Schlacke und Verminderung den FehlanpassuiiQ bis auf 0 bis 20 mm bei ^U= 1-2 V. Dabei erfolgte das Abschmelzen der beiden Elektroden ohne Veränderung der elektrischen Schmelzführung und bei unveränderlicher Geschwindigkeit des Ausschmelzens des Blocks ohne Oxydation des Metalls auf der Oberfläche des Schlackenbades; die Oberflächegüte des Blockes wurde besser am ganzen Umfang des Blockes.

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Claims (3)

*" ö " 9.März 1972 PATENTANSPRÜCHE: 221H55 P 42 977/2 9.MaJ L/Br

1. Elektro-Schlacke - Verf aiiren zum Umschmelzen von ^ \

. ab sch m ti i.*n.<i«n>

Elektroden,^mindestens zwei gleichzeitig, die in

einem gemeinsamen Elektrodenhalter gespannt und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der. ■kühlbaren KoKijfe unter Bildung eines SchlacKe^ und Metallbades abgeschmolzen

werden, dadurch gekennzeichnet, daß

en g\_n

in der an das Schlackenbad angrenzend Zone gekühlter Gasstrom der Seitenfläche der /ibsckm «?-ät-Blektrode zugeführt wird, die ungenügend in das Schlackenbad getaucht ist·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch. ge-

kennz e i chnet, daß der gekühlte Gasstrom in der

"tief JÜ&)
Richtung von der weniger getauchten Ah*t\\\v\ t ^ — Elektrode zur tiefer getauchten Elektrode geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß in den Strom des gekühlten Gases Feststoffteilchen eingeführt werden, die als Raffinationsmittel wirken»

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