DE2211455C3 - Verfahren zum Ausgleichen unterschiedlicher Abschmelzgeschwindigkeiten von Elektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum verringert sich die Geschwindigkeit des Abschmel-Ausgleichen unterschiedlicher Abschmelzgeschwin- zens der Elektrode, und folglich vergrößert sich die digkeiten von Elektroden beim Elektroschlacke-Um- 30 Eintauchtiefe dieser Elektrode in das Schlackenbad, schmelzen, die in einen gemeinsamen Elektrodenhal- wodurch die Fehlanpassung an die Eintauchtiefe der ter gespannt sind. anderen Elektroden verringert wird.

Für das Umschmelzen von Rohblöcken mit gro- Eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung be-

ßem Querschnitt von z.B. 1200 X 400mm ist das steht darin, daß der kühlende Gasstrom in Richtung gleichzeitige Abschmelzen mehrerer Abschmelzelek- 35 von einer weniger tief eingetauchten Abschmelzelektroden zweckmäßig. trode zu einer tiefer eingetauchten Elektrode geführt

Die im Gieß-, Walz- oder Schmiedeverfahren her- wird.

gestellten Abschmelzelektroden weisen jedoch selbst, Dies trägt nämlich zum Ausgleich unterschiedli-

wenn sie innerhalb der Toleranzen der Herstellungs- eher Eintauchtiefen der Abschmelzelektroden durch verfahren liegen, flächenmäßig ungleiche Quer- 40 Verlangsamung des Abschmelzens der weniger tief schnitte auf. Weiter haben sie über ihre Länge eine eintauchenden Elektrode und durch Beschleunigung gewisse Krümmung, wodurch sie beim Einspannen in des Abschmelzens der tiefer eintauchenden Elekeinen gemeinsamen Halter — was den Vorschub und trode bei.

die Stromzuführung vereinfacht — nach Einfahren in Eine andere wesentliche Ausgestaltung des erfin-

die Kokille unterschiedlichen Abstand von den Ko- 45 dungsgemäßen Verfahrens, nach der in den Strom killenwänden besitzen. Beim Umschmelzvorgang des abkühlenden Gases Feststoffteilchen eingeführt werden außerdem die Abschmelzelektroden nicht werden, die als Raffinationsmittel wirken, ermöglicht gleichmäßig über ihre Länge und über ihren Quer- eine weitere Abkühlung der ungenügend tief in das schnitt von den sie durchfließenden Strömen erhitzt Schlackenbad eintauchenden Abschmelzelektroden, und ebenfalls nicht gleichmäßig durch die natürli- 50 wobei durch die Raffination des Metalls gleichzeitig chen Strömungen, die an den Elektroden entstehen, die Qualität der umzuschmelzenden Blöcke verbesabgekühlt. sert werden kann.

Daher verändert sich, wie auch die Praxis gezeigt Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend

hat, während des Umschmelzvorganges die Eintauch- ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vertiefe der gleichzeitig abschmelzenden Elektroden un- 55 fahrens beschrieben.

terschiedlich, und dies führt zu einer Qualitätsminde- Die zwei in einen gemeinsamen Elektrodenhalter

rung der zu erschmelzenden Rohblöcke. gespannten Elektroden mit ungleicher Querschnhts-

Eine Elektrode, die an der Oberfläche eines fläche werden an die verschiedenen Wicklungsenden Schlackenbades abschmilzt, also nicht tief genug ein- eines Einphasentransformators angeschlossen,
taucht, oxydiert nämlich sehr stark und verunreinigt 60 In einer gekühlten Kokille wird zuvor in geeignedabei das Schmelzgut. Eine Elektrode, die zu tief in ter Weise ein Schlackenbad erzeugt, in das in gleidas Schlackenbad eintaucht, beeinflußt die Struktur eher Tiefe die Enden der Abschmelzelektroden beim und Oberflächengestalt der Blöcke ungünstig. ausgeschalteten Transformator getaucht werden.

Auch beim Elektroschlacken-Umschmelzen mit Nach Einschalten des Stroms beginnt Strom zu fliemehreren Elektroden, bei dem diese an unterschied- 65 ßen, der die Schlacke erhitzt, und die Elektroden be-Iiche Enden der Sekundärwicklung eines Transfor- ginnen abzuschmelzen.

mators angeschlossen sind (deutsche Auslegeschrift Die Elektroden tauchen je nach ihrem Abschmel-

1 257 180) und bei denen gegebenenfalls der zu er- zen verschieden tief in die Schlacke ein. Die Ge-

schwindigkeit des Abschmelzen der Elektroden ändert man durch Veränderung der Stromstärke in den Elektroden und Veränderung der Spannung des Transformators. Die Entstehung einer Fehlanpassung wird in bekannter Weise durch Anzeige von Voltmetern ermittelt, die zwischen jeder Elektrode und dem aufzuschmelzenden Block geschaltet sind.

Eine 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 Eintauchtiefe in die Schlacke der ersten Elektrode im Vergleich zur zweiten Elektrode.

Erfindungsgemäß wird in die Zone der weniger in die Schlacke getauchten Elektrode kaltes Gas, z. B. Atmosphärenluft, so lange eingeblasen, bis die Fehlanpassung der Elektroden beseitigt ist, was sich dadurch anzeigt, daß sich die Spannungen zwischen den Elektroden und dem Block aneinander angleichen.

Das kalte Gas setzt nämlich 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, d. h., die Fehlanpassung der Elektroden verringert sich.

Als Kühlgas für Elektrode und Schlacke in der Elektrodenzone 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 aller bekannten Raffinationsmittel hinzugefügt werden, die beim Schlacke-Um- schmelzen verwendet werden.

Der gerichtete Gasstrom in der Kokille kann durch Schaffung einer Druckdifferenz an den Elektroden erhalten werden. Im Fall einer konstanten Ursache für die Fehlanpassung der Elektroden, z.B. 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 nach 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, wird die Menge des zur Elektrode mit kleinerem Querschnitt einzublasenden Gases vergrößert.

Wenn diese Spannung abnimmt, wird die Menge des einzublasenden Gases entsprechend verringert. Dieses Verfahren wurde beim Umschmelzen von Blöcken mit einem Querschnitt von 1200 X 400 mm erprobt. Es wurden zwei Abschmelz-EIektroden mit einem Querschnitt von 450 X 250 mm abgeschmolzen. Der Unterschied in den Querschnittsflächen der Elektroden betrug 8%. Die Fehlanpassung belief sich auf 100 bis 150 mm mit einer Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden und Kokille Λ U = 10 bis 17 V.

Dabei schmolz eine der Elektroden mit fast ihrer ganzen Fläche auf der Oberfläche des Schlackenbades ab. Die Zuführung kalter Luft zur Zone der Elektrode mit geringerer Eintauchtiefe in die Schlacke verursachte eine Verringerung der Geschwindigkeit des Abschmelzens dieser Elektrode, eine Vergrößerung ihrer Eintauchtiefe in die Schlacke und Verminderung der Fehlanpassung bis auf 0 bis 20mm bei JU = 1 bis 2 V. Dabei erfolgt das Abschmelzen der beiden Elektroden ohne Veränderung der elektrischen Schmelzführung und bei unveränderlicher Geschwindigkeit des Aufschmelzens des Blockes ohne Oxydation des Metalls auf der Oberfläche des Schlackenbades; die Oberflächengüte des Blockes wurde besser am ganzen Umfang des Blockes.

Claims (3)

schmelzende Rohblock an einen Halbspannungs- Patpn*an<!nrüche· punkt der Einphasenstromquelle angeschlossen ist Patentansprüche. (deutsche Auslegeschrift 1583 463), kann es zu einem

1. Verfahren zum Ausgleichen unterschiedli- unterschiedlichen Abschmelzen kommen, wenn die eher Abschmelzgeschwindigkeiten von Elektro- 5 Stromdichten bzw Strome in den Abschmelzelektroden beim Elektroschlacke-Umschmelzen, die in den unterschiedlich sina.

einen gemeinsamen Elektrodenhalter gespannt Der vorliegenden Erfindung hegt die Aufgabe zusind, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß bei gründe, ein Verfahren zum Ausgleichen der unterungenügend in das Schlackenbad getauchter Ab- schiedlichen Abschmelzgeschwmdigkeiten von Elekschmelzelektrode oder Abschmelzelektroden ein io troden beim Elektroschlacken-Umschmelzen, die m kühlender Gasstrom deren Seitenflächen in der einen gemeinsamen Elektrodenhalter gespannt smd, an das Schlackenbad angrenzenden Zone züge- anzugeben, das die Herstellung von Blocken mit führt wird gleichmäßiger Struktur und verbesserter Oberflä-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- chengüte ermöglicht sowie die Oxydation des kennzeichnet, daß der kühlende Gasstrom in 15 Schmelzgutes vermindert.

Richtung von einer weniger tief eingetauchten Dies wird bei einem Verfahren der zuvor erwähn-

Abschmelzelektrode zu einer tiefer eingetauchten ten Art erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß bei

Elektrode geführt wird. ungenügend in das Schlackenbad getauchter Ab-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch schmelzelektrode oder Abschmelzelektroden ein gekennzeichnet, daß in den Strom des abkühlen- 20 kühlender Gasstrom deren Seitenflächen in der an den Gases Feststoffteilchen eingeführt werden, das Schlackenbad angrenzenden Zone zugeführt die als Raffinationsmittel wirken. wird.

Durch den kühlenden Gasstrom wird nicht nur die Temperatur der Elektrode selbst herabgesetzt, auf

as deren Seitenfläche er gerichtet ist, sondern auch die

Temperatur des diese umgebenden Schlackenbades. Weil dabei der Widerstand der Schlacke erhöht wird,