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54 Bezeichnung: Vorrichtung In. Herstellen
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von Blöcken nach de Elekroschlacke-Umschmelzverfahren
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Blöcken aus hochschrelzenden
Metallen, insbesondere zur Herstellung von Stahlblöcken nach dem Elektroschlacke-Unschnelzverfahren,
mit zumindest einer Abschmelzelektrode und einen Transformator.
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Das Herstellen von Blöcken nach dem Elektroschlacke-Umschmelzverfahren
erfolgt durch Abschmelzen einer selbstverzehrenden Elektrode in einem heißen Schlackenbad,
das sich in einer wassergekühlten Kokille befindet. Bein Strondurchgang durch das
als Ohm'scher Viderstand wirkende Schlackenbad wird die erforderliche Wärme für
das Schmelzen der Elektrode erzeugt.
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Das den Umschmelzblock aufbauende Schmelzgut bildet unmittelbar unter
der Schlackenschicht einen Sumpf, dessen Form und Tiefe mit Hilfe der Umschmelzbedingungen
beeinflußbar ist. Durch deren richtige Wahl können weitgehend homogene seigerungsfreie
Blöcke erzeugt werden, die außerdem frei von Innenfehlern und Anhäufungen nichtnetallischer
Einschlüsse sind. Für Blöcke aus hochlegierten Stählen und schwer verfornbaren Legierungen
ist ferner die wesentlich verbesserte Warmverformbarkeit in Vergleich zu konvention@ll
hergestellten, gleich großen Blockern kennzeichnend.
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Das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren hat in vergangenen Jahrzehnt
in zunehmendem Maße als Produktionsverfahren an,Bedeutung gewonnen, weil nit den
Umschmelzblöcken in vielen Fallen ein erhöhtes Ausbringen erzielbar ist, das die
Umschmelzkosten weitgehend oder zur Gänze zu kompensieren vermag. Der technisch
und wirtschaftlich vertretbare Anwendungsbereich umfaßt zur Zeit bereits eine große
Zahl von
Edelstählen, aber auch von hochschmelzenden Metalllegierungen
und Metallen wie Nickel- und Kobalt-Basislegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen,
Titan und Titanlegierungen u. dgl.. Mit abnehmenden Investitionskosten für die Umschmelzanlagen
und mit abnehmenden Betriebskasten derselben wird sich der wirtschaftlich mögliche
Anwendungsbereich des Verfahrens naturgemäß entsprechend erweitern.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Konzeption einer Vorrichtung,
die im Vergleich zu leistungsgleichen Anlagen mit geringerem Kostenaufwand erstellbar
ist und die außerdem mit vergleichsweise niedrigeren Umschmelzkosten betrieben werden
kann.
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Ursprünglich wurde für das Umsohmelzen in Einzelfällen Gleichstrom
verwendet und der Umschmelzblock in einer feststehenden, wassergekühlten Kokille
aus einer einzigen Abschmelzelektrode aufgebaut.
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Für moderne Anlagen hat sich aus wirtschaftlichen und qualitativen
Gründen die Verwendung von Wechselstrom allgemein durchgesetzt. Außerdem arbeiten
solche Anlagen meist mit kurzen Gleitkokillen und verfügen über Einrichtungen zum
Elektrodenwechsel während des Umschmelzvorganges, so daß lange Umschmelzblöcke unabhängig
von der Länge der Kokille und den Zangen der Elektroden hergestellt werden können.
Mit zunehmender BIBcklänge nimmt der Ausnützungsgrad und damit die Erzeugungsleistung
der Anlagen zu und der Verbrauch an Umschmelzsohlacke je Tonne Erzeugung ab, so
daß die Herstellung langer Umschrelzblöcke eine wesentliche Voraussetzung für niedrige
Unschmelzkosten ist.
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Diese Erfahrungen wurden auch bei der Erstellung der erfindungsgemäßen
Konzeption entsprechend berücksichtigt. Zu den Merkmalen dieser Konzeption gehören
daher die Verwendung von kurzen Gleitkokillen mit z.B. 700 mm Kokillenhöhe, sowie
von Einrichtungen zur Durchführung des Elektrodenwechsels während des Umschmelzens.
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Wenn mit kurzen Gleitkokillen Blöcke hergestellt werden sollen, deren
Länge ein Mehrfaches der Kokillenhöhe beträgt, muß entweder die Kokille bei feststehender
Bodenplatte ii Ausmaß der Zunahme der Blocklänge angehoben oder bei feststehender
Kokille die Bodenplatte in gleichen Ausmaß abgesenkt werden.
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Die bei Betriebsbeginn den Boden solcher Gleitkokillen bildende, wassergekühlte
Bodenplatte ist auf einem Blockwagen angeordnet, mit dem der fertige Umschmelzblock
aus der Anlage ausgefahren werden kann. Das Absenken der Bodenplatte ist daher nur
gemeinsam mit dem sich auf dieser aufbauenden Umschmelzblock und gemeinsam mit dem
Blockwagen möglich und erfordert somit Einrichtungen zum Bewegen schwerer Massen
in vertikaler Richtung, das betriebssicher und möglichst schwingungsfrei durchführbar
sein soll.
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Bei feststehender Bodenplatte ist demgegenüber im wesentlichen nur
di. Gleitkok in vertikaler Richtung zu bewegen, wobei aber eine ständige Veränderung
der Höhenlage der Abschmelzßtelle der Elektrode in Kauf genoon werden muß.
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Die zur Einbringung der Elektrode in die Kokille und vor allem die
zur Durchführung des Elektrodenwechsels notwendigen Einrichtungen sind jedoch erheblich
ein facher -- und damit billiger --, wenn sich die Lage der Abschmelzstelle der
Elektrode: während des Umschmelzens nicht verändert. Auf diese Möglichkeit kann
vor allem dann nicht verzichtet werden, wenn der Elektrodenwechsel vollautomatisch
erfolgen soll.
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Beim Energietransport vom Transformator zur Schmelzstelle entstehen
durch den Ohm'schen Widerstand des Hochstromkreises Verluste in Form von erheblichen
Wärmemengen, die Wasserkühlungen der stromführenden Teile erforderlich machen. Je
höher diese Verluste sind, die auch als Wirkverluste bezeichnet werden, um so höher
sind die Energiemengen, die je Tonne Erzeugung aufgebracht werden müssen und umso
höher sind daher die Betriebskosten, insbesondere die Umschmelzkosten der Vorrichtung.
Der Transformator für solche Anlagen erfordert einen durchaus zu beachtenden Anteil
an den gesamten Investitionskosten. Je höher die erforderliche Bauleistung ist,
die ausreichen muß, um auch die zu erwartenden Blindverluste beim Betrieb der Anlage
zu decken, umso höher sind naturgemäß die Kosten für den Transformator. Blindverluste
ergeben sich als Folge von Induktionserscheinungen, z.B. in den Hochstromzuleitungen
zur Abschmelzelektrode und zur Bodenplatte, die ausreichend lang sein müssen und
während des Umschmelzens ihre Positionen ständig ändern.
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Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Herstellen
von Blöcken aus hochschmelzenden Metallen mit einer feststehenden, im Höhenbereich
einer Arbeitsbühne in die Konstruktion eingehängten Gleitkokille, deren Boden durch
eine absenkbare Bodenplatte verschließbar ist, mit Einrichtungen auf der Arbeitsbühne
zur Einbringung der Abschmelzelektroda in die Kokille sowie zur Durchführung des
Elektrodenwechsels während des Umschmelzens, und einem Hochstromkreis mit zwei Gleitstromkontakten,
die auf senkrecht stehenden, mit dem Transformator verbundenen Gleitrohren verschiebbar
sind und über je eine kurze Hochstromleitung die Stromzufuhr zur Elektrode und zur
Bodenplatte ermöglichen.
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Kokillen für solche Anlagen bestehen üblicherweise aus einem Kupfereinsatzrohr
und für das Kühlwasser aus einem Mantel aus Stahl, an dem zweckmäßig die Vorrichtungen
zum Einhängen in die Vorrichtung angebracht sind. Die Kokille kann mit einem Deckel
abgeschlossen werden, der einen Stutzen für den Anschluß einer Absaugung für das
beim Umschmelzen entstehende Rauchgas besitzt. Ferner kann im Kokillendeckel ein
Zusatzrohr angeordnet sein, das die Einbringung von Zusätzen zur Schlacke, z. B.
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von Desoxydationsmitteln, während des Umschmelzens ermöglicht.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist eine auf Führungsrollen
in den Führungsbahnen zwischen z.B.
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vier Säulen laufende Absenkbühne zum Absenken der auf dem Blockwagen
angeordneten Bodenplatte und ein Absenkbühnenantrieb vorgesehen, der über einen
Kettentrieb
auf zwei in der Bühne gelagerte Wellen wirkt, auf denen je zwei Kettenräder für
Präzisionsrollenketten zum Halten und Bewegen der Absenkbühne montiert sind.
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Darüber hinaus soll im Blockwagen eine in Fern einer Zangenkonstruktion
ausgeführte Hochstromklemme angeordnet sein, die mit dem am Gleitrohr verschiebbaren
Gleitstromkontakt durch Stromzuleitungen aus wassergekühlten Kupferrohren und flexiblen
Kupferbändern verbunden und wobei die Bodenplatte bei geschlossenen Klemmbacken
über ein Kupferschwert an den Hochstrom angeschlossen ist.
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Im Rahmen der Erfindung liegt zudem ein auf einer Hauptsäule verfahrbarer
Hauptelektrodenwagen mit einem zum Heben und Senken der Abschmelzelektrode dienenden
Elektrodenars und einem darüber befindlichen Schwenkarm zum Ausfahren und Ausschwenken
des Elektrodenzwischenstückes mit dem Elektrodenrest sowie ein auf einer Hilf isäule
verfahrbarer Hilfselektrodenwagen mit einem Schwenkarm zum Hochfahren und Einschwenken
einer neuen Elektrode in den Hauptoloktrodenwagen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hängt unterhalb des Elektrodenarmes
an Bolzen eine Kle--entragplatte mit einer als Zangenkonstruktion ausgeführten Elektrodenstromkien.,
die durch Stronzuleitungen aus wusergekühlten Kupferrohren und flexiblen Kupferbändern
mit einem an einem Gleitrohr verschiebbarem und am Hauptelektrodenwagen angeordnetem
Gleitstroskonta'kt verbunden ist.
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Bevorzugtermaßen soll am vorderen Ende des Elektrodenarmes eine X-Y-Verstellung
zum horizontalen Verfahren der Abschmelzelektrode während des Umschmelzbetriebes
angeordnet sein, die aus drei übereinander angeordneten Platten besteht, von denen
eine Grundplatte mit dem Elektrodenarm starr verbunden ist, während die anderen
Platten auf in Führungsbahnen laufenden Walzen gelagert und durch von Stirnradgetriebemotoren
angetriebene Trapezspindeln in X- oder Y-Richtung verfahrbar sind.
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Als besonders günstig haben sich drei etwa in Dreiecksform zwischen
einer Elektrodentragplatte und der obersten Platte der X-T-Verstellung angeordnete
Gewichtsmeßdosen zur kontinuierlichen Uberwachung des Gewichtes der Abschmelzelektrode
und insbesondere zur selbsttätigen Erfassung des Zeitpunktes für den Elektrodenwechsel
erwiesen. Diese Gewichtsmeßdosen sind bevorzugt zwischen derElektrodentragplatte
und dem Elektrodenarm eingebaut.
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Durch Anordnungen gemäß der Erfindung, durch welche die Verwendung
sehr kurzer Hochstromzuleitungen ermöglicht wird, werden sehr geringe Wirkverluste
erzielt. Außerdem ergeben diese Anordnungen vergleichsweise geringe Anlageninduktivitäten
und damit gute Leistungsfaktoren, eo daß auch die Blindverluste beim Umschmelzen
sehr niedrig sind.
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Wesentlich für diese Anordnungen ist die geschilderte Verwendung zweier
Gleitstromkontakte, die auf senkrecht stehenden, mit dem Transformator verbundenen
und walssergekühlten Gleitrohren verschiebbar sind und daher die Stromzufuhr zur
Abschmelzelektrode und zur Bodenplatte über Je eine Hochstrorleitung mit sehr geringer
Länge ermöglichen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in: Fig. 1: einen schematischen Aufriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2: den Schnitt durch Fig. 1 nach deren Linie B -Fig. 3: den Schnitt durch Fig.
1 nach deren Linie A - A, wobei oberhalb einer Arbeitsbühne nur Stromzufuhreinrichtungen
für eine Abschmelzelektrode wiedergegeben sind; Fig. 4: die Draufsicht auf die Arbeitsbühne;
Fig. 5 bis 7: teilweise vergrößerte Details der Vorrichtung in Draufsicht (Fig.
5) bzw. Seitenriß; Fig. 8: den Schnitt durch Fig. 7 nach deren Linie C -Fig. 9:
einen Teil der Vorrichtung im Seitenriß; Fig. 10: den schematisierten Teilschnitt
nach Linie D - D in Fig. 9.
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Eine Kokille 1 ist gemäß Fig. 1 von unten mit einer Bodenplatte verschließbar,
die einen Grundrahmen 2 mit daran angeschraubter Kupferplatte 3 aufweist, zu deren
Schutz ein Anfahrblech, z.B. aus Stahl, mit Klemmbügeln festgeklemmt werden kann.
Der Grundrahmen 2 der Bodenplatte ist wahlweise mit Lamellen zur Führung des Kühlwassers
ausgestattet.
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Das Absenken der auf einem Blockwagen 4 angeordneten Bodenplatte erfolgt
mit Hilfe einer Absenkbühne 5, in deren tiefster Stellung Ferner Blockwagen 4 mit
einem Umschmelzblock 6 aus der Vorrichtung ausgefahren werden kann. Das betriebssichere
und schwingungsfreie Bewegen der Absenkbühne 5 mit dem Blockwagen 4 wird durch Verwendung
von Präzisionsrollenketten erreicht.
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Der Absenkbühnenantrieb 7 (Fig. 3 und 4) wirkt üben einen Kettenantrieb
auf zwei in der Bühne 5 gelagerte Wellen 8 (Fig. 2), auf denen je zwei Kettenräder
9 für die Präzionsrollenketten montiert sind, welche die auf Führungsrollen in den
Führungsbahnen zwischen vier wassergekühlten Säulen 10 laufende Absenkbühne 7 halten
oder bewegen.
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Das Absenken der Bodenplatte während des Umschmelzens und damit das
Abziehen des Umschmelzblockes 6 aus der Kokille 1 erfolgt schrittweise in dem Ausmaß,
in dem der Umschmelzblock 6 durch Abschmelzen der Elektrode aufgebaut wird. Hierdurch
wird erreicht, daß der Schlackenspiegel in der Kokille 1 in konstanter Höhe bleibt.
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Für die Stromzufuhr zur Bodenplatte wird ein in Fig. 2 und 3 erkennbarer
Gleitstromkontakt 11 verwendet, der auf einem durch Stromschienen 12 mit dem Transformator
13 verbundenen Gleitrohr 14 verschiebbar ist. Der Gleitstromkontakt 11 ist mit der
am Blockwagen 4 angeordneten Hochstromklemme 15 durch Stromzuleitungen 16 verbunden,
die aus wassergekühlten Kupferrohren und flexiblen Kupferbändern bestehen.
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Durch Schließen der Hochstromklemme 15 wird der Bochstromanschluß
zur Bodenplatte über ein Kupferschwert 17 hergestellt.
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Die Hochstromklemme 15 besteht aus antimagnetischem Werkstoff und
ist in Form einer Zangenkonstruktion ausgeführt, wie dies in Fig. 5 angedeutet ist.
Die Klemmkraft erzeugen doppelt wirkende Hydraulikzylinder 18 und übertragen diese
über Zangenhebeln 19 auf die gelenkig gelagerten, wassergekühlten Klemmbacken 20
aus Kupfer, zwischen denen das Kupferschwert 17 festgeklemmt wird. Die erfindungsgemäße
Verwendung eines Gleitstromkontaktes 11 macht es somit möglich, die Hochitromzuleitung
zur Bodenplatte extrem kurz zu gestalten. Aus diesem Grunde und dank der Benützung
von Präzisionsrollenketten zum Halten und Bewegen der Absenkbühne können die bisher
bestehenden Schwierigkeiten bei der Verwendung von Bodenplatten als beseitigt angesehen
werden.
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Das Einbringen der Abschmelzelektrode 21 in die Kokille 1 und der
Elektrodenwechsel erfolgen mit Hilfe von Vorrichtungen, die bei einer feststehenden
und daher während des Umschmelzens ständig zugänglichen Gleitkokille 1 zweckmäßig
auf der Arbeitsbühne 22 angeordnet sind.
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Sie bestehen aus einem entlang der Führungsschienen der Haupt säule
23 auf Führungsrollen laufenden Hauptelektrodenwagen 24 mit einem zum Heben und
Senken der Abschmelzelektrode 21 dienenden Elektrodenarm 25 und einem darüber befindlichen
Schwenkarm 26 zum Ausfahren und Ausschwenken des Elektrodenzwischenstücks 27 mit
dem Elektrodenrest, sowie aus einem auf der Hilfisäule 28 verfahrbaren Hilfselektrodenwagen
29 mit einem Schwenkarm 30 zum Hochfahren und Einschwenken der neuen Elektroden
31 in den Hauptelektrodenwagen 24.
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An dem vorderen Ende des als Kastenträger ausgebildeten und am Hauptelektrodenwagen
24 angeflanschten Elektrodenarms 25 befinden sich Auflageplatten für eine X-Y-Verstellung,
die ein horizontales Verfahren der Abschmelzelektrode 21 während des Umschmelzbetriebes
ermöglicht und aus drei übereipander angeordneten Platten 32, 33 und 34 besteht
(Fig. 6), von denen die Grundplatte 34 mit dem Elektrodenarm 25 starr verbunden
ist, während die Platten 32 und 33 auf in Pd'hrungsbahnen laufenden Walzen gelagert
sind.
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Ein Verfahren der Auflageplatten in X- oder r-Riohtung erfolgt über
zwei Trapezspindeln 35, die durch Stirnradgetriebemotoren'36 angetrieben werden.
Die kontinuierliche Uberwachung des Gewichtes der Abscheelzelektrode sowie die selbsttätige
Erfassung des Zeitpunktes für den Elektrodenwechsel erfolgt mit Hilfe von Gewichtsmeßdosen
37 (Fig. 6) zwischen der Elektrodentragplatte 38 und der obersten Platte 32 der
X-Y-Verstellung. Zweckmäßigerweise werden drei Gewichtsmeßdosen verwendet, die in
Dreiecksform angeordnet sind.
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Die Elektrodenklemme 39 ist auf der unter dem Elektrodenarm 25 hängenden
Klemmentragplatte 40 angeordnet. Diese Platte wird von Hängebolzen 41 getragen,
die in den vier Ecken der Elektrodentragplatte 38 eingeschraubt sind.
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Die Elektrodenklemme 39 ist so ausgebildet wie der Klemmechanismus
15 auf dem Blockwagen für die Bodenplatte. Die Stromzufuhr zu den Klemmbacken erfolgt
wieder über flexible Kupferbänder und wassergekühlte Kupferrohre, die mit dem am
Hauptelektrodenwagen 24 montierten Gleitstromkontakt 42 (Fig. 3) verbunden sind.
Mit der Bewegung des Elektrodenwagens 24 wird auch dieser Gleitstromkontakt auf
einem durch Stromschienen 43 mit dem Transformator 13 verbundenen Gleitrohr 44 verschoben.
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Diese -- durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Gleitstromkontaktes
11 mögliche -- Anordnung wurde gewählt, um die Hochstromleitung für die Stromzufuhr
zur Elektrode so kurz wie möglich zu gestalten und so wenig wie möglich entlang
der Anlagenkonstruktion zu führen, so daß vergleichsweise nur geringe Wirk- und
Blindverluste im Hochstromkreis entstehen können.
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Durch den erfindungsgemäßen Einbau einer Sekundärkompensationseinrichtung
kann noch eine zusätzliche Verbesserung des Leistungsfaktors der Anlage erzielt
werden.
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Bei weniger hohen Ansprüchen an die Möglichkeiten der Anlage kann
z.B. auf den Einbau einer X-Y-Verstellung verzichtet werden. In diesem Falle werden
die Gewichtsmeßdosen 37 zweckmäßig zwischen der Elektrodentragplatte 38 und dem
Elektrodenarm 25 eingebaut.
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Zusätzlich kann auch auf die Überwachung des Gewichts der Abschmelzelektrode
und damit auf den Einbau von Gewichtsmeßdosen 37 verzichtet werden, so daß die Abschmelzelektrode
21 mit ihrem Elektrodenzwischenstück 27 unmittelbar in den Elektrodenarm 25 eingehängt
oder auf die gegebenenfalls vorhandene Grundplatte 34 aufgesetzt werden kann.
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Das Hauptelektrodenhubwerk nach den Fig. 7 und 8 zum Heben und Senken
des Hauptelektrodenwagens 24 ist auf einem Grundrahmen 45 aufgebaut, der auf der
Arbeitsbühne 22 montiert wurde. Der Antrieb erfolgt über einen Getriebe-Feingangsblock
46, an welchem ein Gleichstrommotor für den Feingang und zwei Drehstrommotoren für
rasches Heben und Senken angeflanscht sind.
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Die Antriebsleistung wird über einen Kettentrieb 47 mit einer Präzisionsrollenkette
auf eine ebenfalls im Grundrahmen gelagerte Welle übertragen und von dieser mit
zwei Kettenrädern 48 weiter auf die Hubkette 49. Durch diese -- vermöge einer am
oberen Ende der Hauptsäule montierten Spanneinheit 50 gespannte -- Hubkette ist
der Hauptelektrodenwagen auf und ab bewegbar.
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Zu den Einrichtungen zur Durchführung des Elektrodenwechsels während
des Schmelzbetriebes gehört der am oberen Ende des Hauptelektrodenwagens montierte
Schwenkarm 26 in Fig. 1 zum Ausfahren und Ausschwenken des Elektrodenzwischenstücks
27 mit dem Elektrodenrest, während die neue Elektrode 31 eingeschwenkt wird. Dieser
Schwenkarm 26 ist mittels horizontaler, auf Führungsbahnen laufenden Führungsrollen
um das entlang der Säule auf und ab verfahrbare Innenrohr des Hauptelektrodenwagens
24 schwenkbar und besteht gemäß Fig. 6 aus einer mit zwei U-Profilen 51 ausgesteiften
Flanschplatte 52. In diesen Profilen läuft ein mittels eines Stirnradgetriebemotors
über Zahnrad und Zahnstange angetriebener Wagen 53 auf Kugellagern, an dessen vorderem
Ende eine einstellbare Gabel 54 angeschraubt ist, mit deren Hilfe man das Elektrodenzwischenstück
27 aus dem Wagen aushängt. Das Schwenken des Schwenkarmes 26 erfolgt durch den Stirnradgetriebemotor
55 (Fig. 1), dessen Ritzel in einen am Schwenkarm 26 befestigten Zahnkranz eingreift.
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Nach Beendigung des Abschmelzens verbleibt am Elektrodenzwischenstück
eine Reetscheibe der Abschnelselektrode, die autogen abgeschnitten wird, so daß
das Elektrodenzwischenstück 27 für das Anschweißen an eine neue Elektrode wieder
zur Verfügung steht.
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Zum Hochfahren und Einschwenken einer neuen Elektrode in den Hauptelektrodenwagen
24 dient der auf der Hilfssäule 28 auf und ab verfahrbare Hilfselektrodenwagen 29
(Fig. 1), dessen Innenrohr ih gleicher Weise
wie jenes des Hauptelektrodenwagens
24 entlang der Säule bewegbar ist. Darüber befindet sich ein weiteres Rohr, welches
so wie der Schwenkarm 26 des Hauptelektrodenwagens 24 um das Innenrohr geschwenkt
werden kann. An diesem Außenrohr ist der als Kastenträger ausgebildete Schwenkarm
30 angeflanscht, in welchen die neue Elektrode 31 mit Hilfe eines nicht gezeigten
Hallenkrans eingehängt wird. Das Bewegen des Schwenkarmes 26 erfolgt durch den Stirnradgetriebemotor
56, dessen Ritzel in einen auf dem Schwenkarm 26 nontierten Zahnkranz eingreift.
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Das Hilfselektrodenhubwerk nach Fig. 9 und 10 besteht aus einen Getriebe-Bremsiotor
57, dessen Leistung in gleicher Weise wie beim Hauptelektrodenhubwerk über einen
Kettentrieb 58 auf das untere Kettenrad 59 der Hubkette 60 übertragen wird. Durch
letztere -- die durch ein am oberen Ende der Hilfssäule iontiertes Spannelenent
61 gespannt wird -- ist der Hiliselektrodenwagen auf und ab bewegbar. Getriebemotor,
Kettentrieb und Lager der Kettenräder sind wieder auf einen gemeinsaren Grundrahnen
62 autgebaut, der auf der Arbeitsbühne montiert ist. Bei Anlagen mit einer Elektrodenwiege-
und Uberwachungseinrichtung wird der Elektrodenwechsel automatisch ausgelöst, wenn
das Gewicht des Elektrodenreststückes einen bestimoten, einstellbaren Wert unterschreitet.
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Der Ablauf des Elektrodenwechsels ist elektronisch gesteuert und besteht
im wesentlichen aus folgenden Vorgängen:
Haupt- und Hilfselektrodenwagen
24 bzw. 29 werden gleichzeitig in eine Position hochgefahren, die ein gefahrloses
Einschwenken der neuen Elektrode ermöglicht. Während des Hochfahrens wird die Elektrodenstromklemme
gelöst und der im Schwenkarm 26 des Hauptelektrodenwagens 24 befindliche Wagen soweit
nach vorne gefahren, daß er das Elektrodenzwischenstück anhebt und aus dem Klemmbereich
ausfährt. Nach Erreichen der Endstellung wird der Schwenkarm 26 mit dem Elektrodenreststück
ausgeschwenkt und gleichzeitig wird die neue Elektrode mit Hilfe des Hilfselektrodenschwenkarmes
in den Hauptelektrodenarm 26 eingeschwenkt. Der Hilfselektrodenschwenkarm wird sodann
niedergefahren, bis die Elektrode im Hauptelektrodenarm 26 aufsitzt und geklemmt
werden kann.
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Unmittelbar danach wird der Hilfselektrodensckwenkarm ausgeschwenkt
und die Elektrode in das Schlackenbad eingefahren. Während des Niederfahrens wird
der Transformatorhauptschalter betätigt, so daß unmittelbar beim Eintauchen der
Elektrode in das Schlackenbad der Umschmelzvorgang fortgesetzt wird. Gleichzeitig
mit diesem Eintauchen steigt die Stromstärke an und der Fahrwerksmotor für das Absenken
der Elektrode in das Schlackenbad wird abgeschaltet.
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Nach dem Einschalten der Regelautomatik ist der normale Betriebsablauf
wieder erreicht. Anschließend an den Elektrodenwechsel wird das im ausgeschwenkten
Schwenkarm 26 des Hauptelektrodenwagens 24 hängende Elektrodenzwischenstück mit
dem Kran ausgehoben und abgelegt. Ferner wird mit Hilfe des Krans die nächste Abschmelzelektrocie
in den Hiltselektrodenwagen 29 eingehängt und kann in einen Vorwärmofen gefahren
werden,
um Abschmelzelektroden aus empfindlichen Stählen an der Stirnseite auf Temperaturen
von etwa 500 bis 8000C vorzuwärmen.
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Eine Draufsicht der Fig. 4 auf die Arbeitsbühne 22 ermöglicht einen
Uberblick über die Anordnung der wichtigsten Bauelemente zueinander, die für die
Anlagenfunktion erforderlich sind. In der Kokille 1 wird die Abschmelzelektrode
mit Hilfe des Elektrodenarmes 25 eingebracht, der an den auf der Hauptsäule 23 verfahrbaren
Hauptelektrodenwagen 24 angeflanscht ist. Dessen Heben und Senken erfolgt mit Hilfe
des Hubwerksantriebs 46, dessen Antriebsleistung über einen Kettentrieb 47 auf das
Kettenradpaar 48 und von diesem auf die Hubkette übertragen wird, mit der der Hauptelektrodenwagen
24 gehoben und gesenkt werden kann.
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Beim Elektrodenwechsel wird das Elektrodenzwischenstück mit Hilfe
des in Fig. 4 nicht gezeigten Schwenkarmes 26 am Hauptelektrodenwagen 24 ausgeschwenkt
und die neue Elektrode mit dem auf der Hilfssäule 28 auf und ab verfahrbaren Schwenkarm
30 am Hilfselektrodenwagen 29 aus dem Vorwärmofen 63 ausgefahren, in den Elektrodenarm
25 eingeschwenkt, geklemmt und in das Schlackenbad in der Kokille eingebracht. Zum
Heben und Senken des Hilfselektrodenwagens 29 dient das Hilfselektrodenhubwerk mit
dem Antrieb 57, dessen Leistung über einen Kettentrieb 58 auf das Kettenrad 59 und
von diesem auf die Hubkette übertragen wird.
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Das Anfahren der Anlage kann bis zu 600 - Blockdurchsesser mit fester
Schlacke erfolgen; bei größeren Durchaessern ist jedoch ein Anfahren mit flüssiger
Schlacke zu empfehlen. Das Aufsohielzen der Schlacke erfolgt in einer Schlackenschmelzofen,
der sich ebenfalls auf der Arbeitsbühne befindet und an den Anlagentranaforiator
angeschlossen sein kann. Bei Betriebsbereitschaft der Anlage wird die flüssige Schlacke
in die Kokille gekippt und mit dem Uischielzen begonnen.
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Fig. 4 zeigt ferner den Blockbühnenantrieb 77 und außerhalb des Bereiches
der Arbeitsbühne die Schienen 64 für den Blockwagen, mit dem der Umschmelzblock
aus der Anlage ausgefahren werden kann.
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Ii allgeieinen wird bisher Anlagen mit hebbaren Kokillen der Vorzug
gegeben, um den Schwierigkeiten auszuweichen, die mit der Bewegen schwerer Massen
in vertikaler Richtung verbunden sind. Durch die erfindungsgeiäße Lösung dieses
Problemes, durch welche das betriebssichere und schwingungefreie Absenken des Blockwagens
mit der Bodenplatte und dem sich auf dieser aufbauenden Uischielzblock ermöglicht
wird, in Verbindung mit einer neuartigen Konzeption für den Hoehstroitreis, deren
wesentliches Merkmal die Verwendung von Gleitstromkontakten ist, können die Vorteile
einer feststehenden Gleitkokille 1 in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht
in volles Umfang ausgenützt werden. Im Vergleich zu leistungsgleichen Anlagen wird
durch die Konzeption gesäß vorliegender Erfindung iit erheblich geringeren Investitionskosten
das Auslangen gefunden. Auch die Betriebskosten solcher Anlagen, insbesondere die
Uischielzkosten, sind vergleichsweise geringer.
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