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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum steigenden Giessen von Schlacke in die Kokille einer Elektroschlackeumschmelzanlage für Metall, mit einem Trichteransatz zum Eingiessen der Schlacke und einem Bauteil, der einen an den unteren Teil des Trichterkanals anschliessenden übertrittskanal zur Kokille aufweist.
Derartige Vorrichtungen kommen im modernen Hüttenwesen hauptsächlich bei der Erzeugung von Qualitätsstahl und diversen Legierungen zur Anwendung. Hier wird vorgeschmolzene Schlacke in den unteren Teil einer metallischen, gekühlten Kokille eingefüllt.
Dies ist gegenüber jenen Prozessen von Vorteil, bei welchen die Schlackenerschmelzung direkt in der Kokille erfolgt, weil das Gussprodukt auch im Bereich der Bodenzonen von hoher Qualität und der Verschnitt dementsprechend gering ist. Es handelt sich also um eine echte Steigerung der Giesskapazität.
Die genannten Vorrichtungen hatten aber sämtlich den Nachteil, dass das letztlich in dem Übertrittskanal erkaltete Material seitliche Fortsätze des Gussblockes, sogenannte Steiger bildet, die gründlich entfernt werden müssen, da sie andernfalls beim Walzvorgang die Qualität des Gussstückes beeinträchtigen.
Wegen des Steigers können ebenfalls auch keine einteiligen, umgekehrt konischen Kokillen Verwendung finden, wie sie hauptsächlich bei der Elektroschlacken-Umschmelzung mit feststehenden, verzehrbaren Elektroden zum Einsatz gelangen.
Es war also bisher erforderlich, zum Herausnehmen des Gussstückes aus der Kokille zuerst dessen seitlichen Vorsprung abzuschneiden, oder die Kokille teilbar auszuführen. Diese Erfordernis bedingte naturgemäss eine komplizierte Ofenkonstruktion.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen lag in der ungenauen Dosiermöglichkeit der einzufüllenden Schlackenmenge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der genannten Nachteile eine Vorrichtung der eingangs umrissenen Art zu schaffen.
Diese Aufgabe wird hauptsächlich dadurch gelöst, dass der gesamte Bauteil, oder mit ihrer Aussenfläche Abschnitte der Kanalwände bildende Teile desselben relativ zur feststehenden Kokille bewegbar ist bzw. sind und hiedurch die Verbindung zwischen dem Übertrittskanal und dem Kokilleninnenraum wahlweise freigebba : bzw. unterbrechbar ist.
So besteht ein Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung darin, dass sie aus einem ortsfesten, mit dem Kanal versehenen Bauteil und aus einem bewegbaren Schieberteil besteht, der zum wahlweisen Freigeben oder Verschliessen der Eintrittsöffnung in die Kokille quer zur Kanalachse verschiebbar ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am kokillenseitigen Ende des Kanals in der Kanalsohle eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher der in Vertikalrichtung bewegbare Schieberteil untergebracht ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in einer Seitenwand am kokillenseitigen Ende des Kanals eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher der in Horizontalrichtung bewegbare Schieberteil untergebracht ist.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Schieberteil zwischen der Kokille und dem Kokillenuntersatz angeordnet und in Kanallängsrichtung verschiebbar ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gegeben, dass der bewegbare Schieberteil auf einem Wagen vorzugsweise heb- und senkbar angeordnet und samt dem Wagen in Kanallängsrichtung bewegbar ist.
Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen einen üblichen Kolben-Zylinderantrieb aufweist, welcher den bewegbaren Schieberteil relativ zum Kokillen-Untersatz bewegt.
Die Erfindung wird nachstehend durch die Zeichnungen erklärt : hiebei werden weitere Merkmale und Vorteile offenbar. Es zeigen : Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einstückigem Bauteil, Längsschnitt, Fig. 2 dieselbe Vorrichtung mit abgehobenem Trichteransatz in Draufsicht, Fig. 3 eine Vorrichtung mit einem zusammengesetzten Bauteil, der aus einem festen und einem in horizontaler Richtung beweglichen Teil besteht. in Draufsicht ; Fig. 4 eine Vorrichtung mit dem Bauteil, der einen in vertikaler Richtung beweglichen Teil aufweist, im Längsschnitt, und Fig. 5 eine Vorrichtung, bei der der Bauteil auf einem Wagen mit Hubwerk angeordnet ist, im Längsschnitt.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 weist einen in Form eines Trichters ausgeführten Ansatz--]-auf. der zum Einfüllen vorher aufgeschmolzener Schlacke dient und über dem Bauteil --2-- bzw. dem Übertrittskanal--3-, welcher den Innenraum des Ansatzes-l-mit dem Innenraum der Kokille--4-- verbindet, angeordnet ist. Der Bauteil --2-- ist in einer Ausnehmung einer gekühlten Platte --5-- gleitend angeordnet, die sich zwischen der Kokille --4-- und dem Untersatz --6-- befindet. Der Bauteil--2--ist gegenüber der Kokille --4-- verschiebbar angeordnet, so dass der übertrittskanal --3-- mittels einer Stirnfläche der Kokille --4-- nach deren Beschickung verschliessbar ist.
Zum Verschieben des Bauteiles --2-- ist die Vorrichtung mit einem Antrieb ---7-- versehen, der aus einem Kraftzylinder --8-- mit beweglicher Kolbenstange --9-- besteht, die mit dem Bauteil -- 2-verbunden ist.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen :
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Austrittsöffnung des Übertrittskanals--3--in die Kokille--4--reicht.
Nun wird die Schlacke in den Trichteransatz --1-- gefüllt, die sodann durch den Übertrittskanal in die
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--4-- eintritt.Austrittsöffnung des Übertrittskanals--3--durch die Stirnwand der Kokille --4-- überdeckt und die Zufuhr der Schlacke in den Kokillenraum unterbrochen.
In dieser Lage befindet sich der Bauteil--2--bis zur Fertigstellung des Gussstückes. Man erhält somit ein Gussstück ohne seitlichen Vorsprung, das dann durch den Oberteil der Kokille herausgenommen wird.
Die Vorrichtung nach Fig. 3 weist einen Bauteil auf, der aus einem festen Teil--2--und einem
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--2a-- besteht.- ist mit der beweglichen Kolbenstange --9-- des antriebes --7-- verbunden. Die Stirnseite des beweglichen Teiles --2a-- stellt in der Offenstellung einen Teil der Kanalwand des Übertrittskanals --3-dar.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Vor dem Einguss der Schlacke setzt man den Trichteransatz--l--
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Seitenwand des Übertrittskanals. Dann wird in den Trichteransatz--l--die Schlacke eingegossen, die durch den Kanal--3--in die Kokille --4-- gelangt. Nach Einguss der erforderlichen Schlackenmenge in die
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gegenüberliegende Wand drückt.
Hiedurch wird die Zufuhr von Schlacke in den Kokillenraum unterbrochen. In dieser Lage bleibt der
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des Bauteiles in die Ausgangsstellung rückgeführt.
Die Vorrichtung nach Fig. 4 weist einen Bauteil auf, der aus einem festen Teil-2-und einem beweglichen Teil--2b--besteht. Der Teil--2b--ergänzt mit seiner Stirnseite den Boden der Kanalsohle des übertrittskanals. Der Bauteil ist in die Nut des gekühlten Untersatzes--6-eingesetzt. Der Übertrittskanal ---3-- im Bauteil verbindet den Raum des Trichteransatzes--l--mit dem Innenraum der Kokille-4-.
Der bewegliche Teil--2b--des Bauteiles ist mit der Kolbenstange --9-- des hydraulischen Zylinders - verbunden, mittels dem er in vertikaler Richtung verschiebbar ist.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Vor dem Einguss der Schlacke in die Kokille--4--stellt man den Teil-2b-so ein, dass dessen Stirnfläche die Kanalsohle des Übertrittskanals bildet. Der Kanal ist nun offen.
Anschliessend wird die Schlacke in die Kokille durch den Trichtetransatz --1-- eingefüllt. Nachdem die erforderliche Menge an Schlacke in die Kokille --4-- gefüllt worden ist, wird der Antrieb eingeschaltet und der bewegliche Teil--2b--des Bauteiles nach oben bis zum Absperren der Kanalöffnung am Eingang in die Kokille --4-- verschoben. In dieser Lage bleibt die Vorrichtung bis zur Beendigung des Giessvorganges.
Hienach wird das Gussstück aus der Kokille herausgenommen, der bewegliche Teil--2b-abgesenkt und der Übertrittskanal von der Schlacke gereinigt. Der Prozess der Schlackenzufuhr kann nun wiederholt werden. Der bewegliche Teil --2b-- des Bauteiles kann an seinem Unterteil mit einem Bund versehen sein, der am gesamten Umfang des Querschnittes verläuft. Er dient zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Teiles --2b-- und verhindert ein Durchfliessen von Schlacke.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 weist einen Trichteransatz-l--zum Einguss der Schlacke und einen Bauteil - mit einem Übertrittskanal --3-- auf, welcher den Trichteransatz mit dem Innenraum der auf dem Untersatz --6-- aufgestellten Kokille --4-- verbindet. Wenn der Bauteil--2--die Lage zum Einguss von Schlacke einnimmt, stimmt die Austrittsöffnung des übertrittskanals mit der Öffnung --12-- im Untersatz --6-- überein. Der Bauteil ist gegen den Untersatz --6-- mittels der Einrichtung-11- (Winde bzw.
Feder) andrückbar aber auch zur Reinigung des Übertrittskanals absenkbar.
Die Kolben-Zylindereinrichtung-11--ist auf dem Wagen --10-- befestigt, der mit einem Antrieb --8-- und einer Kolbenstange --9-- ausgestatter ist.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Vor dem Einguss der Schlacke in die Kokille wird der Bauteil-2-- so eingestellt, dass die Austrittsöffnung des Kanals mit der Öffnung --12-- im Kokillenuntersatz --6-- übereinstimmt. Nun wird in den Trichteransatz die vorher eingeschmolzene Schlacke eingegossen, die durch den übertrittskanal --3-- durch die Öffnung --12-- in den Innenraum der Kokille gelangt. Wenn die erforderliche Schlackenmenge in die Kokille eingefüllt ist, wird der Antrieb eingeschaltet, welcher den Wagen --10-- mit der Einrichtung --11-- und dem Bauteil--2--nach links bewegt, und die Austrittsöffnung des übertrittskanals wird mit dem Kokillenuntersatz --6-- abgedeckt. Hiedurch wird die Zufuhr der Schlacke in die Kokille unterbrochen.
In dieser Lage bleibt der Bauteil --2-- bis zur Beendigung des Gusses. Dann wird der Bauteil gesenkt
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und der übertrittskanal von der erstarrten Schlacke gereinigt. Zur gleichen Zeit wird das Gussstück aus der Kokille herausgenommen. Mit Hilfe des Antriebes wird der Bauteil sodann wieder in die Stellung zum Einguss von Schlacke gebracht.
Der Bauteil kann also als Teil des Kokillenuntersatzes oder als Teil der gekühlten Untersatzplatte ausgeführt sein. Er kann auch in den unteren Flansch der Kokille oder gleichzeitig in den Flansch der Kokille und in den Untersatz eingesetzt sein.
Der Antrieb für den Bauteil kann so ausgeführt sein, dass er diesen auf einer andern Bahn bewegt, z. B. ihn in horizontaler Ebene um einen bestimmten Winkel dreht, welcher die überdeckung des Kanals und folglich auch die Unterbrechung der Zufuhr der flüssigen Schlacke in die Kokille gewährleistet.
Die Versuche haben ergeben, dass die Vorrichtung es ermöglicht, die Bildung von seitlichen Vorsprüngen in dem Gussstückunterteil auszuschliessen, eine genauere Dosierung von Schlacke sicherzustellen, sowie zur Anwendung einfacherer Elektroschlackeöfen zum Umschmelzen feststehend angeordneter verzehrbarer Elektroden in der umgekehrt konischen Kokille beizutragen und die Metallverluste in Form von Verschnitt zu senken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum steigenden Giessen von Schlacke in die Kokille einer Elektroschlackeumschmelzanlage für Metall, mit einem Trichteransatz zum Eingiessen der Schlacke und einem Bauteil, der einen an den unteren Teil des Trichterkanals anschliessenden Übertrittskanal zur Kokille aufweist, dadurch gekenn- zeichnet, dass der gesamte Bauteil (2) oder mit ihrer Aussenfläche Abschnitte der Kanalwände bildende Teile (2a. 2b) desselben relativ zur feststehenden Kokille (4) bewegbar ist bzw. sind und hiedurch die Verbindung
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