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Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING INGOTS OR STRANDS OF METAL BY MELTING ELECTRODES IN AN ELECTROCONDUCTIVE SLAG BATH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/040726
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing metallic ingots or strands, especially from steel and Ni and Co based alloys, by melting self-consuming electrodes in an electroconductive slag bath, using an alternating current or a direct current in a short water-cooled mould which opens downwards, via which an electric contact can be produced for the slag bath. The supplied melt current is passed via the consumable electrode, the bottom plate, the remelt ingot and the melting bath, and optionally at least one electroconductive element of the mould, to the slag bath. The current distribution can be regulated in a controlled manner and the return circuit of the melt current passes back via at least one other electroconductive element of the mould, which is electrically isolated in relation to a first part of the mould which forms the remelt ingot. The proportion of the entire melt current supplied via the bottom plate is selected between 0 and 100 %. The device for carrying out said method uses a short, water-cooled mould having a bottom plate for creating a remelt ingot, and having at least one electroconductive element which is provided in the region of the slag bath. Said element is isolated in relation to the lower region of the mould, which forms the remelt ingot, and/or in relation to other electroconductive elements.

Inventors:
HOLZGRUBER WOLFGANG (AT)
HOLZGRUBER HARALD (AT)
MEDOVAR LEV (UA)
LANTSMAN IZRAIL (UA)
Application Number:
PCT/EP2001/013012
Publication Date:
May 23, 2002
Filing Date:
November 09, 2001
Export Citation:
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Assignee:
INTECO INT TECHN BERATUNG (AT)
HOLZGRUBER WOLFGANG (AT)
HOLZGRUBER HARALD (AT)
MEDOVAR LEV (UA)
LANTSMAN IZRAIL (UA)
International Classes:
B22D11/041; B22D23/10; C22B9/18; C22B9/187; (IPC1-7): C22B9/18; B22D23/10
Foreign References:
DE19614182C11997-07-31
FR2447972A11980-08-29
US4291744A1981-09-29
EP0786531A11997-07-30
DE2942485A11981-04-30
Attorney, Agent or Firm:
Hiebsch, Gerhard F. (Hiebsch Peege Behrmann Heinrich - Weber - Platz 1 Singen, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen von Blöcken oder Strängen aus Metall, insbesondere aus Stählen sowie Niund CoBasislegierungen, durch Abschmelzen selbstverzeh render Elektroden in einem elektrisch leitenden Schlackenbad unter Verwendung von Wechseloder Gleichstrom in einer kurzen, nach unten offenen was sergekühlten Kokille, über welche ein Stromkontakt zum Schlackenbad herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zugeführte Schmelzstrom sowohl über die Ab schmelzelektrode als auch über die Bodenplatte, den Umschmelzblock und den Schmelzsumpf sowie gegebenen falls mindestens ein stromleitendes Element der Ko kille in das Schlackenbad eingeleitet wird, wobei die Stromverteilung kontrolliert einstellbar und die Rückleitung des Schmelzstroms über mindestens ein weiteres, gegenüber einem allfälligen ersteren sowie gegen den den Umschmelzblock formenden Teil der Ko kille elektrisch isoliertes stromleitendes Element der Kokille rückführbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Bodenplatte zugeführte Anteil des gesamten zugeführten Schmelzstroms zwischen 0 und 100 % gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Abschmelzelektrode zugeführte An teil des gesamten zugeführten Schmelzstroms zwischen 0 und 100 % gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der über das mindestens eine stromleitende Ele ment der Kokille zugeführte Anteil des gesamten zuge führten Schmelzstroms zwischen 0 und 100 % gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Gleichstrom die Zuleitung zu Elektrode und/oder Bodenplatte und Block als Kathode geschaltet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gebildete Block kontinuier lich aus der Kokille abgezogen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gebildete Block schrittweise aus der Kokille abgezogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gebildete Block feststeht und die Kokille kontinuierlich angehoben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gebildete Block feststeht und die Kokille schrittweise angehoben wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille eine oszillierende Bewegung ausführt.
11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass nach jedem Hubschritt unmittelbar ein Gegenhubschritt in entgegengesetzter Richtung an schließt, wobei die Hublänge des Gegenhubschritts höchstens 60 % der Hublänge des vorangegangenen Hub schritts beträgt.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei nem der voraufgehenden Patentansprüche, unter Verwen dung einer kurzen wassergekühlten Kokille (10) mit Bodenplatte (14) zum Aufbau eines Umschmelzblocks (30) sowie mit zumindest einem im Bereich des Schlackenbads (24) vorgesehenen stromleitenden Ele ment (18, 18a), das gegenüber dem unteren, den Um schmelzblock (30) formenden Bereich (20) der Kokille (10) und/oder gegen andere stromleitende Elemente isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu leitung (32,32a) des Schmelzstroms von mindestens einer Stromquelle (36,36a) sowohl zur Abschmelzelek trode (28) als auch zur Bodenplatte (14) sowie gege benenfalls zu einem stromleitenden Element (18a) der Kokille (10) geführt wird, dass die Stromverteilung zwischen den Zuleitungen kontrolliert einstellbar ist, und dass die Rückleitung (35) zu der mindestens einen Stromquelle oder Schmelzstromversorgung (36, 36a, 36b) von mindestens einem stromleitenden Element (18a) der Kokille (10) erfolgt, welches gegenüber dem zumindest einen anderen stromleitenden Element (18a) sowie gegen den den Umschmelzblock (30) formenden Teil (20) der Kokille (10) elektrisch isoliert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder drei voneinander unabhängig regelbare Stromquellen oder Stromversorgungen (36,36a, 36b) verwendet werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (36) einerseits an ein stromlei tendes Element (18) der Kokille (20) angeschlossen sowie anderseits mit der Abschmelzelektrode (28) und mit der Bodenplatte (14N verbindbar ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest zwei Stromquellen (36,36a) einerseits an ein stromleitendes Element (18) der Ko kille (10) angeschlossen sind sowie andernends die eine der Stromquellen (36a) mit einem anderen strom leitenden Element (18,) der Kokille und die andere Stromquelle (36) mit der Abschmelzelektrode (28) und mit der Bodenplatte (14) verbindbar ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest die Stromquellen (36,36a, 36b) einerseits an ein stromleitendes Element (18) der Kokille (10) angeschlossen sind sowie anderseits eine der Stromquellen (36) mit der Abschmelzelektrode (28), eine weitere Stromquelle (36b) mit der Boden platte (14) und eine weitere Stromquelle (36a) mit einem anderen stromleitenden Element (18a) der Ko kille verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, da durch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der Strom stärken zwischen den einzelnen Zuleitungn (31, 31. a, 32,32a) durch regelbare Widerstände (42,42a) ein stellbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (42,42a) in der Leitung (32, 32a) für die Abschmelzelektrode (28) und für die Bo denplatte (14) angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, dass bei Verwendung von drei Stromquellen oder Stromversorgungen (36,36a, 36b) diese an die drei Phasen eines Drehstromnetzesangeschlossen sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, da durch gekennzeichnet, dass als Schmelzstromversorgung Gleichrichteranlagen vorgesehen sind.
Description:
BESCHREIBUNG VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN VON BLÖCKEN ODER STRÄNGEN AUS METALL DURCH ABSCHMELZEN VON ELEKTRODEN IN EINEM ELEKTRO-SCHLACKENBAD

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Blöcken oder Strängen aus Metall--insbesondere aus Stäh- len sowie Ni-und Co-Basislegierungen--durch Abschmelzen selbstverzehrender Elektroden in einem elektrisch leitenden Schlackenbad unter Verwendung von Wechsel-oder Gleichstrom in einer kurzen, nach unten offenen wassergekühlten Ko- kille, über welche ein Stromkontakt zum Schlackenbad her- stellbar ist. Zudem erfasst die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Beim Erzeugen von Umschmelzblöcken nach dem Verfahren des Elektroschlacke-Umschmelzens in Standkokillen--aber auch in kurzen Gleitkokillen--ist es üblich, je nach der Sei- gerungsanfälligkeit der umgeschmolzenen Legierung eine Ab- schmelzrate in Kilogramm (kg) je Stunde einzustellen, die bei Rundblöcken zwischen 70 % und 110 % des Blockdurchmes- sers in Millimetern (mm) beträgt. Bei vom Rundquerschnitt abweichenden Blockformen, wie Quadrat-oder Flachformaten kann mit einem äquivalenten Durchmesser gearbeitet werden, der sich aus dem Querschnittsumfang dividiert durch die Zahl g (Pi) errechnet. Der untere Bereich wird vor allem bei stark seigernden Legierungen--wie Werkzeugstählen oder hochlegierten Nickel Basislegierungen--angewendet, bei welchen zur Vermeidung von Seigerungen ein flacher Me- tallsumpf angestrebt wird. Der Wert von 70 % kann beim kon- ventionellen ESU-Verfahren aber kaum unterschritten werden, da dann die Leistungszufuhr von der Abschmelzelektrode in das Schlackenbad sehr stark reduziert werden muss, was eine niedrige Temperatur des Schlackenbads und in weiterer Folge eine schlechte, oft rillige Oberfläche des Umschmelzblocks zur Folge hat. Bei zu niedriger Leistungszufuhr zum

Schlackenbad bildet sich dann vielfach auch ein dicker Schlackenmantel zwischen Block und Kokille, was wiederum die Wärmeabfuhr von der Blockoberfläche behindert, so dass der erwünschte flache Schmelzsumpf wiederum nicht erzielt werden kann. Andererseits kann aber auch bei wenig seige- rungsempfindlichen Stählen und Legierungen ein Wert von 110 % beim konventionellen Elektroschlackeumschmelzen, dem sog.

ESU-Verfahren, nicht überschritten werden, da sonst die Überhitzung des Schlackenbads zusammen mit der erhöhten Abschmelzrate einen für Umschmelzblöcke unzulässig tiefen Schmelzsumpf und damit eine unerwünscht grobe Blockstruktur -- verbunden mit Seigerungen--zur Folge hat. Wie aus dem oben Gesagten leicht zu erkennen ist, sind beim konven- tionellen ESU-Verfahren, bei welchem der Schmelzstrom über die Abschmelzelektrode in das Schlackenbad geleitet sowie über den umgeschmolzenen Block und die Bodenplatte wieder abgeleitet wird, die Schlackenbadtemperatur und die Ab- schmelzrate--und im Zusammenhang damit Sumpftiefe sowie Ausbildung der Oberfläche--eng miteinander verknüpft und können nicht unabhängig voneinander sowie getrennt kon- trolliert und gesteuert werden.

Beim Herstellen von Umschmelzblöcken großen Durchmessers mit 1000 mm und darüber zeigt sich, dass die Einhaltung der oben angeführten gewünschten niedrigen Abschmelzraten vor allem bei Verwendung von Abschmelzelektroden großen Durch- messers, entsprechend 65 bis 85 % des Kokillendurchmessers, zu einer zu niedrigen Schlackenbadtemperatur führt, die ih- rerseits dann eine schlechte, oftmals rillige Oberfläche am Umschmelzblock zur Folge hat. Erhöht man in diesem Fall die Leistungszufuhr zum Schlackenbad, so hat dies zwar eine Verbesserung der Blockoberfläche zur Folge, gleichzeitig erhöht sich dadurch aber die Abschmelzrate über die zuläs- sige Grenze, was zu einem tieferen Schmelzsumpf und ungün- stiger Erstarrung führt. Zu dieser Erhöhung der Abschmelz- rate bei erhöhter Leistungszufuhr zum Schlackenbad kommt es deshalb, weil die Abschmelzelektrode einerseits der Ener- giezufuhr zum Schlackenbad dient, andererseits aber umso

rascher abschmilzt, je mehr man die Energiezufuhr zum Schlackenbad erhöht. Die Elektrode muss dann mit der Ge- schwindigkeit in das Schlackenbad nachgeführt werden, mit der sie abschmilzt. Würde die Abschmelzelektrode nicht nachgeführt, so würde sie bis knapp oberhalb der Schlacken- badoberfläche abschmelzen, womit der elektrische Kontakt und damit die Leistungszufuhr zum Schlackenbad unterbrochen wären. Der Umschmelzprozess käme somit zum Erliegen.

Ein anderer Weg, die Schlackenbadtemperatur zu erhöhen, be- steht darin, Elektroden kleineren Durchmessers umzuschmel- zen. In diesem Fall ist die in das Schlackenbad eintau- chende Stirnfläche der Elektrode kleiner, so dass ein ver- gleichsweise heißeres Schlackenbad benötigt wird, um die erwünschte Abschmelzrate zu erreichen. Mit dieser Maßnahme kann zwar vielfach eine Verbesserung der Blockoberfläche erreicht werden, jedoch führt die Verwendung von Elektroden kleinen Durchmessers zu einer erhöhten Wärmekonzentration im Zentrum des Blockes, was einen V-förmig vertieften Sumpf mit erhöhter Seigerungsneigung zur Folge haben kann.

All die o. a. Schwierigkeiten hängen ursächlich damit zu- sammen, dass einerseits die Abschmelzrate der Elektrode durch die über die Elektrode dem Schlackenbad zugeführte Energie kontrolliert wird und anderseits eben diese Ener- giezufuhr auch ausreichend sein muss, um den Schmelzsumpf bis zu seinem Rand hin ausreichend flüssig zu halten und ein zeitweiliges Fortschreiten der Erstarrung über den Me- niskus des Schmelzsumpfes hinweg sicher zu verhindern.

Kommt es nämlich aufgrund einer zu niedrigen Temperatur des Schlackenbades zeitweilig zu einem derartigen Erstarrungs- fortschritt über den Meniskus hinweg, so hat dies die Aus- bildung einer für die Weiterverarbeitung der Blöcke ungün- stigen rilligen Oberfläche zur Folge.

Industrielle Elektroschlacke-Umschmelzanlagen werden heute praktisch ausschließlich mit Wechselstrom betrieben, obwohl Wechselstromanlagen bei hohen Stromstärken, wie sie beim

Elektroschlacke-Umschmelzen üblich sind, nicht unerhebliche Wirk-und Blindverluste zur Folge haben. Diese Nachteile werden aber in Kauf genommen, da bei Verwendung von Wech- selstrom sowohl gute metallurgische Ergebnisse als auch ak- zeptable Energieverbrauchszahlen erreicht werden. Bereits zu Beginn der technischen Anwendung des ESU-Verfahrens wurde versucht, das Verfahren mit Gleichstrom zu betreiben.

Dabei zeigte sich bei der bei konventionellen ESU-Anlagen üblichen Leitungsführung des Schmelzstroms über Elektrode, Schlackenbad und Block und Bodenplatte, dass unabhängig von der Schaltung der Anlage das flüssige Metall immer entweder an der Elektrodenspitze oder im Schmelzsumpf sowohl die Ka- thode als auch die Anode bildete. Grundsätzlich wäre es er- strebenswert, das flüssige Metall als Kathode zu schalten, da an der Kathodengrenzfläche der Ablauf metallurgischer Feinungsreaktionen, wie der Abbau von Sauerstoff und Schwe- fel begünstigt werden. Andererseits wird an der Kathode beim Stromübergang nur wenig Wärme frei, da dort aufgrund der Ansammlung äußerst beweglicher kleiner Kationen der Übergangswiderstand gering ist. An der Anode, wo sich große, schwer bewegliche Anionen ansammeln, ist der Über- gangswiderstand für den elektrischen Strom und damit die Energieausbeute zwar groß, es muss aber mit der Aufnahme von Anionen, wie Sauerstoff, Schwefel etc. aus der Schlacke gerechnet werden, was eine Verschlechterung der Güte des umgeschmolzenen Metalls zur Folge hat. Im Gegensatz dazu ändert sich beim Umschmelzen mit Wechselstrom ständig die Polarität der Grenzfläche, sowohl an der Elektrodenspitze als auch an der Phasengrenze zwischen Schlacke und Schmelz- sumpf mit der Frequenz des verwendeten Wechselstroms. Dies führt einerseits zu einer relativ guten Stromausnützung für das Abschmelzen des Elektrodenmetalls sowie andererseits zu guten metallurgischen Ergebnissen, da das ständige Ändern der Polarität an den Phasengrenzflächen das Erreichen des thermodynamischen Gleichgewichtszustandes begünstigt. Wenn es jedoch gelingt, alle auftretenden Phasengrenzen zwischen Metall und Schlacke als Kathode zu schalten, so ist grund-

sätzlich eine weitere Verbesserung der metallurgischen Er- gebnisse zu erwarten.

Der EP 786 521 B1 der Anmelderin ist ein Verfahren zum Elektroschlackeumschmelzen zu entnehmen, bei welchem durch Abschmelzen von Elektroden vergleichsweise großen Durch- messers höhere Abschmelzraten als beim konventionellen Elektroschlackeumschmelzen eingestellt werden. Bei dem be- schriebenen Verfahren kann die Rückleitung eines Teils des Schmelzstroms über in der Kokillenwand eingebaute stromlei- tende Elemente erfolgen. Die Anordnung führt zu einer Auf- teilung der Rückleitungsströme verkehrt proportional zu den Gesamtwiderständen eingesetzter Leiterschleifen.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die Abschmelzrate der Elektrode unabhängig von der Temperatur des Schlackenbades kontrollieren zu kön- nen und gleichzeitig eine gute Blockoberfläche sicherzu- stellen. Zudem soll bei Verwendung von Gleichstrom sowohl die Stirnfläche der Abschmelzelektrode als auch die Ober- fläche des Schmelzsumpfs als Kathode geschaltet werden kön- nen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches ; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildun- gen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kom- binationen aus zumindest zwei der in dr Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.

Die Lösung der oben umrissenen Aufgabe gelingt in überra- schen einfacher Weise, wenn für das Umschmelzen selbstver- zehrender Elektroden unter Schlacke eine an sich bekannte Kokille mit in die Kokillenwand im Bereich des Schlackenba- des eingebauten und gegen den unteren, den Umschmelzblock formenden Teil der Kokille, elektrisch isolierten stromlei- tenden Elementen verwendet wird, wobei diese bei Verwendung von mindestens zwei derartigen stromleitenden Elementen auch gegeneinander isoliert sein können. Damit wird es mög-

lich, über die stromleitenden Elemente in der Kokillenwand dem Schlackenbad Energie zuzuführen bzw. auch aus diesem abzuführen und dieses unabhängig von der Stromzu-bzw.-ab- fuhr über die Elektrode oder den Block zu beheizen, so dass der Metallsumpf bis zum Rand über den Meniskus hinweg flüs- sig gehalten werden kann. Anderseits kann die Abschmelzrate der verzehrbaren Elektrode in einfacher Weise durch die Vorschubgeschwindigkeit gesteuert werden, mit der sie in das überhitzte Schlackenbad nachgeschoben wird. Die er- zielbare Abschmelzrate wird dabei umso höher sein, je grö- ßer die Stirnfläche und die Eintauchtiefe der in das Schlackenbad eintauchenden Elektrode und je höher dessen Temperatur ist. Dabei kann die Abschmelzelektrode völlig stromlos sein. Es ist aber auch möglich, einen Teilstrom über die Elektrode zu führen. Hier kann es von Interesse sein, wenn der über die Elektrode geführte Teilstrom ein Gleichstrom ist, der so geschaltet ist, dass die Elektrode den negativen Pol bildet, also die Kathode ist. Auch der Blocksumpf kann grundsätzlich stromlos bleiben oder aber mit einem Teilstrom beaufschlagt werden. Bei Verwendung von Gleichstrom ist auch beim Blocksumpf eine Schaltung als Ka- thode aus den oben genannten Gründen von Interesse. Werden Block und Elektrode als Kathode geschaltet, so kann die Rückleitung über als Anode geschaltete stromleitende Ele- mente in der Kokille erfolgen.

Die im unteren Teil der Kokille geformten Umschmelzblöcke können aus dieser entweder nach unten abgezogen werden oder die Kokille wird in der Weise angehoben, wie der auf einer Bodenplatte stehende Block wächst.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfah- ren zum Herstellen von Blöcken oder Strängen aus Metallen, insbesondere aus Stählen sowie Ni-und Co-Basislegierungen durch Abschmelzen selbstverzehrender Elektroden in einem elektrisch leitenden Schlackenbad in einer kurzen, nach unten offenen wassergekühlten Kokille mit in die Kokillen- wand eingebauten stromleitenden Elementen, über welche in

an sich bekannter Weise ein Stromkontakt zum Schlackenbad herstellbar ist, wobei der zugeführte Schmelzstrom sowohl über den Umschmelzblock und den Schmelzsumpf sowie gegebe- nenfalls zumindest ein stromleitendes Element der Kokille in das Schlackenbad eingeleitet werden kann, wobei die Rückleitung des Schmelzstroms über mindestens ein stromlei- tendes Element der Kokille erfolgt, das gegenüber einem allfälligen ersteren sowie auch den den Umschmelzblock for- menden Teil der Kokille elektrisch isoliert ist. Zudem hat es sich als günstig erwiesen, dass der Anteil über die Ab- schmelzelektrode zugeführten Stroms bei 0 bis 100 % des ge- samten zugeführten Schmelzstroms liegen kann.

Dieses hier vom Prinzip her geschilderte erfindungsgemäße Verfahren kann in vielfacher Weise an die Erfordernisse des Betreibers angepasst werden.

So kann beispielsweise die kurze, stromleitende Kokille fest in eine Arbeitsbühne eingebaut sein und der Umschmelz- block nach unten abgezogen werden.

Es kann aber auch der Block auf einer feststehenden Boden- platte aufgebaut und die Kokille in der Weise angehoben werden, wie der Block anwächst. Das Abziehen des Blockes bzw. Anheben der Kokille können kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.

Ferner besteht die Möglichkeit, die Kokille oszillieren zu lassen, was insbesondere bei einem kontinuierlichen Block- abzug von Interesse sein kann.

Im Falle einer schrittweisen Blockabzugs-oder Kokillenhub- bewegung kann zusätzlich an jeden Hubschritt unmittelbar ein Gegenhubschritt anschließen, wobei dessen Schrittlänge bis zu 60 % der Schrittlänge des Abzugshubschrittes betra- gen kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ; diese zeigt in : Fig. 1, 2,4 : jeweils einen Längsschnitt durch eine Gießeinrichtung für Metalle mit Ko- kille ; Fig. 3 : einen vergrößerten Schnitt durch Fig. 2 nach deren Linie III-III.

Einer wassergekühlten Kokille 10 mit hohlem ringförmigem Kokillenkörper 12 ist gemäß Fig. 1 von unten her eine-- ihrerseits hohle--Bodenplatte 14 zugeordnet, deren Außen- durchmesser geringfügig kürzer ist als der Innendurchmesser d der Kokille 10 ; die Bodenplatte 14 kann zum Anfahren der Anlage soweit in die Kokillenöffnung bzw. den Kokillenin- nenraum 11 der Höhe h eingeschoben werden, bis sie unmit- telbar unterhalb der Oberkante 13 des Kokillenhohlkörpers 12 verläuft.

Auf der Oberkante 13 ruht ein ringartiges Isolierelement 16 und auf diesem ein--ebenfalls ringartig und/oder aus meh- reren Teilen ausgebildetes-stromleitendes Element 18 ; letzteres ist von den--den Strom nicht leitenden--Iso- lierelementen 16 gegen den wassergekühlten unteren Bereich 20 der Kokille 10 elektrisch isoliert und nach oben hin durch ein oberes Isolierelement 16a von einem seinerseits wassergekühlten Hohlring 22 als oberem Bereich getrennt.

Für die erfindungsgemäße Verwendung der hier beschriebenen Anlage ist das obere Isolierelement 16a allerdings nicht zwingend erforderlich.

Auf der Bodenplatte 14 lagert--unterhalb eines Schlacken- bades 24 sowie eines von diesem überdeckten Sumpfes 26-- ein durch ein Umschmelzverfahren mit selbstverzehrbarer Elektrode 28 erzeugter, in jenem wassergekühlten unteren

Bereich 20 der Kokille 10 geformter Umschmelz-oder Vor- block 30. Um den Prozess zu starten, kann beispielsweise flüssige Schlacke in den von der Kokille 10 und der Elek- trode 28 begrenzten Kokillenspalt gegossen werden, bis der Schlackenspiegel 25 des entstehenden Schlackenbades 24 etwa die Oberkante des Stromleitelements 16a erreicht hat.

Die Zuleitung des Schmelzstroms zum Schlackenbad 26 von ei- ner Wechsel-oder Gleichstromquelle 36 erfolgt--je nach Stellung von Hochstromkontakten 38 und 39--in Hochstrom- leitungen 32,32a entweder nur über die Elektrode 28 oder nur über die Bodenplatte 14, den Umschmelzblock 30 und den Schmelzsumpf 24 oder aber über Elektrode 28 und Bodenplatte 14 gleichzeitig, wobei die Anteile des über die Elektrode 28 und die Bodenplatte fließenden Stroms durch regelbare Widerstände 42,42a oder andere in der Wirkung vergleich- bare Vorrichtungen nach Wunsch eingestellt werden können.

Die Rückleitung des gesamten Schmelzstroms erfolgt bei die- ser Anordnung ausschließlich über das in die Kokillenwan- dung eingebaute stromleitende Element 18 und eine dieses mit der Stromquelle 36 verbindenden Rückleitung 35.

Bei einer anderen Anordnung nach Fig. 2 ist die Kokille 10 mit mindestens zwei durch Isolierelemente 16,16a sowohl gegeneinander als auch gegen den unteren Bereich 20 der Ko- kille 10 und--hier zwingend--gegen den oberen Bereich 22 der Kokille 10, nämlich jenen Hohlring 12, isolierten Stromleitelementen 18., 18a ausgerüstet. Fig. 3 lässt dazu zwei jeweils teilkreisförmige Stromleitelemente 18,18a er- kennen, die durch--mit ihnen einen Ring bildende--ent- sprechend geformte Isolierelemente 16b voneinander getrennt sind ; werden--wie hier beschrieben--zwei oder mehrere auf verschiedenen Potentialen liegende Stromleitelemente 18,18a benötigt, so können diese insbesondere bei Kokillen 10 mit um eine Längsachse A gelegten kreisförmigem Quer- schnitt auch kreisförmig als Ring ausgebildet und überein- ander angeordnet werden sowie durch die dazwischen angeord-

neten--ebenfalls ringförmigen--Isolierelemente 16 ge- geneinander isoliert sein.

Hier besteht die Möglichkeit, die Stromzuleitung zwischen Kokille 10 und Stromquelle von zwei Wechsel-oder Gleich- stromquellen 36,36a an nur eines der stromleitenden Ele- mente 18 oder 18a anzulegen. Diese auf unterschiedlichem Potential liegenden stromleitenden Elemente 18,18a können dabei--jeweils gegeneinander isoliert--über den Umfang der Kokille 10 auf mehrere Einzelelemente aufgeteilt sein.

Die Rückleitung des Stroms mag dann über das jeweils andere stromleitende Element 18a oder 18 erfolgen.

Von der in Fig. 2 rechten Stromquelle 36 kann Strom je nach Stellung der Hochstromschalter 38,39 entweder nur über die Elektrode 28 durch Leitung 32 oder nur über Bodenplatte 14 samt Block 30 durch Leitung 32a oder über beide gemeinsam in das Schlackenbad 26 geführt werden. Bei Zuleitung über Bodenplatte 14 und Block 30 gemeinsam kann die Aufteilung des Stroms durch regelbare Widerstände 42,42a eingestellt werden. Die Rückführung kann dann über eines der beiden stromleitenden Elemente--hier 18--der Kokille 10 und Rückleitung 35 erfolgen. Von Rückleitung 35 führt eine Zweigleitung 37 zur linken Stromquelle 36a, die anderseits durch eine Leitung 31 an das stromleitende Element 18a an- geschlossen ist. Wenn es sich bei der Stromquelle 36 um eine Gleichstromquelle handelt, so besteht die Möglichkeit, Elektrode 28 und Block 30 als Kathode zu schalten.

Werden--wie hier beschrieben--zwei oder mehrere auf verschiedenen Potentialen liegende stromleitende Elemente 18,18a benötigt, so können diese insbesondere bei Kokillen 10 mit kreisförmigem Querschnitt auch kreisförmig als Ring ausgebildet und übereinander angeordnet werden und durch dazwischen angeordnete, ebenfalls ringförmige Isolierele- mente gegeneinander isoliert sein.

In Fig. 4 ist eine Anordnung zur Durchführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens mit drei parallel angeordneten, ge- trennt regelbaren Schmelzstromversorgungen oder Stromquel- len 36,36a, 36b dargestellt. Dabei ist beispielsweise die Zuleitung von der in Fig. 4 linken Schmelzstromversorgung 36b zur Bodenplatte 14 und dem Umschmelzblock 30 über Lei- tung 31a, die Zuleitung von der mittleren Schmelzstromver- sorgung 36a zu mindestens einem stromleitenden Element 18a über Leitung 31 und die Zuleitung von der rechten Schmelz- stromversorgung 36 zur Abschmelzelektrode 28 über Leitung 32 geführt. Eine gemeinsame Rückleitung wird von mindestens einem weiteren, gegenüber dem ersteren und gegenüber dem unteren und dem oberen Bereich 20 bzw. 22 der Kokille 10 isolierten stromleitenden Element 18 zu den drei Stromver- sorgungen 36,36a, 36b zurückgeführt. Die einzelnen Strom- kreise können über Hochstromschalter 41,41a, 41b in Rück- leitung 35 bzw. Zweigleitungen 37a, 37b unterbrochen wer- den. Diese Anordnung ermöglicht unterschiedliche Arbeits- weisen. Werden als Schmelzstromversorgungen drei parallel geschaltete Wechselstromquellen 36,36a, 36b verwendet, so können über jede der Zuleitungen 32,31,31a unabhängig einstellbare Ströme gefahren werden.

Die drei Stromversorgungen oder Stromquellen'36, 36a, 36b können beispielsweise aber auch an die drei Phasen einer Drehstromversorgung angeschlossen werden, wobei die Rück- leitung zum Sternpunkt geführt wird. Damit wird es möglich, im Schlackenbad und Metallsumpf eine durch das Drehfeld in- duzierte Rührbewegung aufzubauen. Es ist aber auch möglich, Elektrode 28 und Bodenplatte 14 als Kathode zu schalten, wenn als Stromquellen oder Schmelzstromversorgungen 36 und 36b Gleichstromquellen verwendet werden, wobei die einzel- nen Stromstärken unabhängig voneinander eingestellt und ge- regelt werden-können. Als Stromversorgung 36a kann dann eine Wechselstromquelle eingesetzt werden, die über die stromleitenden Elemente 18,18a der Kokille 10 für eine ef- fiziente Beheizung des Schlackenbad 24 sorgt.

Durch Auswechseln der Elektroden 28 können in den erfin- dungsgemäßen Anlagen--unabhängig von der Elektrodenlänge --auch lange Umschmelzblöcke hergestellt werden.

Die Elektrode 28 und das Schlackenbad 24 können durch hier nicht dargestellte gasdichte Hauben, die auch gegen den Ko- killenflansch abdichtbar sind, gegen Luftzutritt geschützt werden. Damit kann das Umschmelzen unter kontrollierter At- mosphäre und Ausschluss des Luftsauerstoffs stattfinden, womit auch die Herstellung höchstreiner Umschmelzblöcke 30 ermöglicht und ein Abbrand sauerstoffaffiner Elemente ver- hindert wird.