Verfahren zum StranggieBen von Eisen und Eisenlegierungen. Die Erfindung betrifft, ein Verfahren zum Strang-giessen von Eisen und Eisenlegierun- #Iren unter Verwendung von Durchlaufgiess- formen. Zweck der Erfindung ist, ein Ver fahren zu schaffen, mit dem Stränge aus Eisen und Eisenle;
iernngen erzeugt werden können, die frei von Blasen und Sehwindungs- hohlräumen über dem ganzen Quersehnitt sind.
Zur Erreichung dieses Zweckes soll gemäss der Erfindung dem Giessgut aus der Rand zone so viel Wärme entzogen werden, dass sich eine formfeste Erstarrungsschale bildet, und der Strang soll nach seinem Austritt aus der Kokille mit geringerer Intensität gekühlt werden als innerhalb der Kokille, damit die mit dem Giessgut eingebrachten Gase entwei chen können, bevor der Strangkern erstarrt.
Es ist unerheblich, ob beruhigter oder un- beruhigter Stahl vergossen wird, denn sowohl in dein einen wie in dem andein Fall kann man einen Bolzen oder Barren erhalten, der frei von Blasen oder Sehwindungshohiräumen ist.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren an einem Ausführungsbeispiel er läutert.
Gefrisehter lind in bekannter Weise des oxydierter sehmelzflüssiger Stahl wird zweck- m.ässif- einem Warmhalteofen zugeführt, der einer Stran-giessmasehine vorgeschaltet ist. Unterhalb einer rohrförmigen, mit regelbarer Kühleinriehtung versehenen Durchlaufkokille der Stranggiessmaschine ist in einigem Ab- stand zur letzteren ein mit Kühlmittel gespei ster, tassenförmiger Behälter angeordnet.
Dieser Behälter ist. axial versehiebbar und weist einen ebenfalls axial regelbaren obern Mantelring zur Veränderung der Kühlbedin gungen auf.
Aus dem Warmhalteofen fliesst. das Giess gut. der Stranggiesskokille über einen Vor herd zu, der mit dem Warmhalteofen zweck mässig eine Einheit bildet.
Damit die gege benenfalls auch noch in kleinem Ausmasse vorhandene Schlacke über dem sehmelzflüssi- gen Giessgut des Warmhalteofens nicht in den Vorherd und damit auch in die Stranggiess- kokille gelangt, ist zweckmässig zwischen Vor herd und dem eigentlichen Warmhalteofen eine Trennwand mit Unterlauf angeordnet, so dass nur die sehlackenfreie Metallschmelze 2,
-Lit der Stranggiesskokille über einen Vor herd kann das schmelzflüssige Giessgut durch Düsen oder Düsenrohre oder in einer andern bekannten Weise, z. B. über offenen Rinnen, in denen das Giessgut durch einen Gasschleier vor Oxydation geschützt wird, der Kokille zu geleitet werden.
An Stelle des Vorherdes kann mann auch den Warnlhalteofen kippbar um die Schnauze ausgestalten, was mit bekannten Mitteln mög lich ist. In diesem Falle wird. der Stranggiess- kokille das schmelzflüssige Giessgut bevorzugt über offene, zweckmässig sogar über beheizte Rinnen zugeführt, sofern ein Zähflüssigwer- den des Giessgutes auf dem möglichst kurzen Wege zur Kokille zu befürchten ist.
Auch hier trifft. man durch Anwendung eines Sehlackenabschei@ders beliebiger Raumform Vorsorge dafür, da.ss möglichst keine Schlacke mit dem Giessgut in die Kokille kommt.
Das sehmelzflüssige Giessgut wird im Warmhalteofen oder -tiegel auf einer mög lichst. gleiehmässigen Temperatur gehalten, deren Höhe so bemessen ist, dass dureh etwaigen Temperaturabfall des Giessgutes auf dem Wege von der Warnhaltevorrichtung bis zur Stranggiesskokille dennoch die Stahl schmelze genügend dünnflüssig ist, um Über lappungen an dem entsprechenden Strang zu vermeiden; Lind trotzdem möglichst wenig Wärme dem Giessgut bis zur Erstarrung ent zogen werden muss;
denn bei der niedrigst möglichen Giesstemperatur enthält die giess fertige Stahlschmelze den geringsten Gas gehalt.
Der Erstarrungsvorgang wird nun in der Kokille Lund danach so geleitet, dass durch Wärmeentzug an der Oberfläche das Giess gut zunächst nur in der Randzone erstarrt, dort aber so, dass sieh eine formfeste Schale bildet, die ,stark genug ist, -um sieh von der Kokillenwand möglichst frühzeitig .abheben zu können und dann auch unter dem Druck der .flüssigen Kernzone nicht mehr zu bersten oder durch äussere Kräfte zerbrochen zu wer den.
Während beim Stranggiessen von Leicht metallen darauf hingearbeitet wird, die Kern zone möglichst gleichzeitig mit der Randzone zum Erstarren zu bringen, das heisst mit einem sogen. flachen Lunker zu fahren, soll bei dem vorliegenden. Verfahren der Strang nach seinem Austritt aus der Kokille so schwach gekühlt werden, dass mit. einem tiefen Lunker gefahren wenden kann.. Dadurch wird der Austritt. der nüt dem Giess, -Lit, eingebrach ten Gase gefördert.
Die Praxis hat erwiesen, dass unberuhigter Stahl blasenfrei mit den gleichen Geschwindigkeiten stranggegossen werden kann wie beruhigter Stahl, anschei nend deswegen, weil in der Stranggiesskokille immer nur ein kleiner Teil des Gesamtstran ges zur Erstarrung kommt, so dass die beim unberuhigten Stahl im üblichen Kokillenguss eintretenden, unkontrollierbaren Wechselwir kungen zwischen Kohlenstoff einerseits und Eisen- bzw.
Manganoxydul anderseits nicht in schädlicher Intensität auftreten könnten, selbst wenn durch Seigerungsvorgänge eine Anreicherung dieser Stoffe in der Mitte des Stranggussbloekes eintreten würde. Gleich zeitig werden bei dieseln Vorgehen auch die Seigerungsvorgänge praktiseh unterbunden, was nicht nur wegen der vorhererwähnten MTeehselwirkungen, sondern auch im Hinblick auf eine gute spanlose Verformbarkeit der hergestellten Blöeke oder Barren von Bedeu tung ist.
Infolge der verminderten oder unter bundenen Seigerungen ergeben sieh aLieh noch Vorteile daraus, dass\ die aus solchen Erzeugnissen hergestellten Halbfabrikate korrosionsfester sind im Vergleieh zu andern Halbzeugen, die aus na.eh den sehon bisher bekannten Giessverfahren erzeugten Blöcken fabriziert wurden.
Da. Eisen Lind Eisenlegierungen eine rela tiv hohe Giesstemperatur haben im Vergleich zu den schon bisher strangvergossenen Me tallen. und Legierungen, wie Aluminium, Mes sing Lisw., müssen hierbei die Vorrichtungen aus hochhitzebeständigen Werkstoffen herge stellt werden, die in der Eisenhüttentechnik bereits bekannt sind, beispielsweise Zirkon- ox.#d für Düsen oder Düsenrohre usw. Als Kokillenwerkstoff kommt vorwiegend Kupfer in Betracht.
Die Innenfläche soll zweckmässig keine Querriefen haben und nur in Dureh- laufrichtung des Stranges bearbeitet, minfle- stens gehont, wenn nicht poliert oder ver chromt sein.
Bei der Ausübung des Verfahrens hat. sieh eine Mindestbauhöhe der Kokille von 60 ein als praktisch erwiesen, weil damit auch eine gewisse Betriebssicherheit. gewährleistet ist. Man kann aber auch kürzere oder längere Kokillen verwenden und a.ueli solche ohne Kühlmantel; wenn, man das Kühlmittel auf die Kokille, beispielsweise durch Aufspritzen, einwirken lässt.
Zur Herstellung eines 6"-Bolzens wurde eine Kokille von 600 mm Länge verwendet; die Stahltemperatur im Warmhalteafen be- trug etwa. 1600 C, die Temperatur des Bol zens beim Austritt aus der Kokille etwa 1300 C; die Giessleistung war etwa 6,3 t/h, entsprechend einer Giessgeschwindigkeit von 735 mm/min.
Der Strang durchläuft nach dem Austritt aus der Kokille ein Ausgleichs rohr, dessen Oberfläche durch eine entspre- ehend gesteuerte Kühlung an seiner Aussen- wand auf einer Temperatur von etwa 1300 C gehalten wird, so dass auch die Temperatur der Strangoberfläche bei etwa 1300 C bleibt, und zwar bis zur völligen Erstarrung. Die Sumpftiefe wurde mit 5,5 m gemessen und die Erstarrungszeit mit 7,5 min.
Die Kokille führte auf und ab gehende Bewegungen aus, bei einer Hubhöhe von 28 mm und einer Hub zahl von 12 in der -Minute.
Mit der gleichen Anlage und der gleichen Stahlzusammensetzung kann auch in der Weise #,earbeitet werden, dass man den Strang nach dem Austritt aus der Kokille, z. B. durch Ansprühen mit. Wasser, noch weiter herinterkühlt, z. B. auf etwa 1000 C. Die Sumpftiefe beträgt dann etwa 3,9 m. Wäh rend im ersten Beispielsfall die Erstarrungs- zeit. etwa. 7,5 min beträgt, beträgt sie im zwei ten Fall nur 5,3 min.
Dem Giessgut steht also eine um etwa 40 % geringere Zeitspanne zum Erstarren und zur Ausscheidung der einge schlossenen CTase zur Verfügung.
Das Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich durchgeführt wer den. Im ersteren Fall kann die weitere Unter teilung des Stranges in Verarbeitungslängen durch eine an sich bekannte, gewichtslos auf- gehängte Säge, die sogar vollautomatisch ge steuert werden kann, oder durch autogenes Schneiden, Abquetschen oder in einer andern, sonst bekannten Weise erfolgen. Beim diskon tinuierlichen Verfahren werden nur vorbe stimmte Längen hergestellt, ,die aber gege benenfalls auch noch unterteilt werden kön nen.
Bei diesem Verfahren ist der Abfall an verlorenen Köpfen praktisch Null; es wurde eine Abfallersparnis von 30 % berechnet. Man erzielt auch eine Einsparung an Vor richtungen. Ferner kann man mit Hilfe des Verfahrens auch solche Formate giessen, die, ohne über die bekannte Vorblockstrasse zu laufen, mit Hilfe billigerer Maschinen ver formbar sind.
Dabei vermindern sich die an- teiligen gokillenkosten ganz erheblich gegen über bekannten Giessverfahren.