DE1433546C - Process for producing a void-free, calmed or partially calmed steel - Google Patents

Description

so besteht die Gefahr, daß diese Blasen durch das Einsetzen der Blöcke im Tiefofen freigelegt werden und oxydieren. Die Folge ist rissig anfallendes Walzmaterial mit erheblichem Putzanfall. Besonders nachteilig ist dies für Walzgut — insbesondere für Knüppel —, das für Warmstauch- und Schmiedezwecke verwendet wird. In diesem Falle führen auch die dicht unterhalb der Oberfläche oder die in der Randschicht liegenden Blasen und Blasenreste zu Rissen im Walzgut. Derartiges Walzgut ist nicht verwendbar. so there is a risk that these bubbles will be exposed by inserting the blocks in the soaking furnace and oxidize. The result is cracked rolling stock with a considerable amount of plaster. Especially This is disadvantageous for rolling stock - especially for billets - that for hot upsetting and forging purposes is used. In this case, those just below the surface or those in the Bubbles lying on the edge layer and residual bubbles form cracks in the rolling stock. Such rolling stock cannot be used.

Ein Verfahren zur Herstellung von Metallgußstücken, bei denen die Bildung von Lunkern und Einfallstellen verhindert werden soll, ist nach der schweizerischen Patentschrift 341949 bekannt. Bei dieser Patentschrift handelt es sich im wesentlichen darum, durch Zuführung eines in der Schmelze lös- ! liehen Gases die Ausbildung .kleiner Gasblasen an J Stelle grober Poren zu erreichen. Gleichzeitig soll j durch das Einbringen von Gas in die Schmelze der j Guß durch Herausspülen von Verunreinigungen ■■K korrosionsfester gemacht, der Entmischung von Let--' gierungsbestandteilen entgegengewirkt und ferner die • anfallenden Gußstücke möglichst formgetreu, glatt j und praktisch frei von Schwundspannungen hergestellt werden. Die Lehre dieser Patentschrift erlaubt ! es jedoch nicht, in dem Gußstück eine blasenfreie Randschicht zu erzielen. Zudem soll nach den Weisungen der in Rede stehenden Patentschrift als einzubringendes Gas in erster Linie Wasserstoff verwendet werden, wobei in dem Gußstück der molekular ausgeschiedene Wasserstoff durch Bildung kleiner Bläschen die Bildung von Lunkern und groben Poren verhindern soll. In Stahlgußstücken enthaltener gasförmiger Wasserstoff besitzt jedoch die äußerst nachteilige Eigenschaft, beim Auswalzen oder bei Anwendung anderer Verformungsverfahren in Lösung zu gehen, wenn die Gasblasen infolge der Verformung zusammengedrückt werden. Der gelöste Wasserstoff scheidet sich nach Beendigung des Verformungsvorgangs langsam aus, und zwar mit der Folge, daß Kristallverspannungen, Versprödung und Flockenbildung auftreten. Die Lehre dieser schweizerischen Patentschrift ist daher für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahles nicht anwendbar.A process for the production of metal castings in which the formation of cavities and Sink marks are to be prevented, is known from Swiss Patent 341949. at this patent is essentially a matter of supplying a melt-soluble ! lent gas to achieve the formation of small gas bubbles in place of coarse pores. At the same time should j by introducing gas into the melt of j casting by flushing out impurities ■■ K made more corrosion-resistant, the segregation of Let-- ' alloy constituents counteracted and also the • resulting castings as true to shape as possible, smooth j and can be produced practically free from shrinkage stresses. The teaching of this patent specification allows ! however, it is not possible to achieve a bubble-free surface layer in the casting. In addition, according to the instructions the patent in question primarily uses hydrogen as the gas to be introduced The molecularly separated hydrogen is formed in the casting small bubbles should prevent the formation of cavities and coarse pores. In steel castings However, the gaseous hydrogen contained has the extremely disadvantageous property when rolling or to go into solution when using other deformation processes if the gas bubbles as a result of the Deformation to be compressed. The dissolved hydrogen separates after the deformation process has ended slowly, with the result that crystal tension, embrittlement and flake formation occur. The teaching of this Swiss Patent specification is therefore not applicable to the production of a steel according to the invention.

Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 900459 ein Verfahren zum Herstellen eines reinen Stahles, insbesondere eines beruhigten hochgekohlten Thomas-Stahls, der arm an Einschlüssen und Seigerungen ist und ein feinkörniges Gefüge besitzt, bekannt, bei dem gasbildende Zusatzstoffe der Stahlschmelze beigegeben werden. Durch die Zugabe gasbildender Zusatzstoffe, die beispielsweise Kohlenstoff enthalten, sollen im wesentlichen die Verunreinigungen an die Badoberfläche gerissen werden, und zudem sollen die nicht vergasten Zusatzstoffe im Stahlbad Keime zur Erzielung eines feinkörnigen Stahlgefüges bilden sowie zusätzlich noch die Desoxydation im Stahlbad fördern.Furthermore, from the German patent specification 900459 a method for producing a pure Steel, especially a calmed high-carbon Thomas steel that is poor in inclusions and segregation is and has a fine-grain structure, known in the gas-forming additives of the molten steel be added. By adding gas-forming additives such as carbon contain, the impurities should essentially be torn to the bath surface, and In addition, the non-gasified additives in the steel bath should germs to achieve a fine-grained Form the steel structure and also promote deoxidation in the steel bath.

Dieses Verfahren ist jedoch nicht dazu geeignet, bei teilweise oder vollständig beruhigt vergossenen Stählen einen lunkerfreien Block mit blasenfreier Randschicht herzustellen, da die Zugabe der gasbildenden Zusatzstoffe bereits in die Gießpfanne oder aber während des Eingießens in die Blockform erfolgt. Dadurch sind bei Ausbildung der Gasblasen die Randschichten des Gußblocks noch nicht so weit erstarrt, daß ein Eindringen der Gasblasen in diese Randschichten verhindert wird, wie es Ziel der vorliegenden Erfindung ist.However, this method is not suitable for partially or completely calmed pots Steels to produce a void-free block with a bubble-free surface layer, since the addition of the gas-forming Additives already take place in the pouring ladle or during pouring into the block mold. As a result, when the gas bubbles are formed, the edge layers of the cast block are not yet that far solidifies that a penetration of the gas bubbles into these edge layers is prevented, as is the aim of the present Invention is.

Aus der deutschen Patentschrift 972 144 ist weiterhin noch ein Verfahren zur Behandlung von insbesondere unberuhigtem Thomas-Stahl bekannt, durch das der durch den Gießstahl aufgenommene Sauerstoff vor der Erstarrung des Stahls wieder entfernt werden soll. Hierbei wird dem Stahl bei Beginnen der Erstarrung so viel Kohlenstoff, vorzugsweise inFrom the German patent specification 972 144 is still a method for the treatment of in particular Known untouched Thomas steel, by means of which the oxygen absorbed by the cast steel is removed again before the steel solidifies shall be. In this case, as much carbon is added to the steel as it begins to solidify, preferably in

ίο Form von Graphit, zugegeben, daß der beim Vergießen des Stahls aufgenommene Sauerstoff vollständig als Kohlenoxyd den Block verläßt. Auch mit diesem Verfahren wird das erfindungsgemäße Ziel, den Verbleib der entstehenden Gasblasen im Innern des Stahlblockes außerhalb der Randschicht sicherzustellen, nicht erreicht.ίο form of graphite, that added when potting Oxygen absorbed by the steel leaves the block completely as carbon oxide. Also with In this process, the aim of the invention is to prevent the gas bubbles that develop inside of the steel block outside the boundary layer is not achieved.

Ferner ist bei der Herstellung von Metallblöcken noch ein Verfahren nach der deutschen Patentschrift 286227 bekannt, bei dem sauerstoffreiche Stoffe in Gestalt von Patronen oder Briketts zur Beseitigung von Schlackeneinschlüssen und Gasblasen in das flüssige Metall eingeführt werden. Durch die Reaktion der sauerstoffreichen Stoffe mit dem flüssigen Metall soll dieses in ein lebhaftes Aufwallen versetzt und damit die Schlacke und die Gasblasen nach oben getrieben werden. Durch dieses Verfahren wird jedoch ein zu der vorliegenden Erfindung gegenteiliges Ziel verfolgt. Denn erfindungsgemäß sollen in dem Stahlgußstück Hohlräume mit einer bestimmten Zusammensetzung und einer speziell definierten Menge an Gas erzeugt werden, während nach der vorgenannten Patentschrift 286 227 die im Gußstück enthaltenen Gasblasen ausgetrieben werden sollen. Als weiteren Nachteil besitzt das nach diesem Patent die Blasen füllende, eine Oxydation fördernde Gas die gegenteilige Wirkung des sich bei der vorliegenden Erfindung ausbildenden Gases, das einer Oxydation entgegenwirkt und dadurch eine Verschweißung der Blasen bei einer Weiterverformung des Gußstückes ermöglicht.There is also a method according to the German patent specification for the production of metal blocks 286227 known, in which oxygen-rich substances in the form of cartridges or briquettes for disposal of slag inclusions and gas bubbles are introduced into the liquid metal. By the reaction the oxygen-rich substances with the liquid metal should give it a lively surge and thus the slag and the gas bubbles are driven upwards. Through this procedure, however, pursues an aim contrary to the present invention. Because according to the invention in the steel casting cavities with a certain composition and a specially defined one Amount of gas can be generated, while according to the aforementioned patent 286 227 in the casting contained gas bubbles are to be expelled. Another disadvantage is that after this one Patent the bubble-filling, an oxidation promoting gas has the opposite effect of the present one Invention forming gas that counteracts oxidation and thereby welds which allows bubbles in the event of further deformation of the casting.

Aus der englischen Patentschrift 862 777, derenFrom the English patent specification 862 777, whose

Gegenstand demjenigen der französischen Patent-Subject to that of the French patent

. schrift 1 188 658 entspricht, ist ein Verfahren zum Behandeln von Stahl während des Vergießens bekanntgeworden, bei dem von Beginn des Gießens bis zum Teigigwerden der Schmelze Kohlenoxyd in diese eingeblasen wird. .. font 1 188 658 is a method for Treating steel during pouring has become known from the beginning of pouring up carbon oxide is blown into the melt to make it doughy. .

Die Einführung des CO-Gases bewirkt ein heftiges Durchwirbeln der Schmelze und der sich während der Abkühlung ausbildenden Kristallite. Die Schmelze nimmt unter Anreicherung an Kristallen an Volumen ab und verfestigt sich fast augenblicklich, wenn die CO-Gas-Zufuhr aufhört. Auf diese Weise wird die Bildung von Lunkern vermieden. \The introduction of the CO gas causes a violent swirling of the melt and the during the Crystallites that form cooling. The melt increases in volume with accumulation of crystals and solidifies almost instantly when the CO gas supply stops. In this way, the The formation of cavities is avoided. \

Das zum Stand der Technik gehörige Verfahren, durch welches im wesentlichen die Bildung von Lunkern verhindert werden soll, ist — wie den nachfolgenden Ausführungen zu entnehmen ist — mit dem Verfahren der Erfindung nicht vergleichbar.The prior art method by which essentially the formation of voids is to be prevented - as can be seen in the following explanations - with the Process of the invention not comparable.

Die deutsche Patentschrift 590 444 betrifft ein Verfahren zur Herstellung lunkerfreier poröser Gußstücke, bei dem vorzugsweise in ganz oder teilweise beruhigtes noch flüssiges Metall nichtoxydierendes Gas eingebracht wird. Das Gas soll zumindest zum Teil in dem Gußblock verbleiben und dort zur Vermeidung einer Lunkerbildung gasgefüllte Hohlräume erzeugen.
Die in der genannten Patentschrift enthaltene LehreThe German patent specification 590 444 relates to a method for the production of void-free porous castings, in which non-oxidizing gas is preferably introduced into completely or partially calmed metal that is still liquid. At least some of the gas should remain in the cast block and there should be gas-filled cavities in order to avoid the formation of cavities.
The teaching contained in the patent mentioned

zum technischen Handeln ist mit derjenigen der Erfindung im wesentlichen nicht vergleichbar. Der Nachteil des bekannten Verfahrens liegt insbesondere darin, daß es nicht einfach zu handhaben und der erstrebte Erfolg nicht mit Sicherheit erzielbar ist.for technical action is essentially not comparable with that of the invention. the The disadvantage of the known method is in particular that it is not easy to use and the desired success cannot be achieved with certainty.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei teilweise oder vollständig beruhigt vergossenen Stählen lunkerfreie Stahlblöcke mit blasenfreien Randschichten herzustellen, wobei im Innern des Gußstückes verschweißbare Blasen erzeugt werden sollen. Die Erstarrung der Stahlblöcke soll derart verlaufen, daß praktisch keine Seigerungen auftreten.The invention is based on the object of partially or completely calmed steels Manufacture void-free steel blocks with bubble-free edge layers, with the inside of the casting weldable bubbles are to be generated. The solidification of the steel blocks should proceed in such a way that that practically no segregation occurs.

Das Verfahren nach der Erfindung soll einfach durchführbar sein und mit größerer Sicherheit als die bisher bekannten Verfahren die Herstellung von Stahlblöcken mit den erwähnten Eigenschaften ermöglichen, d.h. von Stahlblöcken, die insbesondere für eine verformende Bearbeitung — beispielsweise Schmieden oder Walzen — geeignet sind.The method according to the invention should be easy to carry out and with greater security than that previously known methods enable the production of steel blocks with the properties mentioned, i.e. of steel blocks, which are particularly suitable for deforming processing - for example Forging or rolling - are suitable.

Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man dem Stahl bei Ende des Gießens oder unmittelbar nach Gießende kohlenmonoxydabgebende Feststoffe und/oder eine Mischung von sauerstoff- und kohlenstoffabgebenden Feststoffen in einer der Kohlenmonoxydbildung stöchiometrisch entsprechenden Menge zugibt.The method of the invention is characterized in that the steel is removed at the end of the casting or immediately after the end of pouring, solids emitting carbon monoxide and / or a mixture of Oxygen- and carbon-releasing solids in one of the carbon monoxide formation stoichiometrically adds the appropriate amount.

Nach dem neuen Verfahren werden dem Stahl beim Vergießen also solche festen Stoffe zugegeben, welche Gase bilden, die keine Oxydation der im Block gebildeten Hohlräume bewirken. Es sind im Stahlblock nach der Erstarrung somit metallisch blanke und mithin während des Verformungsvorgangs verschweißbare Hohlräume vorhanden.According to the new process, solid substances are added to the steel during casting, which form gases which do not cause oxidation of the cavities formed in the block. There are in Steel block after solidification thus metallically bare and therefore during the deformation process weldable cavities available.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung werden dem Stahl zweckmäßig während des Gießens oder nach Gießende C- und O-haltige Feststoffe, beispielsweise Gußeisenspäne und Fe₂O₃, in einem Mengenverhältnis zugegeben, das stöchiometrisch der CO-Bildung entspricht. Erfindungsgemäß werden auch Feststoffe, wie beispielsweise Carbonylverbindungen, zugegeben, die CO bereits chemisch gebunden enthalten und unter den bei der Erstarrung vorliegenden Bedingungen freigeben. Die Menge der Zugaben ist von der jeweiligen Blockgröße mit der Maßgabe abhängig, daß das Gesamtvolumen der während der Erstarrung im Stahl gebildeten und vorzugsweise unter geringem Überdruck stehenden Gasblasenhohlräume dem Schwindungshohlraum bei der Erstarrung entspricht. Als besonders zweckmäßig, hat es sich erwiesen, die C- und O-haltigen Feststoffe vor der Zugabe zu mischen und aus der Mischung Preßlinge herzustellen. Um zu verhindern, daß die Preßlinge wegen ihres leichteren spezifischen Gewichts auf der Oberfläche des Stahls schwimmen und somit nicht in den Stahl hineingelangen, werden sie vor Zugabe in eine Kapsel, vorzugsweise aus Metall, z. B. aus Stahl, eingefüllt. Dabei kommt es darauf an, daß das Raumgewicht der Kapsel und der Preßlinge größer ist als das Raumgewicht des zu vergießenden Stahls,, so daß die gefüllte Kapsel in dem flüssigen in der Kokille befindlichen Stahl absinkt. Die Entwicklung und Freigabe des Gases erfolgt mithin erst in ausreichender Blocktiefe.To carry out the method of the invention, C and O-containing solids, for example cast iron chips and Fe ₂ O ₃ , are expediently added to the steel during or after the casting process in a proportion which corresponds stoichiometrically to the formation of CO. According to the invention, solids, such as, for example, carbonyl compounds, are also added which already contain CO in chemically bonded form and which are released under the conditions prevailing during solidification. The amount of additions depends on the respective block size, with the proviso that the total volume of the gas bubble cavities formed in the steel during solidification and preferably under slight excess pressure corresponds to the shrinkage cavity during solidification. It has been found to be particularly useful to mix the C- and O-containing solids before adding them and to produce pellets from the mixture. In order to prevent the compacts from floating on the surface of the steel because of their lighter specific weight and thus not getting into the steel, they are placed in a capsule, preferably made of metal, e.g. B. made of steel, filled. It is important that the volume weight of the capsule and the compacts is greater than the volume weight of the steel to be cast, so that the filled capsule sinks into the liquid steel in the mold. The development and release of the gas therefore only takes place at a sufficient block depth.

Durch diese erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahme wird ferner erzielt, daß das CO-Gas erst dann frei wird, wenn sich im oberen Ende des Blocks eine feste Kruste aus erstarrendem Stahl gebildet hat. Dadurch wird verhindert, daß die gebildeten CO-Blasen wirkungslos in die Atmosphäre entweichen. Die dung der CO-Gase erfolgt bei dem erfindu: gemäßen Verfahren also nahezu gleichzeitig mit Erstarrung des Stahls im Innern des Blockes. Verzögerung der Freigabe des CO-Gases ist fe: so groß, daß die entstehenden Blasen nicht bis in oberen Teil des Blocks aufsteigen und unter der dem erstarrenden Stahl gebildeten Decke sich großen Blasen vereinigen. Die Zeitdauer bisThis procedural measure according to the invention also ensures that the CO gas only then becomes free when a solid crust of solidifying steel has formed in the upper end of the block. Through this the CO bubbles formed are prevented from escaping into the atmosphere ineffectively. the In the process according to the invention, the CO gases are generated almost simultaneously Solidification of the steel inside the block. Delay in the release of the CO gas is fe: so large that the resulting bubbles do not rise to the upper part of the block and below the The blanket formed by the solidifying steel, large bubbles unite. The time to

ίο. Freigabe des sich bildenden CO-Gases wird di die Zeit bis zum Aufschmelzen der Kapsel im S bestimmt, die von dem verwendeten Werkstoff der Wanddicke der Kapsel abhängig ist.ίο. Release of the forming CO gas is di the time it takes for the capsule to melt in the S is determined by the material used the wall thickness of the capsule depends.

Eine bekannte Maßnahme besteht darin, beim beruhigten Vergießen von Stahl den Gießstahl Sauerstoff anzublasen, wenn der Sauerstoffgehalt Schmelze so niedrig ist, daß der Kochvorgang in Kokille nicht einsetzen oder das Kochen zu schw sein würde.A known measure is to use the cast steel during the calm pouring of steel To blow oxygen when the oxygen content of the melt is so low that the cooking process in Do not use the mold or the cooking would be too slow.

Demgegenüber wird die erfindungsgemäße Veri rensmaßnahme auf Stähle angewendet, die teilw· und vollständig beruhigt vergossen werden. Für Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens es zweckmäßig, O₂ in der Weise zuzugeben, daß CO-Bildung erst einsetzt, nachdem im Blockk eine ausreichend dicke Schicht erstarrt ist.In contrast, the verification measure according to the invention is applied to steels which are cast partially and completely calmed. For carrying out the process according to the invention, it is expedient _{to add O 2} in such a way that CO formation does not begin until a sufficiently thick layer has solidified in the block.

Die Vorzüge des neuen Verfahrens liegen in großen Treffsicherheit, mit der Stähle der vor zeichneten Art erhalten werden. Durch Anwendi der erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen es daher möglich, mit Sicherheit Stähle herzusteli die nach dem Auswalzen frei von Rissen sind. 2 weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß Stähle praktisch frei von Seigerungen sind. Das A bringen wird wesentlich erhöht und entspricht et dem Ausbringen von unberuhigt vergossenem SU. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus d nachstehend aufgeführten Ausführungsbeispiel zu sehen: ·The advantages of the new process lie in the high accuracy with which steels the signed kind can be preserved. By applying the procedural measures according to the invention It is therefore possible to manufacture steels with certainty that are free of cracks after rolling. 2 Another important advantage is that steels are practically free from segregation. The A Bringing is significantly increased and corresponds to the spreading of unsettled potted SU. Further details of the invention can be found in the exemplary embodiment set out below see: ·

Beispielexample

Das neue Verfahren wurde auf einen Stahl ι folgenden Zusammensetzung angewendet:The new method was applied to a steel with the following composition:

0,10 bis 0,20% C,
0,60 bis 0,80% Mn und 0,10 bis 0,12% Si.0.10 to 0.20% C,
0.60 to 0.80% Mn and 0.10 to 0.12% Si.

Das C · O-Produkt lag bei der Erstarrung di unterhalb des Gleichgewichtswertes.The CO product was at solidification di below the equilibrium value.

Dieser Stahl wurde sowohl im Gespannguß auch im fallenden Guß zu 5,5-t-Rohblöcken ν gössen. Die Gießtemperatur betrug nach Messi mit einem Farbpyrometer etwa 1550° C. Bei der ν bezeichneten Blockgröße betrug das GesamtschwThis steel became 5.5 t raw ingots ν both in tension casting and in falling casting pour. According to Messi, the pouring temperature with a color pyrometer was around 1550 ° C. At the ν designated block size was the total weight

dungsvolumen 501. .application volume 501..

Um dieses Volumen durch von CO gebildete G blasen auszufüllen, sind 27 g Kohle und 35,5 g Sau stoff notwendig. Die Kohle wurde durch einen St: mit 0,9 % Kohlenstoff und der Sauerstoff in der V bindung Fe₂O₃ zugegeben. Um die erforderlic Menge an Kohlenmonoxyd zu erlangen, wurc.To fill this volume with bubbles formed by CO, 27 g of coal and 35.5 g of oxygen are required. The carbon was added through a St: with 0.9% carbon and the oxygen in the V bond was Fe ₂ O ₃ . In order to obtain the required amount of carbon monoxide, wurc.

. demnach 3000 g Stahl mit 0,9% C und 118 g Fe₂ benötigt.. accordingly 3000 g of steel with 0.9% C and 118 g of Fe _{2 are} required.

Da es notwendig ist, daß das Raumgewicht ( in eine Kapsel eingefüllten Stoffe größer ist das Raumgewicht des flüssigen Stahls, wurde auß dem ein Stoff mit hohem spezifischem Gewicht zu.· mischt. Erforderlich ist es dabei, daß der SchmeSince it is necessary that the density (substances filled into a capsule) is greater the density of liquid steel has also become a substance with a high specific weight. mixes. It is necessary that the Schme

punkt auch in der Mischung oberhalb der Gießtemperatur des Stahls liegt. Aus diesem Grunde wurde Wolfram in einer Menge von 500 g beigegeben. Diese Stoffe wurden gemahlen und nach Herstellung einer Mischung mit einem Preßdruck -5 von 7 bis 8 t/cm² zu Preßlingen verpreßt. Es erwies sich als zweckmäßig, die Stoffe bis zu einer Korngröße zu mahlen, die kleiner ist als 0,075 mm. Die Beimischung von Wolfram hat außerdem den Vorteil, daß die Reaktion des frei werdenden Kohlenstoffes mit dem Sauerstoff des Fe₂O₃ in der gewünschten Weise verzögert wird.point in the mixture is above the casting temperature of the steel. For this reason, tungsten was added in an amount of 500 g. These substances were ground and, after a mixture had been produced, pressed into compacts with a pressure -5 of 7 to 8 t / cm ² . It was found to be useful to grind the substances to a grain size smaller than 0.075 mm. The addition of tungsten also has the advantage that the reaction of the released carbon with the oxygen in the Fe ₂ O _{3 is} delayed in the desired manner.

Die Preßlinge wurden in Kapseln aus weichem Stahl eingeführt, die eine Wanddicke von 2 mm besaßen. Sie wurden beim Gespannguß vor Gießende durch den Gießtrichter und beim fallenden Guß unmittelbar nach dem Gießende eingebracht.The compacts were introduced into capsules made of soft steel, which had a wall thickness of 2 mm . They were introduced through the pouring funnel before the end of pouring in the case of tension casting and immediately after the end of pouring in the case of falling cast.

Während die aus dem gleichen Stahl vergossenen Blöcke unter Bildung von oxydierten Lunkern erstarrten, traten nach Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen keine oxydierten Lunker auf. Die Randzone war gasblasenfrei, und die aus dem Block gewalzten Knüppel waren frei von Rissen. Das bedeutet, daß durch den Verformungsvorgang die Hohlräume beim Walzen verschweißt worden waren. Das Ausbringen war etwa 5 % höher als bei normal beruhigt vergossenem.Stahl.While the blocks cast from the same steel solidified with the formation of oxidized cavities, after application of the process measures according to the invention, no oxidized substances occurred Blowholes open. The edge zone was free from gas bubbles and the billets rolled from the ingot were free from Cracks. This means that the deformation process welds the cavities during rolling had been. The yield was about 5% higher than with normally calm cast steel.

Die erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen lassen sich auch mit Vorteil auf voll beruhigt vergossene Stähle anwenden. Zwar sind bereits Maßnahmen bekannt, bei beruhigt vergossenen Stählen die Entstehung eines Lunkers zu verhindern. So hat man beim sogenannten Haubenguß den Blockkopf mit einem geeigneten Isoliermittel oder mit einer wärmeabgebenden Masse umgeben, um den Stahl am oberen Blockende möglichst lange flüssig zu halten. Bekannt ist ferner, beim Gespannguß den Blockkopf durch kurze Gießunterbrechung und Abkühlen der Stahloberfläche mit Wasser zum Erstarren zu bringen und durch den Trichter so lange wie möglich Stahl nachzugießen.The method measures according to the invention can also be advantageously applied to fully potted ones Apply steels. Measures are already known for calmly cast steels to prevent the formation of a blowhole. So you have the block head with the so-called hood casting with a suitable insulating agent or with a heat-emitting compound surrounded by the To keep the steel at the upper end of the block liquid as long as possible. It is also known when the cast iron Block head by briefly interrupting the casting process and cooling the steel surface with water to solidify and pour steel through the funnel for as long as possible.

Diese bekannten Maßnahmen sind jedoch entweder umständlich und kostspielig, oder sie führen nicht mit der gewünschten Sicherheit zu dem erstrebten Erfolg. Ein Vorzug bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen besteht dagegen darin, daß sie auch bei den im Betrieb vorliegenden Bedingungen mit Sicherheit zum Erfolg führen. Ein weiterer Vorzug besteht in der Einfachheit der Anwendung.However, these known measures are either cumbersome and expensive, or they lead not with the desired certainty to the desired success. A benefit when using the invention Procedural measures, however, consists in the fact that they also exist in the company Leading conditions to success with certainty. Another benefit is simplicity the application.

309 620/456309 620/456

Claims (2)

1 2 dem vielmehr ein mit Gasblasen durchsetzter Block-Patentansprüche: kopf bildet. Halbberuhigt vergossene Stähle besitzen nur eine geringe Neigung zu Seigerungen. Das Aus-1 2 which rather a block patent claims interspersed with gas bubbles: head forms. Steels that are cast half-calmed have only a slight tendency to segregate. The end- 1. Verfahren zur Herstellung eines lunker- bringen ist somit höher als bei vollberuhigt vergossefreien, beruhigt oder teilweise beruhigt vorgosse- 5 nem Stahl.1. The method for producing a blowhole is therefore higher than with fully calmed potting-free, calmed or partially calmed pre-cast steel. nen Stahls mittels diesem bei Ende des Gießens Diese bekannten, beim Vergießen von Stahl anoder unmittelbar nach Gießende in die Gieß- gewendeten Maßnahmen gehen von der Erkenntnis form gegebene, gasabgebende, eine Oxydation aus, daß für das Verschiedene Verhalten des Stahls der im Stahlblock auszubildenden Hohlräume der Gehalt an FeO und Kohlenstoff während des verhindernde Feststoffe und/oder mit dem io Gießens maßgebend ist. Durch Reduktion von FeO Kohlenstoff der Stahlschmelze zu einem redu- mit Kohlenstoff unter Bildung von CO entstehen zierend wirkenden Gas reagierende Feststoffe Gasblasen, die z. B. beim unberuhigt erstarrenden in einer solchen Menge, daß die frei werdende Stahl ein lebhaftes Kochen in der Kokille zur Folge Gasmenge in dem Stahlblock Hohlräume mit haben. Ob die Erstarrung beruhigt oder unberuhigt einem dem Schwindungsvolumen entsprechen- 15 erfolgt, hängt -— wie beispielsweise in der Zeitden Volumen ausbildet, gekennzeichnet schrift »Stahl und Eisen«, 1957, S. 133 bis 143, im d u r c h die Zugabe von kohlenmonoxydabgeben- einzelnen ausführlich erläutert — von dem Gehalt den Feststoffen und/oder einer Mischung von an C und O im Stahl ab, d. h., man ist auf Grund sauerstoff- und kohlenstoff abgebenden Feststoffen des Abstands vom C · O-Gleichgewichtswert unter in einer der Kohlenmonoxydbildung stöchiome- 20 Berücksichtigung des Si- und Mn-Gehalts in der trisch entsprechenden Menge. Lage, das Verhalten des Stahls bei der Erstarrungnen steel by means of this at the end of the casting Immediately after the end of pouring in the pouring-reversed measures go from the knowledge form given, gas-emitting, an oxidation from that for the different behavior of the steel of the cavities to be formed in the steel block, the content of FeO and carbon during the preventing solids and / or with the io pouring is decisive. By reducing FeO Carbon of the steel melt to a redu- with carbon with the formation of CO ornamental gas reacting solids gas bubbles that z. B. in the unquieted solidifying in such a quantity that the steel released results in vigorous boiling in the mold Amount of gas in the steel block with cavities. Whether the paralysis is calming or not takes place in a corresponding to the shrinkage volume, depends on, for example, in the time Volume trains, marked writing "Stahl und Eisen", 1957, pp. 133 to 143, im d u r c h the addition of carbon monoxide released - individual explained in detail - of the content the solids and / or a mixture of C and O in the steel, d. i.e., one is on the ground oxygen- and carbon-releasing solids of the distance from the C · O equilibrium value below in one of the carbon monoxide formation stoichiome- 20 consideration of the Si and Mn content in the corresponding amount. Able to show the behavior of the steel when it solidifies 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- vorauszusagen.2. The method of claim 1, thereby predicting. kennzeichnet, daß die sauerstoff- und kohlen- Unterscheidungsmerkmal für eine beruhigte oder stoffabgebenden Feststoffe gepreßt werden und unberuhigte Erstarrung ist mithin das Produkt die Preßlinge, eingefüllt in eine Kapsel, deren 25 aus C und O. Auf Grund dieser Erkenntnisse hat Raumgewicht einschließlich der eingefüllten man gefunden, daß für die Weiterverarbeitung im Preßlinge, gegebenenfalls unter Zugabe eines Walzwerk Stähle von einer im folgenden näher geStoffes mit hohem Raumgewicht, größer ist als kennzeichneten Art, die mit Hilfe des C · O-Prodas Raumgewicht des flüssigen Stahls, in der Ko- dukts bestimmbar sind, die sogenannten ausgeglichekille zugegeben werden: 30 nen Stähle, besonders vorteilhaft sind. Diese Stähleindicates that the oxygen- and carbon- differentiator for a calmed or Substance-releasing solids are pressed and unsettled solidification is therefore the product the compacts, filled into a capsule, 25 of which is made up of C and O. Based on this knowledge Volume weight including the filled one found that for further processing in the Pressings, optionally with the addition of a rolling mill, steels from one of the materials in more detail below with a high density, is larger than the species identified with the help of the C · O-Prodas Volume weight of the liquid steel in which the product can be determined, the so-called balanced size to be added: 30 different steels are particularly advantageous. These steels ■ / weisen keine oder allenfalls oxydfreie Lunker auf. Im Innern der Stähle werden durch Gasblasen Hohlräume gebildet, deren Volumen dem Schwindungsvolumen der Stähle entspricht. Vorteilhaft ist ferner,■ / have no or at most oxide-free voids. Inside the steel, cavities are formed by gas bubbles, the volume of which corresponds to the shrinkage volume corresponds to the steels. It is also advantageous Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- 35 daß bei diesen Stählen die im Stahlblock gebildeten lung eines lunkerfreien, beruhigt oder teilweise be- Blasen so weit von den Außenflächen des Blocks ruhigt vergossenen Stahls mittels diesem bei Ende entfernt liegen, daß sie beim Walzen nicht aufreißen, des Gießens oder unmittelbar nach Gießende in die Es ist jedoch trotz dieser vorgenannten Kenntnisse Gießform gegebene, gasabgebende, eine Oxydation und obwohl seit langem ein dringendes Bedürfnis der im Stahlblock auszubildenden Hohlräume ver- 40 bestand, bislang nicht mit einer für die Bedürfnisse hindernde Feststoffe und/oder mit dem Kohlenstoff der Praxis ausreichenden Sicherheit gelungen, Stahl der Stahlschmelze zu einem reduzierend wirkenden unter der Bedingung zu vergießen, daß die Er-Gas reagierende Feststoffe in einer solchen Menge, starrung den vorbezeichneten Verlauf nimmt. Dabei daß die frei werdende Gasmenge in dem Stahlblock kommt es wesentlich auch darauf an, solche Maß-Hohlräume mit einem dem Schwindungsvolumen 45 nahmen zu treffen, die unter Berücksichtigung der entsprechenden Volumen ausbildet. in einem Stahlwerk im Normalfall anfallenden Unberuhigt vergossener Stahl erstarrt unter BiI- großen Stahlmengen in einfacher Weise wirtschaftdung einer lunkerfreien Kernzone. Die Randzone ist Hch durchführbar sind. Es ist zwar vorgeschlagen blasenfrei und auch frei von Seigerungen. Kenn- worden, dem Stahl vor dem Vergießen in der Pfanne zeichnend für den unberuhigt vergossenen Stahl ist 50 eine solche Menge an Desoxydationsmitteln zuzudie Bildung eines inneren und eines äußeren konzen^· geben, daß das der jeweils zu vergießenden Stahltrisch zur Blockachse liegenden Blasenkranzes und gute entsprechende C · O-Produkt dicht oberhalb eine starke Blasenbildung in der Nähe des Block- des Gleichgewichtswertes liegt, und die weitere kopfes. Nachteilig ist, daß infolge des langen Koch- Desoxydation auf Grund von Erfahrungswerten in Prozesses in der Kokille starke Seigerungen mit der 55 der Kokille vorzunehmen. Diese Maßnahme ist je-Folge auftreten, daß nach der Blockmitte zu und doch mit zu großer Unsicherheit behaftet. Insbesonzum oberen Blockende hin insbesondere eine uner- dere besteht keine genügende Sicherheit, daß die wünscht starke Anreicherung an Kohlenstoff, Phos- entstehenden Blasen weit genug von der Blockoberphor und Schwefel stattfindet. fläche entfernt sind. Je nach dem Grad der Beruhi-Bei der Erstarrung beruhigt vergossenen Stahls 60 gung bilden sich Randblasen in mehr oder minder bilden sich hingegen im oberen Ende der Blöcke großer Entfernung von der Blockoberfläche. Zwar Lunker. Diese Lunker sind oxydiert und daher nicht sind kurze, dicht unter der Blockoberfläche gelegene verschweißbar. Dadurch wird das Walzwerkaus- Randblasen bei der Weiterverarbeitung wenig schädbringen erheblich beeinträchtigt. lieh, weil sie beim Stehen der Blöcke im Tiefofen Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man daher 65 abzundern, so daß die Oberfläche der ausgewalzten Stähle auch halbberuhigt vergossen. Dabei wird der Blöcke gleichwohl einwandfrei ist. Liegen jedoch Sauerstoffgehalt des Stahls nur so weit reduziert, daß die Randblasen in einiger Entfernung von der Blocksich bei der Erstarrung kein oxydierter Lunker, son- oberfläche oder haben sie eine größere Entfernung,The invention relates to a method for the production of these steels which are formed in the steel block Development of a void-free, calmed or partially blown bubbles as far from the outer surfaces of the block calmly cast steel by means of this at the end so that they do not tear when rolling, of pouring or immediately after pouring into the It is, however, in spite of this aforementioned knowledge Casting mold given, emitting gas, an oxidation and although an urgent need for a long time of the cavities to be formed in the steel block existed, so far not with one for the needs obstructive solids and / or with the carbon practice sufficient security succeeded in steel the molten steel to a reducing shed on condition that the Er gas reacting solids in such an amount that rigidification takes the course described above. Included that the amount of gas released in the steel block, it is also important to have such dimensional cavities with a shrinkage volume of 45 took, taking into account the corresponding volume forms. In a steelworks normally incurred unstilled steel solidifies under large amounts of steel in a simple manner a void-free core zone. The edge zone is very feasible. It is suggested though bubble-free and also free from segregation. Knowing the steel in the pan before it was poured Characteristic for the unquenched cast steel is 50 such an amount of deoxidizing agents Formation of an inner and an outer concentration, that of the steel to be cast in each case The bladder rim lying to the axis of the block and a good corresponding C · O product just above it a strong bubble formation is close to the blocking or equilibrium value, and the other head. The disadvantage is that as a result of the long boiling deoxidation based on experience in Process in the mold to make strong segregation with the 55 of the mold. This measure is per-episode occur that towards the middle of the block and yet afflicted with too great a degree of uncertainty. Especially The upper end of the block, in particular a lower end, does not provide sufficient security that the desires strong accumulation of carbon, phos- generated bubbles far enough from the block upper phosphor and sulfur takes place. area are removed. Depending on the degree of calming of the cast steel 60 during solidification, marginal bubbles form to a greater or lesser extent however, form in the upper end of the blocks at a great distance from the block surface. That is Blowholes. These cavities are oxidized and are therefore not short, located just below the surface of the block weldable. This will cause little damage to the rolling mill from edge blowing during further processing significantly impaired. borrowed because they were standing the blocks in the soot In order to avoid these disadvantages, you have to scale 65 so that the surface of the rolled Steels also cast semi-calmed. In doing so, the blocks are still flawless. However, lying The oxygen content of the steel is only reduced to such an extent that the marginal bubbles are some distance away from the block No oxidized voids during solidification, but rather surface or they are at a greater distance,