DE1917367B

DE1917367B - Zwischenpfanne in einer Stahl-Strang gießanlage

Info

Publication number: DE1917367B
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe des Aciers Fms de lEst, Billancourt, Hauts de-Seine (Frank reich)

Description

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lii'-hl vollständig wi'.usclicn und verteilen. Aus die- d.T oberen Schichten des Batles. wo the I lemciilc

μ i;i Grund ist tier On. wo diese /usaizsioHc zu- iLr Legierung vollkommen gelost sunk siioir.t iibei

^liihn werden, liir die Erreichung i'uliimcr untl kon- die (Juemiauem, und tlie schweren Elemente weiden

»;.iiiter I luehiusse von großer Bedeutung, von ihier Verdünnung am Bilden ties Siahlhatles lest

Versuche, einen I cllin-iirahlstraiiügul.'i herzusiel- S gehalten.

Ln sind bisher lehliieschlauen. Der (irund liir these Der in einer ctiindtingsgcmäüen Anlage erzeugte

Mißerfolge ist darin zu sehen, daß bei dem Versuch. Stahl weisi eine (ileichlöi inigkeil in der \eiieilung

Linen I elluislalilsti aiiü'juß hei zustellen, eine F'nltie tier Zusat, -.tolle aiii, die bei klassischem kukiücil-

selir hei line ι I-Aplusioiien in tier kokille auftrat, tlie guß nicht zu eirei heu ist. Daraus resultiert eine Im

i'.hweie Schäden anrichteten, wenn man den VVt- hj die Bearbeilbarkeii des Stahls ^ehr günstige (deich-

■-iich nicht siilort abbrach. mäl.'igkeii, und mau kann sich mit Sicherheil aul sehr

Lm bei einei Straniigießanlage die Zusatzstoffe hoiie Schnittgeschwindigkeit untl sehr geringen \eitletii flüssigen Stahl an tier richtigen Stelle zuzufüh- schleiß an den Schnittwcrkzeugen einstellen.
ie;i. schlägt die Erfindum; vor, daß die Zwischen- Nachstehend werden verschiedene Ausführungspianiie iniiulesiens eine Zuführleitung lär das ZuHiIi- 15 beis|iiele tier Erfindung beschrieben untl tieren Bereu eines Ziisatzsiofles aufweist, die in dem Stahl- Sonderheiten an Hand von Zeichnungen erläutert, die bad nahe der Siehe mündet, an der der von der Gieß- the Ausfülirungsformen schemalisch darstellen
pfanne herkommende Gießstrahl in das in die F i g. I ist eine Schnittdarstelking einer Anordnung Zwischenpfanne befindliche Stahlbad von üben ein- für das Einführen von Aluminium in das in der tlrinut. 20 Zwischenpfanne (Zwischengefaß) hefir;c-iche Stahl-

Die Zuführung des Zusatzstoffes in der Nähe des bad;

Hintrius des Gießstrahles sichert eine besonde.s F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der in

schnelle Diffusion des Zusatzstoffes. Fig. 1 gezeigten Bauweise; das Zwischengefaß i.;t

Bei einer bevorzugten Ausführimgslorm der Er- hiernach mit einem seitlichen Ansatz ausgestattet;

Endung, bei der die Zwischenpfanne mit einem 25 F i g. 3 gibt eine Anordnung wieder, bei welcher

waagerecht vorspringenden seitlichen Ansatz, ver- Substanzen von sehr hoher Dichte einzuführen sind

sehen isl, an dessen Oberseite eine Öffnung zum Auf- und bei dem im Zwischengefaß eine niedrige Mauer

langen des aus der Gießpfanne kommenden Gieli- vorgesehen ist;

Strahls vorgesehen ist. liegt die Öffnung für das Zu- F i g. 4 zeigt eine Abwandlung des Zwischen-

iüliren ties Zusatzstoffes in dem seitlichen Ansatz 30 geL'.ßes mit Ansatz und niedriger Mauer; die Anord-

unterhalb des ßadspiegels. Dadurch wird eine bessere llung ist so getroffen, daß Schlacke leicht abzuzie-

\ eiteilung des Zusatzes in dem flüssigen Stahl erzielt. heu ist:

und zwar ehe der Stahl einen der in die Kokille mün- F i g. 5 bis F i g. 7 geben Schnittbilder einer An-

tlenden Ausläufe erreicht. Ordnung mit vier Kokillen wieder, wobei das

Ein st)lches Zwischengefaß erlaubt nicht nur. die 35 Zwischengefaß mit zwei niedrigen Längsrr.auern ver-

genannic'i Zusätze in das Bad einzuführen, sondern sehen ist.

außerdem Aluminium als Beruhigungsmittel zu ver- Alle Halterungen. Verschließvorrichtungen. Über-

v.enden oder in sehr gleichmäßiger Weise sehr dichte wachungsgeräie, Einrichtungen für die Bedienung, die

Zusätze, etwa Blei. Bleiglanz oder Schwefeleisen usw., Wartung, zum Kühlen und zum Heizen usw.. die an

in das Stahlbad zu geben. 40 Slianggnßanlagen an sich bekannt sind, sind hier nicht

Zweckmäßig isl durch die Wand der Zwischen- dargestellt worden.

pfanne ein rauchrohr aus porös gesintertem glasigem Gemäß F i g. 1 wird ein mit einem Gewölbe 3 ab-

Siliciumdioxid geführt, das uiiteihalb des vorgesehe- gedecktes Zwischengefaß 2 von einer Gießpfanne 1

neu Niveaus ties flüssigen Stahls nahe der Stelle mün- beschickt. Nach dem Austreten aus dem Auslauf 4

del. au d'.-i der Gießsirahl in das Zwischengefaß -in- 45 der Gießpfanne 1 fließt der Strahl 5 von flüssigem

tritt. Stahl durch eine Öffnung ή in dem Gewölbe 3.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführuugsform Zwischen dem Gewölbe und dem Spiegel des llüssidcr Erfindung isl im Tauchrohr eine Transporteinrieh- gen Metalls 7 wird ein: Atmosphäre aus einem getting vorgesehen, mit der ein Band oder ein Draht eigneten, durch die durch das Gewölbe 3 geführte aus Leichtmetall in das Tauchrohr mit einer Gc- 50 Rohrleitung 8 hinzutretenden Gas aufrechterhalten,
sdiwindigkeil geschonen werden ka".n. die nicht so Ein Lauchrohr 9 aus porös gesintertem glasigem gioß isl. daß das Metallband noch in festem Zustand Siliciumdioxyd tritt durch die Wand des Zwisclienm den flii .sigen Stahl in dem Gefäß gelangt, gcfäßcs 2 ein und mündet unterhalb des vorgeschc-

Im eine nute Gleichmäßigkeit der Zusammen- neu Spiegels des flüssigen Stahls nahe der Stelle, wo setziing des flüssigen Stahls zu gewährleisten, bevor 55 der Strahl 5 aus flüssigem Stahl sich mit dem Staliltliesei durch einen Auslauf in die Kokille gelangt. bad 7 vermischt. Von einer Zuführungsspule 1(1 kann kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein Aluminiumdraht oder -band 11 abgewickelt und in dem Zwischengefaß mindestens eine niedrige mittels einer Fördereinrichtung, die etwa aus zwei Zwischenmauer aus feuerfestem Material vorgesehen gegenläufig bewegten Förderwalzen 12 bestehen sein, die den Innenraiim zwischen dem Bereich des 60 kann, in das Rohr 9 geschoben werden,
eindringenden Gießstrahlcs und des bzw. der Das Zwischengefaß ?, weist sovicle Ausläufe auf Zwischenpfannenaiislässe durchquert und daß der wie Kokillen aus dem Gefäß zu versorgen sind. Bei Ohenand der niedrigen Malier unterhalb des vor- den in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsgesehenen Mindestniveaus des in der Zwischenpfanne formen ist an dem Zwischengefaß nur jeweils ein befindlichen flüssigen Stahles liegt. Die Qucrmauerri 65 Auslauf 13 vorgesehen, der ebenso wie der Auslauf 4 aus feuerfestem Material halten ein bestinrntcs Vo- der Gießpfanne 1 mit einem nicht dargestellten Vcr-Itimen des Metallbades zurück und verbessern die schlußstück verschlossen werden kann, etwa mit l loinoccnilät der uebildetcn Legierung. Das Metall einem Stopfen und zugehörigem, von Hand, halbauto-

matisch oder vollautomatisch gesteuerten Stopfengestänge. Der Auslauf 13 setzt sich fort in ein feuerfestes Rohr 14 aus porös gesintertem glasigein SiIieiumclioxycl. dessen unteres Ende ein bestimmtes Stück weit in eine übliche, lotrecht stehende Rohrkokille 15, etwa eine doppelwandige. wassergekühlte Kupferkokille hineinragt. Die Länge des Rohrs 14 ist so groß gewählt, daß der Rohrauslauf beim Gießvorgang in den flüssigen Stahl eintaucht, der von einer Schlackenschicht 16 bedeckt ist; dabei wird die Spiegelhöhe des flüssigen Stahls genau konstant gehalten, weil die Stange 17 unter Schwerkraftwirkung oder angetrieben von einer nicht gezeichneten Anordnung von Mitnehmerwalzen abgezogen wird.

Auch der Stahl in dem Zwischengefäß 2 ist von einer Schlackenschicht 18 bedeckt.

Die Rohre 9 und 14 aus porös gesintertem glasigem Silieiumdioxyd sind nach den üblichen Verfahren hergestellt. Sie lassen sich fertigen, indem glasiges Silieiumdioxyd hergestellt, pulvrig vermählen und in reinem, mit einem Emulgator versetzten Wasser aufgenommen wird: als Emulgatoren werden vorzugsweise organische Substanzen gewählt, und der entstehende Brei wird in eine Form aus porösem Gips gegeben, in der das Pulver sich gleichförmig als konsistente Kruste an den Wänden absetzt: der Überschuß an Brei wird aus der Form gegossen, durch Offnen der Gipsform wird das Rohr entformt, anschließend getrocknet und gesintert: diese Technik ist für die Herstellung keramischer Teile allgemein bekannt.

Die in F i g. 2 dargestellte abgeänderte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführung nach F i g. 1 durch einen nach oben offenen seitlichen Ansatz 19. der von einer Seile des Zwischengefäßes 20 ausgeht. Der Ansatz ist von dem Innenraum 21 des Zwischengefäßes durch eine Seheidewand 22 aus feuerfestem Material abgetrennt, die in ihrem unteren Teil einen ganz in dem Stahlbad befindlichen Kanal 23 freiläßt, über den der Ansatz 19 mit dem Innenraum 21 in Verbindung steht.

Wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung mündet auch hier eine Anordnung 9 bis 12 zum Einführen von Zusatzstoffen an der Stelle ein. an der der Strahl 5 von flüssigem Stahl in das Metallbad eindringt, in diesem Fall in das im Ansatz 19 befindliche Stahlbad.

Das Zwischengefäl.'i 24 nach F" ι μ. 3 weist noch eine niedrige Mauer 25 auf. die auf dem Roden des Zwischensiefäßes. unmittelbar stromabwärts im Vergleich zu der Scheidewand 22 und stromauf gegenüber dein .Auslauf 13 steht: der obere Rand der niedrigen Mauer 25 liegt unter dem vorgesehenen Mindestni\eau des Stahlbadcs 7.

Der Strom des flüssigen Stahls bewegt sich auf der durch die Pfeile angedeuteten Bahn, und die feuerfeste Scheidewand 22 bewirkt den luftdichten Abschluß zwischen dem Gewölbe 3 und der Oberfläche des Stahlbades 7 in dem Z\vis<"hengcfäß 20 und hält die Schlacke 18 in dem Gefäß zurück, so daß sie nicln in den Ansatz 19 übertreten kann, während Ausscheidungen und Reaktionsprodukte aufsteigen können und in der Schlacke 18 aufgefangen werden. die das Stahlbad in dem Behälter 24 überdeckt.

Übrigens läßt sich die atmosphärische Oxydation des Stahls auf dem Weg zwischen tier Gießpfanne 1 und dem seitlichen Ansatz 19 dadurch verhindern, daß unter der Gießpfanne ein Tauchrohr 26 aus porös gesintertem glasigem Silieiumdioxyd angebracht wird und weiterhin der Stahl in dem seitlichen Ansatz mit

ίο einer Abdeckung 27 aus synthetischem, ausreichend feuerfestem Schlackenmatcrial versehen wird.

Die Einführungsöffnung für die Zusatzstoffe kann als Tauchrohr 9 (Fig. 5) ausgebildet sein, oder man kann dafür die obere Öffnung 28 wählen, durch die der Stahlstrahl 5 in den Ansatz 19 (F i g. 3) eintritt.

Man erkennt aus den Zeichnungen, daß beim Zufügen von schweren Stoffen, etwa von Blei, diese Stoffe den Auslauf 13. der in die Kokille 15 mündet, nicht unmittelbar durch Schwerewirkimg erreichen können. Diese Schwerewanderung wird durch die niedrige Mauer 25 verhindert. Daher kann bei dieser Anordnung das Blei die niedrige Mauer 25 nur in einer von unten nach oben führenden Bewegung überwinden: dazu muß es entweder in dem Stahl gelöst sein oder sehr fein verteilt vorliegen. Die Wirbelbewegungen in dem Ansatz 19 und in dem Verbindungskanal 23 zwischen dem Ansatz 19 und dem eigentlichen Gefäß erleichtern sowohl die Dispersion wie die Lösung des schweren Materials.

Das in Fig. 1 dargestellte Zwischengefäß 29 weist einerseits eine niedrige Mauer 30 auf. deren oberer Rand von einer scharfen Kante 31 gebildet wild, die mit einer geneigten Ebene 32 in den Boden 33 des Zwischengefäßes übergeht und andererseits einen a'¹-gewinkelten Auslauf 34. der in der waagerechten Verlängerung des Ansatzes liegt und mit dessen unterem Teil verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es. nach Abschluß des Gießprozesscs die synthetische Schlacke 35 durch einfaches Kippen des Gefäßes um den Auslauf 34 oder besser um eine Achse 37 in Pfeilrichtung 38 vollständig in eine Schlackenwanne 36 abzulassen.

Tritt während des Gießprozesses eine Störung auf. die zum Unterbrechen des Gießens zwingt, so kann

4.5 der noch in dem Zwischengefäß befindliche Stahl durch Kippen in eine an die Stelle der Wanne 36 gesetzte normale Kokille vergossen werden.

Aus den F i g. 5 bis 7 ergibt sich, daß die niedrige Mauer in zwei parallel zueinander angebrachte nicdrige Mauern 39 und 40 aufgeteilt werden kann, die das Zwischengetäß in seiner ganzen Lance durchziehen und beide^eits der vertikalen Schniitebei^ der F i l\ 5 angeordnet sind: damit wird eine sviyi nieirivche Ausschaitum: der Ausläufe erreicht. D'.i Pfeile kennzeichnen die Bahn des schmelzfluss¹ _;vt Metalls.

Beim Zufügen von Blei ermöglicht diese An Ordnung eine sehr gleichmäßige Vcneilun·: de Schwermetall in Einrichtungen zum Vierstrani:

gießen, bei denen die Gießstränge symmetrisch nac' Art eines Quadrats angeordnet sind (F i si. (M.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuncen

Claims

,, ■■ ., .. sischi-u Kokillenguß durch Beschneiden |cder Stange

am unteren und νοι allein am obeien Lnde aultrelen-

1. Z.v ischenplauiie in einer Slahi-Stranguieß- den Slahlvei lusle veiiuieilen wenlen luul weil andcaiilaue mn darübei angeordneter Gießpfanne, il a - icrseils das Gießen nut kleinem Oucischnitl erlolgi. d κ r c h g c k c η η ζ e i c h η c ι . daß die Zwischen- S wodurch die Hearhcitungskosicn gegenüber dem pfanne (2:20:24:29) mindestens eine Zulühr- Kokillenmiß mn großem Slangeiu|ueischniil lieialv leiiuim liir das Zuführen eines Zusaizstolles aiii- gesetzt werden. Darübei hinaus wird die Qualität des weist, die in dem Siahlbad nahe der Stelle mündet. Stahls verbessert, einerseits wegen der besseren Outran der der von der Gießpfanne (1) herkommende schiiiitseigenschalleii. die eine geringere Bearbeitung Gießsliahl (5) in das in der Zwischenpfanne be- ίο zur Lgalisienuig des endgültigen Querschnitts erfindliche Siahlbad (7) von oben eindringt. lordcrlich machen, und andererseits, weil die schnelle

2. Zwischenpfanne nach Anspruch 1. die mit \ erfesiigung. die foiilaufend in parallelen Streifen einem waagcieeht vorspringenden seillichen An- erlolgi. jede Steigerung oder Aussonderung versalz versehen ist. an dessen Oberseite eine Öff- hindert, so 'laß die F.igenschafteii des Stahls vom An-IHiIm /um Auffangen des aus der Gießpfanne 15 lang bis zum Lnde der Gußstange gleichmäßig sind kommenden Gießstrahls vorgesehen ist. dadurch und die chemische Zusammensetzung gleichmäßig !!ckeunzciclinci, daß die Öilnung für das Zufüh- vom Rande bis zum Kern der gegossenen Stange ist. fen des Zusatzstoffes in dem seitlichen Ansatz Diese Homogenität ist aus sehr vielen Gründen er-(19) unterhalb des BailMTiegels vorgesehen ist. wünscht, z. B. wegen der größeren Konstanz, der Ver-

3. Zwischenpfanne nach Anspruch 1 oder 2, da- 20 formiingen, die beim Härten der bearbeiteten Teile durch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung aus auftreten.

einem Tauchrohr (9) aus porös gesintertem ;'la- Ls ist bereits bekannt, einem flüssigen Stahl zur

Mgem Siliciumdioxid besteht und durch die Wand Verbesserung seiner späteren Bearbeitbarkeit Tellur

des Zwischenbehälteis (2. 20. 24) hindurch- oder Selen oder ein Gemisch beider zuzusetzen,

ueführt ist. =5 Ferner ist es bekannt, beim ununterbrochenen

4. Zwischenpfanne nach Anspruch 3, dadurch Gießwalzen von Metallfeinen, dem in die Zufühgekennzeichnet, daß dem Tauchrohr (9) eine rungsrinne fließenden, flüssigen Stahl einen Zusatz-Fördervorrichtunu (12) für den Zusatzstoff in stoff. /.. B. Aluminium, kontinuierlich zuzugeben.
Draht- oder Bandform ■ >vgeordnet ist. Auch ist es bekannt, dem flüssigen Stahl, ehe er

5. Zwischenpfanne nach einem der vorher- 30 die Strangpreßkokille erreicht, in einer an eine gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. Vakuumleitung angeschlossenen Entgasungskammer daß die Zwischenpfanne (24. 29) mindestens eine kontinuierlich gasförmige Reinigungsstoffe zuniedriue. aus feuerfestem Material bestehende zuführen.

Mauer (25. 30) aufweist, die den Innenraum zvvi- Bei der Herstellung von Formgußkörpern aus poschen dem Bereich des eindringenden Gießstrah- 35 rösem Metall ist es bekannt, dem kontinuierlich in les und des bzw. der Zwischenpfannenauslässe ein Mischgefäß einströmenden flüssigen Metall kondurclu|uert und daß der Oberrand der niedrigen tinuierlich eine Gas oder Dampf entwickelnde SubMauer unterhalb des vorgesehenen Mindest- stanz zuzumischcn. Flüssiges Metall und Substanz niveaus des in der Zwischenpfanne befindlichen treten durch öffnungen an zwei verschiedenen Stelflüssiiicn Stahles liegt. 40 len ι'.es Bodens des Mischgefäßes in dieses ein.

Ci. Zwischenpfanne nach Anspruch 2 und 5. da- Ferner ist eine Stranggießanlage bekannt, bei der

durch gekennzeichnet, daß der obere Rand der dem aus einer Zwischenpfanne zur Kokille strömen-

Mauer von einer Schrägkante (31) gebildet ist. die ilen Gießstrahl ein Aluminiumdraht zugeführt wird,

in eine gegenüber dem Boden (33) geneigte der in der Nähe des Gießstrahls son einem strömen-

Schiägllächc (32) übergeht, daß eine Auslaß- 45 den inerten oder reduzierenden Gas umgeben ist.

öflnung(34) in der waagerechten Verlängerung Bei einer bekannten Vorrichtung zum Slrang-

des Ansatzbodens angeordnet ist. und daß ferner gießen von Stahl oder anderen Metallen belangt das

die Zwischenpfanne (29) um eine waagerechte. flüssige Metall aus einer Linfüllpfanne in ein darunter

senkrecht zur vertikalen Sv mmetrie-Lbene der befindliches Lvakuierungsgefäß und von doit in ein

Auslaßöffnung des Ansatzes und des Innenratinies 5° Staubecken und in die darunter befindliche Slrang-

verlanfeiide Achse (37) kipphai ist. gießeinrichtung. Die durch eine Öffnung in der Decke

7. Zwischenpfanne nach Anspruch 5. dadurch des Lvakui-1 ungsgefäßes eingeführten Legicrungs-

i. 'kenn/eichnel. daß /vvei niedriue Mauern oder Beruh unusmitte! werden bei der Berührung

(39.40) beiderseits der l;in!'>verlaiifenden verli- mit der Oberfläche des Metnilbades mindestens zum

kalen Sv mmetrie-lbei.e. die den Ansatz und 'Jen ,-,-> led verdampfen und gelangen nicht zur Legierung

Innenraiim 'lurcluiiiert. angeordnet sind. mit dem Metnilbad.

S. Verwendung von Selen und otler I cllur oder Sollen dem flüssigen Stahl einer Stiangi'icßanlage

eines Gemisches davon oder einer chemischen Zusatzstoffe beigemischt werden, kann die große Nei-

Verbindung eines dieser l.iemente als Zusatzstoff gung z.'im Oxidieren und Verdampfen von "PeIIiIr und

nach Anspruch I. 6n Selen oder ihrer Mischungen dann, wenn (.lie Zuführung des Zusatzstoffes zu früh erfolgt, zu erheblichen

Verhisien und eine unsicheren Linsteilbarkeit der

Zusammensetzung der Legierung führen. Umgekehrt

Die Lrfindung betrifft eine Zwischenpfanne Iührt eine zu späte und dem Lrstarrungsorl des Stahls

(Zwisehengefnß) in einer Stahl-Stranggießanlage mit 65 zu nahe Zuführung des Zusatzstoffes zu einer mangcl-

darüber an;' "idneler Gießpfanne. haften Homogenität der Verteilung der Legierungs-

Die Fabrikation Mm Stahlsirangguß ist verhältnis- elemente in dem Stahl. Diese können sich aus Mangel

M-^;.i'i,. i-iüliii h'ikveisc. weil einerseits die beim klas- an Zeit und einer hinreichenden Durchvvirbelimg