DE19827814C2

DE19827814C2 - Tauchausguß für Rundstranggießanlagen

Info

Publication number: DE19827814C2
Application number: DE19827814A
Authority: DE
Inventors: Jens Kluge
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: DE19827814A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchausguß für Rundstranggießanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der Tauchausguß ist üblicherweise an einem Verteiler befestigt und ragt soweit in die Kokille hinein, dass nach dem Anguss der Anfangsbereich des Tauchausgußes in das Schmelzbad eingetaucht ist. Ist der radiale Abstand zwischen Tauchausguß und Kokillenwand groß genug, dann wird die im Bereich zwischen Austritt Tauchausguß und Schmelzbad sich befindende Schmelze in bekannter Weise umgewälzt. Dieser Effekt ist erwünscht, damit es in diesem Bereich zu keinen Anreicherungen kommt. Bei kleineren Querschnitten, d. h. einem geringen radialen Abstand zwischen Tauchausguß und Kokilleninnenwand, wurde festgestellt, dass die Umwälzung nur noch schwach ausgeprägt ist, unter Umständen sogar ganz ausbleibt.

In der DE-PS 843 137 ist eine Rohrzuführung für das schmelzflüssige Gießgut beim stetigen Gießen von Metallen offenbart. Bei dieser Rohrzuführung ist der Austrittsquerschnitt kleiner als der lichte Rohrquerschnitt. Zur Vermeidung von Wirbelbildungen weist die Rohrzuführung an oder in der Nähe ihres der Gießform zugewandten Endes düsenartige Austrittsöffnungen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tauchausguß anzugeben, der auch bei geringem radialen Abstand zwischen Tauchausguß und Kokilleninnenwand eine ausreichende Umwälzung der Schmelze sicherstellt.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.

Erreicht wird der gewünschte Effekt der ausreichenden Umwälzung der Schmelze dadurch, dass bei einem Verhältnis des Rundstrangdurchmessers zum Durchmesser des Tauchausgusses im Eintauchbereich von ≦ 2,9 der eingetauchte Austrittsbereich des Tauchausgußes einen kegelstumpfartigen Querschnitt aufweist, dessen Verjüngung in Fließrichtung der Schmelze liegt.

Damit der eigentliche Austritt noch genügend Steifigkeit hat, sollte die verbleibende Wanddicke mindestens 5 mm betragen. Als vorteilhaft für den gewünschten Effekt hat sich ein Kegelwinkel im Bereich von 10 bis 35 Grad herausgestellt.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Tauchausguß kann im Austrittsbereich einstückig sein oder aus zwei Teilen bestehen. Im letzteren Fall wird der Austrittsbereich gebildet aus einem abgesetzten hohlen zylindrischen Zapfen des Grundkörpers des Tauchausgußes, der von einer dazu angepaßten Hülse bündig umfaßt wird, wobei die Hülse im Endbereich einen kegelstumpfartigen Querschnitt aufweist. Hülse und Zapfen können aus verschiedenen Feuerfestgüten gefertigt sein. Wegen der im Kontaktbereich zwischen Gießpulver bzw. Gießpulverschlacke und dem Tauchausguß stattfindenden verstärkten Erosion wird die Hülse vorzugsweise aus einer höherwertigen Keramik beispielsweise ZrO₂ ausgeführt. Der Grundkörper wird meist in der vergleichsweise preiswertigeren Keramik Al₂O₃-Graphit gefertigt. Die aus verschiedenen Feuerfestqualitäten bestehende Hülse und der Grundkörper können beispielsweise in einem Verfahrensweg mittels isostatischen Pressen zu einem Tauchausguß gefügt oder alternativ Hülse und Grundkörper getrennt hergestellt und anschließend miteinander verklebt werden.

Im nicht verjüngten Bereich kann die Wanddicke des Zapfens gleich oder kleiner sein als die Wanddicke der Hülse. Am Austritt könnte die verbleibende Wanddicke der Hülse prinzipiell gegen Null gehen, da der Verschleiß der in den Stahl eingetauchten Keramik sehr gering ist. In der Praxis läßt man sich aber eine Sicherheitsreserve, die erfahrungsgemäß bei etwa 5 mm liegt. Die Wanddicke des Zapfens kann bis zu 8 mm reduziert werden.

In der Zeichnung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildete Tauchausguß näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsquerschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tauchausgußes

Fig. 2 einen Längsquerschnitt des Austrittsbereiches einer zweiten Ausführungsform

An einem nicht näher dargestellten Verteiler 1 ist ein Tauchausguß 2 befestigt. Dieser taucht so weit in eine Kokille 3 (hier nur angedeutet) ein, dass der Anfangsbereich von Schmelze 4 umflossen ist und oberhalb sich eine aus Gießpulver gebildete Schlacke 5 befindet.

Erfindungsgemäß ist der eingetauchte Ausgießbereich des Tauchausgußes 2 als Kegelstumpf 6 ausgebildet, dessen Verjüngung in Fließrichtung 7 liegt. Diese Ausbildung sorgt dafür, dass auch bei einem geringen radialen Abstand 8 zwischen der Außenoberfläche des Tauchausgußes 2 und der Innenoberfläche der Kokille 3 eine ausreichende Umwälzung der Schmelze 4 sichergestellt ist. Die Umwälzung ist hier durch die zwei gekrümmten Pfeile 9 gekennzeichnet.

Die verbleibende Wanddicke 10 am Austrittsende des Tauchausgußes 2 sollte mindestens 5 mm betragen und der Kegelwinkel 11 führt in einem Bereich von 10 bis 35 Grad zu optimalen Verhältnissen.

In Fig. 2 ist ebenfalls in einem Längsquerschnitt nur der Austrittsbereich einer zweiten Ausführungsform dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Austrittsbereich zweiteilig. Er wird gebildet durch einen vom Grundkörper 12 abgesetzten zylindrisch ausgebildeten hohlen Zapfen 13, der bündig durch eine daran angepaßte Hülse 14 umfaßt wird. Die Hülse 14 weist in ihrem Endbereich einen kegelstumpfartigen Querschnitt 6 auf, dessen Verjüngung in Fließrichtung 7 liegt. Im nicht verjüngten Bereich kann die Wanddicke 15 des Zapfens 13 gleich oder kleiner sein als die Wanddicke 16 der Hülse 14. Damit keine Kerbspannungen erzeugt werden, geht der Zapfen 13 mit einem großen Radius 17 in den Grundkörper 12 über.

Claims

1. Tauchausguß für Rundstranggießanlagen, dessen rotationssymmetrischer Körper an einem Verteiler befestigt ist und dessen zylindrischer Anfangsbereich nach dem Anguss teilweise in das Schmelzbad der Kokille eingetaucht ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Verhältnis des Rundstrangdurchmessers zum Durchmesser des Tauchausgusses im Eintauchbereich von ≦ 2, 9 der eingetauchte Austrittsbereich des Tauchausgußes (2) einen kegelstumpfartigen (6) Querschnitt aufweist, dessen Verjüngung in Fließrichtung (7) liegt mit einem Kegelwinkel (11) im Bereich von 10 bis 35 Grad und einer verbleibenden Wanddicke (10) am Austritt des Tauchausgusses (2) von mindestens 5 mm.

2. Tauchausguß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eingetauchte Austrittsbereich des Tauchausgußes gebildet wird aus einem abgesetzten hohlen zylindrischen Zapfen (13) des Grundkörpers (12) des Tauchausgußes, der von einer dazu angepaßten Hülse (14) bündig umfaßt wird, wobei die Hülse (14) im Endbereich einen kegelstumpfartigen Querschnitt (6) aufweist.

3. Tauchausguß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im nicht verjüngten Bereich die Wanddicke (15) des hohlen Zapfens (13) gleich oder kleiner ist als die Wanddicke (16) der Hülse (14).

4. Tauchausguß nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibende Wanddicke der Hülse (14) am Austritt 5 mm oder weniger beträgt und ggf. Null ist.

5. Tauchausguß nach den Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke (15) des Zapfens (13) mindestens 8 mm beträgt.

6. Tauchausguß nach den Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Zapfen (13) stark abgerundet (17) in den zylindrischen Grundkörper (12) übergeht.

7. Tauchausguß nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) und die Hülse (14) aus einer unterschiedlichen Feuerfestgüte gefertigt sind.

8. Tauchausguß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (14) aus einer höherwertigen Keramik besteht als der Grundkörper (12).