DE2361344C3 - Verfahren beim Eingießen von Metall in eine Stranggießkokille - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren beim Eingießen von Metall, insbesondere Stahl in eine Stranggießkokille, wobei die Schmelze aus einer Pfanne so über ein Zwischengefäß mit einem unregulierbaren Bodenausgußkanal durch ein Gießrohr in eine Stranggießkokille gegossen wird.

Beim Stranggießen wird die Schmelze üblicherweise in ein Zwischengefäß gegossen, von dem sie über einen oder mehrere Bodenausgüsse in die Kokille einer Stranggießanlage gelangt Die Bodenausgüsse sind insbesondere bei großen Stfanggießanlagen, beispielsweise bei Brammen-Stranggießanlagen mit Hilfe von Stopfenstangen oder Schieberverschlüssen regulierbar, um den Ausströmquerschnitt und damit die je Zeiteinheit ausfließende Metallmenge einstellen zu können.

Bei Stranggießanlagen für kleinere Querschnitte, beispielsweise Knüppelgießmaschinen, kommen hinge- ^ gen Bodenausgüsse mit konstantem Querschnitt zur Verwendung. Die ausströmende Metallmenge wird bei diesen Ausgüssen allein durch die metallostatische Höhe im Zwischengefäß und, von dem normalen Verschleiß abgesehen, dem einmal festgelegten Ausgußquerschnitt bestimmt

Bodenausgüsse mit regulierbarem Ausströmquerschnitt kommen zumeist zusammen mit einem in die Kokillenschmelze eintauchenden Gießrohr zur Verwendung. Das Gießrohr verhindert Reaktionen des uießstrahls mit dem Luftsauerstoff, schützt das Bedienungspersonal vor Metallspritzern und verhindert, daß der Gießstrahl mit auf der Kokillenschmelze befindlichem Gießpulver oder Schlacke in Berührung kommt und diese in die Kokillenschmelze einwirbelt Regulierbare Bodenausgüsse bzw. -kanüle erfordern jedoch eine aufwendige Wartung und Kontrolle. Außerdem ist ihre Lebensdauer gering und übersteigt normalerweise zwei bis drei Schmelzen nicht Entsprechend oft muß das Zwischengefäß gewechselt werden, was allenfalls bei Stranggießanlagen für große Querschnitte tragbar ist Aber auch die unregulierbaren Bodenausgüsse bzw. -kanäle weisen Nachteile auf. Insbesondere ist zu Beginn des Gießens häufig ein kurzzeitiges Aufbrennen mit Hilfe eines Sauerstoffrohrs erforderlich, um eine gewünschte Gießstrahlausbildung einzustellen i;nd den Gießstrahl betriebssicher auslaufen zu lassen. Ein Sauerstoffbrennen wird häufig auch zum Aufbrennen geschlossener Bodenausgüsse angewandt und erfordert bei einem Zwischengefäß mit Gießrohr ein Hindurchschieben des Sauerstoffrohrs durch das Gießrohr. Es liegt auf der Hand, daß dies nicht nur außerordentlich aufwendig, sondern darüber hinaus auch äußerst gefährlich ist

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren beim Eingießen von Metallen in ein Zwischengefäß mit einem unregulierbaren Bodenausgußkanal und einem Gießrohr zu schaffen, das es erlaubt, den Betriebszustand des Bodenausgußkanals während des Metallausströmens festzustellen und gegebenenfalls zu korrigieren. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß der Gießstrahl zunächst ohne Gießrohr unterhalb des Bodenausgusses beobachtet und das Gießrohr entweder sofort oder nach einem Korrigieren des Bodenausgußkanals, insbesondere mit einer Sauerstoff-Brennlanze, durch den Gießstrahl in seine Gießposition gebracht wird Entscheidend ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mithin, daß die Metallschmelze zunächst ohne Gießrohr ausströmt und das Gießrohr erst dann in die Gießposition gebracht wird, wenn sich der Gießstrahl als in Ordnung erwiesen oder der Bodenausgußkanal im* Falle einer Abweichung von der vorgegebenen Gießstrahlausbildung korrigiert worden ist Mithin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren ein müheloses Beobachten des Gießstrahls und ein einfaches Korrigieren des Bodenausgußkanals, darüber hinaus aber auch ein Gießen mit Gießrohr und all den damit verbundenen Vorteilen.

Die Beobachtung des Gießstrahls kann in einer abgesenkten Lage des Zwischengefäßes durchgeführt und das Zwischengefäß nach der Beobachtung zum Einbringen des Gießrohres angehoben und danach wieder abgesenkt werden, bis das freie Gießrohrende in üblicher Weise in die Kokillenschmelze eintaucht Die Hubhöhe des Zwischengefäßes entspricht dabei dem Eintauchweg des Gießrohrs einschließlich eines geringen Sicherheitsabstandes von etwa 10 cm. Sobald das Gießrohr in die Kokillenschmelze eintaucht, kann auf deren Oberfläche in üblicher Weise ein Gießpulver

aufgebracht werden, ohne daß die Gefahr eines Einwirbeins in die Schmelze besteht.

In Sonderfällen, wenn ein Gießen mit Gießpulver nicht erforderlich ist, bleibt das Zwischengefäß in der Höhenlage zum Anbringen des Gießrohrs stehen oder wird nur geringfügig abgesenkt Außerdem kann beim Beobachten ein gasförmiges Schutzmedium, beispielsweise Argon, Stickstoff, Kohlehdioxyd, Methan und Propan, in die Kokille eingeleitet werden. Des weiteren kann ein offener Bodenausgußkanal zunächst beispielsweise mit einer Asbestschnur, ,einem Bleistopfen oder einem metallischen Plättchen verschlossen und das Zwischengefäß bis zu einer bestimmten Füllhöhe gefüllt werden. Der an sich offene Bodenausgußkanal wird alsdann geöffnet und der Gießstrahl unterhalb des Bodenausgusses beobachtet

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit üblichen Gießrohren, Gießrohranschlüssen am Zwischengefäß und Dichtungen, wie beispielsweise Feuerfestkitte, Mörtel und keramische Fasemiaterialien durchführen. Herkömmliche Gießrohre weisen an ihrem Einlaufende einen Flansch aus feuerfestem Material auf, der in eine entsprechende Halterung an dem Zwischengefäß eingebracht und dort befestigt wird.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich nun ein Zwischengefäß besonders bewährt, bei dem erfindungsgemäß beiderseits des Bodenausgusses Führungsschienen für Tragorgane des Gießrohrs angeordnet sind. Vorzugsweise laufen die Führungsschienen von der Einbringstelle für das Gießrohr zum Bodenausguß hin konisch zusammen. Auf diese Weise läßt sich das Gießrohr mit seinem Tragorgan einfach in die Führungsschienen einbringen und ohne besondere Hilfsmittel von Hand in die vorgesehene Gießposition schieben. In der Gießposition kann das Gießrohr mit Hilfe von Anschlägen oder Auflaufkeilen Fixiert werden, die das Gießrohr gleichzeitig gegen das Zwischengefäß drücken und damit einer Spaltbildung entgegenwirken.

Das Tragorgan des Gießrohrs ist vorteilhafterweise als Flansch ausgebildet, der an der Seite mit der das Gießrohr durch den Gießstrahl geschoben wird, eine Ausnehmung aufweist, die breiter als der Gießstrahldurchmesser ist Der Flansch weist mithin eine Lücke auf, die beim Einführen des Gießrohrs auf den Gießstrahl ausgerichtet wird, so daß der Gießstrahl während des Einschiebens so lange ungestört bleibt, bis er im Bereich der Lücke auf die Gießrohrwandung trifft Die Gefahr eines Spritzens beim Einsetzen des Gießrohrs ist mithin weitgehend reduziert; denn der Gießstrahl wird nur eine äußerst kurze Zeit gestört; nämlich dann,, wenn die Gießrohrwandung den Gießstrahl durchschneidet d.h. in der Endphase beim Positionieren des Gießrohrs. Die erfindungsgemäße Lücke bzw. Ausnehmung in dem Gießrohrflansch bewährt sich insbesondere dann, wenn die beim Einbringen des Gießrohrs den Gießstrahl durchschneidende Wandfläche des Gießrohrs kleiner als der Ausgußquerschnitt ist

Im übrigen fliegt der Gießrohrflansch an einer ebenen Andrückplatte des Zwischengefäßes mit einem Gießloch an, das einen größeren Durchmesser aufweist als der Bodenausguß. Gegen diese Andruckplatte kann der Gießrohrflansch auch mit Hilfe von Federn, gegebenenfalls über entsprechende Hebel gedrückt werden.

Vorzugsweise ist der lichte Durchmesser auf der Eintrittsseite des Gießrohrs gleich oder größer als der Durchmesser des Durchgangslochs der Andruckplatte zwischen dem Bodenausguß und dem Gießrohrflansch. Auf diese Weise läßt sich ein Benetzen der Gießrohrwandung durch den Gießstrahl vermeiden; denn der Gießstrahl sollte nicht an der GieSrohrinnenwandung herumerlaufen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert In der Zeichnung zeigt:

ίο Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den unteren Teil eines Zwischengefäßes mit einem Gießrohr und einer Stranggießkokille und

Fig.2 einen Schnitt im Bereich des Gießrohrflansches nach der Linie U-H in F i g. 1.

Das Zwischengefäß besitzt einen nicht unregulierbaren Bodenausguß 1. Dieser Bodenausguß 1 besitzt einen Kanal mit definiertem Querschnitt 2 und sehr verschleißfester Innenoberfläche. Der Ausguß 1 ist in den Düsenstein 3 eingesetzt und wird durch den Halteflansch 4 gehalten. Dieser Halteflansch 4 ist gleichzeitig die Dichtfläche für den Befestigungsflansch 11 des Gießrohrs 8. Der Strahl strömt vom Zwischengefäß S durch den Ausgußkanal 2 in die Stranggießkokille 6. In das Metallbad 7 der Stranggießkokille 6 taucht das Gießrohr 8 ein. Auf dem Badspiegel 9 in der Gießkokille befindet sich das Gießpulver 10.

Der Befestigungsflansch 11 des Gießrohrs 8 weist die in Fig.2 sichtbare Ausnehmung 15 auf. Diese Ausnehmung ist ca. 40 mm breit und korrespondiert mit

ω dem Gießstrahldurehmesser 13 von ca. 15 mm. Das Gießrohr 8 wird mit seinem Flansch U durch Führungsschienen 12 am Zwischengefäß 5 in der Gießposition gehalten. Das Fixieren des Gießrohrs in der Gießposition erfolgt mittels zweier Auflaufkeile 16, die gleichzeitig einen Anschlag für das Gießrohr bilden.
Es liegt auch im Sinne der Erfindung, von Fall zu Fall, insbesondere bei längeren Sequenzdüsen, einen Gießrohrwechsel durchzuführen. Dabei wird das Gießrohr von Hand oder mit einfachen mechanischen Hilfsmitteln aus den Führungsschienen in umgekehrter Richtung wie beim Einsetzen herausgeschoben.

Der Bodenausguß 1 des Zwischengefäßes ist bei Gießbeginn mit einem Bleistopfen und einer Asbestschnur verschlossen. Zwei Minuten nach Beginn des Eingießens ist im Zwischengefäß eine Füllhöhe von ca. 35 cm erreicht entsprechend einem Schmelzgewicht von ca. 41 Sobald sich dieser Füllgrad im Zwischengefäß eingestellt hat, wird die Asbestschnüre aus dem Ausgangskanal 1 entfernt Normalerweise strömt danach der Stahl ohne weitere Manipulation mit der gewünschten Gießstrahlausbildung 13 in eine Stranggießkokille 6. Falls sich die gewünschte Gießstrahlausbildung nicht einstellt oder nach dem Entfernen der Asbestschnüre aus dem Ausgangskanal kein Stahl ausströmt, wird der Ausgangskanal kurzzeitig mit einer kleinen Sauerstoff-Brennlanze aufgebrannt. Die Sauerstoff-Brennlanze hat einen Durchmesser von ca. 5. mm. Sobald der Stahl mit der gewünschten Gießstrahlausbildung strömt wird das Aufbringen unterbrochen.

«ο Während dieser Zeit befindet sich das Zwischengefäß in der Gießhöhenlage. Sobald der Gießstrahl in der gewünschten Weise betriebssicher strömt — normalerweise ist dieser Zustand ca. 3 min. nach Gießbeginn erreicht — wird das Zwischengefäß in die Höhenlage

h) zum Einbringen des Gießrohrs angehoben. Die Unterkante des Zwischengefäßes befindet sich in dieser Stellung ca. 520 mm über der Oberkante der Kokille. Dann wird das Gießrohr 8 in die Führungsschienen 12

eingesetzt und mit seiner Ausnehmung 15 durch den GieBstrahl hindurch in die Gießposition gebracht. Dabei gelangt der Gießstrahl ungestört durch die Ausnehmung bis zur Gießrohrwandung, die allein den Gießstrahl schneidet.

Nach dem Positionieren des Gießrohrs wird das Zwischengefäß in die Gießhöhenlage abgesenkt und taucht dann das Gießrohr ca. 7 cm in das Metallbad der Stranggießkokille ein. Danach wird auf den Badspiegel der Kokille eine Gießpulverschicht von ca. 2 cm aufgegeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren beim Eingießen von Metall, insbesondere Stahl in eine Stranggießkokille, wobei die Schmelze aus einer Pfanne über ein Zwischengefäß ί mit einem unregulierbaren Bodenausgußkanal durch ein Gießrohr in eine Stranggießkokille gegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießstrahl unterhalb des Bodenausgusses beobachtet und das Gießrohr entweder sofort oder nach einem Korrigieren des Bodenausgußkanals, insbesondere mit einer Sauerstoff-Brennlanze, durch den Gießstrahl in seine Gießposition gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtung des Gießstrahls in einer abgesenkten Lage des Zwischengefäßes durchgeführt und daß das Zwischengefäß nach der Beobachtung, zum Einbringen des Gießrohrs abgehoben und danach wieder abgesenkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beobachten ein gasförmiges Schutzmedium in die Kokille eingeleitet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Bodenausgusses (1) am Zwischengefäß (5) Führungsschienen (12) für Tragorgane (11) des Gießrohres (8) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (12) von der Einbringstelle für das Gießrohr (8) zum Bodenausguß (1) hin konisch zusammenlaufen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan des Gießrohrs (8) als Flansch (11) ausgebildet ist, der an der Seite mit der das Gießrohr durch den Gießstrahl » geschoben wird, eine Ausnehmung (15) aufweist, die breiter als der GieBstrahldurchmesser (13) ist

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Durchmesser auf der Eintrittsseite des -to Gießrohrs (8) gleich oder größer als der Durchmesser des Durchgangslochs einer Platte (4) zwischen dem Bodenausguß (1) und dem Flansch (11) ist