DE2758018C3 - Verfahren zum Stranggießen von Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggieße» von Stahl, insbesondere zu Knüppeln, bei dem oberhalb des Badspiegcls in eine oszillierende Stranggießkokille ein Mehrphasengemisch aus einem flüssigen Inertgas und einem teilchenförmigen Zusatzstoff gebracht wird.

Es ist bekannt, beim Stranggießen von Stahl Gießpulver auf den Badspicgcl zu geben, das im Koniakt mit dem flüssigen Stahl aufschmilzt und /wischen dem entstehenden Strang und der Kokillcnwand eine Schmierwirkung ausübl. Beim Gießen von größeren Formaten wird üblicherweise in Kombination mit der Verwendung von Pulver ein Gießrohr verwendet, das den Stahl geschützt unier den Badspicgcl in der Stranggießkokille einführt und im ßadspicgelbcrcich die Gießpulver- bzw. Schlackcnschichi vom Gießstrahl trennt. Beim Gießen von kleineren Formaten, z. B. Knüppeln, können jedoch Gießrohre kaum verwendet werden, da wegen der gegebenen Querschnitte und der notwendigen Wandstärke des Gießrohres zu wenig Abstand zwischen Rohr und der kühlenden Kokillcnwand verbleibt. Damit bildet sich an dieser Stelle eine Brücke aus nichlaufgcschmol-/cncm Gießpulver und/oder erstarrtem Stahl, die zu Gußabbri'ichcn führen kann. Wird jedoch ohne Gießrohr und mil Gießpulver gegossen, besteht der Nachteil, daß durch den Gießstrahl Schlackcntcilchcn in das Innere des Stranges gerissen werden und dadurch der Stahl verunreinigt wird. Daher werden kleinere Formale üblicherweise mil Öl als Schmiermittel gegossen. Dabei ist einerseits der Badspicgcl nicht mehr vor LufKaücfMoff geschützt und andererseits führt dies beim Gießen, speziell von Atiiomalenstählcn, zu einer ungenügenden Schmierwirkung, da sich das Öl durch die hohe Temperatur zersetzt und die kohlenstoffhaltigen Rückstände nicht genügend schmieren. Dadurch entstehen Oberflächenfehler, die insbesondere bei der Weiterverarbeitung, wie Walzen und gegebenenfalls Ziehen, zu Rissen führen und unbrauchbare bzw. höheren Qualilälsanforderungen nicht entsprechende

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Produkte ergeben. Ferner können durch die Einwirkung des ö|s auch sogenannte Nadelstfehporen auftreten, die die Oberfläche des Stranges ebenfalls verschlechtern, Ein weiterer Nachteil beim Gießen von Automatcnstäh- |en mit ö|, speziell bei bleilegierten Automatenstahl, besieht darin, daß es während des Gießens zu zeitweiligen kleineren Verpuffungen, verbunden mit Auswürfen aus der Stranggießkokille, kommen kann, wodurch die Bedienungsmannschaft gefährdet ist.

Es ist bekannt, beim Stranggießen eines Metalls in einer Gießform eine homogene Mebrphasenmischung zu verwenden. Dabei wird in ein verflüssigtes Inertgas eine Substanz, beispielsweise Rußteilchen, eingebracht, die den Schmiereffekt entlang der Gießformwand erleichtern soll. Die Zugabemenge des Mehrphasengemisches ist speziell bei sich ändernden Gießparamctcrn, wie z. B. der Gießgeschwindigkeit, kritisch, da bei unrichtiger Bemessung dieser Menge entweder eine ungenügende Schmierung oder Oberflächenfehlcr am Gußprodukt auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das gestattet. Stahl im Stranggießverfahren unter Erzielung einer guten Schmierwirkung in der Stranggießkokille mit einer einwandfreien Oberfläche und hohem Reinheitsgrad zu gießen. Außerdem muß die Sicherheit der Bedienungsmannschaft, insbesondere beim Gießen von Automatenstahl, gewährleistet sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß während des Gießens als Mchrphasengemisch flüssiges Inertgas zusammen mit Gießpulver in einer Menge zugeführt wird, derart, daß die Schichtdicke des Mchrphascngcmischcs über dem Badspiegcl geringer als die Hubhöhe der Kokille gehalten wird.

Mit der Zugabe von Gießpulver zum flüssigen Inertgas und der kombinierten Aufgabe als Mchrphascngcmisch wird erreicht, daß sich das Gießpulver gleichmäßig über den Badspicgel ausbreitet. Mit dem Verdunsten des flüssigen Inertgases sinkt das Gießpulver auf den Badspicgcl und verflüssigt sich und kann leicht zwischen dem erstarrenden Strang und der Kokillcnwandung eingezogen werden. Es ist jedoch wesentlich, daß die Dicke der auf dem Badspicgcl liegenden Schicht des Gemisches geringer als die Hubhöhe der oszillierenden Stranggießkokille ist. Übersteigt die Schichtdicke des Mchrphascngcmischcs die Hubhöhe, so wird das Gießpulver nicht optimal ausgenützt, weil es sich, wie überraschenderweise festgestellt wurde, als Kruste an der kühlenden Kokillcnwand ansetzt und zu ungenügender Schmicrung und Obcrflächcnfehlcrn führt. Mil dem erfindungsgcmäucn Verfahren resultiert einerseits auch beim Gießen von nicdriggckohltcn Stählen eine ausgezeichnete Oberfläche des Knüppels, die besonders bei der weiteren Verarbeitung wichtig ist, und andererseits ein sehr guter Reinheitsgrad. Das flüssige bzw. verdampfte Inertgas übernimm! auch die Funktion des Schutzes des Badspiegcls und des Gießsirahls vor Oxydation durch den Luflsaucrsloff. Auf Gießrohre kann daher verzichtet werden. Speziell beim Gießen von bleilcgicricm Automatenstahl werden durch den Wegfäll des bisher üblichen Öls als Schmiermittel keine mil Auswürfen aus der Kokille verbundenen Verpuffungen erzeug!.

Vorteilhaft wird pro Tonne gegossenem Stahl eine Menge von 1 bis 15 kg an flüssigem Inertgas und eine solche von 0.01 bis 0,2 kg an Gießpulver als Mchrphasengemisch zugeführt. Dabei ist es günstig, das Gießpulver kontinuierlich in die das verflüssigte Inertgas transportierende Leitung einzugeben. Dn-

durch, daß das Gießpulver und das flüssige Inertgas »im gleichen Ort des Badspiegels auftrifft, wird die Verteilungsfunktion des Gases gut ausgenützt.

MH Vorteil wird insbesondere zum Hießen von bleilegiertem Automatenstahl als flüssiges Inertgas Stickstoff verwendet

Gemäß einem Ausführungsoeispiel wird bleilegierter Automatenstahl über einen Gießstrahl in eine Stranggießkokille mit einem Querschnitt von 115 mm² gegossen. Die Stranggießkokille wird mit einer Hubhöhe von 15 mm oszilliert Während des Gießens wird auf den Badspiegel in der Stranggießkokille über eine Leitung flüssiger Stickstoff in einer Menge von 5 kg/i Stahl zusammen mit suspendiertem Gießpulver in einer Menge von 0,03 kg/t Stahl aufgebracht. Dadurch bildet sich auf dem Badspiegel eine Schicht eines Gemisches aus flüssigem, mit wenig Gießpulver suspendiertem und gasförmigem Stickstoff, Die Dicke der optisch beobachteten Mehrphasenschicht, die als Polster auf dem Kokillenbadspiegel aufliegt, wird in einem Bereich von ca, 10 mm gehalten. Das Pulver wird gleichmäßig über den Badspiegel transportiert, setzt sielt infolge der Verdampfung auf dem Badspiegel ab, verflüssigt sich und wird in den Spalt zwischen der Kokillenwand und dem erstarrenden Stahl eingezogen, was eine gute Schmierung bewirkt Der verdampfende Stickstoff schützt den Badspiegel und den Gießstrahl vor Luftsauerstoff. Die derart erzeugten Knüppel aus Automatenstahl zeigen nach der Abkühlung eine ausgezeichnete Oberflächen-Qualität und innere Reinheit

Die Erfindung kann auch beim Gießen von Strängen mit größeren Formaten, beispielsweise Platinen, Vorblöcken oder Brammen, Anwendung finden.

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   I. Verfahren zum Stranggießen von Stahl, insbesondere zu Knüppeln, bei dem oberhalb des Badspiegels in eine oszillierende Stranggießkokille ein Mebrphasengemisch aus einem flüssigen Inertgas und einem teilchenförmigen Zusatzstoff gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Gießens als Mehrphasengemisch flüssiges Inertgas zusammen mit Gießpulver in einer solchen Menge zugeführt wird, daß die Schichtdicke des Mehrphasengemisches über dem Badspiegel geringer als die Hubhöhe der Stranggießkokille gehalten wird.

   Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Tonne gegossenem Stahl eine Menge von I bis 15 kg an flüssigem Inertgas und eine solche von 0.01 bis 0,2 kg an Gießpulver als Mehrphasengemisch zugeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. insbesondere zum Gießen von blcilcgierlem Automatenstahl, dadurch gekennzeichnet, daß Stickstoff als flüssiges Inertgas verwendet wird.