DE2816867A1

DE2816867A1 - Verfahren und vorrichtung zum einfuehren von pulvern in eine stranggiess- form

Info

Publication number: DE2816867A1
Application number: DE19782816867
Authority: DE
Inventors: Aldo Ramacciotti; Antonio Spaccarotelle
Original assignee: Centro Sperimentale Metallurgico SpA
Current assignee: Centro Sviluppo Materiali SpA
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1978-10-19
Also published as: IT1116426B; BE866060A; DE2816867C2; JPS53130230A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um Pulver in
eine Form während des Stranggießens zu geben und hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zum Gegenstand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur die Produktivität von Stranggußanlagen zu erhöhen, sondern auch deren Produktqualität zu verbessern. Insbesondere überwindet die Erfindung eventuelle Probleme, die mit dem Zusatz von Pulvern, beispielsweise Metallpulvern in die Form während des Stranggießens mit eintauchender Ausflußmanteldüse verbunden sind.
Thermische Prozesse haben bekanntlich einen bestimmenden Einfluß auf die Qualität von Produkten, die durch Stranggießen von Stahl erhalten wurden und diesen Einfluß auch auf die Produktivität der eingesetzten Maschinen zeitigten. Die wesentlichen Faktoren, die die Geschwindigkeit, mit der die Bramme aus der Form gezogen wird, begrenzen, sind nämlich: (a) die Dicke der sich unterhalb der Form bildenden Haut und (b) die Tiefe des Schmelzbades. Die größte GieRgeschwindigkeit für eine gegebene Stranggießanlage wird daher durch die Arbeitscharakteristiken der Maschine selbst bestimmt.
Eine optimale Integration einer Anlage zum Stranggießen in die thermischen bei Hochproduktivitätsstahlherstellungsverfahren eingesetzten Prozesse hängt ab von der Möglichkeit, die Durchführung der Prozesse elastischer zu machen, um sie so an die Charakteristiken der jeweiligen Anlage anzupassen.
Diese Probleme lassen sich erfindungsgemäß dadurch lösen, daß zur Zugabe von Pulver an die Form während des Stranggießens das Pulver pneumatisch in einen Mischbereich zwischen Zwischengefäß und Ausflußdüse gefördert wird.
Vorzugsweise wird das Pulver zugesetzt, um die schmelzflüssige Masse zu kühlen.
Die Kühlverfahren nach der Erfindung, basierend auf der Zugabe von Pulver, lösen offensichtlich das oben genannte Problem und beseitigen die meisten der auf diesem Gebiet auftretenden Nachteile.
Darüberhinaus erzeugen die dem Stahl zugesetzten Partikel Bedingungen, bei denen es möglich wird, die Gießgeschwindigkeit zu erhöhen und somit die Gefahr eines Herausbrechens (breakouts) oder anderer Fehler aufgrund nicht-angepasster Regelung der Brammen- oder Stangentemperatur zu vermindern. Der Einfluß der Partikel auf die Mechanismen, die die Bildung der Primärstruktur regeln, führt nicht nur zu einer Verbesserung in der Produktqualität, sondern ermöglicht es auch, das Stranggießverfahren auf legierte Stähle und Spezialstähle auszudehnen.
Der Nachteil, der darin besteht, Pulver dem Stahl in einer Stranggießform durch einen getauchten Ausfluß zuzusetzen, besteht darin, daß der Auslauf bzw. das Füllrohr (Ausflußdüse) verstopft; bei der Anwendung anderer Verfahren der Pulverzugabe jedoch tritt das Problem auf, wie das Pulver die Schlackenschutzschicht, welche die Oberfläche des Stahlbads überdeckt, durchdringen soll.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird das Pulver in den aus dem Zwischengefäß ausströmenden Stahl unter Verwendung eines Inertgases eingeführt, welches das Pulver in eine Mischeinheit zwischen Auslauf und Pfanne transportiert. Natürlich muß das Pulver eine Korngröße haben, die sicherstellt, daß ein überwiegender Teil im Stahl beim Erreichen der Form sich löst.
Die Menge an kühlendem zugesetztem Pulver kann zwischen 0,1 % und 3 Gewichtsprozent des vergossenen Stahls variieren. Die Korngröße des Pulvers kann zwischen 0,02 mm bis 3,0 mm schwanken.
Die einzige spezifische Forderung an das Trägergas besteht darin, daß es nicht mit dem Pulver oder mit dem Stahlbad reagieren darf. Argon und Stickstoff haben beide zu günstigen Ergebnissen geführt. Das Verhältnis von Trägergas/Pulver kann zwischen 1 Liter bis 30 Liter pro Kilogramm Pulver variieren.
Neben dem Kühleffekt des Pulvers sei darauf hingewiesen, daß die entsprechend der Maßnahme nach der Erfindung zugesetzten Pulver auch zusätzlich zu Legierungszwecken verwendet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Vorrichtung zur Durchführung des Zugabeverfahrens. Im wesentlichen besteht die Vorrichtung aus einer Kombination der folgenden funktionellen Einheiten: 1. Einrichtungen zum Dosieren und zum pneumatischen Transport des Pulvers; 2. Lanze zum Zuführen von Pulver in das Stahlbad; 3. Einheit zum Mischen (in geregelter Atmosphäre) des Pulvers mit dem Bad, welche aufweist: den Auslauf; eine Anzahl von Öffnungen für den Austritt des Trägergases, die auch als Inspektionslöcher zum Kontrollieren oder Regeln des Mischverfahrens dienen; Anschlüsse, Verbindungen oder Fittings zur Verbindung mit der Pulverzuführungslanze.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden. Diese zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform zur Zugabe von Pulver nach der Erfindung, wobei die Beschreibung anhand des Beispiels des Stranggießens von Brammen erfolgt.
Das Pulver fällt von einem Aufgabetrichter 1 in einen Speisetrichter 2, von dem es über eine durch einen Motor 4 angetriebene Förderschnecke 3 abgezogen wird.
Die Förderschnecke führt das Pulver in eine Lanze 5 vor, welche den in der Zeichnung nicht eingezeichneten Trägergasstrom aufnimmt. Die Lanze 5 ist mit der Mischeinheit 6 bei 8 gekuppelt, wobei die Mischeinheit 6 am Boden der Pfanne über einen Bajonettverschluß befestigt ist; über die Lanze wird das Pulver in die Mischeinheit, wo es mit dem schmelzflüssigen Stahl vermischt wird, ausgetragen.
Das Trägergas wird über Öffnungen 7 abgeblasen, welche auch als Inspektionslöcher zum Regeln der Gemischdosierung dienen. Nach dem Kühlen wird der schmelzflüssige Stahl über den Auslauf 9 an die Form überführt, wobei die Schmelze unter der Oberrläche des in der Stranggießform M befindlichen Stahls über diesenZwischengefäßausguß 9 eingeführt wird.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Einführen von Pulvern in eine Stranggießform PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Einführen von Pulvern in eine Form während des Stranggießens, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Pulver pneumatisch in einen Mischbereich zwischen Zwischengefäß und Mantelausflußdüse gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Pulver ein Metallpulver verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Pulver zum Kühlen der schmelzflüssigen Masse zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Pulver zum Legieren des flüssigen Stahls zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Menge an Pulver verwendet wird, die einer Pulverkonzentration in der flüssigen Masse zwischen 0,1 bis 3 Gewichte0 der flüssigen Masse entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Korngröße des Pulvers zwischen 0,02 mm und 3,0 mm variiert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Trägergas aus Argon oder Stickstoff besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß während des pneumatischen Transportes das Verhältnis von Trägergas zu Pulver zwischen 1 Liter bis 30 Liter Gas pro Kilogramm Pulver variiert.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, für die Zugabe von Pulvern in die Form während des Stranggießens, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Boden des Zwischengefässes verbundene Vorrichtung besteht aus: - Einrichtungen (1 - 4) zum Dosieren des Pulvers und zu seinem pneumatischen Transport; - einer Lanze (5) zum Einführen des Pulvers in das Stahlbad; und - einer Einheit (6), die unter gesteuerter Atmosphäre das Pulver mit dem Stahlbad vermischt und umfasst: die Mantel aus flußdüse (9) sowie eine Anzahl von Öffnungen (7) zur Abgabe des Trägergases und zum Regeln des Mischverfahrens; sowie Verbindungselemente und Fittings (8) zur Verbindung mit der Pulverzuführungslanze (5).
10. Verfahren zum Zuführen von kühlenden und/oder legierenden Pulvern während des Verfahrens des kontinuierlichen Gießens zu einem Mischbereich zwischen Pfanne und Auslauf und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wie beschrieben, dargestellt und beansprucht.