DE3403892A1 - Vorrichtung fuer die einleitung von metallschmelze, insbesondere von stahlschmelze, in eine stranggiesskokille - Google Patents
Vorrichtung fuer die einleitung von metallschmelze, insbesondere von stahlschmelze, in eine stranggiesskokilleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Einleitung von
Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze, in eine
Stranggießkokille, mit mindestens einem Ausgießrohr, das einen
Vorratsbehälter mit der Stranggießkokille verbindet.
Eine derartige Vorrichtung verbindet den Vorratsbehälter mit der
Stranggießkokille strömungstechnisch, verhindert größere Wärmeverluste der Metallschmelze und schützt die Metallschmelze im
wesentlichen vor Reoxidation.
Das Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von flüssigem
Stahl, auf Vertikalstranggießanlagen ist nach dem derzeitigen
Stand der Technik bei kleinen Abmessungen des Gußstranges auf gewisse Formatabmessungen begrenzt. Unterhalb dieser Formatabmessungen kann das gesicherte Einfließen der Metallschmelze aus
dem Vorratsbehälter in die Stranggießkokille nicht mehr gewährleistet werden. Das Vergießen von Abmessungen im Bereich von
70 mm Durchmesser bzw. Quadrat bis 120 mm Durchmesser bzw. Quadrat
wird gegenwärtig nur durch freies Eingießen, d.h. durch freien Fall der Metallschmelze möglich, wobei auf das Eingießen der
Metallschmelze durch einen Tauchausguß hindurch verzichtet werden
muß. Der Gießstrahl läuft hierbei unmittelbar aus dem Vorratsbehälter in die Stranggießkokille. Für den Fall, daß bei derartigen
Formaten die drei Grundforderungen (Strömungsführung, Wärmeverlust, Vermeidung der Reoxidation) teilweise erfüllt werden sollen,
muß der Gießstrahl mit einem Schutzgasschleier umgeben werden. Mit einem derartigen Schutzgasschleier sind zusätzliche Kosten für den
Vorrichtungsaufwand sowie für den Betrieb verbunden.
Das Vergießen von Querschnitten im Bereich um 70 mm Durchmesser
bzw. Quadrat ist an und für sich schon problematisch, da in diesen Fällen der Gießstrahl nicht ständig gleichmäßig aus dem Ausgußrohr
des Vorratsbehälters ausläuft, sondern in einigen Fällen den Rand der Stranggießkokille treffen kann. Derartige Vorfälle bedeuten
eine unmittelbare Verschlechterung des Gießergebnisses, wenn nicht gar den totalen Abbruch des Stranggießvorganges.
326 - Fl/Schi -4- 26.1.84 3 4 O 38 9
Der Erfindung ist daher die Aufgabe zugrundegelegt, für besonders kleine bzw. schmale Gießquerschnitte eine Vorrichtung vorzuschlagen,
die es gestattet, für sog. Dünnstränge die Metallschmelze,
insbesondere Stahlschmelze, strömungstechnisch günstig, ohne größeren Wärmeverlust bzw. ohne unangemessene Vergrößerung der
Gefahr der Reoxidation in die Eingießöffnung der Stranggießkokille
einzuleiten.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für Stranggießkokillen,
die einen Gießquerschnitt von weniger als 70 mm Breite
bzw. 70 mm und mehr Länge oder einen Gießquerschnitt kleiner als 70 mm Rund- oder Quadratquerschnitt aufweisen, eine Metall Schmelzenführung
vorgesehen ist, die aus einem geschlossenen oberen Abschnitt und einem unmittelbar anschließenden, der
Eingießöffnung der Stranggießkokille zugeordneten, unteren, teilweise offenen Abschnitt besteht, wobei der offene Abschnitt
die Metallschmelze an zumindest einem Teil des Strömungsquerschnitts
führt. Diese Vorrichtung weist die Vorteile auf, eine weitestgehende Strömungsführung unter Vermeidung von freiem Fall
der Metallschmelze zu gewährleisten, ferner Temperaturverluste
unter den gegebenen Umständen weitestgehend zu vermeiden und
ebenso weitestgehend eine Reoxidation auszuschließen. Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der geschaffenen Möglichkeit, die Metallschmelze in sehr schmale Gießräume von
Stranggießkokillen einzuleiten, ohne den oberen Rand der Stranggießkokille zu benetzen. Die Erfindungslehre schafft daher
die Voraussetzung für das Gießen von extrem dünnen Gußsträngen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der untere offene Abschnitt schräg bis lotrecht verläuft. Das schräge bis
lotrechte Einführen der Metallschmelze begünstigt vorteilhaft die Erstarrungsbedingungen innerhalb der Stranggießkokille.
In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß der untere offene Abschnitt aus einem an seinem Ausgießende schräg
angeschnittenen Ausgießrohr mit ringförmigem Querschnitt besteht. Das Ausgießrohr bildet hierbei eine weitestgehende Führung für die
Strömung der Metallschmelze, so daß hierbei Einströmbedingungen
ähnlich wie bei Tauchrohren entstehen, bei denen die Metallschmelze unterhalb des Gießspiegels austritt.
Nach dem Prinzip der Erfindung kann eine turbulente Strömung insbesondere dadurch vermieden werden, daß der untere offene
Abschnitt aus einer unterhalb vom Ausgießrohr vorgesehenen, in die Stranggießkokille gerichteten Ablaufschräge besteht. Eine solche
Ablaufschräge weist den Vorteil auf, die Metallschmelze in Längsrichtung der Stranggießkokille gleichzeitig zu verteilen und
eine laminare Strömung zu begünstigen.
Hierbei ist außerdem vorrichtungstechnisch zweckmäßig, daß die AbIaufschräge getrennt vom Ausgießrohr vorgesehen ist.
Vorteilhaft ist ferner für rechteckige Stranggießkokillen-Gießräume, daß an der Ablaufkante der AbIaufschräge und/oder an
den Seitenenden der Ablaufschräge Über!aufStege vorgesehen sind.
Solche Überlaufstege verteilen ebenfalls die Metallschmelze leicht
in einer sich in der zweiten Dimension erstreckenden Stranggießkokille.
Die Verteilung der Metallschmelze in Stranggießkokillen mit
erheblich unterschiedlich langen Begrenzungswänden des Gießraumes wird grundsätzlich dadurch begünstigt, daß die Ablaufschräge der
Länge des Gießraums der Stranggießkokille angepaßt 1st.
In vielen Fällen kann eine besondere Maßnahme gegen die Reoxidation der Metallschmelze eingespart werden. Für den Fall,
daB derartige Maßnahmen dennoch erwünscht sind, können diese auf
einen wesentlich engeren Bereich zwischen Vorratsbehälter und Stranggießkokille beschränkt werden. Dahingehend wird vorgeschlagen, daß der Bereich vom Ausgießrohr mit Ablaufschräge bis
zur Stranggießkokillen-Oberkante mit einem Reoxidationsschutz
versehen ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit vertikal geschnittener Stranggießkokille als ein erstes
Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit vertikal geschnittener Stranggießkokille als ein zweites
Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit vertikal geschnittener Stranggießkokille als ein drittes
Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit vertikal geschnittener Stranggießkokille als ein viertes
Ausführungsbeispiel und
Gemäß Fig. 1 wird die Metallschmelze aus dem Vorratsbehälter
durch den Regel- und Verschließmechanismus 2 und durch die Austrittsdüse 3 hindurch mittels des Ausgießrohres 4 in die
Stranggießkokille 7 geführt. Die Stranggießkokille 7 bildet einen sehr schmalen Gießraum 8.
Das Ausgießrohr 4 weist einen geschlossenen oberen Abschnitt 4a und
einen unmittelbar anschließenden unteren, teilweise offenen Abschnitt 5 auf. Der untere Abschnitt 5 verjüngt sich von der Stelle
5a (Beginn des unteren Abschnitts 5) bis zur Stelle 5b, wobei das Ausgießrohr 4 zwischen den Stellen 5a und 5b etwa die Gestalt wie
eine Rinne besitzt. Die Metallschmelze 9 strömt daher, geführt durch
das Ausgießrohr 4, bis nahe an die Stranggießkokillen-Oberkante 7a
der Stranggießkokille 7 und in die Stranggießkokille 7 hinein bis auf den Gießspiegel 6. Hierbei tritt kein nachteiliger
Höhenunterschied zwischen der Stelle 5a und dem Gießspiegel 6 auf. Außerdem ragt der untere Abschnitt 5 in die Eingießöffnung 7b der
Stranggießkokille 7 hinein. Der die Strömung stützende Strömungsquerschnitt 10 wird bei diesem ersten Ausführungsbeispiel
durch einen Fortsatz des Ausgießrohres 4 selbst gebildet.
Ein zweites Ausführungsbeispiel (Fig. 2) sieht einen seitlich zur
Stranggießkokille 7 versetzten Vorratsbehälter 1 mit Regel- und Verschließmechanismus 2 und der Austrittsdüse 3 vor, bei dem das
Ausgießrohr 4 unter einem Winkel 11 verläuft, woraus sich eine variable Metallschmelzenströmung im Bereich des Gießspiegels 6 in
dem sehr engen Gießraum 8 ergibt. Das erste und zweite Ausführungsbeispiel setzen jeweils einen ringförmigen Querschnitt 12 des
Ausgießrohres 4 voraus.
In einem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3 und 4) sind der oberegeschlossene Abschnitt 4a und der untere, teilweise offene
Abschnitt 5 in der Form getrennt voneinander ausgeführt, was mit Vorteilen der Herstellung von Feuerfestteilen verbunden ist,indem
unter dem Ausgießende 4b eine AbIaufschräge 13 angeordnet ist, von
der die Metallschmelze 9 in die Stranggießkokille 7 einströmt und
den kontrollierten Gießspiegel 6 bildet. Die Ablaufschräge 13 ist vorteilhafterweise winkel einstellbar an dem Träger 14 gelagert, der
an ortsfester Stelle 15 befestigt ist. Die Ablaufschräge 13 besteht aus Feuerfestmaterialienj ähnlich dem Ausgießrohr 4. In
der Längenerstreckung des Gießraums 8 (Fig. 4) bei sehr schmalen, jedoch sehr langen Gießformaten des Gußstrangs 16 ist die getrennt
vom Ausgießrohr 4 vorgesehene Ablaufschräge 13 entsprechend lang ausgebildet und kann die Metallschmelze 9 in laminarer Strömung
auf den Gießspiegel 6 führen. Zur Strömungsverbreiterung tragen außerdem an der Ablaufkante 18 der Ablaufschrage 13 hervorspringende Überlaufstege 19 bei, die auch an den Seitenenden 13a
und 13b vorgesehen sein können. Der untere, teilweise offene Abschnitt 5 kann auch mit einem Reoxidationsschutz 20 versehen
sein, wobei z.B. inertes Gas in den Innenraum 20a geleitet wird.
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 5 und 6) ist die Ablaufschrage 13 im Abschnitt 5 zusammen mit dem Ausgießrohr 4 aus
einem gemeinsamen Teil gefertigt. Die Ablaufschräge 13 kann in Zusammenwirken mit der Austrittsöffnung 4c zu einer strömungsangepaßten Lenkrinne 13a (Fig. 6) ausgebildet sein. Die Ablaufschräge 13 eignet sich besonders zur Verteilung der Metallschmelze
9 in einer Stranggießkokille 7 für einen sog. Dünnstrang bei Kokillenbreitseiten von unter 100 mm. Die Ablaufschräge 13 bzw.
der untere offene Abschnitt 5 können in ihren Abmessungen am unteren Ende so klein gehalten werden, daß die Metallschmelze 9
ohne Schwierigkeiten in laminarer Strömung in die sehr schmale Stranggießkokille 7 geleitet werden kann, wobei Metallspritzer auf
die Stranggießkokillen-Oberkante 7a vermieden werden.
Claims (6)
1. Vorrichtung für die Einleitung von Metallschmelze, insbesondere
von Stahlschmelze, in eine Stranggießkokille, mit mindestens einem
Ausgußrohr, das einen Vorratsbehälter mit der StranggießkokilTe verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß für Stranggießkokillen (7), die einen GieBquerschriitt von
weniger als 70 mm Breite bzw. 70 mm und mehr Länge oder einen Gießquerschnitt kleiner als 70 mm Rund- oder Quadratquerschnitt aufweisen, eine Metall Schmelzenführung vorgesehen 1st,
die aus einem geschlossenen oberen Abschnitt (4a) und einem unmittelbar anschließenden, der Eingießöffnung (7b) der
Stranggießkokille (7) zugeordneten, unteren, teilweise offenen Abschnitt (5) besteht, wobei' der offene Abschnitt (5) die Metall-,
schmelze (9) an zumindest einem Teil nes Strömungsquerschnitts
(10) führt.
326 - Fl/Schi "- 2- 26.1.84
2. Vorrichtung nach Anspruch I9
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere offene Abschnitt (5) schräg bis lotrecht verläuft.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere offene Abschnitt (5) aus einem an seinem Ausgußende
(4b) schräg angeschnittenen Ausgießrohr (4) mit ringförmigem
-. Querschnitt (12) besteht.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,,
daß der untere offene Abschnitt (5) aus einer unterhalb vom
Ausgießrohr (4) vorgesehenen, in die Stranggießkokille (7)
. gerichteten Jlblaufschräge (13) besteht.
5. Vorrichtung nach den Ansprächen 1 bis 4„
dadurch gekennzeichnet,
daß die ,Ablaufschräg© |13) getrennt vona Ausgießrohr (4) vorgesehen
ist. '
i ■ »t
6. Vorrichtung nach den Ansprachen.*! bis S,
dadurch gekennzeichnet, ' " daß an der Ablaufkante (18) der Äblaufschräge (13) und/oder an den
Seitenenden (13a,13b) der Ablaufschräge (13) Überlaufstege (19)
vorgesehen sind,
7«, Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablaufschräge (13) der Länge des Gießraums (8) der Stranggießkokille
(7) angepaßt ist.
8«. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bereich vom Ausgießrohr (4) arit Ablaufschräge (13) bis zur
StranggieBkokillenoberkaTitfi (7a) mit -einem Reoxidatiensschutz (20)
versehen ist.
Priority Applications (5)
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JP63073068A JPS63290667A (ja) | 1984-02-04 | 1988-03-25 | 連続鋳造鋳型への溶湯供給装置 |
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