DE3406075A1

DE3406075A1 - Vorrichtung zum austragen von geschmolzenem metall

Info

Publication number: DE3406075A1
Application number: DE19843406075
Authority: DE
Inventors: Kazumi Anjo Aichi Arakawa; Toshio Takahama Aichi Kawamura; Takashi Wakayama Matsushita; Tsutomu Osaka Nagahata; Takumi Toyota Aichi Nishio; Masuo Tokoname Aichi Sugie; Takashi Chiryu Aichi Watanabe
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1984-02-20
Publication date: 1985-05-09
Also published as: DE3448405C2; DE3406075C2; CA1251642A; AU2539084A; GB2174028B; FR2554023B1; GB2200311B; GB8806700D0; US4632283A; KR850004027A; GB2174028A; GB2200311A; AU548707B2; GB8509600D0; KR890002116B1; FR2554023A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall, die auf einem Bodenabschnitt eines Behälters, beispielsweise einer Pfanne (ladle) oder eines Tundish (TrichterS)₁ befestigt sein kann, für die Verwendung beim Gießen von geschmolzenem Metall oder dgl.

Beim Gießen von geschmolzenen Stählen, beispielsweise unter Anwendung eines konventionellen kontinuierlichen Gießverfahrens, ist an dem Bodenabschnitt einer Pfanne oder eines Tundish für die Aufnahme des geschmolzenen Stahls eine Vorrichtung zum Austragen des geschmolzenen Metalls befestigt, die eine stationäre (ortsfeste) Platte und eine Gleitplatte (verschiebbare Platte) umfaßt, und die Strömungsrate des geschmolzenen Stahls wird eingestellt durch eine gleitende Verschiebung der Gleitplatte iⁿ bezug auf die stationäre Platte, wodurch eine Durchgangsbohrung in der stationären Platte für den geschmolzenen Stahl geöffnet oder geschlossen wird. In der vorgenannten Vorrichtung zum Austragen eines geschmolzenen Metalls wird ein Inertgas, wie z.B. Argon, aus der stationären Platte in den geschmolzenen Stahl eingeleitet, um so eine Verstopfung der Durchgangsbohrung zu verhindern, die durch Erstarren der geschmolzenen Stähle und/- oder durch Ablagerung von Oxiden eines Metalls oder Metalloids, wie Al, Ti, Ca, Cr, Mn, Si oder Ni, hervorgerufen wird.

Eine konventionelle Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall dieses Typs ist in der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

In der Fig. 1 ist eine obere Düse 1 mit einer Durchgangsbohrung 1a für geschmolzenes Metall an einem Bodenabschnitt eines Tundish (nicht dargestellt) befestigt. Unter-

halb der Düse 1 ist eine Vorrichtung 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall befestigt, die eine obere stationäre Platte 2, eine Gleitplatte 3 und eine untere stationäre Platte 4 mit den Durchgangsbohrungen 2a, 3a bzw. 4a für geschmolzenes Metall umfaßt. Die Gleitplatte 3 ist gleitend verschiebbar zwischen der oberen stationären Platte 2 und der unteren stationären Platte 4 in der Richtung A oder B, um die Durchgangsbohrungen 2a, 3a, 4a zu öffnen oder zu schließen, um dadurch die Strömungsrate der die Bohrungen 2a, 3a, 4a passierenden geschmolzenen Stähle einzustellen (zu regeln) und die Bohrungen 2a, 3a, 4a vollständig zu schließen. Der Hauptkörper 2b der oberen stationären Platte 2 besteht aus einem dichten feuerfesten (schwerschmelzbaren) Material und ein ringförmiges GasZuführungselement 5 aus einem porösen feuerfesten (schwerschmelzbaren) Material ist dicht eingepaßt über dem gesamten Umfang der oberen und vergrößerten inneren Umfangswandoberflache 2c des Hauptkörpers 2b. Zwischen dem ringförmigen porösen Element 5 und dem Hauptkörper 2b der oberen stationären Platte 2 ist eine Gasdruck-Ausgleichszone oder gleichmäßige Druckzone 6 in Form eines ringförmigen Raumes (Kammer) angeordnet. Außerdem ist in der oberen stationären Platte 2 eine Gaseinleitungsöffnung 7 vorgesehen, die mit der Gasdruck-Ausgleichszone 6 in Verbindung steht, und die Gaseinleitungsöffnung 7 steht mit einem Gaseinleitungsrohr (nicht dargestellt) in Verbindung. Am Boden der unteren stationären Platte 4 ist eine eingetauchte Düse 8 befestigt und in den unteren Abschnitt derselben in eine Form 9 eingesetzt.

In der dargestellten konventionellen Vorrichtung 14 werden die aus einem Tundish (nicht dargestellt) vergossenen geschmolzenen Stähle durch die Durchgangsbohrungen 1a, 2a, 3a, 4a und 8a, die jeweils in der oberen Düse 1/ der oberen stationären Platte 2, der Gleitplatte 3, der unteren stationären Platte 4 und der eingetauchten Düse 8 vorgesehen sind, in die Form 9 eingeführt und dann innerhalb derselben und unterhalb der Form 9 gekühlt.

3406075 -ιοί Als Folge davon bilden sich innerhalb und nach oder unterhalb der Form 9 eine geschmolzene Schicht 10, eine teilweise geschmolzene Schicht 11 und eine erstarrte Schicht Oberhalb der geschmolzenen Schicht 10 ist eine Formpulverschicht 13 vorgesehen.

In der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall wird durch das Ga'szuführungselement 5 aus der Gaseinleitungsöffnung 7 ein Gas in den geschmolzenen Stahl eingeleitet, um den geschmolzenen Stahl durchzurühren, wenn mit dem Vergießen der geschmolzenen Stähle aus der Pfanne in den Tundish begonnen wird, um dadurch eine Erstarrung des geschmolzenen Stahls innerhalb der Durchgangsbohrung 2a in der oberen stationären Platte 2 zu verhindern und das anfängliche Öffnen der Bohrung 2a zu erleichtern. Außerdem wird das Gas auch während des Gießens durch das poröse Gaszuführungselement 5 eingeleitet, um den geschmolzenen Stahl durchzurühren, um ein Erstarren des geschmolzenen Stahls und/oder eine Ablagerung von Metalloxiden zu verhindern, um dadurch eine Verstopfung in der Bohrung 2a und dgl. zu verhindern. Außerdem dient die Einführung des Gases dazu, die Oxide oder Verunreinigungen in dem geschmolzenen Stahl zum Aufschwimmen zu bringen, um dadurch den Gehalt an Oxiden oder Verunreinigungen in den Stählen auf 1/5 bis 1/10 derjenigen Stahlprodukte herabzusetzen, die ohne eine derartige Gaseinleitung erhalten werden.

Die vorstehend beschriebene konventionelle Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall hat jedoch aufgrund der Verwendung des Gaseinleitungselements 5 aus porösem feuerfestem (schwerschmelzbarem) Material für die Einleitung des Gases in den geschmolzenen Stahl die folgenden Nachteile:

a) Da die Größe der in den geschmolzenen Stahl eingeleiteten Gasblasen verhältnismäßig gering ist, ist der durch die Gasblasen hervorgerufene Rühreffekt verhältnis-

mäßig gering, so daß eine zuverlässige Verhinderung der Verstopfung in der Durchgangsbohrung 2a und dgl. nicht immer gewährleistet werden kann.

b) Das Gaseinleitungselement weist eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf wegen seiner porösen Struktur.

Aufgabe und Ziel der hier beschriebenenErfindung ist es, die obengenannten Probleme zu überwinden und eine Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, mindestens die obengenannten Probleme minimal zu halten, d.h., eine Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall zu schaffen, bei der die Gefahr geringer ist, daß die Durchgangsboh-

¹^ rung für das geschmolzene Metall durch Erstarrung des geschmolzenen Metalls und/oder durch Ablagerung von Metalloxiden blockiert werden kann, und die eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem geschmolzenen Metall aufweist.

Die obengenannte Aufgabe bzw. das obengenannte Ziel kann gelöst bzw. erreicht werden mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall, die umfaßt:

eine stationäre Platte, die an einem Bodenabschnitt eines Behälters für die Aufnahme von geschmolzenem Metall befestigt werden kann, wobei die stationäre Platte eine Durchgangsbohrung für geschmolzenes Metall aufweist, die den Austrag des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter

SQ durch dieselbe erlaubt, und

eine Gleitplatte, die entlang einer unteren Oberfläche (Unterseite) der stationären Platte verschiebbar ist und mit deren Hilfe die Durchgangsbohrung durch gleitende Verschiebung relativ zu der stationären Platte geöffnet oder geschlossen werden kann, wobei eine Umfangswand der Durchgangsbohrung in der stationären Platte aus dichtem feuerfestem (schwerschmelzbarem) Material besteht und die umfangswand aus dem dichten feuer-

festen (schwerschmelzbaren) Material eine Vielzahl von Gaseinleitungsöffnungen für die Einleitung eines Gases in die Durchgangsbohrung aufweist.

in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall kann die Gefahr der Verstopfung der Durchgangsbohrung verringert werden, da ein Gas mit verhältnismäßig großen Gasblasen oder einem verhältnismäßig großen Gasblasendurchmesser durch eine Vielzahl von Gaseinleitungsöffnungen, die in einem dichten feuerfesten (schwerschmelzbaren) Material vorgesehen sind, in die Durchgangsbohrung eingeleitet werden kann. Da die Umfangswand der Durchgangsbohrung aus dichtem feuerfestem (schwerschmelzbarem) Material besteht, weist sie eine bessere Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem geschmolzenen Metall auf.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck "dichtes feuerfestes (schwerschmelzbares) Material" ist ein solches feuerfestes (schwerschmelzbares) Material zu verstehen, das aufgrund seiner Herstellung eine derart hohe Dichte besitzt, daß praktisch kein Gas dieses durchdringen kann. Andererseits ist unter dem hier verwendeten Ausdruck "poröses feuerfestes (schwerschmelzbares) Material" ein solches feuerfestes (schwerschmelzbares) Material zu verstehen, das aufgrund seiner Herstellung verhältnismäßig feine Poren aufweist, das in dem Zustand, in dem es als Element geformt ist, das Gas im wesentlichen hindurchdringen läßt.

Das? für die stationäre Platte und die Gleitplatte verwendete feuerfeste Material kann vorzugsweise ein Material mit hoher Korrosionsbeständigkeit sein, wie z.B. hochfeuerfestes Aluminiumoxidmaterial, Magnesiunoxidmaterial, Zirkoniummaterial oder Zirkoniumdioxidmaterial.

Erfindungsgemäß weist die stationäre Platte vorzugsweise eine Gaseinleitungsöffnung auf, die mit einer Vielzahl

von Gaszuführungsöffnungen in Verbindung steht, um das Gas von außen in die Vielzahl der Gaszuführungsöffnungen einzuleiten. Die stationäre Platte weist vorzugsweise im Innern eine Kammer auf, welche die Gaseinleitungsöffnung mit der Vielzahl von Gaszuführungsöffnungen verbindet, und die Kammer ist so gestaltet, daß das Gas aus jeder der Vielzahl von Gaszuführungsöffnungen praktisch unter dem gleichen Druck in die Durchgangsbohrung für das geschmolzene Metall eingeführt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall sind die Gaszuführungsoffnungen im wesentlichen gleichmäßig über die ümfangswand der Durchgangsbohrung in einer Umfangsrichtung derselben verteilt. Bei der Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß dieser Ausführungsform kann die stationäre Platte entweder integral aus einem dichten feuerfesten Material geformt sein oder die stationäre Platte kann umfassen ein Gaseinleitungselement aus dichtem feuerfestem Material, das mindestens einen Teil der Ümfangswand der Durchgangsbohrung bildet, und einen Hauptkörper einer stationären Platte aus dichtem feuerfestem Material, in den das Gaseinleitungselement dicht eingepaßt ist, wobei in dem Gaseinleitungselement Gaszuführungsöffnungen vorgesehen sind. Im letzteren Falle ist es bevorzugt, daß sich die Gaseinleitungsöffnung im Hauptkörper der stationären Platte befindet und die Kammer wird definiert (begrenzt) durch das Gaszuführungselement und den Hauptkörper der stationären Platte.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall sind die Gaseinleitungsöffnungen viel mehr auf einer Seite der Ümfangswand in der Gleitrichtung der Gleitplatte als auf der anderen Seite derselben vorgesehen. Vorzugsweise sind die Gaszuführungsöffnungen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches in der Umfangsrich-

tung der Durchgangsbohrung nur auf dieser einen Seite der Umfangswand angeordnet und bei dieser einen Seite handelt es sich insbesondere um eine Seite der Umfangswand der Durchgangsbohrung, von der her das Schließen der Bohrung durch die Gleitplatte beginnt, wenn die Gleitplatte so bewegt wird, daß sie die Durchgangsbohrung schließt. Der vorgegebene Bereich, in dem die Gaseinleitungsöffnungen vorgesehen sind, ist vorzugsweise ein Bereich zwischen 1/3 und 2/3, bezogen auf den Gesamtumfang der Durchgangsbohrung.

Wenn der Bereich, in dem die Gaszuführungsöffnungen angeordnet sein sollen, kleiner als 1/3 des Gesamtumfangs der Durchgangsbohrung ist, kann die Gasmenge unzureichend werden oder das Gas kann nicht der Gesamtfläche in der Durchgangsbohrung zugeführt werden, was zu einer Abnahme des Effekts der Verhinderung der Verstopfung in der Durchgangsbohrung führt. Wenn andererseits der Bereich größer als 2/3 des Gesamtumfanges ist, besteht die Gefahr, daß eine übermäßige Menge Gas in dem in die Form gegossenen geschmolzenen Metall eingeschlossen ist, was zu mangelhaften Stahlprodukten beispielsweise beim beschränkten oder gedfosseltdiGießen des geschmolzenen Metalls führt.

Auch bei dieser anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall kann die stationäre Platte integral aus dichtem feuerfestem Material geformt sein oder die stationäre Platte kann alternativ umfassen ein Gaseinleitungselement aus dichtem feuerfestem Material, das mindestens einen Teil der Umfangswand der Durchgangsbohrung bildet, und einen Hauptkörper der stationären Platte aus dichtem feuerfestem Material, in den das Gaseinleitungselement dicht eingepaßt ist, wobei die Gaseinleitungsöffnungen in dem Gaseinleitungselement vorgesehen sind. Im letzteren Falle sind die Gaseinleitungsöffnungen vorzugsweise im Hauptkörper der stationären Platte angeordnet und die Kammer ist definiert (begrenzt) durch das Gaseinleitungselement

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und den Hauptkörper der stationären Platte.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall kann jede der Gaszuführungsöffnungen im seitlichen Querschnitt eine längliche oder kreisförmige oder irgendeine andere gewünschte Form haben.

Wenn die Gaszuführungsöffnung einen länglichen oder schlitzartigen oder rinnenförmigen seitlichen Querschnitt hat, ist es bevorzugt, daß der Schlitz oder die Rinne eine Breite oder Seitendimension zwischen 0,1 und 0,5 mm und eine Länge oder Längsdimension zwischen 1 und 5 mm hat. Wenn die Querschnittsgröße des Schlitzes weniger als 0,1 mm in der Breite oder weniger als 1 mm in der Länge beträgt, kann die zugeführte Gasmenge unzureichend sein, so daß der Effekt der Verhinderung der Verstopfung der Durchgangsbohrung abnimmt, und wenn sie mehr als 0,5 mm in der Breite beträgt, kann geschmolzenes Metall in den Schlitz eindringen, was möglicherweise zu einer Verstopfung des Schlitzes führen kann. Wenn sie mehr als 5 mm in der Länge beträgt, weist die stationäre Platte möglicherweise keine ausreichende Festigkeit auf.

Wenn die Gaszuführungsöffnung einen kreisförmigen seitlichen Querschnitt hat, hat die öffnung vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 0,1 und 1,0 mm und die Abstände zwischen den Zentren der öffnungen betragen vorzugsweise 2 bis 20 mm. Wenn die Gaszuführungsöffnung einen Durchmesser von weniger als 0,1 mm hat, ist die Größe der Gasblasen zu gering, um einen ausreichenden Effekt zur Verhinderung der Verstopfung der Durchgangsbohrung zu ergeben, und wenn ihr Durchmesser 1,0 mm übersteigt, kann geschmolzenes Metall in die Öffnung oder in den Schlitz eindringen, was möglicherweise zu einer Verstopfung der Gaszuführungsöffnung führen kann. Wenn der Abstand zwischen den Zentren der Gaszuführungsöffnungen 20 mm übersteigt, kann die zugeführte Gasmenge unzureichend sein, was zu einer Abnahme des Effekts der Verhinderung der

Verstopfung der Durchgangsbohrung führt, während andererseits dann, wenn er weniger als 2 mm beträgt, die Festigkeit der Umfangswand abnehmen kann und auch die Korrosionsbeständigkeit derselben geringer sein kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall kann ein Zwei-Platten-Schieber-System oder ein Drei-Platten-Schieber-System umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wodurch die obengenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung verdeutlicht werden sollen. Dabei zeigen:

Pig. 1 eine erläuternde Querschnittsansicht eines Beispiels für eine konventionelle Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall, die zwischen einem Tundish und einer Form einer kontinuierlichen Gießapparatur angeordnet ist;

Fig. 2 eine erläuternde Querschnittsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen "Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall;

Fig. 3 eine erläuternde Querschnittsansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall;
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Fig. 4 eine erläuternde Querschnittsansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall;
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Fig. 5 eine erläuternde ebene Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung;

Fig. 6 eine erläuternde Querschnittsansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall;

Fig. 7 eine erläuternde Querschnittsansicht einer fünften

bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall; und

Fig. 8 eine erläuternde ebene Draufsicht auf die in Fig.

7 dargestellte Vorrichtung.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand einer Vorrichtung 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall als einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 näher erläutert.

In der Fig. 2 umfaßt die Vorrichtung 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall eine obere stationäre Platte 21, eine Gleitplatte 22 und eine untere stationäre Platte 23 mit Durchgangsbohrungen oder Auslaßöffnungen für geschmolzenes Metall 21a, 22a bzw. 23a, die jeweils einen Durchmesser von 70 mm haben. Diese Durchmesser können natürlich verschieden sein. Die Gleitplatte 22 wird mittels einer Antriebs- und Verschiebeeinrichtung, beispielsweise eines hydraulischen Zylinders oder dgl. (nicht dargestellt), in der Richtung A oder B gleitend verschoben, um die Durchgangsbohrung 21a zu öffnen oder zu schließen. Die

3Q obere stationäre Platte 21 besteht aus dichtem feuerfestem Material und ist im Innern mit einer Gasdruck-Ausgleichszone oder einheitlichen Druckzone 24 in Form eines ringförmigen Raumes oder einer ringförmigen Kammer mit einem Querschnitt von 2 mm in der Breite und 25 mm in der Höhe

3g in einer Position in einem Abstand von 15 mm von der gleitenden Oberfläche 21b, bezogen auf die Gleitplatte 22, ausgestattet. Die obere stationäre Platte 21 weist ferner eine Gaseinleitungsöffnung 25 auf, die mit der

einheitlichen Druckzone 24 in Verbindung steht, und ein Gaseinleitungsrohr 26 ist mit der Gaseinleitungsöffnung 2 5 verbunden. Außerdem ist die obere stationäre Platte 21 in ihrer Umfangswand der Durchgangsbohrung 21a mit schlitzartigen oder rinnenförmigen öffnungen 27, die jeweils eine Breite von 0,2 mm und eine Länge von jeweils 5 mm aufweisen, in einer Gesamtanzahl von 30 versehen, d.h. diese sind in drei Umfangsreihen vertikal angeordnet, wobei die Längsrichtung des Schlitzes oder der Rinne 2 7 parallel zur Längsrichtung der Durchgangsbohrung 21a ist, von denen jede Reihe zehn Schlitze aufweist, als Gaszuführungsöffnungen, um die einheitliche Gasdruckzone 24 mit der Durchgangsbohrung 21a zu verbinden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall kann auf die gleiche Weise wie die konventionelle Vorrichtung 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall, wie in Fig. 1 dargestellt, verwendet werden, beispielsweise in einem Zustand, in dem die obere stationäre Platte 21 an der oberen Düse 1 am Boden des Tundish befestigt ist und die untere stationäre Platte 23 mit einer eingetauchten Düse darunter verbunden ist.

So wurden beispielsweise die einheitliche Druckzone 24 und die schlitzartigen öffnungen 27, 27, ... in der oberen stationären Platte 21 hergestellt durch Einbetten von Hartpapieren in einer der einheitlichen Druckzone 24 und der schlitzartigenOffnungen 27 entsprechenden Gestalt in den feuerfesten Mischkörper beim Formen und anschließendes Herausbrennen derselben während eines Sinter- oder Brennverfahrens. Die schlitzartigen öffnungen 27 können alternativ nach dem Sintern der Platte durch Ultraschall-oder Laserfabrikation erzeugt werden. Die Gaseinleitungsöffnung 2 5 wurde nach dem Sintern durch Bohren hergestellt.

In der Vorrichtung 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann die

Gefahr der Verstopfung der Durchgangsbohrung 21a verringert werden, da das Inertgas mit verhältnismäßig großen Gasblasen durch die schlitzartigen Öffnungen 27, 27, ... eingeleitet werden kann, während es gleichzeitig in jeder beliebigen der Positionen einheitlich gesteuert (kontrolliert) verden kann. Da die innere Oberfläche 21c der oberen stationären Platte 21 aus einem dichten feuerfesten Material besteht, weist ferner die innere Oberfläche 21c eine zufriedenstellende Korrosionsbeständigkeit gegenüber

IQ dem geschmolzenen Metall auf. Außerdem kann die Reinheit des in die Form überführten geschmolzenen Metalls verbessert werden, da die in die Durchgangsbohrung 21a eingeführten Gasblasen dazu dienen, die Nichtmetall-Verunreinigungen aus dem ausgetragenen geschmolzenen Metall zu ent-

•^5 fernen.

Während jeder der Schlitze in der oberen stationären Platte 21 in der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall eine Größe von 0,2 mm

2Q in der Breite und 5 mm in der Länge hat, kann die Größe des Schlitzes vorzugsweise beliebig innerhalb eines Bereiches zwischen 0,1 und 0,5 mm in der Breite und zwischen -1 und 5 mm in der Länge ausgewählt werden. Ferner kann der Schlitz so angeordnet sein, daß seine Längsrichtung parallel zur Gleitoberfläche 21b ist.

Anstatt die schlitzartigen Öffnungen 27, 27, ... direkt in der oberen stationären Platte 21 anzuordnen, wie in der Vorrichtung 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall

QQ dargestellt, kann die obere stationäre Platte 21 auch umfassen einen Hauptkörper 21e der oberen stationären Platte aus einem dichten feuerfesten Material mit einer ringförmigen Vertiefung 21d im oberen Teil der Durchgangsbohrung 21a und ein ringförmiges Gaszuführungselement 28 aus dichtem feuerfestem Material, das in die ringförmige Vertiefung 21d des Hauptkörpers 21e dicht eingepaßt ist, und stellt so eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 17 zum Austragen von ge-

schmolzenem Metall dar, wie sie in der Pig. 3 dargestellt ist. In der Vorrichtung 17 zum Austragen von geschmolzenem Metall ist eine einheitliche Druckzone 24a in Form eines ringförmigen Raumes oder einer ringförmigen Kammer zwischen dem Hauptkörper 21e der oberen stationären Platte und dem ringförmigen Gaszuführungselement 28 angeordnet und die schlitzartigen öffnungen 27, 27, ... befinden sich in dem GasZuführungselement 28, um die einheitliche Druckzone 24a mit der Durchgangsbohrung 28a, 21a für geschmolzenes Metall zu verbinden. Die Vorrichtung 17 zum Austragen von geschmolzenem Metall bietet die gleichen vorteilhaften Effekte wie die Vorrichtung 16 und außerdem kann sie in einer vorgegebenen Konfiguration leichter hergestellt werden als die Vorrichtung 16.

In der Vorrichtung 16 oder 17 zum Austragen von geschmolzenem Metall kann jede der Gaseinleitungsöffnungen 27, die in der oberen stationären Platte 21 aus dichtem feuerfestem Material angeordnet sind, um die Durchgangsbohrung 21a oder 28a für geschmolzenes Metall mit der einheitlichen Druckzone 24 oder 24a in Form der ringförmigen Kammer zu verbinden, eine öffnung mit einer anderen länglichen Gestalt im Querschnitt, beispielsweise einer Ellipse, oder eine öffnung mit einer anderen gewünschten Querschnittsgestalt, wie z.B. einem Kreis, einem Quadrat, einem Polygon oder einem Parallelogramm, anstelle der öffnung mit rechteckigem Querschnitt oder der schlitzartigen öffnung 27, wie inder Zeichnung dargestellt, sein. Es können auch verschiedene Querschnittsformen der öffnungen gemeinsam verwendet werden. Außerdem können die Gaszuführung söffnungen 27 in der ümfangswand der Durchgangsbohrung 21a oder 28a entweder gleichmäßig verteilt sein, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, oder sie können ungleichmäßig verteilt sein, beispielsweise in der Weise, daß sie auf einer ümfangsseite 21f oder 28f in engeren Abständen oder Zwischenräumen angeordnet sein können als auf der anderen Ümfangsseite 21g oder 28g, bezogen auf die Gleitrichtung A oder B der Gleitplatte 22. Außerdem

brauchen sich, wie weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben, die Gaszuführungsöffnungen nicht auf der Seite der ümfangswand 21g oder 28g zu befinden. Die Gaszuführungsoffnungen können sich entweder nur in radialer Richtung innerhalb einer horizontalen Ebene oder beispielsweise geneigt oder gekrümmt erstrecken, bezogen auf die vertikale Richtung, in der Weise, daß mindestens einige der Gaszuführungsöffnungen sich schräg nach oben oder schräg nach unten in der Nähe der Umfangs-Oberfläche der Durchgangsbohrung 21a oder 28a erstrecken können und an ihren Enden gegenüber der Durchgangsbohrung 21a oder 28a geöffnet sein können.

Die Verteilungsabstände oder die Verteilungsdichte, die Anzahl und dgl. sowie die Größe der Gaszuführungsöffnungen kann in geeigneter Weise je nach Wunsch gewählt werden in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Bohrung 21a oder 28a, der Strömungsrate, der Art und Temperatur des die Bohrung 21a oder 28a passierenden geschmolzenen Metalls und dgl.

Die Form des Querschnitts der Durchgangsbohrung 21a, 28a und der einheitlichen Druckzone 24, 24a und dgl. kann beliebig sein, beispielsweise eine Ellipse oder dgl., anstelle des obengenannten Kreises.

Wenn die Gaszuführungsöffnungen wie vorstehend beschrieben geneigt oder gekrümmt angeordnet sind, kann die einheitliche Druckzone 24 oder 24a, die den Druck des Gases einheitlich macht, einqesDart werden, in der die Gaszuführungsöffnungen 27, 27, ...entweder unabhängig voneinander oder kollektiv in mehreren Gruppen jeweils mit einer geeigneten Anzahl von Öffnungen mit der Gaseinleitungsöffnung 25 verbunden sein können.

Nachstehend wird eine Ausführungsform beschrieben, in der die GasZuführungsöffnungen in der oberen stationären Platte nur auf der Seite 21f oder 28f der Ümfangswand der Durchgangsbohrung 21a oder 28a angeordnet sind. Die

Seite 21f oder 28f ist eine Seite, von der aus das Verschließen der Bohrung 21a oder 2 8a durch die Gleitplatte 22 beginnt, wenn die Gleitplatte so bewegt wird, daß sie die Durchgangsbohrung 21a oder 28a in der Richtung B schließt. In den Fig. 4 und 5 sind die gleichen Elemente wie in den Vorrichtungen 16 und 17 in den Fig. 2 und 3 mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Die Fig. 4 erläutert eine Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die umfaßt eine obere stationäre Platte 21, eine Gleitplatte 22 und eine untere Platte 23, die jeweils Durchgangsbohrungen 21a, 22a und 23a mit einem Durchmesser von jeweils 60 mm aufweisen. In der Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall ist in der oberen stationären Platte 21 aus dichtem feuerfestem Material in einer Position in einem Abstand von 15 mm von der gleitenden Oberfläche 21b, bezogen auf die Gleitplatte 22, eine Gasdruck.-Ausgleichszone oder eine einheitliehe Druckzone 24b in Form eines halbkreisförmigen Raumes oder einer halbkreisförmigen Kammer mit einem Querschnitt von 2 mm in der Breite und 25 mm in der Höhe vorgesehen. Außerdem sind, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, kleine Öffnungen 27a, 27a, ... jeweils mit einem kreisförmigen Querschnitt und mit einem Durchmesser von 0,2 mm auf der Seite 21f der Umfangswand in einer Anzahl von insgesamt 30 angeordnet, d.h. sie sind in drei Halbumfangsreihen mit einem vertikalen Abstand von 10 mm voneinander angeordnet, wobei jede der Reihen 10 öffnungen aufweist, als Gaseinleitungsöffnungen, um die einheitliche Druckzone 24b mit der Durchgangsöffnung 21a zu verbinden.

Die Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall kann in der gleichen Weise wie die konventionelle Vorrichtung 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall, die in Fig. 1 dargestellt ist, in einem Zustand verwendet werden, in dem die obere stationäre Platte 21 an der

1 oberen Düse 1 des Tundish (nicht dargestellt) befestigt ist und die untere stationäre Platte 23 mit der eingetauchten Düse 8 darunter verbunden ist.

Die Gaseinleitungsöffnung 25, die einheitliche Druckzone 24b und die kleinen Öffnungen 27a der Vorrichtung 18 können auf die gleiche Weise wie die Gaseinleitungsöffnung 25, die einheitliche Druckzone 24 und die Schlitze 27 in der Vorrichtung 16 hergestellt werden.

So wurden beispielsweise die Kanuner 24b und die kleinen Öffnungen 27a, 27a, ... in der oberen stationären Platte 21 hergestellt durch Einbetten von Hartpapieren mit einer der einheitlichen Druckzone 24b entsprechenden Gestalt und durch Einbetten von Vinylchloriddrähten mit einer den kleinen Öffnungen 27a, 27a, ... entsprechenden Gestalt in einen feuerfesten Mischkörper beim Formen und anschließendes Herausbrennen derselben während eines Sinter- oder Brennverfahrens.

Bei der Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall mit einem solchen Aufbau kann die Gefahr der Verstopfung "der Durchgangsbohrung 21a mit Sicherheit herabgesetzt werden, da das Inertgas mit verhältnismäßig gro-Ben Gasblasen durch die kleinen Öffnungen 27a, 27a, ... in das Innere der Durchgangsbohrung 21a eingeführt wird. Da die Umfangswand der Durchgangsbohrung 21a der oberen stationären Platte 21 aus dichtem feuerfestem Material besteht, weist sie auch eine zufriedenstellende Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem geschmolzenen Metall auf.

In der Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall ist die einheitliche Druckzone 24b in Form eines Halbkreises innerhalb der oberen stationären Platte 21 auf der Seite 21f vorgesehen, von der her die Bohrung 21a durch dxe Gleitplatte 22 verschlossen wird, wenn die Gleitplatte so bewegt wird, daß sie die Durchgangsbohrung 21a schließt, und die kleinen Öffnungen 27a, 27a, ...

welche die einheitliche Druckzone 24b mit der Durchgangsbohrung 21a verbinden, sind auf der Seite 21f der ümfangswand der Durchgangsbohrung 21a angeordnet. Diese kleinen öffnungen 27a, 27a, ... sind zweckmäßig innerhalb eines Bereiches zwischen 1/3 und 2/3 des Gesamtumfangs auf der Seite 21f der Umfangswand der Durchgangsbohrung 21a in der oberen stationären Platte 21 aus den weiter unten angegebenen Gründen angeordnet.

Die Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall, beispielsweise die konventionelle Vorrichtung 14, muß gegenüber den Bedingungen während des Gießens für einen langen Zeitraum (beispielsweise 5 bis 10 Stunden) in dem kontinuierlichen Gießverfahren beständig sein. Daher ist die Querschnittsfläche der Durchgangsbohrung 2a und dgl. der Vorrichtung 14 3,5 bis 4,5 mal so groß wie die Querschnittsfläche, durch die die erforderliche Strömungsrate des geschmolzenen Stahls gegossen werden kann, um eine solche Strömungsrate auch dann aufrechtzuerhalten, wenn verschiedene Oxide sich auf der Umfangswandoberflache der Durchgangsbohrungen 2a und dgl. abgelagert haben und der Grad der öffnung der Durchgangsbohrung 2a auf 35 bis 45 % der-Gesamtfläche in der Anfangsstufe des Gießens sich eingestellt oder verengt hat, zur Durchführung des sogenannten verengten oder gedrosselten Gießens, indem man die Gleitplatte 3 in einer Position anordnet, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Falle kann die Wärme des geschmolzenen Stahls in dem Eckenbereich 15 durch das umgebende feuerfeste Material um den Bereich 15 herum abgeführt werden und der Stahl kann bis auf einen teilweise geschmolzenen Zustand im Bereich 15 abgekühlt werden, da nur ein geringer Strom des geschirolzenen Stahls den Eckenbereich 15 passiert, der durch die obere Oberfläche 3b der Gleitplatte 3 (Verschlußteil) und die inneren Wandoberflächen 2c, 5a des Körpers 2b der oberen stationären Platte und das Gaszuführungselernent 5 begrenzt (gebildet) wird. Außerdem besteht die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Metalloxide auf den den Bereich15 begrenzenden

feuerfesten Materialien abscheiden, was möglicherweise

zu einer Verstopfung der Durchgangsbohrung 2a führen kann. Daher muß der geschmolzene Stahl durch Einleitung des Inertgases durchgerührt werden.
5

Wenn jedoch eine große Gasmenge aus dem Gesamtumfang der Durchgangsbohrung 5a, wie in der Austragsvorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt, eingeführt wird, besteht die Gefahr, daß eine übermäßige Gasmenge in den geschmolzenen Stahl eingeführt und in die Form 9 überführt werden kann, was möglicherweise zum Einschluß des Formpulvers 13 in den geschmolzenen Stahl oder zur Bildung von Lunkern in der erstarrten Schicht 12 in der Form 9 als Folge der Anwesenheit des Gases führen kann, so daß mangelhafte Stahlprodukte erhalten werden. Wenn dagegen die zugeführte Gasmenge in der Vorrichtung 14 unzureichend ist, kann eine Verstopfung in der Durchgangsbohrung 2a kaum vermieden werden. Dagegen kann andererseits in der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall, da die kleinen öffnungen 2 7a als Gaszuführungsöffnungen auf der Seite 21f der Umfangswand der Bohrung 21a der oberen stationären Platte 21 angeordnet sind und "keine oder nur einige wenige Öffnungen 27a auf der gegenüberliegenden Seite 21f der Umfangswand angeordnet sind, wo die Durchgangsbohrung 21a beim beschränkten oder gedrosselten Gießen geöffnet wird, eine Stagnation der geschmolzenen Stähle in einem Eckenbereich 29, der durch den Wandabschnitt 21f und die obere Oberfläche 22b der Gleitplatte 22 begrenzt (gebildet wird), im wesentlichen vermieden werden durch das aus den öffnungen 27a eingeführte Gas, um so eine Verstopfung der Durchgangsbohrung 21a zu verhindern und es kann auch die Gefahr der wesentlichen Einführung von Gas in die Fom 9 vermieden werden.

Die Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall kann daher über einen längeren Zeitraum hinweg stabil betrieben werden auch beim begrenzten oder gedrosselten

Gießen bei einem verminderten Grad der öffnung der Durchgangsbohrung 21a und daher eignet sich die Vorrichtung besonders gut zur Durchführung des kontinuierlichen Gießverfahrens .
5

■ Wenn der Bereich, in dem die kleinen öffnungen 27a auf der Seite 21f der Umfangswand angeordnet sind, weniger als 1/3 des Gesamtumfanges beträgt, kann die Gasmenge unzureichend sein, wodurch der Effekt der Verhinderung der Verstopfung in der Durchgangsbohrung 21a vermindert wird, während andererseits dann, wenn er mehr als 2/3 beträgt, eine übermäßige Menge Gas in die Form 9 eingeführt wird, was zu
mangelhaften Stahlprodukten führt.

Obgleich die kleinen öffnungen mit einem Durchmesser von 0,2 mm in der oberen stationären Platte 21 als Gaseinführungsöffnungen in dieser Vorrichtung 18 vorgesehen sind,
kann der Durchmesser der öffnung auch geändert werden.
Es ist jedoch bevorzugt, den Durchmesser jeder kleinen

öffnung innerhalb eines Bereiches zwischen 0,1 und 1,0 mm auszuwählen.

Obgleich die kleinen Öffnungen 27a, 27a, ... sich in der
in den Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall in der oberen stationären Platte selbst befinden, kann die obere stationäre Platte
21 auch umfassen einen Hauptkörper 21 j aus dichtem feuerfestem Material mit einer halbkreisförmigen Vertiefung
21h in einem oberen Abschnitt einer Seite des Umfangs der Durchgangsbohrung 21a sowie ein halbkreisförmiges Gaszuführungselement 28b aus dichtem feuerfestem Material, das dicht eingepaßt ist in die halbkreisförmige Vertiefung
21h durch Zementmörtel (Wassermörtel), wobei diese Vorrichtung 19 zum Austragen von geschmolzenem Metall die vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist.

In der Vorrichtung 19 zum Austragen von geschmolzenem Me-

tall begrenzt (definiert) das Gaszuführungselement 28b eine einheitliche Druckzone 24c in Form eines halbkreisförmigen Raumes zusammen mit dem Hauptkörper 21 j der oberen stationären Platte und sie weist kleine öffnungen 27b, 27b, ... darin auf, welche die Kammer 24c mit der Durchgangsbohrung 21a für das geschmolzene Metall verbinden.

Die konkave Oberfläche 28c des Gaszuführungselements 28b ist kontinuierlich mit der Umfangsoberfläche der Bohrung 21a in dem Hauptkörper 21 j verbunden und sowohl die Oberfläche 28c als auch die Umfangsoberflache der Bohrung 21a in dem Körper 21 j stellen zusammen eine zylindrische Durchgangsbohrung 21a für geschmolzenes Metall dar.

Die Vorrichtung 19 zum Austragen von geschmolzenem Metall bietet die gleichen vorteilhaften Effekte wie die Vorrichtung 18 und außerdem kann sie in einer vorgegebenen Konfiguration leichter als die Vorrichtung 18 hergestellt werden.

Wenn das Gaszuführungselement auf einer Seite 21f der Umfangswand der Bohrung 21a angeordnet ist, kann die Vorrichtung zum "Austragen von geschmolzenem Metall auch die Form einer Vorrichtung 20 haben, wie sie in den Fig. 7, 8 dargestellt ist, durch Verwendung eines Gaszuführungselements 28d aus porösem feuerfestem Material anstelle des Gaszuführungselements 28b aus dichtem feuerfestem Material in der Vorrichtung 19 gemäß Fig. 6.

Insbesondere ist in der in den Fig. 7, 8 dargestellten Vorrichtung 20 zum Austragen von geschmolzenem Metall das halbkreisförmige GasZuführungselement 28d aus porösem feuerfestem Material in die obere zentrale Vertiefung des Hauptkörpers 21 j der oberen stationären Platte 21 dicht eingepaßt mit Zementmörtel (Wassermörtel), so daß dazwischen eine halbkreisförmige einheitliche Druckzone 24c entsteht. Außerdem ist der Hauptkörper 21 j der oberen stationären Platte mit einer Gaseinleitungsöffnung 25 ver-

—Zo —

sehen, die mit der einheitlichen Druckkammer 24c in Verbindung steht, und ein Gaseinleitungsrohr 26 ist mit der Gaseinleitungsöffnung 25 verbunden. In der in den Fig. 7, 8 dargestellten Vorrichtung sind die gleichen oder ähnliehe Elemente wie in den Fig. 2 bis 6 mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Die Vorrichtung 20 zum Austragen von geschmolzenem Metall kann in der gleichen Weise wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall beispielsweise in einem solchen Zustand verwendet werden, in dem die obere stationäre Platte 21 an der oberen Düse 1 des Tundish (nicht dargestellt) befestigt und die untere stationäre Platte 2 3 mit der eingetauchten

lg Düse 8 darunter verbunden ist.

In diesem Falle weist die Gaszuführungsöffnungseinrichtung Poren in dem porösen feuerfesten Element 28d auf, diese öffnungen, wie z.B. diejenigen mit einem schlitzartigen oder kreisförmigen Querschnitt ähnlich den öffnungen 27b,können alternativ oder zusätzlich aber auch in dem porösen feuerfesten Element 28d vorliegen.

Bei Verwendung des porösen Gaszuführungselernents wird vorzugsweise ein Material mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit verwendet, wie z.B. ein hochfestes Aluminiumoxidmaterial, Magnesiumoxidmaterial, Zirkonmaterial, Zirkoniumdioxidmaterial oder dgl.

gO Di^e Vorrichtung 2 0 zum Austragen von geschmolzenem Metall ist ebenso gut geeignet für die Verwendung in dem kontinuierlichen Gießverfahren wie die in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Vorrichtungen 18, 19 zum Austragen von geschmolzenem Metall, weil sie auch für das beschränkte oder gedrosselte Gießen geeignet ist.

Obgleich sich die vorstehende Beschreibung auf Vorrichtungen zum Austragen von geschmolzenem Metall vom söge-

nannten Drei-Platten-Schieber-System, das eine obere stationäre Platte, eine Gleitplatte und eine untere stationäre Platte umfaßt, bezieht, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall auch in Form eines sogenannten Zwei-Platten-Schieber-Systems vorliegen kann, das eine einzige stationäre Platte, die beispielsweise an der oberen Düse eines Tundish befestigt sein kann, und eine Gleitplatte, die gegenüber der einzigen stationären Platte gleitend verschiebbar ist, umfaßt, wobei die Gleitplatte integral mit einer eingetauchten Düse oder dgl., die an dem Boden derselben zu befestigen ist, verschoben wird, indem man der einzigen stationären Platte beim Formen die gleiche Struktur gibt wie jeder der oberen stationären Platten in den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen.

Es ist auch für den Fachmann selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall nicht nur am Boden des Tundish, sondern auch am Boden der Pfanne oder dgl. befestigt sein kann.

Beispiel "1

Es wurde ein kontinuierliches Gießen durchgeführt, indem man zwei konventionelle Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall und zwei Vorrichtungen 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit vier Trichteröffnungen eines Tun- dish mit einer Kapazität von 30 t verband, in den aus einer Pfanne mit einer Kapazität von 160 t ein mit Aluminium beruhigter Stahl mit 0,035 % gelöstem Aluminium kontinuierlich gegossen wurde. Insbesondere wurden die zwei konventionellen Vorrichtungen 14 mit zwei Trichteröffnungen der oberen Düsen am Boden des Tundish verbunden und die zwei Vorrichtungen 16 wurden mit den übrigen zwei Trichteröffηangen der oberen Düsen am Boden des Tundish verbunden. Dabei wurden die nachstehend angegebenen Ergebnis-

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se erhalten.

Zuerst wurde geschmolzener Stahl aus der Pfanne in den Tundish gegossen, während die Durchgangsbohrungen 2a, 21a der Vorrichtungen 14, 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall durch die Gleitplatten 3, 22 geschlossen gehalten wurden, und Argongas mit einer Strömungsrate von 150 l/min jeweils in die Durchgangsbohrungen 2a, 21a eingeblasen wurde. Als das Niveau des geschmolzenen Stahls in dem Tundish eine Höhe von etwa 60 cm erreicht hatte, wurden die Gleitplatten 3, 22 in der Richtung A so verschoben, daß die Durchgangsbohrungen 2a, 21a der Vorrichtungen 14, 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall sich öffneten. In diesem Falle strömte aus einer der konventionel· len Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall kein geschmolzener Stahl aus und die Durchgangsbohrung mußte mittels Sauerstoff geöffnet werden. Dann wurde der geschmolzene Stahl in einem Volumen entsprechend dem Inhalt von sieben Pfannen kontinuierlich vergossen, während die Argongas-Strömungsrate in die Durchgangsbohrungen 2a, 21a jeweils auf 10 l/min eingestellt wurde. Da die Strömungsrate des geschmolzenen Stahls in die Form 9 bei einer vorgegebenen Gießrate in der späteren Halbstufe des Vergießens aus der sechsten Pfanne in jeder der Vorrichtungen 14, 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall unzureichend wurde, wurde die Strömungsrate des Argongases in jede der Durchgangsbohrungen 2a, 21a vorübergehend auf 50 l/min erhöht, um das Verstopfungsmaterial in den Durchgangsbohrungen 2a, 21a zu entfernen, und danach wurde die Strömungsrate wieder auf 10 l/min herabgesetzt. In diesem Falle kehrte die Strömungsrate des geschmolzenen Stahls auf den Normalwert in jeder der Trichteröffnungen zurück bei der Kombination mit den Vorrichtungen 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, die Strömungsrate des geschmolzenen Stahls nahm jedoch allmählich ab, was zu einem Zustand führte, in dem das Gießen in jeder der Trichteröffnungen, die mit den konventionellen Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem

Metall kombiniert waren, unmöglich war. Es wird angenommen, daß die Unterschiede zurückzuführen sind auf die Unterschiede in den Effekten, wonach die Verstopfung in der Durchgangsbohrung 2a durch Einleitung des Gases in die konventionellen Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall nicht wirksam verhindert werden konnte wegen der unzureichenden Durchrührung des geschmolzenen Stahls durch die kleinen Gasblasen und daß die Verstopfung in der Durchgangsbohrung 21a in den Vorrichtungen 16 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wirksam verhindert werden konnte wegen de3~ starken Durchrührung des geschmolzenen Stahls durch die verhältnismäßig großen Gasblasen.

Beispiel 2

Der Gießtest wurde mit zwei Vorrichtungen 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung und zwei konventionellen Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei diesmal jedoch die Strömungsrate des Argongases zu Beginn und in den nachfolgenden" Gieß stufen auf 7 l/min anstatt auf 10 l/min eingestellt wurde. Dann wurden genau die gleichen Effekte wie in Beispiel 1 angegeben erhalten, wonach die Vorrichtungen 18 besser arbeiten als die Vorrichtungen 14.

Aus den Ergebnissen des Beispiels 2 ist zu ersehen, daß zwar bei der konventionellen Vorrichtung 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall keine ausreichende Verhinderung der Verstopfung der Durchgangsbohrung 2a erzielt werden konnte wegen der ungenügenden Rührwirkung des Gases auf den geschmolzenen Stahl, daß jedoch die Verstopfung in dem Durchgang 21a in der Vorrichtung 18 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wirksam verhindert werden konnte wegen der starken Rührwirkung des Gases auf den geschmolzenen Stahl.

Beispiel 3

Das kontinuierliche Gießen wurde durchgeführt, indem man zwei konventionelle Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall und zwei Vorrichtungen 20 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung mit vier Trichteröffnungen eines Tundish mit einer Kapazität von 30 t verband, in den mit Aluminium beruhigte Stähle mit 0,035 % gelöstem Aluminium aus einer Pfanne mit einer Kapazität von 160 t kontinuierlich gegossen wurden. Insbesondere wurden zwei konventionelle Vorrichtungen mit zwei Trichteröffnungen der oberen Düsen am Boden des Tundish und zwei Vorrichtungen 2 0 mit den restlichen beiden Trichteröffnungen der oberen Düsen am Boden des Tundish jeweils verbunden. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten.

Zuerst wurden geschmolzene Stähle aus der Pfanne in den Tundish gegossen, während die Durchgangsöffnungen 2a, 21a der Vorrichtungen 14, 20 zum Austragen von geschmolzenem Metall durch die Gleitplatten 3, 22 geschlossen gehalten wurden und Argongas in einer Strömungsrate von 150 l/min jeweils in die Durchgangsbohrungen 2a, 21a eingeblasen wurde. Nachdem das Niveau des geschmolzenen Stahls in dem Tundish eine Höhe von etwa 60 cm erreicht hatte, wurden die Gleitplatten 3, 22 in der Richtung A verschoben, so daß die Durchgangsbohrungen 2a, 21a der Vorrichtungen 14, 20 zum Austragen von geschmolzenem Metall teilweise geöffnet wurden bis zu einem Öffnungsgrad von etwa 35 %, wie in Fig. 1, 7 dargestellt, zur Durchführung des beschränkten oder gedrosselten Gießens, und geschmolzener Stahl wurde in einem Volumen entsprechend dem Inhalt von sieben Pfannen kontinuierlich vergossen, während die Strömungsrate des Argongases auf 30 l/min eingestellt (kontrolliert) wurde. In diesem Falle wurden in den konventionellen Vorrichtungen 14 zum Austragen von geschmolzenem Metall mangelhafte Stahlprodukte gebildet als Folge des Einschlusses des Formpulvers 13 in den geschmolzenen Stahl,

während keine solchen mangelhaften Stahlprodukte in der Vorrichtung 20 zum Austragen von geschmolzenem Metall gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung gebildet wurden.

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Claims

K 21 095 K3 Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Metall, gekennzeichnet durch eine stationäre Platte (21), die an einem Bodenabschnitt eines Behälters für die Aufnahme von geschmolzenem Metall befestigt sein kann, wobei die stationäre Platte (21) eine Durchgangsbohrung (21a) für geschmolzenes Metall aufweist, die den Austrag des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter durch diese hindurch erlaubt, und eine Gleitplatte(22), die entlang einer unteren Oberfläche (Unterseite) der stationären Platte (21) verschiebbar ist und die Durchgangsbohrung (21a) durch gleitende Verschiebung relativ zu der stationären Platte (21) öffnen oder schließen kann, wobei
eine Umfangswand der Durchgangsbohrung (21a) in der stationären Platte (21) aus dichtem feuerfestem Material besteht und die Umfangswand aus dem dichten feuerfesten Material eine Vielzahl von Gaseinführungsöffnungen (27) darin aufweist, welche die Einleitung eines Gases in die

Durchgangsbohrung (21a) erlauben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (21) eine Gaseinleitungsöffnung (25) aufweist, die mit der Vielzahl von Gaseinführungs-Öffnungen (27) in Verbindung steht, um so das Gas von außen in die Vielzahl von GasZuführungsöffnungen (27) einzuführen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (21) eine Kammer (24) darin aufweist, welche die Gaseinleitungsöffnung (25) mit der Vielzahl von Gaszuführungsöffnungen (27) verbindet und wobei die Kammer (24) so gestaltet ist, daß das Gas aus jeder der Vielzahl von Gaszuführungsöffnungen (27) im wesentlichen unter dem gleichen Druck in die Durchgangsbohrung (21a) eingeführt werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsöffnungen (27) im wesentlichen gleichmäßig über die Umfangswand der Durchgangsbohrung (21a) in der Umfangsrichtung der Bohrung (21a) verteilt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (21) integral geformt ist aus einem dichten feuerfesten Material.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (21) ein GasZuführungselement

(28) aus dichtem feuerfestem Material, das mindestens einen Teil der Umfangswand der Durchgangsbohrung (21a) darstellt, und einen Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) aus dichtem feuerfestem Material umfaßt, in den das Gaszuführungselement (28) dicht eingepaßt ist, und daß in dem Gaszuführungselement (28) Gaszuführungsöffnungen (27) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinleitungsöffnung (25) in dem Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) vorgesehen ist und daß die Kammer (24) durch das GasZuführungselement (28) und den Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) definiert (begrenzt) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas Zuführungsöffnungen (27) vielmehr auf einer Seite der Umfangswand in der Gleitrichtung der Gleitplatte (22) vorgesehen sind als auf der anderen Seite derselben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsöffnungen (27) nur auf der einen Seite der Umfangswand und innerhalb eines vorgegebenen Bereiches, bezogen auf die Umfangsrichtung der Durchgangsbohrung (21a)_; vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite eine Seite der Umfangswand ist, von der aus das Verschließen der Bohrung (21a) durch die Gleitplatte (22) beginnt, wenn die Gleitplatte (22) bewegt wird, um die Durchgangsbohrung (21a) zu verschließen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bereich, in dem die Gaszuführungsöffnungen (27) vorgesehen sind, zwischen 1/3 und 2/3 des Gesamtuirfangs der Durchgangsbohrung (21a) liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (21) integral geformt ist aus dichtem feuerfestem Material.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Platte (21) ein GasZuführungselement (28) aus dichtem feuerfestem Material, das mindestens einen Teil der Umfangswand der Durchgangsbohrung (21a) darstellt,

und einen Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) aus dichtem feuerfestem Material umfaßt, in den das Gaszuführungselement (28) dicht eingepaßt ist, und daß Gaszuführungsöffnungen (27) in dem Gaszuführungselement (28) aus dichtem feuerfestem Material vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinleitungsöffnung (2 5) in dem Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) vorgesehen ist und daß die Kammer (24) durch das Gaszuführungselement (28) und den Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) definiert (begrenzt) ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gaszuführungsöffnungen

(27) im seitlichen Querschnitt eine längliche Konfiguration hat.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gaszuführungsöffnungen (27) im seitlichen Querschnitt eine schlitzartige Konfiguration hat.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz eine Breite von 0,1 bis 0,5 mm und eine Länge von 1 bis 5 mm hat.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Verwendung im geschmolzenem Stahl bestimmt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Zwei-Platten-Schieber-System umfaßt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Drei-Platten-Schieber-System umfaßt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da-

-δ-durch gekennzeichnet, daß jede der Gaszuführungsöffnungen

(27) in ihrem seitlichen Querschnitt eine kreisförmige Konfiguration hat.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis einen Durchmesser von 0,1 bis 1,0 mm hat.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Zentren der Gaszuführungsöffnungen (2 7) 2 bis 20 mm beträgt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Verwendung in geschmolzenem Stahl bestimmt ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Zwei-Platten-Schieber-System umfaßt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Drei-Platten-Schieber-System umfaßt.

27. Vorrichtung zum Austragen von geschmolzenem Stahl, gekennzeichnet durch

eine stationäre Platte (21), die an einem Bodenabschnitt eines Behälters für die Aufnahme des geschmolzenen Metalls befestigt sein kann, wobei die stationäre Platte (21) eine Durchgangsbohrung (21a) für geschmolzenes Metall aufweist, die den Austrag des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter durch dieselbe hindurch erlaubt, und eine Gleitplatte (22), die entlang einer unteren Oberfläche (Unterseite) der stationären Platte (21) verschiebbar ist und die Durchgangsbohrung (21a) öffnen oder verschließen kann, indem man sie gleitend verschiebt relativ zu der stationären Platte (21), wobei die stationäre Platte (21) umfaßt ein GasZuführungselement

(28) aus feuerfestem Material, das einen Teil einer Umfangswand der Durchgangsbohrung (21a) bildet, wobei das Gaszu-

—ου ührung se lernen t (28) nur auf einer Seite der Umfangswand in der Gleitrichtung der Gleitplatte (22) über einen vorgegebenen Bereich in der Umfangsrichtung der Durchgangsbohrung (21a) angeordnet ist, sowie einen Hauptkörper (21e) der stationären Platte (21) aus dichtem feuerfestem Material, in den das Gaszuführungselement (28) dicht eingepaßt ist, wobei

das Gaszuführungselement (28) eine Vielzahl von Gaszuführungsöffnungseinrichtungen (27) aufweist, welche die Einleitung des Gases in die Durchgangsbohrung (21a) erlauben, und

die stationäre Platte (21) eine Kammer (24) aufweist, die mit der Vielzahl von Gaszuführungsöffnungseinrichtungen

(27) in Verbindung steht zur Einführung des Gases in

die Vielzahl von Gaszuführungsöffnungseinrichtungen unter im wesentlichen dem gleichen Druck und in eine Gaseinleitungsöffnung (25) zur Einleitung des Gases von außen in die Kammer (24).

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,

daß die eine Seite eine Seite der Urtifangswand der Durchgangsbohrung (21a) ist, von der aus begonnen wird, die Bohrung (21a) durch die Gleitplatte (22) zu verschließen, wenn die Gleitplatte (22) bewegt wird, um die Durchgangs-

bohrung (21a) zu verschließen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bereich, in dem die Gaszuführungsöffnung Seinrichtungen (2 7) vorgesehen sind, in einem Bereich zwischen 1/3 und 2/3 des Gesamtumfangs der Durchgangsbohrung (21a) liegt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszuführungselement (28) aus dichtem feuerfestem Material besteht und daß die Gaszuführungsöffnungseinrichtung eine Vielzahl von öffnungen (27) umfaßt, die in dem Gaszuführungselement (28) aus dichtem feuerfestem Material vorgesehen sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszuführungselement (28) aus porösem feuerfestem Material besteht und daß die Gaszuführungsöffnungseinrichtung Poren umfaßt, die in dem Gaszuführungselement (28) aus porösem feuerfestem Material vorgesehen sind.