DE3524372A1

DE3524372A1 - Straggiessduesen

Info

Publication number: DE3524372A1
Application number: DE19853524372
Authority: DE
Inventors: Alessandro Rom/Roma Ferretti; Maurizio Podrini; Giancarlo di Terni Schino
Original assignee: TERNI PER I'INDUSTRIA E I'ELETTRICITA SpA Soc; TERNI IND ELETTR; Terni Per L'industria E L'elettricita SpA Rom/roma Soc; Centro Sperimentale Metallurgico SpA
Current assignee: Terni Per L Industria E L Elettricita Sp Soc
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1986-02-06
Also published as: GB2162103A; US4671433A; SE8503575D0; GB2162103B; BE902950A; DE3524372C2; IT8448616A0; LU85994A1; GB8516164D0; FR2568152A1; DE8519739U1; FR2568152B1; IT1177924B; SE8503575L; NL8501940A

Description

C 3550 - Case 152

Stranggießdüsen

Die Erfindung betrifft Stranggießdusen und insbesondere Düsen, die flüssigen Stahl in die Form geben.

Das Stranggießen ist ein an sich bekanntes Verfahren, das in den meisten Stahlwerken sich durchgesetzt hat, wobei ein hohes Perfektionsniveau erreicht wurde. Einige Aspekte erfordern jedoch erhöhte Aufmerksamkeit; wenn sie auch von relativ geringerer Bedeutung sein mögen, so können sie doch zu sehr störenden Problemen Anlaß geben.

Es ist beispielsweise bekannt, daß am Beginn des Gießvorgangs, wenn der "falsche Strang" in die noch leere Form eingeführt wird, der Stahl schnell vergossen werden muß und der Strom die Düse in einer abwärts gerichteten Bahn verlassen wird, um zu vermeiden, daß Material nach außen geworfen wird. Ist die Form jedoch einmal voll, und ist der falsche Strang herausgezogen, so kehrt sich die Situation völlig um. Während des Gießvorgangs nämlich kann der Stahl bei niedrigerer Geschwindigkeit als bei Beginn gegossen werden; man bevorzugt, daß der Strom nicht langer in die Form nach unten gerichtet wird, vielmehr so gerichtet werden soll, daß eine energetische Zirkulation des flüssigen Stahls in der Form sichergestellt wird, um eine gleichförmigere Temperatur zu erreichen, den Anteil der Seigerung zu vermindern und das

Aufsteigen nicht-metallischer Verunreinigungen an die Oberfläche zu begünstigen.

Es sind bisher zufriedenstellende Lösungen für diese sich widersprechenden Forderungen nicht bekanntgeworden und, da es klar unmöglich ist, die Düsen während des Gießvorgangs auszuwechseln, wurde ein Kompromiß übernommen: nämlich die Verwendung der Düsen mit den Seitenauslässen, die etwas gegen die Vertikale abgewinkelt sind. Diese Lösung ist jedoch nur teilweise zufriedenstellend, da in einigen Fällen Probleme während der anfänglichlen Formfüllphase und auch im Verlauf des Gießverfahrens sich einstellen können.

Erfindungsgemäß sollen diese Schwierigkeiten überwunden werden: Hierzu wird eine Düse vorgeschlagen, die in der Lage ist, einen Strom für flüssigen Stahl in radikal unterschiedlichen Richtungen während der zwei Stufen des Gießvorgangs abzugeben.

Erfindungsgemäß wird eine untertauchende Stranggießdüse, deren endseitigen Lieferleitungen seitlich und nach unten gegen die Vertikalachse der Düse in an sich bekannter Weise schräg verlaufen, dadurch modifiziert, daß eine Lippe am auslaßseitigen Ende eingeführt wird, welche klar gegen die Achse der endseitigen Leitung gerichtet ist. Die Höhe der Lippe und der Winkel, den sie mit der Achse der endseitigen Leitung der Düse einschließt, hängen vom Typ der in Frage kommenenden Stranggießanlage und insbesondere von der Gießgeschwindigkeit ab.

Ein spezielles Profil am Auslaßabschnitt der Düse ermöglicht es, die Neigung des Stroms nach unten oder oben zu verändern, indem die unterschiedlichen Ausströmgeschwindigkeiten des Stahls am Beginn des Gießvorgangs ausgenutzt werden, wenn es notwendig wird, den Beginn des Stranges zu formen und die Gießgeschwindigkeit später während des Gießvorgangs. Auf diese Weise werden die Gießbedingungen am Start und während

des Prozesses optimiert, wodurch die Probleme der Füll- und Homogenisiertemperatur und Zusammensetzung vermieden werden.

Vorzugsweise kann man jedoch allgemein sagen, daß die Höhe der Lippe zwischen dem 0,3- bis 0,6-fachen des Durchmessers der Ausflußöffnung betragen kann, während der Winkel, den sie mit der Achse der endseitigen Leitungen der Düse einschließt, um 90° beträgt.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Ausfüh

rungsform nach der Erfindung;

Fig. 2 schematisch, teilweise im Schnitt durch

Fig. 1, aber nicht maßstabsgerecht den Formfüllvorgang und

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch

während des eigentlichen Gießvorgangs.

Nach Fig. 1 besteht die Düse aus einem röhrenförmigen Element 1 mit einem axialen Durchlaß 2, der an einem Ende in einem nicht dargestellten Anschluß zum Zwischengefäß oder zur Gießpfanne endet und am anderen Ende mit einem Endteil 3 verbunden ist, das komplett mit Auslaßleitungen 4 und 5 ausgestattet ist, die unter einem Winkel zur Achse des Elementes 1 angestellt sind. Diese Auslaßleitungen stehen natürlich in Verbindung mit dem axialen Durchlaß 2.

Der untere Teil der Leitungen 4 und 5 verfügt über eine Lippe, die bei 6 bzw. 7 angegeben ist und unter rechten Winkeln gegen die Achse der Leitungen 4 und 5 vorsteht.

Der Betrieb der Düse hängt erfindungsgemäß von diesen Lippen ab.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, wird bei Beginn der Vorgänge, wenn die Form 8 noch gefüllt werden muß und der "falsche Strang" sich noch in seiner Lage in der Form befindet, das Gießen bei beachtlicher Geschwindigkeit durchgeführt; in dieser Situation haben die Lippen 6 und 7 keinen großen Einfluß auf die Form der Stahlströme 10 und 11, die von den jeweiligen Auslaßleitungen geliefert werden. Die Ströme werden somit nach unten gerichetet und bilden das Flüssigkeitsbad 12 in der Form. Ist diese voll und hat sich eine ausreichend dicke Haut festen Stahls gebildet, so wird der falsche herausgezogen; das eigentliche Stranggießen beginnt mit einer stetigen kontinuierlichen Extraktion des nur auf der Haut verfestigten Strangs.

Diese Situation ist schematisch in Fig. 3 dargestellt, wo der Strang 13 an der Stelle aufgeschnitten ist, wo er über den gesainten Querschnitt fest ist. Wie bereits angegeben, tritt während des Gießvorgangs der Stahl durch die Düse bei einem Durchsatz der niedriger ist, wenn die Form gefüllt wird. Dies, zusammen mit der Tatsache, daß die Lieferdüse nunmehr eintaucht und somit der Stahl in einer Umgebung der gleichen Dichte und Viskosität fließt, führt dazu, daß der Stromfluß durch die Lippen 6 und 7, die ihn nach oben ablenken, gestört wird. Die Pfeile in Fig. 3 geben eine grobe Vorstellung von der Strömungsrichtung des Stahls, der von der Düse nach der Erfindung geliefert wird. Dies konnte durch Versuche im l:l-Maßstab an einem transparenten Modell nachgewiesen werden, bei dem das Fluid aus Wasser und Spurennachweiselementen bestand.

Diese radikale Änderung in der Strömung schmelzflüssigen Stahls im flüssigen Bad 12 induziert Effekte, die hervorstechend und vom Standpunkt eines Austausches des Stahls an der Oberfläche und innerhalb des Bades selbst günstig sind. Wie durch praktische Versuche in Stahlwerken bewiesen, bestreicht der abgelenkte Strom die Stahl-Schlacke-Grenzfläche 14, jedoch ohne übermäßige Turbulenz, und sorgt auch für ein beachtli-

ches Durchrühren des Bades in dem Bereich um die Düse selbst. Dies führt zu einer ausgezeichneten Homogenisierung der Badtemperatur und Zusammensetzung, wodurch das Verfestigungsmuster verbessert, die Seigerung vermindert wird. Außerdem erleichtert der gute Austausch schmelzflüssigen Stahls an der Stahl-Schlacke-Grenzfläche die Entfernung von Einschlüssen aus dem Bad und führt zu einer höheren örtlichen Temperatur an der Grenzfläche von Bad-Schlacke als im Falle anderer Düsen. Diese höhere Temperatur macht den Stahl fluider und macht es schwieriger, daß Verunreinigungen in der am oberen Teil der Form gebildeten Haut eingeschlossen werden, so daß eine Verbesserung in der Oberflächenqualität des Strangs sich ergibt.

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Claims

Patentansprüche

Eintauchende Stranggießdüsen, bestehend aus einem röhrenförmigen Element mit einem axialen Durchlaß, die gegen das eintauchende Ende in endseitigen Leitungen enden, die von der vertikalen Achse der Düse aus seitlich und nach unten laufen, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende dieser endseitigen Auslaßdüsen (4; 5) über eine Lippe (6; 7) verfügt, die eindeutig gegen die Achse dieser Leitungen vorsteht.

D-8000 München 2

Isartorplatz β

POB 26 02 47
D-8000 München 26

Kabel: Telefon Telecopier Infotec 6400 B Telex

Muebopat 089/221483-7 6II+ III (089) 229643 5-24285
2. Eintauchende Stranggießdüsen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Lippen von der unteren Stirnwand dieser endseitigen Leitungen sowie gegen die Achse dieser Leitungen selbst um ein Stück vorstehen, daß das 0,3- bis 0,,6-fache des Durchmessers der Ausströmöffnung der Leitungen ausmacht, während der Winkel, den sie mit der Achse dieser Leitungen einschließen, bei etwa 90°
liegt.
3. Stranggießdüsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lippen (6; 7) im wesentlichen senkrecht von den unteren Wandungen dieser Ausflußkanäle (4; 5) in den jeweiligen Kanal hineinstehen.