DE3623937A1 - Feuerfeste kanalverbindung zum ueberfuehren von stahlschmelze in giessrad-stranggiessmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Kanalverbindung zum Überführen von Stahlschmelze aus einem Verteilergefäß in die von einem Gießrad mit Umfangsnut und einem abdeckenden Stahlband gebildete Kokille von Stranggießmaschinen mit Hilfe eines an den Gefäßausguß anschließbaren Gießrohres.

Bei derartigen Anlagen gelangt der Gießstrahl im freien Fall ohne Gießrohr (Reoxidationsschutz) in die mitlaufende Kokille, was zur Erzeugung durchschnittlicher Stahlqualität befriedigend ist, da eine dabei stattfindende Reoxidation des Stahls nicht ins Gewicht fällt. Anders beim Vergießen von hochqualitativen Stählen, deren Schmelze bis zum Erstarren nicht mehr mit Luft in Berührung kommen darf. Kritisch ist hierbei die luftdichte Überführung der Schmelze vom Gießrohr in die Kokille, weil das Gießrohr nicht in das Kokillenbad hineinragen darf, um Brückenbildungen zu verhindern und weil im übrigen sonstige Abdichtungen wegen der Strukturen am Kokilleneinlauf Probleme aufwerfen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine luftdichte feuerfeste Kanalverbindung zum Überführen von Stahlschmelze in die umlaufende Kokille eines Gießrades zu schaffen, die betriebssicher arbeitet und umgebenden Strukturen leicht anzupassen ist.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Gießrohr ein tangential in das Querschnittsprofil der Kokille über einen Gasdichtungsschlitz passendes, im Durchflußraum als Druckkammer ausgebildetes und oberhalb des Sollfüllstandes endendes Mündungsstück aufweist. Dadurch gelingt eine absolut zuverlässige Überführung der Stahlschmelze in die Kokille unter völliger Abschirmung der Außenluft bei baulich einfacher Gestaltung und einfach zu bewältigender Montage und Demontage der Kanalverbindung. Das zugeführte inerte Druckgas baut im Durchflußraum des Mündungsstückes und im freien Raum oberhalb des Sollfüllstandes um den Gießstrahl herum ein Gaskissen auf, das den Gasdichtungsschlitz gleichmäßig mit Gas beaufschlagt und damit die Abschirmung der Schmelze gegenüber der Außenluft sicherstellt. Außerdem gewährt der Gasdichtungsschlitz relatives Spiel, was den Vollzug der Kanalverbindung in die Betriebsposition erleichtert.

Das Mündungsstück kann separat ausgebildet und durch Verspannungsmittel am Gießende des Gießrohres gehalten sein sowie einen Druckgasanschluß an einem zum Durchflußraum führenden Gaskanal aufweisen. Bei einer solchen Konstruktion sind zweckmäßig an der verbindungsseitigen Stirnfläche des Mündungsstückes der Druckgasanschluß und Anschlußbasen für die Verspannungsmittel vorgesehen. Ferner befindet sich zwischen dem Gießrohr und dem Mündungsstück eine elastische keramische Faserdichtung. Bei gegebener äußerer Konstellation im Bereich der feuerfesten Kanalverbindung ist es aber auch möglich, das Mündungsstück an einem einen Druckgasanschluß tragenden Gießrohr anzuformen bzw. Gießrohr und Mündungsstück gemeinsam herzustellen. Das bringt Vorteile in der Handhabung der Kanalverbindung und ist besonders beim Gießen von kleineren Strangprofilen zu empfehlen.

In beiden Fällen kann hinsichtlich der näheren Gestaltung des Mündungsstückes so vorgegangen werden, daß dessen Durchflußraum einen lochförmigen, dem Gießrohrdurchlauf entsprechenden Eintrittsquerschnitt und einen um den Gasdichtungsschlitz und um die Wandstärke kleineren Austrittsquerschnitt als das Strangquerschnittsprofil hat. Auf diese Weise ergibt der Durchflußraum eine wirkungsvolle Druckkammer zum Verteilen des Gases auf den Gasdichtungsschlitz.

Mit Bezug auf die gefäßseitige Ausbildung der Kanalverbindung schlägt die Erfindung vor, das Gießrohr an eine eine Dosierdüse tragende Ausgußhülse des Gefäßauslaufes anzuschließen und den Gefäßauslauf innerhalb einer vom Innenraum des Verteilergefäßes durch eine Wand abgetrennten Angießbox vorzusehen. Ein solcher das beginnseitige Ende der Kanalverbindung darstellender Ausguß des Verteilergefäßes zum Anschließen des Gießrohres ist zum offenen Angießen des Stranges hervorragend geeignet, zumal durch den Aufbau einer ferrostatischen Höhe im Gefäß nur heiße Schmelze zum Angießen kommt und somit die Gefahr von Einfrierungen in der Kanalverbin­ dung weitgehend vermieden wird. Darüber hinaus können Verunreinigungen, beispielsweise Angießsand beim Öffnen der Pfanne zum Füllen des Verteilergefäßes nicht in die Kanalverbindung vordrängen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt eine feuerfeste Kanalverbindung zwischen einem Verteilergefäß und der Kokille einer Gießrad-Stranggießmaschine in schematischer Darstellung.

Fig. 2 die Draufsicht auf die Kokille,

Fig. 3 die Kanalverbindung im Schnitt und größerem Maßstab,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 3,

Fig. 5 eine Sicht in Richtung Pfeil B von Fig. 3, und

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kanalverbindung.

In Fig. 1 bedeutet 1 ein nur im Ausgußbereich dargestelltes Verteilergefäß, aus dem flüssiger Stahl der Kokille 2 einer Gließrad-Gießmaschine 3 unter Luftabschluß zugeführt wird. Hierzu dient eine feuerfeste Kanalverbindung 4, bestehend aus einem mit dem Gefäßausguß 5 verbindbaren Gießrohr 6 und einem anschließenden Mündungsstück 7, das mit einem Inertgasanschluß 8 ausgestattet ist. Die Kokille 2 wird von einer Umfangsnut 9 des Gießrades 10 und einem die Nut 9 abdeckenden und über Rollen 11 laufenden Stahlband 12 gebildet, das im Kokillenbereich eine Kühleinrichtung 13 aufweist, wogegen das Gießrad 10 Kühlräume 14 hat. Der gegossene Strang 15, der gemäß Fig. 2 trapezförmigen Querschnitt hat und bei 16 vom Gießrad 10 abhebt, wird mittels eines Richttreibers 17 abgezogen.

Wie besonders Fig. 3 zeigt, hat das Verteilergefäß 1 einen Mantel 20 und eine feuerfeste Auskleidung 21, in die ein Lochstein 22 mit zugeordneter Ausgußhülse 23 gesetzt ist, die ihrerseits eine im Querschnitt auf die gewünschte Durchflußmenge abgestimmte Düse 24 trägt, falls der Abfluß der Schmelze aus dem Gefäß 1 eine Gießstörung, z. B. Gießrohrabbruch, aufweist. In solchen Fällen ist ein Notschieber 25 vorhanden, der in Notsituationen, die Umgebung der Kokille 2 schützt und den Stahlfluß bei Zerstörung der Ausgußhülse 23 schlagartig unterbricht. An der Hülse 23 ist das Gießrohr 6 dichtend angeschlossen, und zwar mittels eines Bajonettverschlusses 27 mit am Gefäßmantel 20 befestigten Gegenprofil unter Vermittlung einer Unterlegscheibe 29.

Das Gießrohr 6, das in Form und Ausbildung den jeweils vorhandenen örtlichen Gegebenheiten bzw. Platzverhältnissen zwischen Verteilergefäß und Gießrad-Gießmaschine 3 angepaßt ist und gebogen oder geradeaus gebildet sein kann, trägt am Mündungsende das Mündungsstück 7. Dieses ragt in die Kokille 2 hinein, endet aber bei in Gießstellung gestelltem Gefäß 1 oberhalb des Sollfüllstandes 26. Es ist an den Umfangsflächen entlang den Innenwänden der Kokille 2 derart geformt, daß ein vorzugsweise mit einem keramischen Fasermaterial umgebener Dichtungsschlitz 30 verbleibt, durch den vom Gasanschluß 8 durch den Kanal 31 in den Durchflußraum 32 des Mundstückes unter Druck zuströmendes Inertgas abzieht. Dabei dient der Durchflußraum 32, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung verändert und von einem lochförmigen Eintritts- in einen rechteckförmigen Austrittsquerschnitt übergeht, als Gassammel- bzw. Druckkammer. Außenluft bzw. Sauerstoff bleiben somit dem Innern der Kokille fern. Die Verbindung zwischen dem Gießrohr 6 und dem Mündungsstück 7 erfolgt über eine elastische keramische Faserdichtung 33, die den Anschlußdruck von Spannbändern 34 (Fig. 1) dichtend kompensiert. Verankert sind die Bänder 34 mittel- oder unmittelbar am Gegenprofil 28 des Bajonettverschlusses 27. Sie greifen andernends an Querstiften 36 an, die an Ausnehmungen 35 der verbindungsseitigen Stirnfläche des Mündungsstückes 7 vorgesehen sind.

Andere Verbindungseinrichtungen sind möglich, indem z. B. Gießrohr 6 und Mündungsstück 7 wenigstens teilweise mit Blechhüllen versehen und beispielsweise über daran angebrachte Gewinde miteinander verbunden sind. Auch kann bei geeigneter Umgebungsstruktur zwischen Verteilergefäß 1 und Gießmaschine 3, entsprechend Fig. 6, mit Hilfe des Bajonettverschlusses 27, 28 an den Auslauf 5 des Verteilergefäßes 1 angeschlossenes Gießrohr 40 Anwendung finden, dessen Mündungsende als Mündungsstück 41 ausgebildet ist, mit dem Fazit einer einstückigen Kanalverbindung 40, 41, die über den Anschluß 42 mit Inertgas versorgt wird.

Bei den behandelten Ausführungsbeispielen wird die Gießanlage jeweils offen angefahren, weshalb nach Fig. 3 der mit Isolierplatten 45 ausgelegte Innenraum 46 des Verteilergefäßes 1 mittels einer Trennwand 47 zum Bilden einer Gießbox 48 unterteilt ist, die den Auslauf 5 separiert. Dabei baut die zum Verhindern eines Schwalleffektes mit einem oder mehreren Überlaufprofilen 49 versehene Trennwand 47 die zum Gießen erforderliche ferrostatische Höhe auf. Werden anstelle des offenen Gießens übliche Stopfen oder Schieberverschlüsse eingesetzt, kann sich die Gießbox 48 erübrigen, was beim Stopfen sowieso der Fall ist.

Claims (9)

1. Feuerfeste Kanalverbindung zum Überführen von Stahlschmelze aus einem Verteilergefäß in die von einem Gießrad mit Umfangsnut und einem abdeckenden Stahlband gebildete Kokille von Stranggießmaschinen mit Hilfe eines an den Gefäßausguß anschließbaren Gießrohres, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr (6 bzw. 40) ein über einen Gasdichtungsschlitz (30) tangential in das Querschnittsprofil der Kokille (2) passendes, im Durchflußraum (32) als Druckkammer ausgebildetes und oberhalb des Sollfüllstandes (26) endendes Mündungsstück (7 bzw. 41) aufweist.

2. Kanalverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mündungsstück (7) separat ausgebildet und durch Verspannungsmittel (34) am Ende des Gießrohres (6) gehalten ist sowie einen Druckgasanschluß (8) an einem zum Durchflußraum (32) führenden Gaskanal (31) hat.

3. Kanalverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der verbindungsseitigen Stirnfläche des Mündungsstückes (7) der Druckgasanschluß (8) und Anschlußbasen (35, 36) für die Verspannungsmittel (34) vorgesehen sind.

4. Kanalverbindung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gießrohr (6) und Mündungsstück (7) eine elastische keramische Faserdichtung (33) vorgesehen ist.

5. Kanalverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mündungsstück (41) Bestandteil eines einen zum Durchflußraum (32) fortgesetzten Druckgasanschluß (42) aufweisenden Gießrohres (40) ist.

6. Kanalverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußraum (32) des Mündungsstückes (7) einen lochförmigen, dem Gießrohrdurchlauf entsprechenden Eintrittsquerschnitt und einen um den Gasdichtungsschlitz (30) und um die Wandstärke kleineren Austrittsquerschnitt als das Strangquerschnittsprofil (15) hat.

7. Kanalverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr (6 bzw. 40) an eine eine Dosierdüse (24) tragende Ausgußhülse (23) des Gefäßauslaufes (5) angeschlossen ist.

8. Kanalverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßauslauf (5) innerhalb einer vom Innenraum (46) des Verteilergefäßes (1) durch eine Wand (47) abgetrennten Angießbox (49) vorgesehen ist.

9. Kanalverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gasdichtungsschlitz (30) eine umlaufende keramische Faserdichtung vorgesehen ist.