AT320184B - Gießpulver zur Verwendung beim Stranggießen von Stahl - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Giesspulver zur Verwendung beim Stranggiessen von Stahl, beinhaltend Portlandzement, Flussmittel und Kohlenstoffträger. 



   Beim Stranggiessen wird der Badspiegel in der Kokille oftmals mit einem Giesspulver bedeckt. Dieses dient dazu, um nichtmetallische Verunreinigungen aufzunehmen, als Schmiermittel zwischen Kokillenwand und Strang zu wirken, die Oxydation des Stahles zu verhindern und die Wärmeabstrahlung klein zu halten. 



   Bekannte Giesspulver haben fast ausschliesslich als Grundstoff die in thermischen Kraftwerken anfallende Flugasche. Dieses Material bringt aber insofern grosse Schwierigkeiten, als es in der chemischen und strukturellen Zusammensetzung stark schwankt und daher auch die thermisch-physikalischen Eigenschaften sehr unterschiedlich sind. Dies ist jedoch insbesondere für das Stranggiessen ein grosser Nachteil. Für eine gute Oberfläche des aus Strängen oder Blöcken erzeuten Halbzeuges und zur Erzielung einer befriedigenden Schmierwirkung muss zudem ein gleichmässig aufschmelzendes Pulver gefordert werden. Das   Schlackenpulver   muss ferner aus Gesundheitsgründen frei von Flussspat sein, damit sich keine schädlichen Dämpfe bilden. 



   Es ist ein Schlackenpulver bekannt, dessen Zusammensetzung u. a. Portlandzement, Soda und Kohlenstoffspender beinhaltet. Durch das ebenfalls vorhandene Schamottepulver wird der Tonerdegehalt unerwünscht hoch angehoben, so dass bei einer Tonerdeaufnahme aus dem Stahlbad das Lösungsvermögen der Schlacke für die weitere Tonerdeaufnahme zunehmend erschwert wird, was beim Giessen von mit Aluminium beruhigten Stählen nachteilig ist. Ferner werden als Kohlenstoffspender Koksgrus oder Graphitpulver angeführt, deren durchschnittliche Korngrösse verhältnismässig grob und deren Korngrössenverteilung unterschiedlich ist, wodurch eine präzise Einstellung des Aufschmelzverhaltens praktisch unmöglich ist. 



   Es ist auch noch ein Abdeckpulver zum Schutz der Oberseiten von Metallblöcken gegen oxydierende Gase bekannt, das 15 bis 30% Kohlenstoff in Form von Koks und neben weiteren Verbindungen 15 bis 30% Al203 beinhaltet. Als Nachteil des Kokses gilt das bereits oben angeführte. Durch den hohen Gehalt an Al203 des Abdeckpulvers könnte es aus ebenfalls bereits angeführten Gründen als Giesspulver, das weitere Tonerde aus dem Stahlbad aufnehmen soll, nicht befriedigend verwendet werden. 



   Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Giesspulver zu schaffen, dessen Aufschmelzgeschwindigkeit einstellbar ist und das im aufgeschmolzenen Zustand fähig ist, bei Bedarf eine möglichst grosse Menge an Tonerde bei nur geringem Anstieg seiner Schmelztemperatur aufzunehmen, und dazu gleichmässig durch den Spalt zwischen Kokille und Strang abzufliessen, so dass kein Abschlacken nötig ist. Das Giesspulver muss ausserdem mit hoher 
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 rostfreie Stähle oder vornehmlich mit Silizium behandelte Stähle, Verwendung finden. Insgesamt sollte durch Verwendung des Pulvers erreicht werden, dass Gussprodukte frei von Oberflächenfehlern, wie   z. B. Längs-und   Querrissen oder stark ausgeprägten Oszillationsmarken, erzeugt werden. 



   Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Kohlenstoffträger Russ ist und eine Korngrösse von unter   1Jl   aufweist, der Aluminiumoxydgehalt zwischen 2 und 13   Grew.-%   liegt und das Kalk-Kieselsäure-Verhältnis durch Zugabe von Quarzmehl zwischen 0, 7 und 1, 0 eingestellt ist. 
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 Anteil von 5-20 Gew.-%. 



   Es ist wesentlich, dass im Giesspulver ein möglichst feiner   Kohlenstoffträger, d. h.   ein solcher mit einer Korngrösse   vonunter lbt   vorliegt, da neben dem absoluten Gehalt die Feinheit entscheidend ist und dadurch die Aufschmelzgeschwindigkeit eines Pulvers einstellbar ist. Durch die angegebene Feinheit wird sowohl die Temperatur der Schlacke als auch die Isolierwirkung des noch nicht aufgeschmolzenen Pulvers erhöht. Es wurde nämlich erkannt, dass, je feiner der Kohlenstoffträger ist, desto geringer der erforderliche Gehalt des Kohlenstoffträgers ist, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen. Dies bringt beim Giessen von bestimmten Stählen   (z. B.   kohlenstoffarmen, rostfreien Güten) mit Giesspulver zusätzlich den Vorteil, dass eine unerwünschte Aufkohlung weitgehend vermieden wird.

   Als Kohlenstoffträger wird Russ verwendet. Dieses Ausgangsmaterial weist stets gleichbleibende Eigenschaften auf und bietet Gewähr für ein einwandfreies, gleichmässiges Aufschmelzen. Es ist ferner als Kohlenstoffträger in der geforderten Feinheit am preiswertesten. Durch veränderte Zugabemenge an Russ innerhalb des angegebenen Bereiches kann die Aufschmelzgeschwindigkeit im gewünschten Mass eingestellt werden. Bei kleinen Giessgeschwindigkeiten bzw. grösseren Strangformaten und niedrigen Giesstemperaturen wird mehr Kohlenstoff zugesetzt, bei grösseren Giessgeschwindigkeiten und kleineren Formaten, die ein grösseres Wärmeangebot pro Oberflächeneinheit des   Kokillenbadspiegels   ergeben, wird weniger Kohlenstoff zugesetzt.

   Zum Giessen von aluminiumhaltigen Stählen soll der Gehalt an Russ vorteilhaft 1 bis 
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 Grundmaterial Portlandzement mit oder ohen Tonerdezuschläge gewährleistet ist. Der niedrigere Al203-Gehaltsbereich von 2 bis 7 Gew.-% für das Giessen von aluminiumhaltigen Stählen ergibt zwei Vorteile. Erstens wird das Lösungsvermögen der geschmolzenen Schlacke für Tonerdeausscheidungen des flüssigen Stahles bei möglichst geringem Anstieg der Schmelztemperatur der Schlacke vergrössert. Dadurch wird unter den 

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 erfindungsgemässen Bedingungen,   d. h.   insbesondere bei dem zwischen 0, 7 und 1, 0 eingestellten Kalk/Kieselsäure-Verhältnis ein Abfliessen der Schlacke in den Schrumpfspalt zwischen Strang und Kokille gewährleistet und die gewünschten Schmierverhältnisse aufrechterhalten.

   Zweitens erniedrigt sich zunächst die Schmelztemperatur der Schlacke infolge Reaktion der anfänglich aus dem Stahl aufgenommenen Tonerde mit den in der Schlacke bereits vorhandenen oxydischen Bestandteilen. Diese Schmelzpunktserniedrigung erleichtert das Abfliessen der Schlacke und erschwert eine stetige Anreicherung der Tonerde in der Schlackendecke. Eine unzulässige Eindickung derselben tritt daher nicht auf und ein Abschlacken ist nicht erforderlich. 



   Das Kalk/Kieselsäure-Verhältnis im Pulver wird durch Zugabe von bis zu 30% Quarzmehl, Reinheit zirka 99, 5%, auf einen Wert zwischen 0, 7 bis 1, 0 eingestellt. Quarz mit seinem hohen Schmelzpunkt hat als Komponente des Giesspulvers noch den Vorteil, dass er beim Einsatz des Pulvers erst zur Bildung einer tiefschmelzenden Schlackenphase führt, wenn der isolierende Kohlenstoff im Pulver abgebaut ist. 



   Wegen der Reinheit bzw. Gleichmässigkeit der zur Herstellung des Giesspulvers verwendeten Ausgangssubstanzen weist das Pulver stets eine konstante mineralogische und analysenmässige Beschaffenheit und damit ein konstantes Verhalten in der Kokille in Bezug auf Aufschmelz-,   Isolier-,     Löslichkeits- und   Schmiereigenschaften auf. 



   Nachfolgend wird ein Beispiel der Verwendung des   erfindungsgemässen   Pulvers beim Stahlstranggiessen gegeben :
Es wurde ein mit Aluminium beruhigter Stahl zu einer Bramme der Abmessung 2050X200 mm mit einer Giessgeschwindigkeit von 0, 7 m/min abgegossen. Auf den Badspiegel in der Kokille wurde ein Pulver mit folgender Zusammensetzung (angegeben in Gew.-%) aufgebracht. 



   Portlandzement   57, 5 Gew.-%,   Quarzmehl   31, 5 Gew.-%,   kalzinierte Soda   8, 0 Gew.-%, Kohlenstoffträger   3 Gew.-% in Form von Russ mit einer Teilchengrösse unter   lt.   



   Durch Zugabe des Quarzmehls war ein Gewichtsverhältnis von Kalk zu Kieselsäure von 0, 85 eingestellt worden. Der Pulververbrauch betrug 0, 6 kg/t Stahl. Die Schlackenschicht auf dem Badspiegel war sehr heiss und die Schmierwirkung war durch den gleichmässigen Abfluss der Schlacke ausgezeichnet. Ein Abschlacken war nicht notwendig. Da das Pulver frei von den sonst üblichen Zusätzen von Flussspat war, war kein gesundheitsschädlicher Nachteil zu befürchten. Die Brammenoberfläche wies keine Fehler auf. 



   Es ist möglich, dass ein Teil des erforderlichen Russes durch andere fein gemahlene Kohlenstoffträger ersetzt werden kann, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, dass dann der gesamte Kohlenstoff im Pulver höher sein muss, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Giesspulver zur Verwendung beim Stranggiessen von Stahl, enthaltend Portlandzement, Flussmittel und Kohlenstoffträger, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffträger Russ ist und eine Korngrösse von unter   1fJ.   aufweist, der Aluminiumoxydgehalt zwischen 2 und 13   Gew.-%   liegt und das Kalk-Kieselsäure-Verhältnis durch Zugabe von Quarzmehl zwischen 0, 7 und 1, 0 eingestellt ist.

Claims (1)

1. 2. Giesspulver nach Anspruch 1, zum Giessen von aluminiumhaltigen Stählen, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Russ in einer Menge von 1 bis 8 Grew.-% vorliegt.

   3. Giesspulver nach Anspruch 1, zum Giessen von aluminiumhaltigen Stählen, dadurch gekenn- zeichnet, dass dessen Aluminiumoxydgehalt zwischen 2 und 7 Gew.-% liegt.