AT392348B - Verfahren zum abgiessen von metallschmelze aus einem ein absperrorgan aufweisenden behaelter - Google Patents

Description

AT 392 348 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgießen von Metallschmelze aus einem ein Absperrorgan auf weisenden Behälter, bei dem zumindest im Einlauf des Ausgußkanals des Behälters ein Inertgas eingeblasen wird. Als Inertgas wird beispielsweise Argon verwendet.

Beim Abgießen von Stahl ist es beispielsweise bekannt, in den Ausgußkanal des Schmelzenbehälters oder den Gießkanal an einer oder mehreren Stellen ein Inertgas wie beispielsweise Argon zuzuführen, um die Oxidation des Stahls während des Abgießens zu reduzieren oder zu vermeiden. Insbesondere beim Abgießen von Al- oder Si- beruhigtem Stahl kommt es beim Abgießen des Stahls zu einer sehr unerwünschten Erscheinung, bei der durch das allmähliche Zuschmieren bzw. Zusetzen des Ausgußkanals eine Querschnittsverengung desselben eintritt, die das Aufxechteihalten einer konstanten Gießleistung verhindert. Dabei setzt sich an der Wandung des Ausgußkanals z. B. Tonerde ab. Ein allmähliches Zuschmieren tritt auch bei Anwesenheit von Inertgas im Ausgußkanal auf. Gegen ein bisher jeweils übliches Einblasen von Inertgas in Form eines nicht turbulenten, kontinuierlichen Gasstromes bestanden in der Fachwelt aber folgende Vorurteile: a) Da das Zuschmieren des Ausgußkanals ein kontinuierlich verlaufender Vorgang ist, ging man bisher davon aus, daß auch eine kontinuierlich wirkende Gegenmaßnahme, nämlich ein kontinuierlicher Gasstrom nötig ist, um das Zuschmieren des Ausgußkanals zu vermeiden. b) In der Fachwelt ging man ferner bisher davon aus, daß ein pulsierender Gasstrom zu einer Störung des Gießvorganges führen würde.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß dieses Phänomen nicht mehr oder ganz erheblich verzögert und in geringerem Umfang auftritt, wenn gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verhinderung des zu einer Querschnittsverengung des Ausgußkanals führenden Zuschmierens durch zeit- und mengenmäßige Steuerung der Gaszufuhr mindestens eine Teilmenge des zugeführten Inertgases impulsartig eingeblasen wird. Dadurch wird erreicht, daß das allmähliche Zuschmieren des Ausgußkanals gar nicht erst einsetzt bzw. die sich möglicherweise aufbauenden Ablagerungen schnell wieder beseitigt werden. Vielmehr hat sich gezeigt, daß bereits ein von Zeit zu Zeit eingeblasener, pulsierender Gasstrom ausreicht, um das Zuschmieren des Ausgußkanals zuverlässig zu vermeiden, und daß der Gießvorgang durch einen solch pulsierenden Gasstrom in keiner nennenswerten Weise gestört wird. So kann erfindungsgemäß auch ein konstanter Gasstrom und impulsartig wiederholend diesem überlagerte zusätzliche Gasmengen eingeblasen werden. Der konstante Gasstrom hat vor allem den Zweck, die Oxidation des Stahls während des Abgießens zu reduzieren oder zu vermeiden. Eine andere Möglichkeit besteht erfindungsgemäß darin, die gesamte zugeführte Inertgasmenge impulsartig einzublasen. Der impulsartige eingeblasene Gasstrom dient vornehmlich dafür, das Zuschmieren des Ausflußkanals zu verhindern oder die sich dort möglicherweise aufbauenden Ablagerungen schnell wieder zu beseitigen. Nach einer Ausführungsform der Erfindung worden ein konstanter, periodisch unterbrochener Gasstrom und während der Unterbrechungsphasen jeweils Teilmengen von Inertgas impulsartig eingeblasen. Auch diese Maßnahme dient zur Erzielung der oben angegebenen Effekte bezüglich Wirkung des konstanten bzw. impulsartig eingeblasenen Gasstroms. Dabei ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, daß die impulsartig eingeblasene Inertgasmenge aus Teilmengen von Inertgas mit unterschiedlicher Impulsdauer und Periode besteht, wobei dies auch zusätzlich zu einem konstanten Gasstrom erfolgen kann, sodaß sich dieser und die Teilgasmengen überlagern. Die Zweckmäßigkeit der vorstehenden verschiedenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jeweils davon abhängig, welche der beiden Aufgaben (Verhinderung der Oxidation der Metallschmelze einerseits, Verhinderung des Zuschmierens des Ausgußkanals anderseits) den Vorrang hat, wobei im letzteren Fall je nach Bedarf eine mehr oder weniger feinfühlige Ausbildung der Gasimpulse möglich ist

Um eine der verschiedenen, zu dem nach den jeweiligen Umständen günstigsten Ergebnis führenden Möglichkeiten des Einblasens durchführen zu können, setzt man nach einer Ausführungsform der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ein, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Gasleitungsverzweigungen mit in jedem der Gasleitungsstränge angeordneten Absperr- und Regelventilen für eine Inertgas-Teilmenge mit jeweils programmgesteuert einstellbarer Impulsdauer und Periode zum Einblasen des Inertgases vorgesehen sind. Das von einer Gasquelle kommende Inertgas wird über die Gasleitungsverzweigungen auf verschiedene Gasleitungsstränge aufgeteilt bevor es an einem gemeinsamen Ort des Ausgußkanals eingeblasen wird, wobei in jedem Gasleitungsstrang die notwendigen Absperr- und Regelorgane für Durchfluß und Druck vorgesehen sind, um den Durchfluß einer Teilgasmenge mit einer bestimmten Impulsdauer, die sich in bestimmten Zeitintervallen wiederholt in dem jeweiligen Gasleitungsstrang einzuregeln.

Das Verfahren wird nachfolgend anhand einer schematischen Darstellung ein»- zum impulsartigen Eiriblasen des Inertgases geeigneten Einrichtung näher erläutert.

In der einzigen Figur ist von dem die Metallschmelze enthaltenden Behälter (1) nur der die trichterförmige Ausgußöfinung (2) umfassende Bodenteil (3) dargestellt an dem sich unten ein Schieberverschluß (4) mit einem sich nach unten erstreckenden, außen konischen Teil (5) anschließt. Der zwischen dem unteren Ende dieses Teils (5) und der trichterförmigen Ausgußöfinung (2) sich erstreckende Ausgußkanal (6) bildet primär den gefährdeten Bereich, der beim Abgießen zuschmiert, sodaß der Durchlaßquerschnitt verringert wird. Um dieser Erscheinung entgegenzutreten, wird in den Ausgußkanal (6) über eine Leitung (7), die zu einer im Einlauf des Ausgußkanals (6) angeordneten porösen Hülse (8) führt, durch die poröse Hülse fein verteilt Inertgas eingeleitet

Das von einer Gasquelle (10) kommende Inertgas strömt nach der Leitungsverzweigung (11) einerseits durch den Gasleitungsstrang (12) für die Zuführung einer konstanten Gasmenge und anderseits durch den -2-

Claims (6)

1. AT 392 348 B Gasleitungsstrang (13) und über eine weitere Gasleitungsverzweigung (14) durch sich daran anschließende Gasleitungsstränge (15) und (16) für das impulsartige Einblasen von Teilmengen von Inertgas mit in unterschiedlich einstellbaren Zeitintervallen sich wiederholenden Impulsen von unterschiedlich einstellbarer Dauer. In dem Gasleitungsstrang (12) sind in da Strömungsrichtung hintereinander ein Druckreduzierventil (17) und ein Absparorgan (18) angeordnet, das beispielsweise als Magnetventil ausgebildet ist und über einen elektrischen Leiter (19) mit einer Einrichtung (20) für die Programmsteuerung dieses und weiterer gleichartiger Ventile in Verbindung steht Ein in dem Gasleitungsstrang (12) anschließend angeordnetes, von Hand aus einstellbares Drosselventil (21) dient zur Einstellung der Menge (Q 1) des konstanten Gasstroms. Ein anschließender Durchflußregler (22) dient für die Aufrechterhaltung einer imma konstanten Menge bei einem nicht immer konstanten Druck, herrührend vom sich ändernden Gegendruck im Ausgußkanal. Ferner ist im Gasleitungsstrang (12) noch ein Rückschlagventil (23) angeordnet In dem Gasleitungsstrang (13) befindet sich ebenfalls ein beispielsweise auf 6 bar einstellbares Druckreduzierventil (25) und hinter der Gasleitungsverzweigung (14) weist der Gasleitungsstrang (15) ebenfalls ein von Hand einstellbares Drosselventil (26) für die Einstellung der Menge (Q 2) des Inertgases und anschließend ein als Magnetventil ausgebildetes Absperrorgan (27) auf, das ebenfalls über einen elektrischen Leiter (28) mit der Einrichtung (20) für seine zeitliche Programmierung in Verbindung steht. Ein Manometer (29) dient zur Druckanzeige (Druck (P2)) im Gasleitungsstrang (15). Im Gasleitungsstrang (16) ist in gleicher Weise ein von Hand aus einstellbares Drosselventil (30) für die Einstellung der Gasmenge (Q 3) und anschließend ein als Magnetventil ausgebildetes Absperrorgan (31) angeordnet, das über einen elektrischen Leiter (32) mit der Einrichtung (20) für seine zeidiche Programmierung in Verbindung steht. Hinter dem anschließend angeordneten Manometer (33) (Druck (P3)) mündet der Gasleitungsstrang (16) wie auch der Gasleitungsstrang (15) in ein Doppelrückschlagventil (34), welches über eine Leitung (35) mit dem Ende des Gasleitungsstrangs (12) in Verbindung steht, sodaß über die anschließende gemeinsame Leitung (36) mit einem darin angeordneten Manometer (37) (Druck (PI)) für die Gegendruckanzeige sowohl der über den Gasleitungsstrang (12) zugeführte konstante Gasstrom und/oder Teilmengen des Inertgases impulsartig über die poröse Hülse (8) in den Ausgußkanal (6) geleitet werden. Die Einstellung der vorgenannten Ventile und der Einrichtung (20) für die Programmsteuerung zur Einstellung des Gasdruckpegels, der Dauer der Impulse und der Periode ihrer Wiederholung erfolgt dabei in da Weise, daß beispielsweise für das impulsartige Einblasen des Inertgases üba da Gasleitungsstrang (15) für eine Gasteilmenge (Q 2) eine Impulsdauer von 0,75 sec. eingestellt wird, mit einer Wiederholung alle 25 sec. und für eine weitere über den Gasleitungsstrang (16) strömende Gasteilmenge (Q 3) eine Impulsdauer von 0,5 sec. eingestellt wird, die sich alle 125 sec. wiederholt Die Einstellung kann in der Weise erfolgen, daß nur ein Gasleitungsstrang für das impulsartige Einblasen offen und die beiden anderen Gasleitungsstränge unterbrochen sind, oder es können bei Unterbrechung nur des Gasleitungsstranges (12) für da konstanten Gasstrom die beida Gasleitungsstränge (15) und (16) offen sein, sodaß das Inertgas ausschließlich impulsartig mit unterschiedlicher Impulsdauer und unterschiedlicher Periode, in welcher sich die Impulse wiederholen, eingeblasen wird. Wenn das Inotgas gleichzeitig durch alle Gasleitunsstränge (12,15 und 16) strömt überlagern sich die Teilmengen für das impulsartige Einblasen einem konstanten Gasstrom. Aus dem vorstehenden ogibt sich, daß es eine große Anzahl von Variationsmöglichkeita für die Einstellung gibt Bei dem in der Figur schematisch dargestellten Schiebervoschluß sind nur die Feuerfestteile gezeichnet Da konische Teil (5) könnte beispielsweise bei einem Schiebaverschluß eines Zwischenbehälters ebensogut als dritte Platte ausgebildet sein und daran zusätzlich eine feuerfeste Hülse angeschlossen sein. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Abgießen von Metallschmelze aus einem ein Absparorgan aufweisenden Behälter, bei dem zumindest im Einlauf des Ausgußkanals des Behälters ein Inertgas eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des zu einer Querschnittsverengung des Ausgußkanals führenden Zuschmierens durch zeit- und mengenmäßige Steuerung der Gaszufuhr mindestens eine Teilmenge des zugeführten Inertgases impulsartig eingeblasen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein konstanter Gasstrom und impulsartig wiederholend diesem überlagerte zusätzliche Gasmenga eingeblasen werden. -3- AT 392 348 B
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte zugeführte Inertgasmenge impulsaitig eingeblasen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein konstanter, periodisch unterbrochener S Gasstrom und während der Unterbrechungsphasen jeweils Teilmengen von Inertgas impulsartig eingeblasen werden.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die impulsartig eingeblasene Inertgasmenge aus Teilmengen von Inertgas mit unterschiedlicher Impulsdauer und Periode besteht. 10
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Gasleitungsveizweigungen mit in jedem der Gasleitungsstränge angeordneten Absperr- und Regelventilen für eine Inertgas-Teilmenge mit jeweils programmgesteuert einstellbarer Impulsdauer und Periode zum Einblasen des Inertgases vorgesehen sind. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-