Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Brammen, Knüppeln, Platinen und dergleichen aus metallischen Schmelzen im Stranggussverfahren Brammen, Knüppel, Platinen und dergleichen, die als Halbzeug für die Herstellung von hochwerti gem Bandmaterial und/oder geschweissten Präzisions rohren geeignet sind,
müssen ausser einer sehr guten Schweissbarkeit und einer hohen Tiefziehfähigkeit eine gute galvanische Oberflächenveredlungsfähigkeit aufweisen, frei von Seigerungen und Dopplungen sein sowie vielfach auch eine hinreichende Alterungs- beständigkeit besitzen. Um diese Eigenschaften zu gewährleisten, muss der Stahl ausser einer bestimmten chemischen Zusammensetzung - z.
B. eines Gehaltes an Kohlenstoff von < _ 0,1 %, an Silicium von _ < 0,15 und an Mangan von etwa 0,45 % - einen hohen Rein heitsgrad hinsichtlich nichtmetallischer Einschlüsse, einen seigerungsfreien dichten Kern sowie eine riss-, poren-, schlacken- und zunderfreie Oberfläche und einen niedrigen Stickstoffgehalt aufweisen.
Während unberuhigter, weicher Kohlenstoffstahl infolge seines niedrigen Gehaltes an Kohlenstoff und Silicium so wie seiner sehr sauberen und rissfreien Oberfläche eine für die Herstellung von hochwertigem Band material und/oder geschweissten Präzisionsrohren aus reichende Schweissbarkeit und Tiefziehfähigkeit auf- weist und ferner infolge der poren-
und schlacken freien dichten Oberfläche sich sehr gut galvanisch oberflächenbehandeln lässt, ist die Alterungsbestän- digkeit von unberuhigtem Stahl sehr gering und seine Seigerungs- und Dopplungsanfälligkeit so gross, dass er für die Herstellung von qualitativ hochwertigem Bandmaterial und Präzisionsstahlrohren wenig ge eignet ist.
Im Stranggussverfahren lässt sich aus un- beruhigtem weichem Kohlenstoffstahl zur Herstellung derartigen Bandmaterials bzw. derartiger Rohre ge eignetes Halbzeug überhaupt nicht herstellen, da bei den relativ kleinen Querschnittsabmessungen der durch das Stranggiessen herzustellenden Brammen, Knüppel,
Platinen und dergleichen sich weder ein dopplungs- und seigerungsfreier dichter Querschnitt noch eine poren- und blasenfrei dichte Oberfläche erreichen lässt, so dass das stranggegossene Halbzeug ausser einer unzureichenden Alterungsbeständigkeit und einer hohen Seigerungs- und Dopplungsanfällig- keit auch eine relativ schlechte galvanische Ober flächenveredlungsfähigkeit aufweist.
Ausserdem wird durch die Kerbwirkung der bei den relativ kleinen Strangquerschnitten unvermeidlichen oberflächen nahen Poren und Blasen die Tiefziehfähigkeit des aus unberuhigtem Stahl im Stranggussverfahren hergestell ten Halbzeugs in solchem Masse verschlechtert, dass eine anschliessende Weiterverarbeitung zu hochwerti gem Bandmaterial bzw. Präzisionsstahlrohren prak tisch ausgeschlossen ist.
Eine für die Herstellung von hochwertigem Band material und/oder Präzisionsstahlrohren ausreichende Alterungsbeständigkeit sowie eine ausreichende Ver ringerung der Seigerungs- und Dopplungsanfälligkeit lässt sich an sich durch eine Fällungsdesoxydation (das sogenannte Beruhigen) der Stahlschmelze durch Mangan-, Silicium und/oder Aluminiumzusätze er reichen.
Das Beruhigen des Stahls führt jedoch zur Entstehung nichtmetallischer fester Einschlüsse, ins besondere in Form von Tonerde und Tonerdesilika- ten, die beim Erstarren ungleichförmige Nester, Schlieren und dergleichen bilden, sowie zu einer sehr schlackenreichen Oberfläche führen, die eine erheb liche Verschlechterung der Tiefziehfähigkeit und der galvanischen Oberflächenveredlungsfähigkeit sowie gegebenenfalls eine Verschlechterung der Schweiss barkeit des Stahls zur Folge haben.
Ein besonderer Nachteil des beruhigten weichen Kohlenstoffstahls besteht jedoch darin, dass er eine Herstellung von Brammen, Knüppeln, Platinen und dergleichen im Stranggussverfahren nur dann zulässt, wenn mit ver hältnismässig grossen Ausgussquerschnitten gearbeitet wird, die zur Erzielung eines einigermassen gleich mässigen Giessens durch besondere Massnahmen, ins besondere durch Stopfen oder dergleichen, ständig gesteuert werden müssen.
Abgesehen davon, dass eine derartige laufende Steuerung der Ausgussöffnung ver hältnismässig umständlich ist und einen zusätzlichen technischen Aufwand erfordert, ergibt sich bei derart grossen Ausgussquerschnitten in jedem Fälle eine stark ungleichmässige sowie breit streuende Form des Giessstrahls, die ein Stranggiessen bei den üblichen geringen- Halbzeugquerschnitten praktisch unmöglich macht. Ein derartiges Zerflattern bzw.
Streuen des Giessstrahls hat ferner eine erhöhte Oxydation der Schmelze während des Einfliessens in die Strangguss- kokille zur Folge: Den verhältnismässig kleinen Strangquerschnitten entsprechende kleine Ausgussöffnungen lassen sich bei Stranggiessen von unberuhigtem weichem Kohlen stoffstahl jedoch deshalb nicht verwenden,
weil die Viskosität der Schmelze durch die in ihr suspendier ten festen nicht metallischen Teilchen - insbesondere die Tonerde- und Tonerdesfikat-Einschlüsse - in solchem Masse vergrössert wird, dass sich bei der artigen Ausgussquerschnitten ein gleichmässiges Ein fliessen der Schmelze in. die Stranggusskokille in Form eines geschlossenen Strahls - wie' es zur Er zielung einer gleichmässigen Ausbildung des Strangs unbedingt erforderlich ist - nicht erreichen lässt.
Vielmehr kommt es infolge der grossen und ausserdem wechselnden Viskosität der Schmelze zu einer un gleichförmigen Ausbildung des Giessstrahls und unter Umständen sogar durch die festen, nichtmetallischen Bestandteile der Schmelze zur Bildung von Ansätzen im Bereich der Ausgussdüse oder aber zu einer völli gen Verstopfung derselben, die ein auch nur einiger massen gleichmässiges Giessen praktisch unmöglich machen:
Die unzulässig hohe Viskosität der Schmelze beruhigter Stähle lässt sich beim Stranggiessen auch nicht durch eine stärkere Erhitzung der Schmelze vor dem Giessen in dem erforderlichen Masse verringern, dass die Schmelze mit einer möglichst niedrigen, d. h.
nach Möglichkeit nur wenige Grad oberhalb der Erstarrungstemper_ atur liegenden Temperatur in die Stranggusskokille eintreten muss, um durch die ge- kühlte sowie vorzugsweise oszillierende Kokille die Aussentemperatur des Stranges in solchem Masse ab senken zu können, dass eine ausreichend starke, feste Randschicht entsteht, die ein Durchbrechen des noch flüssigen Strangkerns mit Sicherheit verhindert.
Würde man die Stahlschmelze mit einer wesentlich oberhalb der Erstarrungstemperatur des Stahls liegen den Temperatur in die Stranggusskokille einfliessen lassen, so müsste man mit wesentlich länger bemesse nen Kokillen oder.
wesentlich geringeren Giess geschwindigkeiten arbeiten, was jedoch abgesehen von dem höheren Aufwand und der geringeren Durchsatzleistung zu praktisch nicht in Kauf zu nehmenden Temperaturschwankungen der der Strang gussanlage durch Giesspfannen grossen Fassungsver mögens zugeführten Schmelze und einer wesentlich stärkeren Oxydation dieser Schmelze führen würde, die sich wiederum nachteilig auf die Werkstoffeigen schaften des stranggegossenen Halbzeuges auswirken. Ganz abgesehen davon wäre eine zur Verringerung der Viskosität der Schmelze erforderliche Tempera turerhöhung,
die mindestens 50 betragen müsste, mit wesentlich höheren Kosten verbunden.
Bei einer nur teilweisen Beruhigung des Stahls - beispielsweise ausschliesslich durch Mangan- und Siliciumzusätze und allenfalls geringfügige Zusätze von Aluminium - besitzt die Schmelze zwar eine geringere Viskosität, die in manchen Fällen noch ein Stranggiessen derartigen teilberuhigten Stahls zulassen würde.
Jedoch besitzt teilberuhigter weicher -Kohlen- stoffstahl - wenn auch in etwas geringerem Masse die gleichen für die Herstellung von für hochwertiges Bandmaterial und/oder Präzisionsstahlrohre geeigne tem Halbzeug nachteiligen Eigenschaften wie un- beruhigter Stahl, so dass teilberuhigter Stahl für die Herstellung derartigen Halbzeugs ebenso wenig in Frage kommt wie unberuhigter Stahl.
An sich wäre es möglich, durch Diffusions- desoxydation (das sogenannte Feinen) die Eigen schaften von im Elektroofen erschmolzenem weichem Kohlenstoffstahl in solcher Weise zu verbessern, dass sich auch im Stranggussverfahren für die Herstellung von hochwertigem Bandmaterial und/oder Präzisions- stahlrohren geeignetes Halbzeug herstellen lässt. Da die hierfür in Frage kommenden Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von < 0,1 %, einem Siliciumgehalt von < 0;
15 % und einem Mangangehalt von etwa 0,45 % einen hohen Sauerstoffgehalt aufweisen und daher beim Stranggiessen in besonderem Masse zur Bildung von Randblasen neigen, müsste das Feinen - um eine ausreichend dichte Poren- und schlacken freie Oberfläche zu gewährleisten - über eine ver gleichsweise grosse Zeitspanne von mehr als einer Stunde vorgenommen werden, wodurch die Schmelz zeit des Stahls um mehr als ein Viertel erhöht und die Durchsatzleistung des Schmelzofens entsprechend verringert würde:
Die hierdurch bedingten Mehr kosten stehen in keinem Verhältnis zu der tatsächlich erzielten und für die Herstellung von hochwertigem Bandmaterial und/oder Rohren erforderlichen Mate rialverbesserung, so dass ein Feinen des Stahls vor dem Stranggiessen unwirtschaftlich ist. Ausserdem lässt sich eine Diffusionsdesoxydation bekanntlich nur im Elektroofen durchführen, so dass sie an das Vorhandensein einer bestimmten Ofenart gebunden ist.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von Brammen,-Knüp- peln, Platinen und dergleichen zu schaffen, bei wel chem unter Verwendung von metallischen Schmelzen, insbesondere von unberuhigtem oder teilberuhigtem Stahl ohne eine vorherige,
aus den vorgenannten Gründen praktisch nicht in Frage kommende Fäl- lungs- oder Diffusionsdesoxydation mit verhältnis mässig geringen Kosten und einfachen Mitteln im Stranggussverfahren Halbzeug hergestellt werden kann, das sämtliche eingangs genannten Materialeigenschaf ten aufweist, die für die Herstellung hochwertigen Bandmaterials bzw. von Präzisionsstahlrohren er forderlich sind.
Hierzu geht die Erfindung von dem bekannten Stranggussverfahren aus, bei welchem die Metallschmelze in eine gekühlte und vorzugsweise oszillierende Stranggusskokille eingegossen wird, mit tels welcher der kontinuierlich durch die Strangguss- kokille hindurchgeführte Strang aussenseitig bis unter die Erstarrungstemperatur der Schmelze abgekühlt wird, worauf in einer nachgeschalteten Kühlstrecke eine weitere Temperaturabsenkung des durch Treib- walzen geführten Stranges herbeigeführt wird, und kennzeichnet sich dadurch,
dass die Schmelze vor dem Eintritt in die Stranggusskokille im Durchlauf verfahren durch ein unter einem Vakuum von min destens 10 Torr stehendes Entgasungsgefäss hindurch geführt wird. Durch diese kontinuierliche Vakuum- Entgasung der der Stranggusskokille zugeführten Schmelze werden - ohne deren Vergiessbarkeit in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen - die Werk stoffeigenschaften eines Stahls in solchem Masse ver bessert, dass er sich in besonderem Masse für die Her stellung hochwertigen Bandmaterials sowie von Präzi sionsstahlrohren eignet.
Das auf diese Weise im Stranggussverfahren hergestellte Halbzeug weist eben so wie unberuhigter Stahl eine sehr gute Schweissbar- keit, eine hohe Tiefziehfähigkeit und eine gute galva nische Oberflächenveredlungsfähigkeit auf, zeichnet sich jedoch ebenso wie beruhigter Stahl durch eine grosse Alterungsbesändigkeit und Freiheit von Seige- rungen bzw. Dopplungen aus.
Durch das erfindungs gemäss vorgeschlagene Verfahren lässt sich somit eine Stahlqualität erzeugen, die sowohl die Vorzüge des unberuhigten als auch die des beruhigten Stahls unter Vermeidung ihrer für die Herstellung von Band material und/oder Rohren nachteiligen Eigenschaften in sich vereinigt.
Da bei dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren die Schmelze fortlaufend dem Entgasungs- gefäss etwa in der gleichen Menge zugeführt wird, wie sie nach erfolgter Entgasung in die Stranggusskokille einfliesst, ist die in der Zeiteinheit zu entgasende Stahlmenge relativ gering, so dass sich bei Anwendung eines entsprechend hohen Vakuums, das mindestens 10 Torr, vorzugsweise jedoch etwa 1 bis 3 Torr be tragen soll, eine sehr wirksame Entgasung der Schmelze mit einer entsprechend starken Verringe rung insbesondere des Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffgehaltes herbeiführen lässt.
Die fortlaufende Vakuumentgasung der der Stranggusskokille zugeführ ten Schmelze lässt sich ohne Schwierigkeiten orga nisch in das kontinuierlich arbeitende Strangguss- verfahren einschalten, und zwar ohne dass hierdurch eine nennenswerte Temperaturerhöhung der der Stranggussanlage zugeführten Schmelze erforderlich ist, noch irgendwelche sonstigen Erschwerungen des Stranggiessens eintreten.
Eine Vakuum-Entgasung von Stahlschmelzen ist an sich bekannt. Hierbei ist man jedoch bisher stets in der Weise vorgegangen, dass die Entgasung der Schmelze nicht kontinuierlich, sondern chargenweise in einem besonderen, dem Giessen vorgeschalteten Arbeitsgang erfolgt, und zwar in der Weise, dass je weils die Füllung einer Giesspfanne vor ihrer Ent leerung entgast wurde, bevor diese die Giesspfanne verlässt.
Hierzu hat man entweder die Giesspfanne mitsamt der Schmelze in einen Vakuumbehälter be sonders grosser Abmessungen eingebracht und diesen anschliessend evakuiert oder aber die in der Giess pfanne befindliche Schmelze nach dem sogenannten Vakuumheber- oder Umlaufverfahren in ein oberhalb der Giesspfanne befindliches, unter Vakuum stehendes Entgasungsgefäss gehoben.
Diese bekannten Verfah ren besitzen jedoch sämtliche den Nachteil, dass ein besonderer, vorbereitender Arbeitsgang mit zusätz lichen zeitraubenden Transportbewegungen der ge füllten Giesspfanne erforderlich ist, so dass, da ausser dem die Entgasung verhältnismässig viel Zeit in An spruch nimmt, eine stärkere Abkühlung der Schmelze unvermeidlich ist, die durch eine nachträgliche oder gleichzeitige Heizung ausgeglichen werden muss. Hier zu sowie zur Erzielung eines ausreichend hohen Vakuums ist bei den bekannten Verfahren ausserdem ein verhältnismässig grosser technischer Aufwand er forderlich.
Trotzdem lässt sich bei diesen Verfah ren - da die jeweils gleichzeitig zu entgasende Stahl menge wesentlich grösser ist als bei der erfindungs gemäss vorgeschlagenen, im Durchlaufverfahren arbeitenden Vakuum-Entgasung - bei gleichem Va kuum nur eine wesentlich geringere Verminderung insbesondere des Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauer stoffgehaltes der Schmelze erreichen.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Verfah ren besteht darin, dass infolge der beim Stranggiessen unvermeidlichen verhältnismässig langen Giesszeiten sowie der Temperaturabsenkung der Schmelze wäh rend der Vakuum-Entgasung eine Beheizung der Giesspfanne während des Giessens erforderlich ist, die sich wirtschaftlich nur durch Öl- oder Gasbrenner vornehmen lässt.
Die Rauchgase derartiger Öl- oder Gasbrenner würden indessen zu einer derartigen Er höhung insbesondere des Sauerstoff- und Stickstoff gehaltes der Schmelze führen, dass die Wirkung der vorherigen Vakuum-Entgasung zu einem wesentli chen Teil wieder aufgehoben wird. Bei dem erfin- dungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren kann dem gegenüber ohne weiteres eine derartige Heizung der Giesspfanne durch Öl- oder Gasbrenner erfolgen, da die Vakuum-Entgasung der Schmelze erst erfolgt, nachdem diese die beheizte Giesspfanne verlassen hat.
Die aus dem Entgasungsgefäss kontinuierlich austretende entgaste Schmelze kann bis zum Ver lassen der Stranggusskokille gegenüber der Aussen luft - beispielsweise durch eine Schutzgasatmosphäre oder dergleichen - völlig abgeschirmt werden,
so dass praktisch jegliche Erhöhung des Gasgehaltes nach der Vakuum-Entgasung vermieden werden kann. Aus diesem Grunde sowie infolge der wesentlich geringe ren jeweils gleichzeitig zu entgasenden Stahlmenge erreicht man bei dem Verfahren nach der Erfindung bei gleichem Vakuum eine wesentlich weitgehendere Entgasung der Schmelze, als sie bei den zum Stande der Technik gehörenden Verfahren überhaupt zu er reichen ist.
Abgesehen von dem gegenüber den be kannten Verfahren erheblich geringeren technischen Aufwand besteht ein weiterer Vorteil der erfindungs- gemäss vorgeschlagenen kontinuierlichen Vakuum Entgasung der Schmelze darin, dass die bei der Ent gasung auftretenden Wärmeverluste erheblich gerin ger sind als bei den bekannten Verfahren, so dass sich diesen gegenüber erhebliche Energieeinsparungen er reichen lassen.
Bei sämtlichen, in Verbindung mit dem Strang giessen an sich anwendbaren bekannten Verfahren zur Vakuum Entgasung hat man somit stets in der Weise gearbeitet, dass die Schmelze vor dem Ver lassen der Giesspfanne entgast wird, während die Er findung erstmals eine kontinuierliche Entgasung der bereits aus der Giesspfanne entleerten Schmelze im Durchlaufverfahren - und zwar bevor diese in die Stranggusskökille eintritt - vorschlägt.
Es ist somit bei dem Verfahren nach der Erfindung ohne weiteres möglich, ohne zeitraubende Zu-_und Abrüstarbeiten eine beliebig grosse, kontinuierlich durch das Ent- gäsungsgefäss hindurchgeführte Stahlmenge fortlau fend zu entgasen, so dass - sofern die hierzu erforder lichen Aufzüge und Giesspfannen vorhanden sind ohne Unterbrechung nach dem Entleeren einer Giess pfanne kontinuierlich weiter gegossen werden kann.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens wird eine Schmelze aus unberuhigtem oder teilberuhigtem Stahl strahlartig in den oberhalb des Badspiegels be- findlichen Teil des Entgasungsgefässes eingeführt.
Durch das hohe, innerhalb des Entgasungsgefässes herrschende Vakuum wird die strahlartig eintretende Schmelze in feiner Verteilung über den gesamten, oberhalb des Badspiegels befindlichen Teil des Ent- gasungsgefässes versprüht,
so dass es infolge der grossen Oberfläche der fein verteilten flüssigen Stahl teilchen innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne zu einer äusserst wirksamen Entgasung der Schmelze kommt. Eine besonders gleichmässige Verteilung der fein versprühten Schmelze über den gesamten Quer schnitt des Entgasungsgefässes erreicht man hierbei,
wenn die Schmelze in Form eines etwa horizontal vorzugsweise etwa radial- zum Entgasungsgefäss - ge richteten Strahls von der Seite her in das Entgasungs- gefäss eingeführt wird. Eine solche Zuführung der Schmelze ist in aller Regel vorteilhafter als eine in manchen Fällen ebenfalls mögliche Einführung der Schmelze in das Entgasungsgefäss in Form eines etwa senkrecht nach unten -
vorzugsweise etwa konzen trisch zum Entgasungsgefäss - gerichteten Strahls von oben her. So hat eine seitliche Zuführung der Schmelze in Form eines etwa horizontal - vorzugs weise etwa radial zum Entgasungsgefäss - gerichteten Strahls von der Seite her zunächst den Vorteil, dass die zu entgasende Schmelze auf eine wesentlich geringere Höhe gehoben zu werden braucht, bevor sie dem Entgasungsgefäss zugeführt wird, als dies bei einer Zuführung der Schmelze von der Oberseite des Entgasungsgefässes her notwendig ist.
Hierbei ist ferner zu berücksichtigen, dass bei einer Zuführung der Schmelze von der Oberseite des Entgasungs- gefässes her auch oberhalb dieses Gefässes eine zu sätzliche Höhe für die dort angeordnete Zwischen pfanne benötigt wird, in die die Schmelze aus der Giesspfanne eingegossen wird, so dass nicht nur die Hubhöhe der Schmelze, sondern auch die gesamte Bauhöhe der Entgasungsanlage erheblich grösser ist als bei einer Zuführung der Schmelze von der Seite des Entgasungsgefässes her.
Bei der Zuführung der Schmelze in Form eines etwa horizontal - vorzugsweise etwa radial zum evakuierten Entgasungsgefäss - gerichteten Strahls wird darüber hinaus eine erheblich feine Verteilung der dem Entgasungsgefäss zugeführten Schmelze er reicht, als dies bei einer Zuführung der Schmelze in Form eines senkrecht nach unten gerichteten Strahles möglich ist.
Diese überraschende Wirkung lässt sich etwa wie folgt erklären: Bei einem senkrecht nach unten in das Ent- gasungsgefäss eintretenden Strahl wirkt die Erd beschleunigung auf diesen in derselben Richtung ein wie die Beschleunigung, die dem Strahl zufolge der Druckdifferenz auf der Aussen- und Innenseite der Eintrittsöffnung erteilt wird.
Infolgedessen addieren sich diese beiden, dem eintretenden Strahl erteilten Beschleunigungen, so dass der Strahl eine wesentlich grössere Geschwindigkeit erreicht, als dies bei einer Zuführung der Schmelze in Form eines etwa hori zontal gerichteten Strahles von der Seite des Ent- gasungsgefässes her der Fall ist,
bei dem die Erd beschleunigung in einer zu der dem Strahl durch die Druckdifferenz beiderseits der Eintrittsöffnungen er teilten Beschleunigung senkrechten Richtung angreift. Diese wesentlich grössere Beschleunigung des in etwa senkrechter Richtung von oben her in das Entga- sungsgefäss eintretenden Strahles hat zunächst die Folge, dass die Zeitspanne zwischen Eintritt der Schmelze in das Entgasungsgefäss und Auftreffen der selben auf den Badspiegel besonders kurz ist und zum zweiten die Wirkung,
dass insbesondere der Kern des Strahles trotz des innerhalb des Entgasungsgefässes herrschenden Vakuums eine verhältnismässig ge schlossene Form behält und lediglich im äusseren Qwerschnittsbereich des Strahles eine Versprühung der Schmelze eintritt.
Bei der Zuführung der Schmelze in Form eines etwa horizontal gerichteten Strahles von der Seite des Entgasungsgefässes her tritt demgegenüber infolge der erheblich geringeren, dem Strahl erteilten Strö mungsgeschwindigkeit sowie der senkrecht aufein- anderstehenden Richtungen der beiden auf den Strahl einwirkenden Beschleunigungen nicht nur eine wesentlich stärkere Verbreiterung des Strahles ein, als sie bei einer Zuführung der Schmelze in Form eines im wesentlichen senkrecht gerichteten Strahles von der Oberseite des Entgasungsgefässes her er reichbar ist,
sondern darüber hinaus Leine sich prak tisch über den gesamten Querschnitt des sich stark verbreitenden Strahles erstreckende, fein verteilte Versprühung der Schmelze, die daher erheblich in tensiver ist und weiter reicht, als dies bei einer Ein führung der Schmelze in Form eines senkrecht nach unten gerichteten Strahles erreichbar ist.
Hinzu kommt, dass bei einer Zuführung der Schmelze von der Seite des Entgasungsgefässes her die geringfügigen Reste des Strahles, die nach der Durchquerung des Entgasungsgefässes gegebenenfalls noch nicht ver sprüht sind, auf die der Eintrittsöffnung gegenüber liegende Behälterwand auftreffen, die gewissermassen als Prallfläche wirkt und somit eine fein verteilte Versprühung der bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht in ausreichendem Masse versprühten Teile des Strah les bewirkt.
Es hat sich jedenfalls gezeigt, dass bei einer Ein führung der Schmelze in Form eines etwa horizontal gerichteten Strahles von der Seite des Entgasungs- gefässes her sich eine erheblich feinere Versprühung und eine dementsprechend wesentlich wirksamere und schnellere Entgasung der Schmelze erreichen lässt, als dies bei einer Zuführung der Schmelze in Form eines senkrecht nach unten gerichteten Strahles von der Oberseite des Entgasungsgefässes her möglich ist,
was ausser der erheblich intensiveren Versprühung der Schmelze wohl auch darauf zurückzuführen ist, dass bei der ersterwähnten Verfahrensweise die fein verteilten Schmelzenteilchen im Durchschnitt längere Zeit in dem oberhalb des Badspiegels befindlichen Teil des Entgasungsgefässes verweilen, bevor sie in den Badspiegel eintauchen, als dies bei der Verfah rensweise mit senkrecht nach unten gerichtetem Strahl der Fall ist.
Da bei einer Zuführung der Schmelze in Form eines etwa horizontal gerichteten Strahles von der Seite des Entgasungsgefässes her infolge der wesent lich besseren Entgasung der Schmelze in dem ober halb des Badspiegels befindlichen Teil des Ent- gasungsgefässes praktisch keinerlei Nachentgasung durch längeres Verweilen der Schmelze im unteren Teil des Entgasungsgefässes notwendig ist,
kann mit erheblich grösseren Durchsatzleistungen und entspre chend kürzeren Verweilzeiten sowohl innerhalb des unteren Teiles des Entgasungsgefässes als auch inner halb einer gegebenenfalls vorgesehenen Zwischen pfanne gearbeitet werden, als bei einer Zuführung der Schmelze in Form eines senkrecht nach unten gerichteten Strahles von der Oberseite des Ent- gasungsgefässes her.
Infolgedessen kann bei dem erst erwähnten Verfahren im allgemeinen auch auf Be- heizungsvorrichtungen zur Vermeidung einer unzu lässigen Abkühlung der Schmelze verzichtet werden. Im allgemeinen empfiehlt es sich, während der Entgasung den Badspiegel der Schmelze innerhalb des Entgasungsgefässes etwa auf gleicher Höhe zu halten.
Die Beibehaltung einer im wesentlichen gleich bleibenden Badspiegelhöhe ist zu empfehlen, um wäh rend der gesamten Zeitdauer des Giessens ein gleich mässiges Austreten der Schmelze aus dem Vakuum behälter zu gewährleisten, da sich die Ausfluss- geschwindigkeit und -menge des Entgasungsgefässes praktisch nur durch eine Steuerung der Badspiegel- höhe innerhalb des Entgasungsgefässes regeln lässt. Vor allem in den Fällen,
in denen die entgaste Schmelze aus dem Entgasungsgefäss unmittelbar in die Stranggusskokille eintritt, ist eine möglichst gleich bleibende Höhe des Badspiegels der Schmelze eine wesentliche Voraussetzung für eine sowohl in Quer als auch in Längsrichtung gleichmässige Ausbildung des gegossenen Stranges, da sich praktisch nur durch eine gleichbleibende Badspiegelhöhe eine gleich mässige Giessgeschwindigkeit erreichen lässt,
die ihrer seits wiederum eine gleichmässge Abkühlung des Stranges in der Stranggusskokille und der dieser nachgeschalteten Kühlstrecke gewährleistet und so wohl eine unerwünscht starke als auch eine unzu reichend geringe Abkühlung des Stranges verhindert.
Anderseits ist eine möglichst gleichbleibende Bad spiegelhöhe innerhalb des Entgasungsgefässes auch wünschenswert, um unerwünschte und sich auf die Gleichmässigkeit der Entgasung nachteilig auswir kende Schwankungen des Vakuums zu verhindern bzw. ein Eintreten von Luft durch die Ausfluss- öffnung des Entgasungsgefässes auszuschliessen.
Um ein Ausfliessen der Schmelze aus dem Ent gasungsgefäss zu ermöglichen und gleichzeitig ein unerwünschtes Eindringen von Luft zu vermeiden, wird der Badspiegel der Schmelze vorzugsweise auf einer solchen Höhe gehalten, dass der ferrostatische Druck innerhalb des Entgasungsgefässes grösser ist als der auf dessen Ausflussöffnung einwirkende atmo sphärische Druck sowie der gegebenenfalls zusätzlich einwirkende äussere ferrostatische Druck.
Da in den Fällen, in denen die Schmelze aus dem Ausguss des Entgasungsgefässes unmittelbar in die Strangguss- kokille eintritt, auf den Ausguss lediglich der atmo sphärische Druck einwirkt, genügt es, wenn der ferrostatische Druck innerhalb des Entgasungsgefässes um ein der jeweils gewünschten Giessgeschwindig keit entsprechendes Mass grösser bemessen ist als der jeweilige atmosphärische Druck.
Sofern die Schmelze aus dem Entgasungsgefäss zunächst in einen der Stranggusskokille vorgeschalteten Zwischenbehälter eintritt, dessen Badspiegel oberhalb der Ausfluss- öffnung des Entgasungsgefässes liegt,
muss der ferro- statische Druck innerhalb des Entgasungsgefässes grösser sein als die Summe aus barometrischem Druck und dem von aussen auf die Ausflussöffnung einwirkenden ferrostatischen Druck der im Zwischen behälter befindlichen Schmelze.
In der Regel empfiehlt es sich, die Regelung der Badspiegelhöhe innerhalb des Entgasungsgefässes durch eine voll- oder halbautomatische Steuerung vorzunehmen, so dass gegebenenfalls völlig unab hängig von der Aufmerksamkeit des Bedienungs personals der Badspiegel der Schmelze auf der jeweils erforderlichen Höhe gehalten werden kann.
Sofern die Schmelze aus dem Entgasungsgefäss unmittelbar in die Stranggusskokille eintritt, kann durch Ver änderung der Badspiegelhöhe naturgemäss ohne wei teres eine Änderung der Giessgeschwindigkeit herbei- geführt werden.
In den Fällen, in denen die Schmelze aus einem dem Entgasungsgefäss nachgeschalteten Zwischenbehälter in die Stranggusskokille eintritt, lässt sich die Giessgeschwindigkeit durch Änderung der Badspiegelhöhe innerhalb des Zwischenbehälters in der jeweils gewünschten Weise regeln.
Da sich ;eine optische Beobachtung der Bad spiegelhöhe innerhalb des Entgasungsgefässes infolge der starken Bewegung der Schmelze kaum vornehmen lässt, erfolgt das Anzeigen und/oder das Steuern der Badspiegelhöhe im Entgasungsgefäss vorzugsweise unter Verwendung radioaktiver Isotopen,
die ent weder bei einer unzulässigen Veränderung des Bad spiegels der Schmelze irgendwelche Kontroll- oder Anzeigevorrichtungen betätigen oder aber gegebenen falls selbsttätig über geeignete Steuer- und Regel vorrichtungen eine Vergrösserung oder Verringerung der dem Entgasungsgefäss in der Zeiteinheit zu- geführten Stahlmenge vornehmen, bis der Badspiegel wieder auf die- jeweils gewünschte Höhe eingeregelt ist.
Die Kontrolle und Regelung des Badspiegels der Schmelze innerhalb des dem Entgasungsgefäss gegebe nenfalls nachgeschalteten Zwischenbehälters lässt sich demgegenüber ohne weiteres auf optischem Wege vornehmen, wobei selbstverständlich gleichfalls selbsttätig arbeitende Kontroll-, Anzeige- oder Steuer vorrichtungen vorgesehen werden können,
um den Badspiegel innerhalb des Zwischenbehälters auf der jeweils gewünschten Höhe zu halten.
Besonders zweckmässig ist es, wenn der aus der Stranggussanlage austretende Strang im giesswarmen Zustand ohne Unterteilung einem der Strangguss- anlage unmittelbar nachgeschalteten, kontinuierlich arbeitenden Walzwerk zugeführt wird. Hierdurch er gibt sich die Möglichkeit, unter vorteilhafter Aus nutzung des Wärmeinhaltes der Schmelze - gegebe nenfalls ohne jegliche Zwischenerwärmung bzw.
jeg liche vorherige Oberflächenbehandlung - den Strang unmittelbar und fortlaufend einem kontinuierlich arbeitenden Walzwerk zuzuführen, so dass in einem Arbeitsgang aus der der Stranggussanlage zugeführten Schmelze Fertigerzeugnisse, wie z. B. Bandeisen, Pro file, Stäbe und dergleichen, hergestellt werden kön nen.
Ein derartiges unmittelbares Walzen des aus der Stranggussanlage austretenden Stranges ist bei dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren deshalb ohne weiteres möglich, weil sich der Strang infolge der dem Giessen unmittelbar vorgeschalteten Vakuum-Entgasung durch einen hohen Reinheits grad, einen seigerungsfreien dichten Kern und eine riss-, poren- und schlackenfreie Oberfläche auszeich- net,
so dass sich in vielen Fällen jegliche Oberflächen- behandlung des Stranges vor der Einführung in das Walzwerk erübrigt.
Obwohl sich das erfindungsgemäss vorgeschlagen-- Verfahren an sich unter Verwendung des beliebigen, kontinuierlich arbeitenden Walzwerkes durchführen lässt, ergibt sich eine besonders zweckmässige Aus führungsform bei Verwendung eines sogenannten Planetenwalzwerkes. Ein derartiges, an sich bekann tes Planetenwalzwerk besitzt gegenüber den sonsti gen, kontinuierlich arbeitenden Walzwerken den Vor teil,
dass es trotz besonders geringen Platzbedarfes ausser den Einführwalzen besteht es praktisch nur aus einem einzigen Walzensatz - ungewöhnlich grosse Querschnittsabnahmen in einem Durchgang ermög licht, die bis zu 98 und mehr Prozent betragen können.
Ein derartiges Planetenwalzwerk lässt sich daher ohne nennenswerte Vergrösserung der Bau höhe unterhalb einer Stranggussanlage anordnen, so dass der aus dieser - meist in etwa senkrechter Richtung - austretende Strang ohne Richtungsände rung sowie vorzugsweise ohne Zwischenerwärmung und Oberflächenbearbeitung unmittelbar in das Walz werk eingeführt werden kann.
Das Verfahren lässt sich selbstverständlich je doch auch in der Weise durchführen, dass der vor zugsweise in etwa senkrechter- Richtung aus der Stranggussanlage austretende Strang vor der Einfüh rung in das zweckmässig gleichfalls als Planetenwalz werk ausgebildete Walzwerk kontinuierlich etwa in die Waagrechte umgelenkt wird. Eine derartige An ordnung empfiehlt sich vor allem dann, wenn ein der artiges,
kontinuierlich arbeitendes Walzwerk einer bereits vorhandenen Stranggussanlage nachgeschaltet werden soll und unterhalb der Stranggussanlage eine ausreichende Bauhöhe für die Unterbringung eines Planeten- oder sonstigen Walzwerkes zur Verfügung steht.
In diesen Fällen ist es zweckmässig, den Strang nach der Umlenkung in die Waagrechte und vor der Einführung in das Walzwerk zu richten, wobei - so weit dies erforderlich ist - eine erneute Erhitzung auf Walztemperatur sowie gegebenenfalls eine Ent- zunderung des Stranges vor der Einführung in das Walzwerk vorgenommen werden kann.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung zur Durch- führung des Verfahrens, die mit einer gekühlten Stranggusskokille und einer dieser nachgeschalteten, als Sprühkammer ausgebildeten Kühlstrecke und mehreren, in Durchlaufrichtung hinter der Kühl strecke angeordneten Treibwalzen versehen ist, kenn zeichnet sich dadurch, dass der Stranggusskokille ein unter Vakuum zu setzendes Entgasungsgefäss vor geschaltet ist,
das in seinem oberen oder unteren Teil mit mindestens einer Einflussöffnung für die zu entgasende Schmelze und in seinem unteren Teil mit mindestens einem rohrförmigen Ausfluss für die ent gaste Schmelze versehen ist.
Als besonders zweckmässig hat sich hierbei eine Einrichtung erwiesen, dessen Entgasungsgefäss über mindestens eine in den- oberen Teil desselben mün- dende Absaugeleitung unter Vakuum gehalten wird, und bei welchem die Einflussöffnung für die zu ent gasende Schmelze etwa im mittleren Höhenbereich des Entgasungsgefässes sowie in grösserem Abstand unterhalb der Einmündung der Absaugeleitung an geordnet ist,
und bei welchem die Einflussöffnung durch eine in der feuerfest ausgekleideten Seiten wandung des Entgasungsgefässes vorgesehene, im wesentlichen horizontale und vorzugsweise etwa radial zum Entgasungsgefäss gerichtete, etwa rohr- förmige Ausnehmung gebildet ist.
Bei einem Entgasungsgefäss für die kontinuier liche Vakuum-Entgasung von Stahl oder anderen metallischen Schmelzen liegt die Mündung der Ab saugeleitung zweckmässig möglichst weit oberhalb des Badspiegels der Schmelze innerhalb des Ent- gasungsgefässes, weil dieser Badspiegel sich während der Entgasung in heftiger Bewegung befindet und weil bei einem zu geringen Abstand zwischen dem Badspiegel und der Absaugeöffnung die Gefahr be steht,
dass nicht nur die sich innerhalb des Evakuie- rungsbehälters einwickelnden Gase, sondern auch bereits abgesetzte Schmelzenteilchen aus dem Bad spiegel der Schmelze heraus mit abgesaugt werden. Bei einer Zuführung der Schmelze von der Ober seite des Entgasungsgefässes her in Form eines senk recht nach unten gerichteten Strahles befindet sich diese Absaugeöffnung vorteilhaft unterhalb der Ein füllöffnung für die zu entgasende Schmelze sowie in relativ geringem seitlichem Abstand von dem senk recht nach unten eintretenden Strahl der Schmelze.
Die Folge hiervon ist zunächst, dass der senk recht nach unten in den Entgasungsbehälter ein tretende Strahl zu der Seite hin, auf der sich die Absaugeöffnung befindet, abgelenkt wird. Ausserdem besteht die Gefahr, dass infolge, des geringen Ab standes zwischen der Absaugeöffnung und dem Schmelzenstrahl nicht nur die sich zufolge des Va kuums entwickelnden Gase,
sondern auch ein Teil der sich oberhalb des Badspiegels in der Schwebe befindlichen Schmelzenteilchen durch die Absauge- leitung mit abgesaugt wird.
Befindet sich jedoch die etwa horizontal gerich tete Einflussöffnung für die zu entgasende Schmelze etwa im mittleren Höhenbereich des Entgasungs- gefässes sowie im grösseren Abstand unterhalb der Einmündung der Absaugeleitung, so besteht nicht nur keine Gefahr, dass ein Teil der innerhalb des Entgasungsgefässes oberhalb des Badspiegels in der Schwebe befindlichen Schmelzenteilchen abgesaugt wird,
sondern es wird darüber hinaus auch der durch weg in heftiger Bewegung befindliche Badspiegel durch den in horizontaler Richtung in das Entga- sungsgefäss eintretenden und sich schnell verbreitern den Schmelzenstrahl gegenüber der Absaugeöffnung gewissermassen abgeschirmt, so dass auch aus dem Badspiegel keinerlei Schmelzenteilchen mit abgesaugt werden können.
Das Entgasungsgefäss kann mit mindestens einer, etwa im Bereich der mittleren Badspiegelhöhe an- geordneten radioaktiven Strahlungsquelle und min destens einem, etwa diametral gegenüberliegend an geordneten Messgerät für radioaktive Strahlung, bei spielsweise einem Geigerzähler, ausgerüstet sein. Die vorzugsweise mit radioaktiven Isotopen - z. B. Ko balt 60 - ausgerüstete radioaktive Strahlungsquelle ist zweckmässig so ausgebildet, dass nur ein etwa horizontaler, scharf begrenzter Strahl auf das ihr zugeordnete, z.
B. als Geigerzähler ausgebildete Mess gerät gerichtet ist, während die radioaktive Strahlung in allen übrigen Richtungen durch eine geeignete Abkleidung abgeschirmt wird. Mittels einer derarti gen Vorrichtung lässt sich nicht nur eine Über- und Unterschreitung der jeweils gewünschten Badspiegel- höhe feststellen, sondern gegebenenfalls selbsttätig eine Steuerung der dem Entgasungsgefäss zugeführten Schmelzenmenge vornehmen, derart,
dass der Bad spiegel innerhalb des Entgasungsgefässes während des Giessens ständig etwa auf gleicher Höhe gehalten wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die auf die radioaktive Strahlung ansprechenden Mess geräte den jeweiligen Badspiegel der Schmelze an zeigende optische und/oder akustische Anzeigevor richtung steuern,
so dass das Bedienungspersonal anhand dieser Anzeigevorrichtung die Badspiegel- höhe innerhalb des Entgasungsgefässes durch Ver änderung der dem Entgasungsgefäss zugeführten Stahlmenge regeln kann.
Obwohl vor allem dann, wenn die Schmelze in Form eines etwa horizontalen Strahles von der Seite her in den oberhalb des Badspiegels der Schmelze befindlichen Teil des Entgasungsgefässes eingeführt wird, sich eine fein verteilte Versprühung der strahl artig eintretenden Schmelze und hierdurch eine äusserst schnelle und sehr wirksame Entgasung der fein versprühten Stahlteilchen erreichen lässt, ist diese Art der Zuführung der Schmelze, vor allem aber die von der Oberseite des Entgasungsgefässes her, mit einigen Schwierigkeiten verbunden.
Zunächst ist es erforderlich, dass die zur Zuführung der Schmelze dienenden Giesspfannen auf eine entsprechend grosse Höhe gehoben werden, was eine entsprechend grosse Bauhöhe erfordert, die vielfach nicht zur Verfügung steht. Ausserdem lässt sich bei diesen Arten der Zu führung der Schmelze in den Fällen, in denen die Schmelze aus dem Entgasungsgefäss unmittelbar in die Stranggusskokille eingegossen wird, die Ausfluss- geschwindigkeit bzw.
Ausflussmenge während des Giessens praktisch nur durch eine Steuerung der Badspiegelhöhe innerhalb des Entgasungsgefässes regeln. Eine solche Steuerung der Badspiegelhöhe ist jedoch verhältnismässig schwierig,
da sich bei einer Zuführung der Schmelze in den oberhalb des Bad spiegels befindlichen Teil des Entgasungsgefässes in folge der hierdurch bewirkten starken Bewegung der Schmelze eine optische Beobachtung der Badspiegel- höhe kaum vornehmen lässt, so dass zum Anzeigen und/oder Steuern der Badspiegelhöhe verhältnismässig komplizierte und teuere Verfahren und Vorrichtun gen erforderlich sind, beispielsweise solche, die unter Verwendung von der Schmelze zugesetzten radio aktiven Isotopen arbeiten.
. Diese Schwierigkeit lässt sich zwar bis zu einem gewissen Grade dadurch umgehen, dass die Schmelze aus dem Entgasungsgefäss- nicht unmittelbar .in die Stranggusskokille eintritt, sondern zunächst einem oberhalb der Stranggusskokille angeordneten Zwi schenbehälter zugeführt wird, aus dem sie dann in die Stranggusskokille eingegossen wird.
Dies hat je doch nicht nur eine beträchtliche Vergrösserung der Bauhöhe zur Folge, sondern führt ausserdem zu einem grösseren technischen Aufwand infolge des zusätzlich erforderlichen Zwischenbehälters. Die zur Vermei dung einer unzulässig starken Abkühlung der Schmelze notwendige stärkere Erwärmung derselben vor der Einführung in das Entgasungsgefäss und die Notwendigkeit, die Giesspfanne auf eine grössere Höhe zu heben,
-führt ferner- zu einer Verschlechte rung der Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens.
Diese Schwierigkeiten lassen sich dadurch besei tigen, da.ss in Abänderung der vorstehend beschriebe nen Verfahrensweise die Schmelze von unten her in den unterhalb des Badspiegels der Schmelze liegen den Teil des Entgasungsgefässes eingeführt wird.
Hierdurch erreicht man zunächst, dass die Giess pfanne, aus der die Schmelze dem Entgasungs- gef'äss - vorzugsweise über eine diesem vorgeschaltete Zwischenpfanne - zugeführt wird, auf eine gegen über den zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens wesentlich geringerer Höhe gehoben zu werden braucht, was nicht nur eine entsprechende Ver- ringerung der Bauhöhe der Gesamtanlage zur Folge hat,
sondern auch entsprechende Einsparungen an Hebearbeit mit sich bringt. Eine Zuführung der Schmelze in den unterhalb des Badspiegels liegenden Teil des Entgasungsgefässes hat ferner den Vorteil einer wesentlich geringeren Bewegung der Schmelze innerhalb des Entgasungsgefässes,
so dass sich diese mit wesentlich einfacheren Mitteln - gegebenenfalls auch auf optischem Wege - beobachten und regeln lässt. Da beim Stranggiessen von Halbzeug für die Herstellung von Bandmaterial und/oder Rohren regelmässig mit verhältnismässig geringen Giess geschwindigkeiten gearbeitet wird, ergibt sich infolge der grossen,
für die Entgasung der Schmälze zur Verfügung stehenden Zeit und der entsprechend ge ringen benötigten Durchsatzleitung des Entgasungs- gefässes auch bei einer Zuführung der Schmelze in den unterhalb des Badspiegels liegenden Teil des Entgasungsgefässes eine für die Praxis völlig aus reichende Verringerung des Gasgehaltes der Schmelze,
insbesondere des Wasserstoff-,- Stickstoff- und Sauer stoffgehaltes. Anderseits wirkt sich die durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Zuführung der Schmelze in den unteren Teil des Entgasungsgefässes bewirkte geringe Bewegung derselben in vorteilhafter Weise auf eine sowohl in Quer- als auch- in Längs richtung gleichmässige Ausbildung des Giessstranges aus.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird die Schmelze dem Entgasungsgefäss aus einer unterhalb desselben angeordneten Zwischenpfanne über ein ständig in deren Badspiegel eintauchendes Steigerohr zugeführt.
Durch das innerhalb des Entgasungs- gefässes vorhandene hohe Vakuum, welches vorzugs weise nur etwa 1 Torr betragen soll, wird die der Zwischenpfanne chargenweise durch Giesspfannen zu geführte Schmelze über das Steigerohr angesaugt,
so dass sich der Badspiegel der Schmelze - solange nicht gegossen -wird - auf ein dem äusseren baro metrischen Druck abzüglich des innerhalb des Ent- gasungsgefässes vorhandenen Druckes entsprechendes Mass oberhalb des Badspiegels der Schmelze in der Zwischenpfanne einstellt.
Hierbei halten sich der auf das untere Ende des Steigerohres von innen ein wirkende ferrostatische Druck zuzüglich des inner- halb des Entgasungsgefässes herrschenden Druckes und der von aussen auf die Öffnung des Steigerohres einwirkende ferrostätische Druck zuzüglich des äusse ren barometrischen Druckes das Gleichgewicht.
Sobald mit dem Giessen begonnen wird, wird vorzugsweise - um ein kontinuierliches Fliessen der Schmelze aus der Zwischenpfanne in die Strangguss- kokille zu ermöglichen - der auf die Öffnung des Steigerohres von aussen einwirkende ferrostatische Druck erhöht, d. h. für eine kontinuierliche Zufüh rung von Schmelze in die Zwischenpfanne gesorgt.
In den Fällen, in denen die entgaste Schmelze der Stranggusskokille über ein am unteren Ende des Ent- gasungsgefässes vorgesehenes Ausflussrohr zugeführt wird, lässt man das Ausflussrohr zweckmässig mit seinem unteren Ende ständig in den Badspiegel der Schmelze innerhalb der Stränggusskokille eintauchen,
während der Badspiegel der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne ständig oberhalb des Badspiegels innerhalb der Stranggusskokille gehalten wird. Zwi- schenpfanne, Steigerohr, Entgasungsgefäss, Ausfluss- rohr und Stranggusskokille bilden hierbei ein System von kommunizierenden Röhren,
wobei die Ausguss- geschwindigkeit der entgasten Schmelze durch Ver änderung der Höhendifferenz zwischen dem Bad spiegel innerhalb der Zwischenpfanne und dem Bad spiegel innerhalb der Stranggusskokille zwischen null und einem Maximalwert stufenlos geregelt werden kann. Durch schnelleres oder langsameres Absenken des Stranges in der Kokille unter gleichzeitiger Zu führung der Schmelze in die Zwischenpfanne lässt sich somit die Giessgeschwindigkeit in der jeweils ge wünschten- Weise sowie
mit einem besonders. hohen Mass an Genauigkeit stufenlos regeln.
Bei besonders kleinen Kokillenquerschnitten ist es in der Regel zweckmässiger, die entgaste Schmelze stattdessen durch eine am unteren Ende des Ent- gasungsgefässes vorgesehene Ausgussdüse strahlför- mig in die Stranggusskokille einzugiessen, da bei der art kleinen Querschnitten der Stranggusskokille ein in dieses eintauchendes Ausflussrohr zu klein dimen sioniert werden müsste.
In diesem Falle wird, um ein ständiges Ausfliessen der Schmelze aus dem Entgasüngsgefäss zu gewährleisten, der Badspiegel der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne ständig oberhalb der Ausgussdüse des Entgasungsgefässes ge halten.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungs gemäss vorgeschlagenen Verfahrens erfolgt eine Grob regelung der Ausgussgeschwindigkeit durch ein Aus wechseln der am Ausfluss des Entgasungsgefässes vor gesehenen Ausgussdüse, während sich durch Ver änderung der Höhendifferenz zwischen dieser Aus gussdüse und dem Badspiegel der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne die Ausgussgeschwindigkeit der entgasten Schmelze ausserordentlich feinfühlig sowie stufenlos regeln lässt, allerdings nur innerhalb eines durch die jeweilige Ausbildung der Ausgussdüse vor gegebenen Regelbereiches.
Dieser reicht jedoch völlig aus, um die während des Giessens erforderliche Feinregelung der Durchsatzleistung des Entgasungs- gefässes und damit der Giessgeschwindigkeit vorneh men zu können.
Die Höhendifferenz zwischen dem Badspiegel der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne und dem Badspiegel innerhalb der Stranggusskokille bzw. der Höhe der Ausgussdüse des Entgasungsgefässes ist er forderlich, um die Schmelze in der jeweils gewünsch ten Weise zu beschleunigen und trotz der vorhande nen Strömungswiderstände ein Fliessen derselben in der jeweils gewünschten Geschwindigkeit und Menge aufrechtzuerhalten.
Bei dieser Verfahrensweise kann die Giess geschwindigkeit durch gegebenenfalls voll- oder halb automatische Mengenregelung der der Zwischen pfanne zugeführten Schmelze geregelt werden. In den Fällen, in denen die entgaste Schmelze der Stranggusskokille über ein mit seinem unteren Ende in den Badspiegel der Schmelze innerhalb der Strang gusskokille eintauchendes Ausgussrohr zugeführt wird, empfiehlt es sich, die zwischen der Aussenwand des Ausflussrohres und der Innenwand der Strangguss- kokille hochsteigende Schmelze, z.
B. induktiv zu erwärmen und/oder laufend umzuwälzen, um zu ver hindern, dass es in diesem Bereich zu einer un zulässigen Temperaturabsenkung der Schmelze oder gar zu einer Erstarrung derselben kommt. Ferner ist es zweckmässig, die dem unteren Teil des Entgasungs- gefässes über ein etwa senkrecht stehendes Steigerohr zugeführte zu entgasende Schmelze innerhalb des Entgasungsgefässes zunächst bis in die Nähe des Badspiegels nach oben zu führen und anschliessend nach unten über ein oder mehrere, gleichfalls etwa senkrecht stehende, rohrartige Ausflüsse einer oder mehreren parallel geschalteten Stranggusskokillen zu zuführen.
Dadurch, dass die dem Entgasungsgefäss zugeführte Schmelze zunächst bis in die Nähe des Badspiegels geführt wird, erreicht man eine wirk same und zuverlässige Entgasung derselben, ohne dass innerhalb des Entgasungsgefässes eine unnötig starke Badhewegung eintritt, die zu einer ungleich förmigen Ausbildung des gegossenen Stranges führen könnte.
Zweckmässig wird die jeweils im Entgasungs- gefäss befindliche Schmelzenmenge ständig so gross gehalten, dass sie um ein hohes Vielfaches grösser ist als die jeweils im Steigerohr und Ausflussrohr be findliche Schmelzenmenge. Hierdurch erreicht man, dass der bei weitem grösste Teil der aus der Zwischen pfanne der Stranggusskokille zufliessenden Schmelze sich innerhalb des Entgasungsgefässes befindet,
wel ches sich wesentlich besser gegen Wärmeabstrahlung isolieren lässt als das Steigerohr und Ausflussrohr, so dass der durch die kontinuierliche Entgasung der Schmelze eintretende Wärmeverlust entsprechend ge ring gehalten werden kann. Dies hat ferner den Vorteil, dass die Schmelze insbesondere unter Be rücksichtigung der verhältnismässig geringen Giess geschwindigkeiten beim Stranggiessen eine verhältnis mässig grosse Zeitspanne innerhalb des Entgasungs- gefässes verbleibt, so dass eine sehr wirksame Ent gasung erreicht wird.
Eine zweckmässige Einrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, bei wel chem das der Stranggusskokille vorgeschaltete Ent- gasungsgefäss mit einer Einflussöffnung für die zu entgasende Schmelze und mit mindestens einem in seinem unteren Teil vorgesehenen Ausfluss für die entgaste Schmelze versehen ist, ergibt sich dadurch, dass auch die Einflussöffnung in dem unterhalb des Badspiegels der Schmelze liegenden Teil des Ent- gasungsgefässes angeordnet und an .ein vorzugsweise senkrecht stehendes Steigerohr angeschlossen ist,
das mit seinem unteren Ende in den Badspiegel der Schmelze innerhalb einer unterhalb des Entgasungs- gefässes angeordneten Zwischenpfanne eintaucht. Der Boden des Entgasungsgefässes wird hierbei zweck mässig sowohl mit der Einflussöffnung für die zu ent gasende Schmelze als auch mit mindestens einem, vorzugsweise rohrförmigen Ausfluss für die entgaste Schmelze versehen.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand meh rerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 den oberen Teil einer Strang gussanlage schematisch im Längsschnitt, Fig. 2 den oberen Teil einer anderen Ausfüh rungsform einer Stranggussanlage, gleichfalls sche matisch im Längsschnitt, Fig. 3a und 3b das Schema einer Stranggussanlage gemäss Fig. 1 mit einem dieser nachgeschalteten Planetenwalzwerk, Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Strang gussanlage, gleichfalls schematisch im Längsschnitt,
Fig. 5 den oberen Teil einer vierten Ausfüh rungsform einer Stranggussanlage, ebenfalls schema tisch im Längsschnitt, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 den oberen Teil einer weiteren Ausfüh rungsform einer Stranggussanlage, wiederum schema tisch im Längsschnitt.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 wird die eine Temperatur von etwa 1600 C besitzende, aus unberuhigtem weichem Kohlenstoffstahl bestehende Schmelze aus einer gas- oder ölbeheizten Schnauzen pfanne 1 einer Zwischenpfanne 2 zugeführt, die seitlich eines Entgasungsgefässes 3 fest angeordnet ist.
Das Entgasungsgefäss 3 besteht aus einem obe ren, etwa zylindrischen Längenabschnitt 3a, in den über ein sich nach unten konisch verjüngendes Zwi schenstück 3b ein zu dem zylindrischen Abschnitt 3a koaxial angeordnetes, senkrecht stehendes Ausfluss- rohr 3c angeschlossen ist.
Die axiale Länge des Ausflussrohres 3c entspricht bei dem in Fig. 1 dar gestellten Ausführungsbeispiel entgegen den Mass verhältnissen in der Zeichnung etwa der axialen Länge des oberen Gefässabschnittes 3a. Der lichte Durchmesser des Ausflussrohres 3c beläuft sich bei dieser Ausführungsform etwa auf 15 bis 20% des lichten Durchmessers des oberen Gefässabschnittes 3a.
Die Zwischenpfanne 2 ist mit dem oberen Teil 3a des Entgasungsgefässes durch eine in-etwa hori zontaler Richtung in das Entgasungsgefäss einmün dende Einflussöffnung 4 verbunden, die durch einen in der Zeichnung nur schematisch angedeuteten Stopfen 5 verschliessbar ist. Durch Höhenverstellung des Stopfens 5 mittels nachstehend beschriebener, automatisch arbeitender Betätigungsvorrichtungen kann die dem Entgasungsgefäss 3 zugeführte Menge der Schmelze geregelt werden.
Die Schmelze tritt hierbei in Form eines etwa horizontal sowie radial zum Entgasungsgefäss 3 gerichteten Strahls in den oberhalb des Badspiegels 6 befindlichen Teil 3a des Entgasungsgefässes ein, wobei der infolge des vor zugsweise 1 bis 3 Torr betragenden Vakuums inner halb des Entgasungsgefässes etwa über den gesamten Querschnitt des oberen Behälterabschnittes 3a ver sprüht wird.
An die obere Stirnseite des Entgasungsgefässes 3 ist über mindestens einen Anschlussstutzen 7 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vakuumpumpe an geschlossen, die vorzugsweise selbsttätig derart ge steuert ist, dass sie innerhalb des Entgasungsgefässes 3 ein ständig gleichbleibendes Vakuum von etwa 1 bis 3 Torr aufrechterhält. Die Temperaturabsenkung der Schmelze zwischen der Giesspfanne 1 und dem Ent- gasungsgefäss 3 beläuft sich nur auf etwa 20 ,
so dass bei der angenommenen Ausgangstemperatur von etwa 1600 C die Schmelze nach Eintritt in den Vakuum behälter 3 eine Temperatur von etwa 1580 C auf weist.
Das Ausflussrohr 3c des Entgasungsgefässes ist an seinem unteren Ende mit einer Ausgussdüse 8 versehen, die einen gegenüber dem Ausflussrohr 3c wesentlich geringeren Querschnitt besitzt. Die Aus gussdüse 8 ist koaxial sowie in geringem Abstand oberhalb einer nur schematisch angedeuteten Strang gusskokille 9 angeordnet, die aus einem Werkstoff hohen Wärmeleitvermögens - insbesondere aus Kup fer - besteht und durch in der Zeichnung nicht dar gestellte Mittel gekühlt ist.
Ferner führt die Strang gusskokille 9 eine parallel zu ihrer Längsachse ge- richtete oszillierende Bewegung aus, deren Hub bei spielsweise 25 bis 50 mm betragen kann.
Die Schmelze tritt durch die Ausgussdüse 8 in Form eines geschlossenen Strahls 10 in die Strang gusskokille 9 ein. Der Giessstrahl 10 ist herbei koaxial zur Stranggusskokille 9 gerichtet und durch eine Schutzgasatmosphäre gegenüber der Aussenluft ab geschirmt. Diese Schutzgasatmosphäre wird bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen oberhalb. der Stranggusskokille 9 angeordneten ringförmigen Gasbrenner 11 erzeugt.
Der Gasbrenner 11 besitzt - was in der Zeichnung nicht dargestellt ist - eine Vielzahl von düsenartigen Austrittsöff nungen für das brennbare Gas, so dass der Giessstrahl 10 auf ganzer Länge durch die auf diese Weise er zeugten inerten Rauchgase gegenüber der Aussenluft abgeschirmt ist. Eine derartige, den Giessstrahl 10 abschirmende Schutzgasatmosphäre kann jedoch selbstverständlich auch auf andere Weise, und zwar auch ohne Verbrennung von Gasen, :erzeugt werden.
Der Badspiegel 6 innerhalb des Entgasungs- gefässes 3 wird mittels einer voll- oder halbauto matischen Steuerung während der Entgasung ständig auf gleicher Höhe gehalten. Hierzu kann beispiels weise, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist, das Ent- gasungsgefäss 3 etwa im Bereich seiner mittleren Badspiegelhöhe mit mindestens einer radioaktiven Strahlungsquelle 37 (z. B.
Kobalt 60) ausgerüstet werden, während vorzugsweise auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Entgasungsgefässes 3 ein Messgerät für radioaktive Strahlung, beispiels weise ein Geigerzähler 37a angeordnet wird. Um die Badspiegelhöhe 6 geänderten Verhältnissen anpassen zu können, werden die Strahlungsquelle 37 und das dieser zugeordnete Messgerät 37a am Entgasungs- gefäss 3, wie dies in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet ist, höhenverstellbar angebracht.
Das Strahlungsmess- gerät 37a steuert über, in der Zeichnung nur schema tisch angedeutete an sich bekannte Verstärkerrelais 38 und Steuerleitungen 38a, 38b einen Elektro motor 39, welcher eine Druckflüssigkeitspumpe 39a antreibt. Der Druckflüssigkeitspumpe 39a ist ein Sammelbehälter 39b zugeordnet, aus dem die Pumpe 39a Druckflüssigkeit ansaugt.
Die Druckflüssigkeits- pumpe 39a ist mit einem doppelseitig beaufschlag- baren hydraulischen Zylinder 40 durch zwei an dessen entgegengesetzte Enden angeschlossene Druck mittelleitungen 40a und 40b verbunden, die wahl weise als Druck- bzw. Rückströmleitung verwendet werden können. Über die Druckmittelleitungen 40a bzw.
40b kann wahlweise die obere oder untere Zylinderkammer des hydraulischen Zylinders 40 mit Druckflüssigkeit beaiüschlagt werden, so dass der innerhalb des hydraulischen Zylinders 40 längsver- schieblich geführte Kolben einschliesslich seiner Kol benstange 40c nach oben oder unten bewegt werden kann. Der Zylinder 40 ist mit seinem oberen Ende oberhalb des Zwischenbehälters 4 in etwa senk rechter Stellung befestigt bzw. gelenkig aufgehängt, wobei das untere Ende der Kolbenstange 40c mit dem Stopfen 5 des Zwischenbehälters 4 vorzugsweise lösbar verbunden ist.
Durch die Strahlungsquelle 37 und das Strah- lungsmessgerät 37a wird über die Verstärkerrelais 38 und die Steuerleitungen 38a, 38b je nach Höhe des Badspiegels 6 nicht nur der Pumpenmotor 39 ein bzw. abgeschaltet, sondern auch über einen Steuer schieber oder dergleichen entweder die Leitung 40a oder die Leitung 40b an die Druckflüssigkeitspumpe 39a angeschlossen, während die andere der beiden Leitungen 40a bzw. 40b mit dem Sammelbehälter 39b verbunden wird.
Je nach der hierdurch bewirkten Beaufschlagung der oberen oder unteren Zylinder kammer des hydraulischen Zylinders 40 wird der Stopfen 5 des Zwischenbehälters 4 in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe des Badspiegels 6 selbst tätig gehoben oder gesenkt. Auf diese Weise kann die dem Entgasungsgefäss 6 zugeführte Schmelzen menge und damit die Ausflussmenge des Entgasungs- gefässes 3 bzw. die Giessgeschwindigkeit mit einer für die Praxis ausreichenden Genauigkeit konstant gehalten werden.
Eine Änderung der Giessgeschwin digkeit bzw. eine Anpassung derselben an wech selnde Verhältnisse kann hierbei durch Höhenver stellung der radioaktiven Strahlungsquelle 37 und des dieser zugeordneten Strahlungsmessgerätes 37a in Richtung der in Fig. 3 angedeuteten Pfeile er folgen.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Höhe h des Badspiegels 6 oberhalb der Austrittsöffnung der Aus gussdüse 8 so bemessen, dass der ferrostatische Druck, d. h. das Gewicht der Stahlsäule je cm2 Quer schnittsfläche, grösser ist, als es dem jeweiligen baro metrischen Druck entspricht.
Würde der ferrosta- tische Druck innerhalb des Entgasungsgefässes 3 ge nau dem barometrischen Druck entsprechen, so würde bei dem vorzugsweise 1 bis 3 Torr betragen den Vakuum nur ein sehr langsames sowie ungleich förmiges Ausfliessen der Schmelze durch die Aus gussdüse 8 eintreten.
Um eine gleichmässige Ausbil dung des Giessstrahls 10 zu erreichen und eine der jeweils gewünschten Giessgeschwindigkeit entspre chende Ausflussmenge zu erzielen, muss infolgedessen der Badspiegel 6 innerhalb des Entgasungsgefässes 3 etwas höher angeordnet sein, als es zum Ausgleich des jeweiligen barometrischen Druckes an sich er forderlich wäre. Die aus der Ausgussdüse 8 aus tretende Ausflussmenge ist ferner so gewählt,
dass sich der Badspiegel 12 innerhalb der Stranggusskokille 9 stets in deren oberem Höhenbereich befindet und nur geringen Schwankungen hinsichtlich seiner Höhe unterliegt. Durch Veränderung der Höhe h des Bad spiegels 6 innerhalb des Entgasungsgefässes 3 lässt sich die durch die Ausgussdüse 8 austretende Menge der Schmelze und damit die Giessgeschwindigkeit regeln.
Beim Eintritt in die Stranggusskokille 9 beläuft sich die Temperatur des Giessstrahls 10 bei dem vor liegenden Ausführungsbeispiel auf etwa 1550 . Die Kokille 9 besitzt eine dem jeweils herzustellenden Halbzeug entsprechende Querschnittsform, so dass sich in dieser ein kontinuierlich aus ihrem unteren Ende austretender Strang 13 ausbildet. Beim Ver lassen der Kokille 9 beträgt die Temperatur im Bereich der erstarrten Randzonen des Stranges etwa 1200 bis 1300 C, während der Kern des Stranges 13 noch aus flüssiger Schmelze besteht.
Infolge der durch die Abkühlung bewirkten Querschnittskontrak- tion hebt sich der Strang 13 von der Innenwand der Kokille 9 ab.
Bei dein in Fig. 2 dargestellten Ausführungs- beispiel ist oberhalb der in gleicher Weise wie bei Fig. 1 ausgebildeten Stranggusskokille 9 ein zu dieser etwa koaxial ausgebildeter, nach oben offener Zwi schenbehälter 14 vorgesehen, in dessen Boden eine zur Stranggusskokille 9 koaxial angeordnete Ausguss- düse 15 vorgesehen ist.
Der Zwischenbehälter 14 ist bei dieser Ausführungsform zwischen das oberhalb desselben befindliche Entgasungsgefäss 16 und die Stranggusskokille 9 eingeschaltet. Das Entgasungs- gefäss 16 besteht - ähnlich wie das Entgasungs- gefäss 3 der Ausführungsform nach Fig. 1 - aus einem oberen zylindrischen Behälterteil 16a, an den über ein sich nach unten konisch verjüngendes Zwi schenstück 16b ein senkrecht stehendes Ausflussrohr 16c grosser axialer Länge angeschlossen ist.
An der oberen Stirnseite des Entgasungsgefässes 16 ist ein zu diesem koaxial angeordneter Einfluss stutzen 17 vorgesehen, an den der Ausguss 18 einer Stopfenpfanne 19 luftdicht anschliessbar ist. Der Aus guss 18 der Stopfenpfanne 19 kann mittels eines nur schematisch angedeuteten Stopfens 20 verschlossen werden, wobei durch gegebenenfalls selbsttätige Be tätigung des Stopfens 20 die durch den Aus,-ass 18 in das Entgasungsgefäss 16 eintretende Menge der Schmelze gesteuert werden kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird durch in der Zeichnung nicht dargestellte Hebevorrichtun gen jeweils eine gas- oder ölbeheizte Stopfenpfanne 19 auf den Eintlussstutzen 17 des Entgasungsgefässes 16 aufgesetzt und mit dieser durch gleichfalls in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel luftdicht verbun den.
Selbstverständlich ist es jedoch möglich, in Abänderung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungs form eine mit dem Einflussstutzen 17 des Vakuum behälters 16 fest verbundene Zwischenpfanne vor zusehen, in die die Schmelze aus Schnauzen- oder Stopfenpfannen entleert wird.
Die Schmelze tritt bei der Ausführungsform nach Fig. 2 in Form eines senkrecht nach unten sowie koaxial zum Entgasungsgefäss 16 gerichteten Strahls in den oberhalb des Badspiegels 21 befindlichen Teil des Entgasungsgefässes 16 ein, der unter einem Vakuum von vorzugsweise 1 bis 3 Torr steht. Hierzu ist das Entgasungsgefäss 16 durch mindestens einen in seine obere Stirnseite mündenden Anschlussstutzen 7 an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Va kuumpumpe angeschlossen.
Durch das in den Zwischenbehälter 14 hinein ragende sowie etwa koaxial zu diesem und zur Stranggusskokille 9 angeordnete Ausflussrohr 16c ge langt die entgaste Schmelze aus dem Entgasungs- gefäss 16 in den Zwischenbehälter 14. Die Höhe des Badspiegels 22 innerhalb des Zwischenbehälters 14 wird hierbei ständig oberhalb der unteren Stirn seite des Ausflussrohres 16c gehalten, so dass dieses in die im Zwischenbehälter 14 befindliche Schmelze eintaucht.
Die Höhendifferenz hl zwischen dem Badspiegel 21 innerhalb des Entgasungsgefässes 16 und dem Badspiegel 22 innerhalb des Zwischen behälters 14 wird dabei durch Steuerung der dem Entgasungsgefäss 16 zugeführten Schmelzenmenge gegebenenfalls selbsttätig so geregelt, dass sie ständig grösser ist,
als es unter Berücksichtigung des inner halb des Entgasungsgefässes 16 herrschenden Va kuums zum Ausgleich des jeweiligen barometrischen Druckes erforderlich wäre. Der ferrostatische Druck innerhalb des Entgasungsgefässes 16 ist indessen noch um das auf 1 cm2 bezogene Gewicht der zwischen dem Badspiegel 22 und der unteren Stirnseite des Ausflussrohres 16c befindlichen Stahlsäule (von der Höhe h2) höher,
so dass der ferrostatische Druck innerhalb des Entgasungsgefässes 16 insgesamt grösser ist, als es der Summe aus atmosphärischem Druck und dem von aussen auf die Ausflussöffnung des Rohres 16c einwirkenden ferrostatischen Druck der im Zwischenbehälter 14 befindlichen Schmelze ent spricht.
Hierdurch sowie durch ein ausreichend tiefes Eintauchen des Ausflussrohres -16c in die im Zwi schenbehälter 14 befindliche Schmelze wird einmal verhindert, dass von unten her Luft in das Ent- gasungsgefäss 16 eintreten kann und zum anderen gewährleistet, dass die Schmelze in der jeweils ge wünschten Menge aus dem Entgasungsgefäss 16 in den Zwischenbehälter 14 abfliesst.
Die im Zwischenbehälter 14 befindliche Schmelze ist durch eine Schutzgasatmosphäre gegenüber der Aussenluft abgeschirmt. Diese wird bei der Aus- führungsform gemäss Fig. 2 durch einen in geringem Abstand oberhalb des Zwischenbehälters 14 an geordneten ringförmigen Gasbrenner 23 erzeugt, der mit einer grösseren Anzahl von in der Zeichnung nicht dargestellten Austrittsdüsen versehen ist.
An stelle eines derartigen Gasbrenners 23 kann selbst verständlich auch eine andere geeignete Vorrichtung zur Erzeugung einer den Badspiegel 22 gegenüber der Aussenluft abschirmenden Schutzgasatmosphäre verwendet werden.
Die Giessgeschwindigkeit wird bei dieser Ausführungsform durch die Höhe h3 des Badspiegels 22 der Schmelze oberhalb der Ausguss- düse 15 des Zwischenbehälters 14 bestimmt, wobei durch eine gegebenenfalls voll- oder halbautoma tische Steuerung der Badspiegelhöhe h3 die Giess- geschwindigkeit in der jeweils gewünschten Weise geregelt bzw. geändert werden kann.
Der aus der Ausgussdüse 15 des Zwischenbehäl ters 14 koaxial zur Stranggusskokille 9 austretende Giessstrahl 10 ist ähnlich wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform gleichfalls durch eine Schutzgasatmosphäre gegenüber der Aussenluft ab- geschirmt, die durch einen ringförmigen Gasbrenner 11 erzeugt wird.
Sowohl bei der in Fig. 1 als auch bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform tritt der an seiner Oberfläche auf etwa 1200 bis l300 C ab gekühlte Strang 13 nach Verlassen der Strangguss- kokille 9 in eine unterhalb derselben angeordnete Kühlstrecke 24 ein, die vorzugsweise als Sprüh- kammer ausgebildet ist.
In der Sprühkammer 24 wird durch eine grössere Anzahl von gegen die Aussenfläche des Stranges 13 gerichteten Kühlwasser strahlen die Temperatur im Bereich der Strang- oberflächz auf etwa 1000 bis 1150 C abgesenkt. Durch Veränderung der der Sprühkammer 24 zu geführten Kühlwassermenge bzw. Veränderung der Giessgeschwindigkeit kann hierbei die innerhalb der Sprühkammer 24 herbeigeführte Temperaturabsen kung verändert werden.
Der Strang 13 besitzt nach dem Verlassen der Kühlstrecke 24 derart starke erstarrte Randzonen, dass ein Durchbrechen des bei grösseren Strangquer- schnitten noch flüssigen Kerns nicht mehr eintreten kann.
Der aus der Kühlstrecke 24 in etwa senkrechter Richtung austretende Strang 13 wird durch mehrere unterhalb der Kühlstrecke angeordnete, beiderseits am Strang angreifende Treibwalzen 25 gehalten bzw. geführt.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungs beispiel wird der Strang 13 unterhalb der Treib- walzen 25 durch eine vorzugsweise nur aus einer Biegerolle 26 bestehende Umlenkvorricbtung kon tinuierlich aus der Senkrechten um etwa 90 in die Waagrechte umgelenkt. Die Umlenkung erfolgt hier bei unter Einhaltung eines grossen Biegeradius von mehreren Metern, so dass die in den Randzonen des Stranges 13 eintretenden Zug- und Druckbeanspru chungen gering gehalten werden.
Im Bereich des bogenförmig geführten Längenabschnittes wird der Strang 13 unter Belassung eines grossen seitlichen Spiels durch einen wärmeisolierenden Kanal 27 hin- durchgeführt, der aus feuerfestem Material besteht und insbesondere eine Temperaturabsenkung durch Wärmestrahlung verhindern soll. Der Querschnitt des wärmeisolierenden Kanals 27 ist so gross bemessen, dass ohne weiteres Abweichungen von der in der Zeichnung dargestellten Bogenform des Stranges 13 eintreten können.
Nach Verlassen des wärmeisolierenden Kanals 27 wird der Strang 13 durch eine aus mehreren, auf gegenüberliegenden Seiten angreifenden Richtrollen 28 bestehende Vorrichtung gerichtet, bevor er in etwa waagrechter Richtung durch einen Durchlauf ofen 29 hindurchgeführt wird. Mittels des Durch laufofens, der induktiv, öl- oder gasbeheizt sein kann, wird die Temperatur des Stranges, die im Be reich der Richtrollen 28 nur noch etwa 950 bis 1000 betragen hat, auf die für das nachfolgende Warmwalzen erforderliche Temperatur von etwa 1150 C erhöht.
Dem Durchlaufofen 29 unmittelbar nachgeschal tet, ist eine Entzunderungsvorrichtung 30, in der die Oberflächen des Stranges 13 entzundert werden. Die kontinuierlich arbeitende Entzunderungsvorrich- tung 30 kann beispielsweise als Warmfräseinrichtung ausgebildet sein, die den Zunder mechanisch von der Oberfläche des Stranges 13 entfernt.
Es kann auch stattdessen eine mittels Presswasser arbeitende Ent- zunderungsvorrichtung verwendet werden, die durch auf die Aussenseite des Stranges gerichtete, unter einem Druck von etwa 200 Atmosphären stehende Druckwasserstrahlen den Zunder von der Strang oberfläche entfernt.
Der Entzunderungsvorrichtung 30 ist ein nur schematisch angedeutetes Planetenwalzwerk 31 nach geschaltet, das im wesentlichen nur aus einem Ein führwalzensatz 32 und einem Planetenwalzensatz 33 besteht.
Durch die angetriebenen Einführwalzen 32 wird der Querschnitt des in etwa waagrechter Richtung in das Walzwerk eingeführten Stranges 13 um etwa 10 bis 15 % verringert. Durch den nachgeschalteten Planetenwalzensatz 33 wird dann eine um ein Viel faches stärkere Querschnittsabnahme des Stranges 13 herbeigeführt, so dass der dem Walzwerk zu- geführte Strang 13 dieses in Form eines Stahlbandes 34 geringer Stärke verlässt.
Der Planetenwalzensatz 33 besteht in bekannter Weise aus zwei mit hoher Geschwindigkeit in der in der Zeichnung angegebenen Pfeilrichtung umlaufen den Stützwalzen 33a, durch die eine Vielzahl von über ihren Umfang verteilt angeordneten Planeten rollen 33b mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, die um ein Vielfaches höher liegt als die Geschwindigkeit, mit der der Strang 13 den Planeten- walzensätzen 33 zugeführt wird.
Die Anzahl der einer Stützwalze 33a zugeordneten Planetenrollen 33b ist wesentlich grösser als dies die schematische Darstellung in Fig. 3 zeigt und beläuft sich beispiels weise auf 20 bis 25 Planetenrollen je Stützwalze, wobei der Durchmesser der Planetenrollen 33b eben falls entsprechend geringer ist und beispielsweise etwa 75 mm beträgt.
Die mit einer gegenüber dem Strang 13 wesent lich höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Planetenrollen 33b führen an der Oberfläche des Stranges gewissermassen leine Schleifbewegung aus, so dass eine ausserordentlich starke Querschnitts abnahme herbeigeführt wird. Hierbei wird der Strang praktisch ausschliesslich in die Länge gewalzt, wäh rend die durch das Planetenwalzwerk herbeigeführte Breitung ausserordentlich gering - praktisch gleich null - ist.
Insgesamt lässt sich mittels des aus den Ein führwalzen 32 und den Planetenwalzen 33 bestehen den Walzwerkes eine Querschnittsverringerung von beispielsweise 95 bis 98 % und mehr herbeiführen, die infolge der ausserordentlich geringen Breitung praktisch einer entsprechenden Verringerung der Strangdicke entspricht. Beispielsweise ist es mittels eines derartigen Planetenwalzwerkes ohne weiteres möglich, einen mit einem Querschnitt von 320 X 80 mm in das Walzwerk eingeführten Strang in einem Durchgang auf einen Querschnitt von 320 X 1 mm zu walzen, was einer Querschnittsabnahme von fast 99 % ent spricht.
Sofern hierbei der Strang 13 mit einer Ge schwindigkeit von 2 m/min in das Planetenwalzwerk 31 eintritt, beläuft sich die Austrittsgeschwindigkeit des das Planetenwalzwerk 31 verlassenden Band eisens 34 auf etwa 160 mm/in.
Infolge der schleifenden Bearbeitung der Ober fläche des Walzgutes durch die Planetenrollen 33b ergeben sich gewisse Unebenheiten der Bandober fläche, die durch dem Planetenwalzwerk 31 nach geschaltete Glättwalzen 35 beseitigt werden. Die Glättwalzen 35 sind mit solcher Geschwindigkeit angetrieben, dass sie das Hindurchziehen des Walz- gutes durch das Planetenwalzwerk 31 unterstützen.
Das die Glättwalzen 35 verlassende Bandeisen 34 kann dann in bekannter Weise mittels eines Haspels 36 kontinierlich aufgewickelt werden.
Das auf diese Weise hergestellte Bandeisen eignet sich in besonderem Masse für die Herstellung von längsgeschweissten Präzisionsstahlrohren, da der nach dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren kontinuierlich vakuumentgaste, stranggegossene Stahl nicht nur sehr gut schweissbar und tiefziehfähig ist, sondern infolge der poren- und schlackenfreien Ober flächenausbildung des Stranges sich gut galvanisch oberflächenveredeln lässt,
frei von Seigerungen und Dopplungen ist und infolge des niedrigen Stickstoff gehaltes eine hohe Alterungsbeständigkeit aufweist.
Während bei der in Fig. 3 dargestellten Aus- führungsform das Planetenwalzerk 31 unterhalb der Stranggussanlage 3, 9, 24, 25, jedoch gegenüber dieser seitlich versetzt angeordnet ist, so dass der in etwa senkrechter Richtung aus der Stranggussanlage aus tretende Strang 13 vor der Einführung in das Walz werk 31 um etwa 90 in die Waagrechte umgelenkt werden muss, kann - sofern eine ausreichende Bau höhe zur Verfügung steht - das Planetenwalzwerk 31 auch unmittelbar unterhalb der Stranggussanlage 3, 9, 24, 25 angeordnet werden, derart,
dass der in etwa senkrechter Richtung aus der Stranggussanlage aus tretende Strang 13 ohne Richtungsänderung unmittel- bar in das Walzwerk eingeführt werden kann. Da in diesem Falle die Umlenkvorrichtung 26 und die Richtrollen 28 fortfallen, ist die zwischen den Treib walzen 25 und dem Planetenwalzwerk eintretende Temperaturabsenkung des Stranges so gering, dass auf die Zwischenschaltung eines Durchlaufofens in den meisten Fällen verzichtet werden kann.
Viel mehr kann man hierbei die Temperaturabsenkung des Stranges durch eine entsprechende Regelung der Kühlstrecke so steuern, dass er beim Eintritt in das Walzwerk ohne Zwischenerhitzung die für das Wal zen günstigste Temperatur von etwa l150 C be sitzt. Da bei einer derartigen unmittelbaren Nach schaltung des Walzwerkes auch eine wesentlich ge- ringere Verzunderung der Strangoberfläche eintritt, kann ausserdem auf eine Oberflächenentzunderung des Stranges vor dem Walzen in der Regel verzichtet werden.
Während bei den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen der der Stranggussanlage aus den Giesspfannen 1 bzw. 19 zugeführte Stahl nur zu einem Strang 13 vergossen wird, ist es selbstver ständlich möglich;
das -erfindungsgemäss vorgeschla gene Verfahren auch in solchen Fällen anzuwenden, in denen die Schmelze in jeweils zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Stranggusskokillen 9 gleichzeitig eingegossen wird. Hierbei kann entweder jeder Stranggusskokille 9 ein gesondertes Entgasungs- gefäss 3 bzw.ein Entgasungsgefäss 16 nebst Zwischen behälter 14 zugeordnet werden,
wobei gegebenen falls für mehrere Entgasungsgefässe 3 bzw. 16 eine gemeinsame Zwischenpfanne 2 vorgesehen werden kann. In den Fällen, in denen - wie bei Fig. 1 - die Zwischenpfanne 2 seitlich des Entgasungsgefässes 3 angeordnet ist, kann diese Zwischenpfanne 2 zwi schen zwei oder mehr mit seitlichem Abstand neben einander angeordneten Entgasungsgefässen 3 ange bracht werden,
wobei die Zwischenpfanne 2 mit jedem dieser Entgasungsgefässe 3 durch eine Ein- flussöffnung 4 verbunden ist und die Zuflussmenge für jedes der Entgasungsgefässe 3 durch unabhängig voneinander sowie gegebenenfalls selbsttätig zu steuernde Stopfen -5 geregelt werden kann.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, für meh rere Stranggusskokillen 9 jeweils nur ein gemeinsames Entgasungsgefäss 3 vorzusehen, das mit einer der Anzahl der Stränggusskokillen 9 entsprechenden An zahl von im seitlichen Abstand zueinander angeord neten Ausflussrohren 3c versehen ist, die gegebenen falls unter seinem nach unten offenen Winkel zu einander geneigt sein können.
-Die jeder Strangguss- kokille 9 zugeordnete Ausgassdüse 8 ist hierbei je weils koaxial zur Längsachse der Stranggusskokille 9 angeordnet, so dass der Giessstrahl 10 auf die Mitte der jeweiligen Stränggusskokille 9 gerichtet ist.
Des weiteren lässt sich das erfindungsgemäss vor geschlagene Verfahren auch in der Weise ausführen, dass für jeweils mehrere, vorzugsweise parallel und im seitlichen Abstand zueinander angeordnete Strang gusskokillen 9 ein gemeinsames Entgasungsgefäss 16 und ein gemeinsamer Zwischenbehälter 14 vor gesehen wird, der mit mehreren jeweils koaxial zur Längsachse der Stranggusskokillen 9 angeordneten Ausgussdüsen 15 -versehen ist.
Die Zuführung der Schmelze erfolgt in diesem Falle für sämtliche Stranggusskokillen 9 aus einer beispielsweise als Stopfenpfanne ausgebildeten Giesspfanne 19 über das für sämtliche Stränge 13 gemeinsame Entgasungs- gefäss 16 und den gemeinsamen Zwischenbehälter 14.
Selbstverständlich kann auch in den Fällen, in denen in der Stranggussanlage gleichzeitig zwei oder mehr Stränge 13 - aus vakuumentgastem Stahl ge gossen werden, jeder Strang 13 im giesswarmen Zu- stand ohne Unterteilung jeweils einem der Strang gussanlage unmittelbar nachgeschalteten kontinuier- lich- arbeitenden Walzwerk - insbesondere einem Planetenwalzwerk 31 - zugeführt werden. In diesem Falle wird für jeden der Stränge 13 ein gesondertes Wälzwerk 31 vorgesehen.
Sofern die aus der Strang gussanlage austretenden Stränge 13 den kontinuierlich arbeitenden Walzwerken ohne Richtungsänderung so wie vorzugsweise ohne Zwischenerwärmung und Oberflächenbearbeitung unmittelbar zugeführt wer den, werden diese Walzwerke seitlich nebeneinander unterhalb der Stranggussanlage angeordnet.
Bei meh reren gleichzeitig gegossenen Strängen ist es jedoch in der Regel zweckmässiger, die vorzugsweise in etwa senkrechter Richtung aus der Stranggussanlage aus tretenden Stränge vor der Einführung in die ihnen zugeordneten Walzwerke - gegebenenfalls in unter schiedlicher Richtung - kontinuierlich etwa in die Waagrechte umzulenken. In diesem Falle können die den verschiedenen Strängen 13 zugeordneten Walz werke in unterschiedlicher Richtung gegenüber der Stranggussanlage seitlich versetzt sowie unterhalb der selben angeordnet werden.
Des weiteren wird für jeden Strang eine gesonderte Vorrichtung zur Um lenkung des Stranges in die Waagrechte, eine geson derte Vorrichtung zum Richten des umgelenkten Stranges sowie ein Durchlaufofen und eine konti nuierlich arbeitende Entzunderungsvorrichtung vor gesehen.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 4 bis 7 wird die eine Temperatur von gleichfalls etwa 1600 C besitzende, aus unberuhigtem, weichem Kohlenstoffstahl bestehende Schmelze aus einer gas- oder ölbeheizten Schnauzenpfanne 41 einer Zwi schenpfanne 42 zugeführt, die unterhalb eines Ent- gasungsgefässes 43 fest angeordnet ist.
Das Ent- gasungsgefäss 43 ist ferner in seinem oberen Teil mit mindestens einem Anschlussstutzen 44 versehen, der an eine in -der Zeichnung nicht dargestellte Vakuum pumpe angeschlossen ist, die vorzugsweise selbst tätig derart gesteuert ist, dass während des Giessens innerhalb des Entgasungsgefässes 43 ein ständig gleichbleibendes Vakuum von vorzugsweise etwa 1 Torr aufrechterhalten wird.
Der Oberteil des Entgasungsgefässes 43 ist fexner bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 4 bis 7 mit einer mittig angeordneten Vorwärmöffnung 45 ver sehen, welche durch einen Deckel 46 aus feuerfestem Werkstoff verschliessbar ist. Vor Beginn des Giessens wird der Deckel 46 entfernt und das Entgasungs- gefäss 43 durch die geöffnete Vorwärmöffnung 45 hindurch mittels einer Vorwärmvorrichtung 47 auf Giesstemperatur von z.
B. etwa 1600 C angewärmt. Die Vörw'ärrmvorrichtung 47 besteht bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen aus einem oberhalb des Entgasungsgefässes höhen- und seitenverstellbar angeordneten Gas- oder Ölbrenner,
der mit seinem Brennkopf 47a in die Vorwärm- öffnung 45 des Entgasungsgefässes 43 eingeführt wer den kann. Aus dem Entgasungsgefäss 43 wird die entgaste Schmelze bei den in Fig. 4 bis 6 dargestellten Aus führungsformen jeweils einer und bei der Ausfüh rungsform nach Fig. 7 zwei unterhalb des Ent gasungsgefässes angeordneten Stranggusskokillen 48 zugeführt, welche eine dem jeweils herzustellenden Halbzeug entsprechende Querschnittsform besitzen,
so dass sich in diesen ein kontinuierlich aus ihrem unteren Ende austretender Strang 49 ausbildet. Beim Eintritt in die Stranggusskokille 48 beläuft sich die Temperatur der Schmelze bei den in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen auf etwa 1550 C, während beim Verlassen der Kokillen 48 die Temperatur im Bereich der erstarrten Rand zonen des Stranges 49 etwa 1200 bis 1300 C be trägt, dagegen der Kern des Stranges 49 noch aus flüssiger Schmelze besteht. Infolge der durch die Abkühlung bewirkten Querschnittskontraktion hebt sich der Strang 49 von der Innenwand der Kokille 48 ab.
Die Stranggusskokille 48 besteht aus einem Werk stoff hohen Wärmeleitvermögens - vorzugsweise aus Kupfer - und ist durch in der Zeichnung nicht dar gestellte Mittel gekühlt. Ferner führt die Strangguss- kokille 48 eine parallel zu ihrer Längsachse ge richtete oszillierende Bewegung aus, deren Hub bei spielsweise 25 bis 50 mm betragen kann.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Aus führungsformen gemäss Fig. 4 bis 7 tritt der Strang 49 nach Verlassen der Stranggusskokille 48 in eine unterhalb derselben angeordnete Kühlstrecke 50 ein, die vorzugsweise als Sprühkammer ausgebildet ist. In der Sprühkammer 50 wird durch eine grössere Anzahl von gegen die Aussenfläche des Stranges 49 gerichteten Kühlwasserstrahlen die Temperatur im Bereich der Strangoberfläche auf etwa 1000 bis 1150 C abgesenkt. Durch Veränderung der der Sprühkammer 50 zugeführten Kühlwassermenge bzw. Veränderung der Giessgeschwindigkeit kann hierbei die innerhalb der Sprühkammer 50 herbeigeführte Temperaturabsenkung verändert werden.
Nach Verlassen der Kühlstrecke 50 besitzt der Strang 49 derart starke erstarrte Randzonen, dass ein Durchbrechen des bei grösseren Strangquerschnitten noch flüssigen Kerns nicht mehr eintreten kann.
Der aus der Kühlstrecke 50 in etwa senkrechter Richtung austretende Strang 49 wird durch mehrere unterhalb der Kühlstrecke angeordnete beiderseits am Strang angreifende Treibwalzen 51 gehalten bzw. geführt. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel wird der Strang 49 unterhalb der Treib walzen 51 durch eine vorzugsweise nur aus einer Biegerolle 52 bestehende Umlenkvorrichtung kon tinuierlich aus der Senkrechten um etwa 90 in die Waagrechte umgelenkt.
Die Umlenkung erfolgt hier bei unter Einhaltung eines grossen Biegeradius von mehreren Metern, so dass die in den Randzonen des Stranges 49 eintretenden Zug- und Druckbeanspru chungen gering gehalten werden. Im Bereich des bogenförmig geführten Längenabschnittes wird der Strang 49 unter Belassung eines grossen seitlichen Spiels durch einen wärmeisolierenden Kanal 53 hin durchgeführt, der aus feuerfestem Material besteht und insbesondere eine Temperaturabsenkung durch Wärmestrahlung verhindern soll.
Der Querschnitt des wärmeisolierenden Kanals 53 ist so gross be messen, dass ohne weiteres Abweichungen von der in der Zeichnung dargestellten Bogenform des Stran ges 49 eintreten können.
Nach Verlassen des wärmeisolierenden Kanals 53 kann der Strang 49 im giesswarmen Zustand ohne Unterteilung einem der Stranggussanlage unmittelbar nachgeschalteten, kontinuierlich arbeitenden Walz werk - insbesondere einem Planetenwalzwerk - zu geführt werden. Hierbei ist es ferner möglich, den Strang nach der Umlenkung in die Waagrechte und vor der Einführung in das Walzwerk mittels meh rerer, auf gegenüberliegenden Seiten angreifender Richtrollen zu richten sowie innerhalb eines Durch laufofens auf Walztemperatur zu erhitzen und gegebe nenfalls auch noch zu entzundern.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Aus- führungsformen gemäss Fig. 4 bis 7 ist das Ent- gasungsgefäss 43 mit einer Einflussöffnung 54 für die zu entgasende Schmelze versehen, die in dem unter halb des Badspiegels 55 der Schmelze liegenden Teil des Entgasungsgefässes angeordnet und an ein etwa senkrecht stehendes Steigerohr 56 angeschlossen ist,
das mit seinem unteren Ende in den Badspiegel 57 der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne 42 ein taucht. Das Steigerohr 56 besitzt leinen gegenüber dem lichten Querschnitt der Stranggusskokille 48 um ein Vielfaches, z. B. um das 5- bis 15fache kleineren Querschnitt. Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen liegt der lichte Durchmesser des Steigerohres 56 jeweils zwischen etwa 50 und 70 mm.
Das Steigerohr 56 besteht aus einem feuerfesten Werkstoff, welcher mit einer Stahlblecheinlage ver sehen ist, und zwar in solcher Weise, dass das Stahl blech beiderseits von dem feuerfesten Material ab gekleidet ist. Die axiale Länge des Steigerohres 56 ist ferner in allen Fällen möglichst gering bemessen,
sie ist in jedem Falle wesentlich geringer als die Höhendifferenz zwischen dem mittleren Badspiegel 55 der Schmelze innerhalb des Entgasungsgefässes 43 und der Einflussöffnung 54.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 7 wird der untere Teil des Entgasungsgefässes 43 durch eine etwa senkrecht stehende Trennwand 58 in einen verhältnismässig kleinen, mit der Einflussöff- nung 54 verbundenen Querschnittsbereich und einen um ein Vielfaches grösseren Querschnittsbereich unterteilt, der mit dem Ausfluss des Entgasungs- gefässes 43 verbunden ist.
Dieser Ausfluss besteht bei der Ausführungsform nach Fig. 4 aus einer am Boden 43a des Entgasungsgefässes 43 vorgesehenen Ausflussöffnung 59, an die (ein etwa senkrecht stehen des Ausflussrohr 60 angeschlossen ist.
Das Ausfluss- rohr 60 besteht ebenso wie das Steigerohr 56 aus einem mit einer Stahlblecheinlage versehenen feuer festen Werkstoff. Sofern wie bei der Ausführungs form nach Fig. 4 die Einflussöffnung 54 und die Ausflussöffnung 59 des Entgasungsgefässes 43 etwa in derselben Ebene angeordnet sind, ist die axiale Länge des Ausflussrohres 60 nur um ein geringes Mass grösser als die des Steigerohres 56,
wobei jedoch die Anordnung so gewählt ist, dass das Ausflussrohr 60 mit seinem unteren Ende um ein gewisses Mass in die Stranggusskokille 48 hineinragt. Der Aussenquer schnitt des Ausflussrohres 60 ist so gewählt, dass zwi schen seiner Aussenwand und der Innenwand der Stranggusskokille 48 ein ausreichend grosser Abstand verbleibt,
so dass die aus dem unteren Ende des Aus- flussrohres 60 austretende Schmelze zwischen Aussen wand des Ausflussrohres und Innenwand der Strang- gusskokille 48 um ein gewisses Mass hochsteigen kann, so dass das Ausflussrohr 60 mit seinem unteren Ende in den Badspiegel 61 der Schmelze innerhalb der Stranggusskokille 48 eintaucht.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 und 6 besteht der Ausfluss des Entgasungsgefässes 43 aus einem über den Boden 43a des Entgasungsgefässes nach unten vorspringenden rohrförmigen Ansatz 62, an dessen unterem Ende eine auswechselbar be festigte Ausgussdüse 63 vorgesehen ist.
Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich, wird das Entgasungsgefäss 43 bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6 unmittelbar neben der Einflussöffnung 54 von der Trennwand 58 durchsetzt, deren oberer Rand in geringem Abstand unterhalb der niedrigsten betriebsmässigen Badspiegelhöhe 55 der Schmelze innerhalb des Entgasungsgefässes 43 angeordnet ist.
An die Trennwand 58 schliesst sich - wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich - eine zum Ausfluss 60 bzw. 62 hin stark nach unten geneigte Bodenfläche 43b an.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird durch gegebenenfalls voll- oder halbautomatische Mengen regelung der der Zwischenpfanne 42 aus der Schnau- zenpfanne 41 zugeführten Schmelze der Badspiegel 57 innerhalb der Zwischenpfanne 42 ständig um ein gewisses Mass h4 oberhalb des Badspiegels 61 der Schmelze innerhalb der Stranggusskokille 48 gehalten.
Durch Änderung der der Zwischenpfanne 42 in der Zeiteinheit zugeführten Schmelzenmenge und die da durch bewirkte Änderung der Badspiegelhöhe 57 der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne 42 lässt sich die Durchsatzleistung des Entgasungsgefässes 43 und damit die Giessgeschwindigkeit in der jeweils gewünschten Weise regeln. Dies geschieht beispiels weise in der Weise,
dass die der Zwischenpfanne 42 in der Zeiteinheit zugeführte Schmelzenmenge so lange verändert wird, bis sich innerhalb der Strang- gusskokille 48 eine gleichbleibende Badspiegelhöhe 61 einstellt, so da.ss die der Stranggusskokille 48 in der Zeiteinheit zufliessende Schmelzenmenge genau der Stahlmenge entspricht,
die in der Zeiteinheit aus dem unteren Ende der Stranggusskokille 48 in die Kühlstrecke 50 eintritt. Zur überwindung des Strö- mungswiderstandes innerhalb des Steigerohres 56 des Entgasungsgefässes 43 und des Ausflussrohres 60 sowie zur Beschleunigung der Schmelze ist ständig eine gewisse Kraft erforderlich,
so dass der Bad spiegel 57 innerhalb der Zwischenpfanne 42 stets um ein gewisses Mass h4 oberhalb des Badspiegels 61 der Schmelze innerhalb der Stranggusskokille 48 lie gen muss.
Um eine unzulässige Abkühlung der zwischen der Aussenwand des Ausflussrohres 60 und der Innen wand der Stranggusskokille 48 hochsteigenden Schmelze zu verhindern, wird dieser Bereich in duktiv erwärmt, so dass die Stranggusskokille 48 erst unterhalb des unteren Endes des Auflussrohres 60 gekühlt wird. Ausserdem kann gegebenenfalls zu sätzlich eine laufende Umwälzung der Schmelze in diesem Bereich erfolgen.
Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Aus führungsform tritt die Schmelze über die am unteren Ende des rohrförmigen Ausflusses 62 vorgesehene Ausgussdüse 63, deren Ausgussöffnung koaxial zur Stranggusskokille 48 angeordnet ist, strahlartig in die Kokille 48 ein, wobei der Giessstrahl 64 durch eine Schutzgasatmosphäre gegenüber der Aussenluft ab geschirmt ist.
Diese Schutzgasatmosphäre wird durch einen ringförmigen Gasbrenner 65 erzeugt, der mit einer Vielzahl von düsenartigen Austrittsöffnungen für das brennbare Gas versehen ist. Eine derartige, den Giessstrahl 64 auf ganzer Länge abschirmende Schutzgasatmosphäre kann jedoch auch auf andere Weise, und zwar auch ohne Verbrennung von Gas, erzeugt werden.
*Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 wird die Durchsatzleistung des Entgasungsgefässes 43 und damit die Giessgeschwindigkeit gleichfalls durch ge gebenenfalls halb- oder vollautomatische Mengen regelung der der Zwischenpfanne 42 aus der Giess pfanne zugeführten Schmelze geregelt,
wobei - um überhaupt eine Strömung von Schmelze aus der Zwischenpfanne 42 in die Stranggusskokille 48 zu erzielen - der Badspiegel 57 der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne 42 jeweils um ein gewisses Mass h5 oberhalb der Ausgussdüse 63 liegen muss.
Durch Änderung der Höhendifferenz h5 zwischen dem Badspiegel 57 und der Höhe der Ausgussdüse 63 lässt sich die Durchsatzleistung des Entgasungs- gefässes und damit die Giessgeschwindigkeit inner- halb eines bestimmten, durch die Ausbildung der Düse 63 vorgegebenen Regelbereiches stufenlos so wie sehr feinfühlig regulieren, wobei sich ohne wei teres Änderungen um 10 % erreichen lassen.
So weit grössere Änderungen der Giessgeschwindigkeit erforderlich sind, beispielsweise bei Verwendung von Schmelzen anderer Eigenschaften sowie von Strang- gusskokillen mit anderen Querschnittsabmessungen, wird die Ausgussdüse 63 gegen eine Düse anderer Ausbildung zur Grobregelung der Giessgeschwindig keit ausgewechselt.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6 besitzt das Entgasungsgefäss 43 jeweils nur einen Ausfluss, der der Einflussöffnung 54 diametral gegen- überliegend angeordnet ist. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7 ist demgegenüber das Entgasungs- gefäss 43 mit zwei Ausflüssen versehen, welche auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Entgasungs- gefässes 43 in dessen Randbereich vorgesehen sind, während die Einflussöffnung 54 mittig angeordnet ist.
Selbstverständlich ist es möglich, anstelle von zwei auch mehr Ausflüsse vorzusehen, die zweckmässig gleichfalls im Randbereich des Entgasungsgefässes angeordnet sowie über dessen Umfang gleichmässig verteilt vorgesehen werden.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind die Ausflüsse als über den Boden 43a des Ent- gasungsgefässes 43 nach unten vorspringende rohr- förmige Ansätze 66, 66a ausgebildet, an deren unte rem Ende jeweils eine auswechselbar befestigte Aus gussdüse 67, 67a vorgesehen ist.
Aus der Ausgussdüse 67, 67a tritt der Giessstrahl 64 jeweils etwa koaxial in die parallel geschalteten Stranggusskokillen 48 ein, wobei er ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 auf ganzer Länge durch eine Schutz gasatmosphäre gegenüber der Aussenluft abgeschirmt ist. Diese Schutzgasatmosphäre wird ebenso wie bei den Fig. 5 und 6 durch ringförmige Gasbrenner 65 erzeugt.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform wird das Entgasungsgefäss 43 beiderseits der Ein flussöffnung 54 von je einer senkrecht stehenden Trennwand 68, 68a auf ganzer Breite quer durch setzt, wobei die Trennwände 68, 68a mit ihrem oberen Rand um ein geringes Mass unterhalb der niedrigsten betriebsmässigen Badspiegelhöhe 55 der Schmelze innerhalb des Entgasungsgefässes 43 an geordnet sind. Die Trennwände 68, 68a sind etwa parallel zueinander in einem verhältnismässig geringen Abstand von z.
B. nur etwa 60 bis 80 mm angeord net, der etwa dem lichten Durchmesser des Steige rohres 56 entspricht. Hierdurch erreicht man, dass mit der Einflussöffnung 54 nur ein sehr geringer Teil des Gesamtquerschnittes des Entgasungsgefässes 43 verbunden ist, so dass bei einer Stillsetzung der Stranggussanlage nur ein sehr geringer Teil der in dem Entgasungsgefäss 43 befindlichen Schmelze in. die Zwischenpfanne 42 zurückfliesst.
An die Trennwände 68, 68a schliesst sich - ähn lich wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6 eine zu den Ausflüssen 66, 66a nach unten geneigte Bodenfläche 43b an.
Auch bei dieser Ausführungsform muss - um überhaupt ein Ausfliessen der Schmelze aus dem unter einem hohen Vakuum von z. B. nur 1 Torr stehenden Entgasungsgefäss 43 zu ermöglichen - der Badspiegel 57 der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne 42 ständig um ein gewisses Mass h6 oberhalb der Aus gussdüsen 67, 67a liegen, die in derselben waagrech ten Ebene angeordnet sind.
Durch Veränderung der Höhendifferenz h6 kann die Durchsatzleistung des Entgasungsgefässes und damit die Giessgeschwindig keit in der jeweils gewünschten Weise feinfühlig und stufenlos geregelt werden, während eine Grobrege- Jung der Giessgeschwindigkeit, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6, durch Aus wechseln der Ausgussdüsen 67, 67a erfolgt.
Das erfindungsgemäss vorgeschlagene Verfahren lässt sich nicht nur für die Vakuumentgasung von unberuhigtem oder teilberuhigtem Stahl anwenden, sondern es können auch andere Metallschmelzen, z. B. Aluminiumschmelzen oder Messingschmelzen nach den verschiedenen Ausführungsformen des Ver fahrens nach der Erfindung in der Weise behandelt werden, dass die Metallschmelzen kurz vor dem Ein tritt in die Stranggusskokille im Durchlaufverfahren durch ein unter hohem Vakuum stehendes Ent- gasungsgefäss hindurchgeführt werden.
Hierbei wird vorzugsweise in der Weise gearbeitet, dass die Schmelze gemäss den in Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen von unten her in den unter halb des Badspiegels liegenden Teil des Entgasungs- gefässes eingeführt wird, obwohl auch entsprechend der Darstellung in Fig. 1 bis 3 gearbeitet werden kann.
Naturgemäss müssen bei der fortlaufenden Vakuumentgasung von im Stranggussverfahren her gestelltem Halbzeug aus anderen Metallen als Stahl die Ausbildung und die Abmessungen der Vakuum entgasungsanlage, bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 4 bis 7 insbesondere die Höhendifferenz zwi schen dem Badspiegel 57 der Schmelze innerhalb der Zwischenpfanne 42 und dem Badspiegel 55 inner halb des Entgasungsgefässes 43 sowie das innerhalb des Entgasungsgefässes 43 erzeugte Vakuum dem unterschiedlichen spezifischen Gewicht der jeweiligen Metallschmelze angepasst werden.
Sinngemäss das gleiche gilt für die Querschnittsabmessungen des Entgasungsgefässes 43, des Steigerohres 56 und des Ausflussrohres 60 bzw. 62 sowie der Ausgussdüsen 73 bzw. 77 und 77a.
Selbstverständlich kann auch bei der Ausfüh rungsform gemäss Fig. 4 bis 7 der aus der Strang gussanlage austretende Strang 49 - ebenso wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist - im giesswarmen Zustand sowie ohne Unterteilung einem der Strang gussanlage unmittelbar nachgeschalteten, kontinuier lich arbeitenden Walzwerk - insbesondere einem Planetenwalzwerk 31 - zugeführt werden. Der Strang 49 kann hierbei entweder ohne Richtungsänderung sowie vorzugsweise ohne Zwischenerwärmung und Oberflächenbearbeitung unmittelbar in ein derartiges Walzwerk eingeführt werden.
Es kann jedoch auch entsprechend der Darstellung in Fig. 3 der in etwa senkrechter Richtung aus der Stranggussanlage aus tretende Strang 49 vor der Einführung in das Walz werk, kontinuierlich etwa in die Waagrechte um gelenkt und vor der Einführung in das Walzwerk gerichtet, auf Walztemperatur erhitzt und entzundert werden.