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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Angiessen einer Stranggiessanalge für Stahl mit mindestens zwei Strängen, unter Verwendung eines Zwischengefässes mit offenen Bodenausgüssen, die vor dem Angiessen durch unter dem Einfluss der Stahlschmelze aufschmelzbare Materialien verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge des Zwischengefässes die Bodenausgussöffnungen durch voneinander qualitativ unterschiedliche Materialien verschlossen werden mit der Massgabe, dass mit zunehmendem Abstand der Bodenausgussöffnungen von der Eintrittsstelle des Giessstrahles in das Zwischengefäss die Bodenausgussöffnungen durch jeweils leichter aufschmelzbare Materialien verschlossen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der unterschiedlichen Materialien für die jeweilige Bodenausgussöffnung nach Massgabe der Giesstemperatur gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die grösseren Abstand vom Giessstrahl aufweisenden Bodenausgussöffnungen durch exotherm reagierende Metalle und/oder Metall-Legierungen verschlossen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass auf die verschlossenen Bodenausgussöffnungen Ca-Si aufgestreut wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass ohne Vorwärmung des Zwischenbehälters angegossen wird.
6. Zwischengefäss zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenausgussöffnungen (3) mit dem kleinsten Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles (7) in das Zwischengefäss (10) durch schwer aufschmelzbare Metalle (14) und die mit zunehmendem Abstand von der Eintrittsstelle angeordneten Bodenausgüsse (2, 1) durch jeweils leichter aufschmelzbare Metalle (13 bzw. 12) verschlossen sind.
7. Zwischengefäss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das leicht aufschmelzbare Metall (12) Aluminium ist.
8. Zwischengefäss bei einer 6-Stranggiessanalge nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden innenliegenden Ausgussöffnungen (3) durch Stahlscheiben (14) und die zwischen den Ausgussöffnungen (1) mit dem grössten Abstand und den innenliegenden Ausgussöffnungen (3) liegenden Ausgussöffnungen (2) durch körnige Ferrolegierungen (13) verschlossen sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Angiessen einer Stranggiessanlage für Stahl mit mindestens zwei Strängen, unter Verwendung eines Zwischengefässes mit offenen Bodenausgüssen, die vor dem Angiessen durch unter dem Einfluss der Stahlschmelze aufschmelzbare Materialien verschlossen werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei Mehrstranganlagen zum Giessen von Knüppeln oder Vorblöcken ist es bekannt, Zwischengefässe mit offenen, d. h.
nicht regulierbaren Bodenausgüssen zu verwenden und die Bodenausgüsse vor dem Angiessen durch entfernbare Materialien zu verschliessen.
In der Praxis hat sich das Einbringen einer Asbestschnur in die Ausgussöffnung bewährt und ein zusätzliches Aufbringen von Cromitsand. Allerdings können sich bei dieser Technik Schwierigkeiten, besonders bei hohem FeO-Gehalt im Cromitsand, ergeben, da es beim Einfliessen des Stahles zu einer Sinterung kommt. Dieses gesinterte Material ist schwierig wegzubrennen. Insbesondere besteht auch die Gefahr, dass durch Verwendung von Sauerstofflanzen die Ausgussöffnung (z. B.
Zirkonoxyd, Zirkonsilikat) beschädigt wird, d. h. der Durchflussquerschnitt wird durch das Brennen unzulässig oder einseitig erweitert, so dass bei diesen ungeregelten Ausgüssen mehr Stahl als erwünscht durchfliesst bzw. die gewünschte Giessgeschwindigkeit nicht eingestellt werden kann oder schlecht geformte Giessstrahle entstehen.
Die Vorbereitung der verschlossenen Bodenausgüsse ist für die Bedienungsmannschaft insofern unangenehm, als die Asbestschnur am tiefliegenden Zwischengefäss von unten in die vorgewärmte Ausgussöffnung eingebracht werden muss.
Es ist auch der Vorschlag bekanntgeworden, die Ausguss öffnungen durch aufschmelzbare Materialien zu verschliessen, die unter dem Einfluss der einströmenden Metallschmelze die Ausgussöffnungen freigeben. In der Praxis hat man für diesen Zweck Stahlscheiben eingesetzt. Es ist auch schon der Vorschlag gemacht worden, Verschlusskörper aus einem aufschmelzbaren Material zu verwenden, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als der vergossene Stahl. So wurde Blei als Material für einen Verschlusskörper als vorteilhaft herausgestellt.
Für das gattungsgemässe Angiessen mit mehreren Strängen ergeben sich aus dem verhältnismässig langen Zwischengefäss besondere Probleme. Die Stahlschmelze muss von der Eintrittsstelle des Giessstrahles in das Zwischengefäss bis zu den Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand zur Eintrittsstelle einen relativ langen Weg zurücklegen. Dadurch, sowie durch die verstärkte Kühlwirkung an den Ecken des Zwischenbehälters, besonders bei nicht vorgewärmtem, kühlt die Stahlschmelze stark ab, so dass die Gefahr besteht, dass die Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand unmittelbar nach dem Eingiessen zufrieren oder gar nicht aufgehen. Zumindest zu Beginn des Angiessens soll daher möglichst viel Stahlschmelze zu den Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand gelangen und ausserdem sollen diese Ausgussöffnungen schnell geöffnet werden, damit der Stahl in Bewegung bleibt.
Um diese Forderungen zu erfüllen, sollen die innenliegenden Ausgussöffnungen eine gewisse Zeitspanne geschlossen gehalten werden, und es hat sich in der Praxis eingebürgert, die durch Asbestschnüre und Cromitsand verschlossenen Ausgussöffnungen der Reihe nach gezielt von aussen nach innen zu öffnen. Die eingangs geschilderten Nachteile, z. B. notwendiges Sauerstoffbrennen, Verletzungsmöglichkeit der Ausguss öffnungen, werden dabei in Kauf genommen.
Um Bedienungspersonal einzusparen, werden Mehrstranganlagen automatisch ausgefahren, d.h. eine Badspiegelkontrolle bringt die Ausziehaggregate in Funktion, sobald eine bestimmte Badspiegelhöhe in den Kokillen erreicht ist. Zeitweise auftretende betriebliche Störungen im Stahlzufluss, z. B.
streuende Giessstrahle usw., bedingen aber ein Überwachen des Angiessens, was das Einsparen von Personal nur begrenzt ermöglicht.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, das beim Angiessen mit mindestens zwei Strängen unter Verwendung eines Zwischengefässes mit offenen Bodenausgüssen eine einstellbare Öffnungsfolge der Ausgussöffnungen ermöglicht, wobei das Sauerstoffbrennen nach Möglichkeit entfallen soll. Es soll ein bequemes Arbeiten beim Verschliessen der Düsen gewährleistet sein, nach Möglichkeit eine kurze Vorbereitungszeit, ohne dass es beim Angiessen zu Schwierigkeiten kommt, insbesondere im Bereich der Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand zur Eintrittsstelle des Giessstrahles. Im weiteren soll beim automatischen Angiessen Übenvachungspersonal eingespart werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass über die Länge des Zwischengefässes die Bodenausguss
öffnungen durch voneinander qualitativ ungerschiedliche Materialien verschlossen werden mit der Massgabe, dass mit zunehmendem Abstand der Bodenausgussöffnungen von der Eintrittsstelle des Giessstrahles in das Zwischengefäss die Bodenausgussöffnungen durch jeweils leichter aufschmelzbare Materialien verschlossen werden.
Vorzugsweise werden die grösseren Abstand von der Ein trittsstelle des Giessstrahles aufweisenden Bodenausgussöffnungen durch exotherm reagierende Metalle und/oder Metall Legierungen verschlossen.
Als exotherm reagierende Metalle und/oder Metall-Legierungen eignen sich körnige Ferro-Legierungen, z. B. Fe-Si. Für die Körnigkeit empfehlen sich Korngrössen von 5 bis 12 mm.
Besonders vorteilhaft ist es, die den grössten Abstand zur Eintrittsstelle des Giessstrahles aufweisenden Ausgussöffnungen durch Aluminium zu verschliessen. Das Aluminium kann in beliebiger Form eingebracht werden, da es sehr stark exotherm reagiert. Besonders bewährt hat sich aber eine Scheibe, die nach Art einer Spirale aus Aluminiumdraht gewickelt ist, wobei em Aluminiumdraht-Durchmesser mit 2 bis 5 mm besonders geeignet ist.
Die Menge der in die Ausgussöffnungen eingesetzten unterschiedlichen Materialien richtet sich nach Massgabe der Giesstemperatur. Je höher die Temperatur bzw. je tiefer über Liquidus, umso mehr Verschlussmaterial bzw. mehr exothermes Verschlussmaterial muss in die Ausgussöffnung gesetzt werden.
Für die genannten Aluminiumdrahtspiralen hat es sich z. B.
bewährt, zwei bis fünf Spiralen im Oberteil der Ausgussöffnungen bzw. auf der Ausgussöffnung anzuordnen.
Als qualitativ unterschiedliches Material für die mit kleinerem Abstand zur Eintrittsstelle gelegenen Ausgussöffnungen empfiehlt sich mit kürzer werdender Entfernung z. B. eine Ferrolegierung, die noch exotherm reagieren kann, wie z. B.
Fe-Si, während für die in kleinstem Abstand zur Eintrittsstelle liegenden Ausgussöffnungen zweckmässigerweise Stahlscheiben verwendet werden können. Je nach Temperatur der Stahlschmelze werden z. B. drei bis sechs derartiger Stahlscheiben je mit einer Dicke von vorzugsweise 1-3 mm übereinander auf der innenliegenden Ausgussöffnung angeordnet. Der Einsatz aufschmelzbarer Stahlscheiben für den Verschluss von Ausgussöffnungen ist an sich bekannt.
Für das gezielte Angiessen der einzelnen Ausgussöffnungen ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich auf die vorgenannten Materialien Ca-Si aufgestreut wird. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, auf die verschlossene Ausgussöffnung zusätzlich 250-750 g Ca-Si aufzustreuen. Zusätzlich kann in an sich bekannter Weise Ca-Si auf die übrige Bodenfläche des Zwischengefässes verteilt werden.
Zur Aufheizung der Schmelze ist die Anordnung von Ca Si auf den Boden des Zwischengefässes - den Bereich der Ausgussöffnungen ausdrücklich ausgenommen - bekannt. Für die vorliegende Erfindung ist es dagegen wesentlich, dass eine grössere Menge von Ca-Si auf der Ausgussöffnung selbst an geordnet ist, besonders bei nicht vorgewärmten Zwischen gefässen, da dies für die zeitlich gut abgestimmte Öffnung der einzelnen Ausgussöffnungen förderlich ist und ein Eindringen von kaltem Stahl in die Öffnungen vermieden wird.
Im Bereich der mit Aluminium verschlossenen Ausguss öffnungen bewirkt das Ca-Si zwar eine Aufheizung, gleichzeitig wird aber ein zu früh es Öffnen der Ausgussöffnung ver hindert, da Ca-Si nicht so exotherm reagiert wie Al oder Mg.
Das Ca-Si hat im Rahmen der erfindungsgemässen Lehre eine aufheizende und verzögernde Wirkung, so dass die Ausguss öffnungen mit grösstem Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles frühestens nach 30 sec, vorzugsweise um 40 sec, nach Beginn des Eingiessens öffnen.
Beim erfindungsgemässen Verfahren kann der Zwischenbehälter vorgeheizt werden. Besondere Vorteile bietet das erfindungsgemässe Verfahren aber, wenn der Zwischenbehälter ohne Vorwärmung verwendet werden kann. Es kann also ein kalter Zwischenbehälter eingesetzt werden. Werden sich die Angiess-Schwierigkeiten im Bereich der Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand -selbst bei vorgewärmtem Zwischengefäss - vor Augen gehalten, so ist dies eine wesentliche Erleichterung.
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Zwischengefäss benötigt, bei dem die Bodenausgussöffnungen mit dem kleinsten Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles in das Zwischengefäss durch schwer aufschmelzbare Metalle und die mit zunehmendem Abstand von der Eintrittsstelle angeordneten Bodenausgüsse durch jeweils leichter aufschmelzbare Metalle verschlossen sind.
Besonders vorteilhaft ist zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ein Zwischengefäss, bei dem über die Länge des Zwischengefässes gesehen die den grössten Abstand aufweisenden Ausgussöffnungen durch Aluminium verschlossen sind. Zweckmässigerweise ist der Al-Verschluss durch Ca-Si, insbesondere in Mengen von 250 bis 750 g/Ausgussöffnung, bedeckt. Bei einer 4-Strang-Anlage sind die beiden innenliegenden Ausgussöffnungen zweckmässigerweise durch körnige Ferro-Legierungen oder durch Stahlplättchen bedeckt. Für eine 6-Stranggiessanlage ist ein Zwischengefäss geeignet, bei dem die beiden innenliegenden Ausgüsse mit Stahlplättchen und die jeweils zwischen der Ausgussöffnung mit dem grössten Abstand und der innenliegenden Ausgussöffnung befindliche Ausgussöffnung durch Ferro-Legierungen, insbesondere Fe-Si, verschlossen ist.
In beiden Fällen wird es bevorzugt, wenn auf den eigentlichen Verschluss zusätzlich 250-750 g Ca-Si aufgestreut werden.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemässen Lösung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Von einer Mehrzahl von Ausgussöffnungen lassen sich je nach Abstand zur Eintrittsstelle des Giessstrahles die einzelnen Ausgussöffnungen zu relativ genauen Zeitpunkten öffnen, da die unterschiedliche Qualität und/oder Quantität der Verschlusskörper gut gegeneinander abgegrenzte Verschlusszeiten gewährleisten. Insbesondere wird eine allzu grosse Abkühlung der Stahlschmelze im Bereich der Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles vermieden. Der Al-Verschluss, insbesondere Aluminium in Verbindung mit dem aufgestreuten Ca-Si, gewährleistet, dass der Sauerstoffbrenner nur noch in seltenen Fällen eingesetzt werden muss, so dass die Verletzungswahrscheinlichkeit der Ausgussöffnungen erheblich verringert wird.
Unerwünschte Durchflussmengen und schlecht geformte Giessstrahle sind Ausnahmen. Die Vorbereitungszeit wird verkürzt, so dass es im Falle vorgeheizter Zwischengefässe möglich ist, das Zwischengefäss erst kurz vor dem Angiessen in die Giessposition zu bewegen. Die Vorbereitung ist bequem. Es ist sogar möglich, nicht vorgewärmte Zwischengefässe zu verwenden. Beim automatischen Angiessen genügt eine Überwachungsperson, da die Öffnungszeiten der Ausgussöffnungen gestaffelt erfolten können.
Nachfolgend wird ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Hälfte eines Zwischengefässes einer Knüppel-Stranggiessanlage mit 6 Strängen kurz nach dem Angiessen und
Fig. 2 im Ausschnitt und im vergrösserten Massstab eine Ausführungsform der Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles.
Fig. l zeigt die linke Hälfte eines symmetrischen Zwischengefässes 10 einer Stranggiessanlage mit sechs Strängen, das über die Länge verteilt sechs Bodenausgüsse aufweist. Mittig zwischen den beiden innenliegenden Bodenausgüssen 3 in Richtung zur hinteren Längswand des Zwischengefässes 10 versetzt, befindet sich der Giessstrahl 7 einer Pfanne 5. Bodenausgussöffnungen 1 weisen den grössten Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles 7 auf. Die beiden innenliegenden Bodenausgussöffnungen 3 verfügen über den kleinsten Abstand von der Eintrittsstelle des Giessstrahles 7, während Bodenausgussöffnungen 2 zwischen den Bodenausgussöffnungen 3 mit dem kleinsten Abstand und den Bodenausgussöffnungen 1 mit dem grössten Abstand liegen.
Der Giessstrahl 7 füllt das Zwischengefäss 10 mit Stahlschmelze 17 bis zu einer Füllhöhe 6, die etwa 1/3 der normalen Füllhöhe entspricht, bis die Schmelze 17 das die Bodenausgussöffnungen 1 gegen über den Öffnungen 2 und 3 qualitativ und mengenmässig bzw. quantitativ unterschiedlich verschliessende Material aufgeschmolzen hat und durch die Öffnungen 1 in Form von Giessstrahlen 8 austreten kann. Jeder Giessstrahl 8 fällt in eine nicht gezeigte Durchlaufkokille. Die weiter innen liegenden Bodenausgussöffnungen 2 und 3 sind noch verschlossen.
Die Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform für eine der Ausgussöffnungen l mit dem grössten Abstand zur Eintrittsstelle, mit einem Austrittsdurchmesser von 25 mm, deren oberer konischer Teil 11 zunächst durch vier Spiralen aus exotherm reagierendem Aluminium verschlossen ist. Die Al Spiralen 12 sind scheibenförmig aus einem Draht von etwa 4 mm Durchmesser gewickelt, wobei entsprechend dem konischen Verlauf des oberen Teiles 11 der Bodenausgussöffnung 1 der Durchmesser der übereinanderliegenden Spiralen von 30 bis auf 35 mm zunimmt. Das Aluminium kann aber auch in anderer Form eingebracht werden. Auf die oberste Spirale sind etwa 500 Körner 18 aus Ca-Si der Kornfraktion 5-12 mm aufgestreut, die auch, wie das Al, desoxydierend wirken.
Aus Fig. list ferner das aufschmelzbare Verschlussmaterial der einen mit der Öffnung 1 grössenmässig identischen Bodenausgussöffnung 2 ersichtlich, die einen kleineren Abstand zur Eintrittsstelle aufweist. Der obere Teil 11 der Ausguss öffnung 2 wird durch handelsübliche Körner aus Fe-Si der Fraktion 5-20 mm (75 Ges. % Si) verschlossen. Damit keine Körner durch die Öffnung hindurchfallen, wird ein Halteplättchen irgendwelcher Art, z. B. eine Spirale 12, in die Bodenausgussöffnung eingelegt.
Fig. 1 zeigt weiterhin die eine der Bodenausgussöffnungen 3 mit dem kleinsten Abstand von der Eintrittsstelle, wobei der obere Teil der innenliegenden Bodenausgussöffnungen 3 von unten nach oben zunächst durch vier Stahlscheiben 14 verschlossen ist. Die Stahlscheiben 14 haben einen Durchmesser von 30-35 mm und eine Dicke von 1,5-2 mm. Auf die oberste Stahlscheibe ist körniges Fe-Si 13 aufgestreut, wie es für die
Bodenausgussöffnungen 2 verwendet wird. Anstelle von Fe-Si kann auch Ca-Si verwendet werden, wenn eine frühzeitige Öffnung der Bodenausgussöffnungen 3 gewünscht ist; Ca-Si reagiert exothermer.
Im vorgesehenen Beispiel öffnen sich die Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand zur Eintrittsstelle des Giessstrahles 1 etwa 50-70 sec nach dem Öffnen des Pfannenstopfens. Die Bodenausgussöffnungen 2 öffnen sich 100-500 sec und die innenliegenden Bodenausgussöffnungen 3 als letzte 3-5 min nach dem Öffnen des Pfannenstopfens. Je nach der zugegebenen Menge der unterschiedlichen Materialien können die Zeitspannen variiert werden und auf die Giesstemperatur abgestimmt werden. Allgemein hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn bei einer Stranggiessanlage mit vier oder mehr Strängen für die innenliegenden Ausgussöffnungen eine Öffnungszeit zwischen 3 und 6 min, und für die Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand zur Eintrittsstelle des Giessstrahles eine Öffnungszeit im Bereich zwischen 40 sec und 2 min, insbesondere 40 sec bis < 100 sec, gewählt wird.
Eine wesentliche Voraussetzung zur Einhaltung dieser Öffnungszeiten ist die Verwendung stark exothermer Materialien, wie Al, für die Ausgussöffnungen mit dem grössten Abstand.
Im gezeichneten Beispiel befindet sich der aus der Pfanne 5 kommende Giessstrahl 7 in der Mitte des Zwischengefässes.
Die Erfindung kann auch bei einer Zweistranganlage mit seitlichem Einguss des Giessstrahles 7 in das Zwischengefäss Anwendung finden.
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PATENT CLAIMS
1. Method for casting on a continuous casting plant for steel with at least two strands, using an intermediate vessel with open floor spouts, which are closed before casting by materials that can be melted under the influence of the molten steel, characterized in that the bottom pouring openings are separated from one another over the length of the intermediate vessel Qualitatively different materials are closed with the proviso that with increasing distance from the bottom pouring openings from the point of entry of the pouring jet into the intermediate vessel, the bottom pouring openings are closed by materials that are easier to melt.
2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of different materials for the respective bottom pouring opening is selected in accordance with the casting temperature.
3. The method according to claim 1, characterized in that the larger distance from the pouring jet having bottom pouring openings are closed by exothermic metals and / or metal alloys.
4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that Ca-Si is sprinkled onto the closed bottom pouring openings.
5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that is cast without preheating the intermediate container.
6. intermediate vessel for performing the method according to any one of claims 1-4, characterized in that the bottom pouring openings (3) with the smallest distance from the entry point of the pouring jet (7) into the intermediate vessel (10) by metals (14) which are difficult to melt the floor spouts (2, 1), which are arranged at an increasing distance from the entry point, are closed by metals (13 and 12) that are easier to melt.
7. intermediate vessel according to claim 6, characterized in that the easily meltable metal (12) is aluminum.
8. intermediate vessel in a 6-strand casting plant according to claim 6 or 7, characterized in that the two inner pouring openings (3) by steel discs (14) and between the pouring openings (1) with the greatest distance and the inner pouring openings (3) Spout openings (2) are closed by granular ferro alloys (13).
The invention relates to a method for casting a continuous casting plant for steel with at least two strands, using an intermediate vessel with open bottom outlets, which are closed before casting by materials that can be melted under the influence of the steel melt, and a device for carrying out the method.
In multi-strand systems for casting billets or blooms, it is known to use intermediate vessels with open, ie. H.
to use non-adjustable floor spouts and to seal the floor spouts with removable materials before pouring on.
In practice, the insertion of an asbestos cord into the pouring opening and an additional application of Cromite sand have proven their worth. However, difficulties can arise with this technique, especially with a high FeO content in the Cromite sand, since sintering occurs when the steel flows in. This sintered material is difficult to burn away. In particular, there is also the risk that the spout opening (e.g.
Zirconium oxide, zirconium silicate) is damaged, d. H. the flow cross-section is inadmissible or expanded on one side due to the firing, so that with these uncontrolled spouts, more steel flows through than desired, the desired casting speed cannot be set or poorly shaped pouring jets occur.
The preparation of the closed floor spouts is uncomfortable for the operating team inasmuch as the asbestos cord on the deep-lying intermediate vessel has to be inserted into the preheated pouring opening from below.
It has also become known the proposal to close the spout openings by means of fusible materials which open the spout openings under the influence of the incoming molten metal. In practice, steel disks have been used for this purpose. The proposal has also already been made to use closure bodies made of a reflowable material that has a lower melting point than the cast steel. Lead has been found to be advantageous as a material for a closure body.
For the generic casting with several strands, the relatively long intermediate vessel poses particular problems. The molten steel must travel a relatively long way from the point of entry of the pouring jet into the tundish to the pouring openings with the greatest distance from the point of entry. As a result of this, as well as the increased cooling effect at the corners of the intermediate container, especially when it is not preheated, the molten steel cools down considerably, so that there is a risk that the pouring openings with the greatest distance freeze up immediately after pouring in or not at all. At least at the beginning of the pouring process, as much steel melt as possible should get to the pouring openings with the greatest distance and these pouring openings should also be opened quickly so that the steel remains in motion.
In order to meet these requirements, the internal pouring openings should be kept closed for a certain period of time, and it has become common practice to open the pouring openings closed by asbestos cords and Cromite sand in a targeted manner from the outside inwards. The disadvantages described above, for. B. necessary oxygen burning, possibility of injury to the spout openings are accepted.
In order to save operating personnel, multiple line systems are automatically extended, i.e. a bath level control brings the pull-out units into operation as soon as a certain bath level is reached in the molds. Intermittent operational disruptions in the steel inflow, e.g. B.
scattering pouring streams etc., however, require monitoring of the sprue, which only saves personnel to a limited extent.
Proceeding from this, the present invention is based on the object of developing a method and a device for carrying out the method which, when cast on with at least two strands using an intermediate vessel with open base spouts, enables an adjustable opening sequence of the pouring openings, the oxygen burning being to be avoided as far as possible . Comfortable work should be ensured when closing the nozzles, if possible a short preparation time, without any difficulties during pouring, especially in the area of the pouring openings with the greatest distance from the entry point of the pouring jet. Furthermore, training personnel should be saved in the automatic pouring.
This object is achieved according to the invention in that the bottom spout extends over the length of the intermediate vessel
Openings are closed by materials that are qualitatively different from one another, with the proviso that with increasing distance from the bottom pouring openings from the point of entry of the pouring jet into the intermediate vessel, the bottom pouring openings are closed by materials that are easier to melt.
Preferably, the larger distance from the point of entry of the pouring jet having bottom pouring openings are closed by exothermic metals and / or metal alloys.
As exothermic metals and / or metal alloys are granular ferro-alloys such. B. Fe-Si. Grain sizes of 5 to 12 mm are recommended for the granularity.
It is particularly advantageous to close the pouring openings, which have the greatest distance from the entry point of the pouring jet, with aluminum. The aluminum can be introduced in any form as it reacts very strongly exothermically. However, a disk which is wound in the manner of a spiral of aluminum wire has proven particularly useful, with an aluminum wire diameter of 2 to 5 mm being particularly suitable.
The amount of different materials used in the pouring openings depends on the pouring temperature. The higher the temperature or the lower above the liquidus, the more closure material or more exothermic closure material must be placed in the pouring opening.
For the aluminum wire spirals mentioned, it has z. B.
proven to arrange two to five spirals in the upper part of the pouring openings or on the pouring opening.
As a qualitatively different material for the spout openings located at a smaller distance from the entry point, it is advisable with a shorter distance, for. B. a ferro alloy that can react exothermically, such as. B.
Fe-Si, while steel disks can expediently be used for the spout openings located at the smallest distance from the entry point. Depending on the temperature of the molten steel, z. B. three to six such steel discs each with a thickness of preferably 1-3 mm one above the other on the inner pouring spout. The use of meltable steel disks for closing pouring spouts is known per se.
For the targeted pouring of the individual pouring openings, it is advantageous if the aforementioned materials are additionally sprinkled with Ca-Si. It has proven to be advantageous to sprinkle an additional 250-750 g Ca-Si on the closed pouring opening. In addition, Ca-Si can be distributed over the remaining bottom surface of the intermediate vessel in a manner known per se.
To heat the melt, the arrangement of Ca Si on the bottom of the intermediate vessel - the region of the pouring openings is expressly excluded - is known. For the present invention, on the other hand, it is essential that a larger amount of Ca-Si is arranged on the pouring opening itself, especially in the case of non-preheated intermediate vessels, since this is conducive to the well-timed opening of the individual pouring openings and the penetration of cold Steel is avoided in the openings.
In the area of the spout openings sealed with aluminum, the Ca-Si causes heating, but at the same time it prevents the spout opening too early, since Ca-Si does not react as exothermically as Al or Mg.
Within the framework of the teaching according to the invention, the Ca-Si has a heating and retarding effect, so that the pouring openings at the greatest distance from the entry point of the pouring jet open at the earliest after 30 seconds, preferably by 40 seconds, after the start of pouring.
In the method according to the invention, the intermediate container can be preheated. However, the method according to the invention offers particular advantages if the intermediate container can be used without preheating. A cold intermediate container can therefore be used. If the pouring difficulties in the area of the pouring openings with the greatest distance - even with a preheated intermediate vessel - are kept in mind, this is a significant relief.
To carry out the method, an intermediate vessel is required in which the bottom pouring openings are closed with the smallest distance from the point of entry of the pouring jet into the intermediate vessel by metals that are difficult to melt and the bottom spouts arranged with increasing distance from the entry point are each closed by metals that are easier to melt.
An intermediate vessel is particularly advantageous for carrying out the aforementioned method, in which the spout openings, which have the greatest distance, are sealed by aluminum over the length of the intermediate vessel. The Al closure is expediently covered by Ca-Si, in particular in amounts of 250 to 750 g / pouring opening. In a 4-line system, the two internal pouring openings are expediently covered by granular ferro-alloys or by steel plates. An intermediate vessel is suitable for a 6-strand caster, in which the two inner spouts are sealed with steel plates and the spout between the spout with the greatest distance and the inner spout is closed with ferro-alloys, especially Fe-Si.
In both cases it is preferred if an additional 250-750 g Ca-Si are sprinkled onto the actual closure.
The particular advantages of the solution according to the invention can be summarized as follows:
Depending on the distance to the point of entry of the pouring jet, the individual pouring openings can be opened from a plurality of pouring openings at relatively precise times, since the different quality and / or quantity of the closure bodies ensure well-defined closure times. In particular, excessive cooling of the steel melt in the region of the pouring openings with the greatest distance from the point of entry of the pouring jet is avoided. The Al closure, in particular aluminum in connection with the scattered Ca-Si, ensures that the oxygen burner only has to be used in rare cases, so that the probability of injury to the pouring spouts is considerably reduced.
Unwanted flow rates and poorly shaped pouring jets are exceptions. The preparation time is shortened so that in the case of preheated intermediate vessels it is possible to move the intermediate vessel into the pouring position just before casting. Preparation is easy. It is even possible to use non-preheated intermediate vessels. With automatic pouring, one monitor is sufficient, as the opening times of the pouring spouts can be staggered.
An example of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to figures.
Show it:
Fig. 1 shows a partial longitudinal section through half of an intermediate vessel of a billet continuous casting plant with 6 strands shortly after casting and
Fig. 2 in detail and on an enlarged scale an embodiment of the pouring openings with the greatest distance from the entry point of the pouring jet.
Fig. L shows the left half of a symmetrical intermediate vessel 10 of a continuous casting plant with six strands, which has six floor spouts distributed over the length. The pouring jet 7 of a pan 5 is located in the middle between the two inner floor spouts 3 in the direction of the rear longitudinal wall of the intermediate vessel 10. Bottom pouring openings 1 are at the greatest distance from the entry point of the pouring jet 7. The two inner bottom pouring openings 3 are at the smallest distance from the entry point of the pouring jet 7, while bottom pouring openings 2 lie between the bottom pouring openings 3 with the smallest distance and the bottom pouring openings 1 with the greatest distance.
The pouring jet 7 fills the intermediate vessel 10 with molten steel 17 to a fill level 6, which corresponds to approximately 1/3 of the normal fill level, until the melt 17 closes the material from the bottom pouring openings 1 with respect to the openings 2 and 3 in terms of quantity and quantity or quantity has melted and can exit through the openings 1 in the form of pouring streams 8. Each pouring jet 8 falls into a continuous mold, not shown. Bottom pouring holes 2 and 3, which are located further inside, are still closed.
FIG. 2 shows an advantageous embodiment for one of the pouring openings 1 with the greatest distance from the entry point, with an outlet diameter of 25 mm, the upper conical part 11 of which is initially closed by four spirals made of exothermic aluminum. The Al spirals 12 are wound in disc form from a wire of approximately 4 mm in diameter, the diameter of the spirals lying one above the other increasing from 30 to 35 mm in accordance with the conical shape of the upper part 11 of the bottom pouring opening 1. The aluminum can also be introduced in another form. About 500 grains 18 of Ca-Si of the grain fraction 5-12 mm are sprinkled on the uppermost spiral, which, like the Al, also have a deoxidizing effect.
FIG. 1 also shows the meltable closure material of the bottom pouring opening 2, which is identical in size to the opening 1 and has a smaller distance from the entry point. The upper part 11 of the pouring opening 2 is closed by commercially available Fe-Si grains of the fraction 5-20 mm (75 total% Si). So that no grains fall through the opening, a holding plate of any kind, e.g. B. a spiral 12, inserted into the bottom pouring opening.
1 also shows one of the bottom pouring openings 3 with the smallest distance from the entry point, the upper part of the inside bottom pouring openings 3 being initially closed from bottom to top by four steel disks 14. The steel discs 14 have a diameter of 30-35 mm and a thickness of 1.5-2 mm. Grainy Fe-Si 13 is sprinkled on the uppermost steel disc, as is the case for
Bottom pouring holes 2 is used. Instead of Fe-Si, Ca-Si can also be used if an early opening of the bottom pouring openings 3 is desired; Ca-Si reacts more exothermically.
In the example provided, the pouring openings with the greatest distance from the entry point of the pouring jet 1 open about 50-70 seconds after the pan stopper has been opened. The bottom pouring openings 2 open 100-500 sec and the inside bottom pouring openings 3 as the last 3-5 minutes after opening the pan stopper. Depending on the amount of different materials added, the time periods can be varied and matched to the casting temperature. In general, it has proven to be expedient if, in the case of a continuous caster with four or more strands, an opening time between 3 and 6 minutes for the internal pouring openings, and an opening time in the range between 40 seconds and 2 for the pouring openings with the greatest distance from the entry point of the pouring jet min, in particular 40 sec to <100 sec, is selected.
An essential prerequisite for complying with these opening times is the use of strongly exothermic materials, such as Al, for the spout openings with the greatest distance.
In the example shown, the pouring jet 7 coming from the pan 5 is in the middle of the intermediate vessel.
The invention can also be used in a double-strand system with the pouring of the pouring jet 7 into the intermediate vessel.