CH624863A5

CH624863A5 - Method for preventing the accumulation of oxidic inclusions during the casting of deoxidised steels

Info

Publication number: CH624863A5
Application number: CH1014477A
Authority: CH
Inventors: Eugene Aloysius Golas; Shri Nath Singh
Original assignee: Uss Eng & Consult
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1981-08-31
Also published as: SE451000B; GB1592554A; JPS5342143A; NZ184879A; PL200349A1; PH14710A; YU42156B; FI772454A; CA1082421A; NO152677C; DE2737123C2; NL183440B; CS222155B2; FR2361963A1; FI61139B; PT66906B; GR71863B; BR7705415A; NL7708942A; FI61139C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff in Anspruch 1 erläuterten Art. The invention relates to a method of the type explained in the preamble of claim 1.

Bei der Herstellung von Stahlerzeugnissen, wie Knüppeln, Brammen und Platinen mit Hilfe des Stranggiessens wird schmelzflüssiger Stahl vom Boden eines Giessgefässes, wie einer Giesspfanne od.dgl., welche oberhalb der Stranggusskokille angeordnet ist, in diese Kokille abgegossen. Zur Steuerung der Erzeugnisqualität ist es erforderlich, dass der Spiegel oder die Füllhöhe des schmelzflüssigen Metalls in der Kokille im wesentlichen konstant gehalten wird. Aus diesem Grunde ist es üblich, eine Messdüse in den Giessweg zwischen der Giesspfanne und der Kokille einzufügen. Derartige Messdüsen sind üblicherweise austauschbar im Boden des Giessgefässes angeordnet und bestehen aus einer Bohrung, deren oberer Abschnitt entweder mit einer sich kegelförmig verjüngenden oder sphärisch gestalteten Wandung versehen ist, welche an ihrem Boden als den Durchfluss begrenzende Blendenöffnung ausgebildet ist, deren Durchmesser so gewählt ist, dass die angestrebte Menge an Schmelze in die Kokille oder Form gelangt. In the production of steel products such as billets, slabs and blanks with the help of continuous casting, molten steel is poured into this mold from the bottom of a casting vessel, such as a ladle or the like, which is arranged above the continuous casting mold. To control the product quality, it is necessary that the level or the fill level of the molten metal in the mold is kept essentially constant. For this reason, it is common to insert a measuring nozzle in the pouring path between the pouring ladle and the mold. Such measuring nozzles are usually arranged interchangeably in the bottom of the casting vessel and consist of a bore, the upper section of which is provided either with a conically tapering or spherically shaped wall, which is designed at its bottom as an orifice opening limiting the flow, the diameter of which is selected such that that the desired amount of melt gets into the mold or mold.

Beim Stranggiessen von mit Aluminium, Magnesium, Titan oder Seltenerdverbindungen desoxidierten Stählen, die gemeinschaftlich im folgenden als «aluminium-beruhigte Stähle» bezeichnet werden, besteht die Neigung, dass Tonerde oder andere feuerfeste oxidische Einschlüsse mit mikroskopischen Abmessungen sich in dem die Messdüse durchsetzenden Giesspfad ansammeln. Diese Einschlüsse akkumulieren in der Durchflussblende, was zu einer Verengung der Durchflussöffnung führt, die den Giessvorgang störend beeinträchtigt. So muss zwecks Aufrechterhaltung der Füllhöhe in der Kokille die Abziehgeschwindigkeit verändert werden und ist schliesslich das Auswechseln der Blende erforderlich, wenn die Verengung derselben zu stark geworden ist. Ist die Düse im Giess-gefäss befestigt, so muss das Stranggiessen unterbrochen werden, um die Düse auszuwechseln. Bildet die Düse einen Teil eines Absperrschiebers, so müssen während des Abgiessens eines einzigen Gussstranges mehrere Düsen ausgewechselt werden. In the continuous casting of steels deoxidized with aluminum, magnesium, titanium or rare earth compounds, which are collectively referred to below as “aluminum-calming steels”, there is a tendency for alumina or other refractory oxidic inclusions with microscopic dimensions to accumulate in the casting path passing through the measuring nozzle . These inclusions accumulate in the flow orifice, which leads to a narrowing of the flow opening, which interferes with the pouring process. In order to maintain the filling level in the mold, the pull-off speed has to be changed and, finally, the cover has to be replaced if the constriction has become too strong. If the nozzle is fixed in the watering vessel, the continuous casting must be interrupted in order to replace the nozzle. If the nozzle forms part of a gate valve, several nozzles have to be replaced during the casting of a single cast strand.

Das Problem stellt sich besonders deutlich bei Anlagen mit geringer Produktionskapazität, d.h. bei solchen, in denen der Gussbetrieb die Verwendung von Messdüsen mit Blendenöffnungen von weniger als 25,4 mm Durchmesser erfordern. Wegen der raschen Zerstörung der kleindimensionierten Blendenöffnungen und der daraus resultierenden häufigen Notwendigkeit, die Düsen auszutauschen, ist bei solchen Anlagen die Erzeugung von Aluminiumberuhigten Stahlerzeugnissen mit Hilfe des Stranggussverfahrens nicht auf wirtschaftlich praktizierbarer Basis möglich. The problem is particularly evident in systems with low production capacity, i.e. for those in which the casting operation requires the use of measuring nozzles with apertures of less than 25.4 mm in diameter. Because of the rapid destruction of the small-sized orifices and the resultant frequent need to replace the nozzles, the production of aluminum-calmed steel products using the continuous casting process is not possible on an economically feasible basis in such systems.

Man hat Überlegungen angestellt, die genannte Schwierigkeit dadurch zu überwinden, dass eine dünne Scheibe, die die Durchflusskontrollblende enthält, in den Boden der Giessöff-nung des Giessgefässes zementiert wird. Eine derartige und als «Waffeldüse» bekannte Vorrichtung ist in der japanischen Pa5 Consideration has been given to overcoming the above-mentioned difficulty by cementing a thin disc, which contains the flow control orifice, into the bottom of the pouring opening of the pouring vessel. Such a device, known as a “wafer nozzle”, is known in Japanese Pa5

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tentveröffentlichung 92 226 73 beschrieben und dargestellt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Waffeldüsen aus verschiedenen Gründen nicht geeignet sind, um das anstehende Problem völlig zu lösen. Erstens sind diese Vorrichtungen, die üblicherweise aus einem Feuerfestmaterial grösserer Dichte als das umgebende Feuerfestmaterial der Gefässauskleidung bestehen, rasch wegen der auf sie einwirkenden hohen Wärmebeanspruchungen beschädigt. Zweitens wird der Metallfluss durch diese Düsen häufig gestört, was prinzipiell als die Folge turbulenter Strömungen innerhalb des im Giessgefäss enthaltenen Schmelzbades anzusehen ist, wodurch eine Instabilität des durch die Blendenöffnung strömenden Flusses herbeigeführt wird, in deren Verlauf der austretende Strom aufbricht. Ein instabil strömender Fluss gibt Anlass, wenn auch in gegenüber herkömmlichen Einrichtungen verringertem Ausmasse, zur Agglomeration von Einschlüssen in der Düse. Ausserdem beinhalten diese beiden Eigenschaften die Gefahr einer Metall-oxidation infolge einer vergrösserten Angriffsfläche für Luft. tent publication 92 226 73 described and shown. However, it has been found that, for various reasons, these waffle nozzles are not suitable for completely solving the problem at hand. First, these devices, which are usually made of a refractory material of greater density than the surrounding refractory material of the vessel lining, are quickly damaged due to the high thermal stresses acting on them. Secondly, the metal flow through these nozzles is frequently disturbed, which in principle can be seen as the consequence of turbulent flows within the melting bath contained in the casting vessel, which causes instability in the flow flowing through the orifice opening, in the course of which the escaping stream breaks up. An unstable flow gives rise, albeit to a smaller extent than conventional devices, to agglomeration of inclusions in the nozzle. In addition, these two properties involve the risk of metal oxidation as a result of an enlarged area of attack for air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem beim Vergiessen von desoxidierten Stählen eine Ansammlung oxidischer Einschlüsse im Giesspfad eines Giessgefässes verhindert werden kann. The invention is based on the object of demonstrating a method with which the accumulation of oxidic inclusions in the pouring path of a pouring vessel can be prevented when casting deoxidized steels.

Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung gelöst. The object is achieved by the invention specified in the main claim.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird der Fluss des-oxidierter Stähle, wie z.B. aluminium-beruhigter Stähle, durch einen Strömungskanal bestimmter Gestalt so gesteuert, dass das Agglomerieren oxidischer Einschlüsse in der in dem Strömungsdurchtritt angeordneten Blendenöffnung verhindert wird. The flow of deoxidized steels, e.g. Aluminum-calming steels, controlled by a flow channel of a certain shape in such a way that the agglomeration of oxidic inclusions in the aperture opening arranged in the flow passage is prevented.

Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit, das erfindungsgemässe Verfahren durchzuführen, bietet die feuerfeste oder oxidkeramische Vorrichtung nach Anspruch 2. The refractory or oxide ceramic device according to claim 2 offers a particularly advantageous possibility of carrying out the method according to the invention.

Bevorzugte konstruktive Ausgestaltungen, insbesondere hinsichtlich Massverhältnissen und Anordnung, sind aus den Ansprüchen 3 bis 10 ersichtlich. Preferred design configurations, in particular with regard to dimensional relationships and arrangement, can be seen from claims 3 to 10.

Anspruch 11 beschreibt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung als Düsen-Einsatz-teil. Claim 11 describes a preferred embodiment of the device according to the invention as a nozzle insert part.

Die Ansprüche 12 bis 16 beinhalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Anpassung an verschiedene Giesspfade. Claims 12 to 16 contain further advantageous refinements of the device according to the invention for adapting to different casting paths.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die Zeichnung. Further advantages and details of the invention emerge from the following description with reference to the drawing.

In dieser zeigt: In this shows:

Fig. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt durch ein aus dem Boden abgiessendes Giessgefäss, welches mit einem erfindungsgemässen Düsen-Einsatzteil versehen ist, 1 is a partial vertical section through a pouring vessel pouring from the bottom, which is provided with a nozzle insert according to the invention,

Fig. 2 eine vergrösserte Seitenansicht eines erfindungsgemässen Düsen-Einsatzteils, 2 is an enlarged side view of a nozzle insert according to the invention,

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Düsen-Einsatzteil gemäss Fig. 3 und Fig. 3 is a plan view of the nozzle insert according to Fig. 3 and

Fig. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt durch ein bodengies-sendes Giessgefäss mit einem Sperrschieber, der mit einer er-findungsgemäss ausgebildeten Düse versehen ist. Fig. 4 is a partial vertical section through a bottom pouring casting vessel with a locking slide which is provided with a nozzle designed according to the invention.

In Fig. 1 ist die Unterseite eines Giessgefässes 10 von allgemein bekannter Konstruktion dargestellt, welches zur Aufnahme einer Metallschmelze bestimmt ist. Das Gefäss 10 um-fasst eine Metallwand 12 mit einer feuerfesten Auskleidung 14, wobei sowohl die Metallwand als auch die Auskleidung im Bereich des Gefässbodens mit geeignet fluchtenden Öffnungen 16 bzw. 18 versehen sind, so dass die Metallschmelze durch den Gefässboden abgegossen werden kann. Ein im wesentlichen zylindrischer Bohrungsfutterblock 12 ist in der im Bereich der feuerfesten Auskleidung ausgebildeten Öffnung 18 angeordnet und wird von einer Bohrung 22 durchsetzt, die an ihrem oberen Ende in eine aufwärtsgerichtete kegelförmige Ausnehmung 24 übergeht. Die Bohrung 22 steht mit dem Inneren des Gefässes in Verbindung und bildet einen Teil des aus dem Gefäss herausführenden Giesspfades. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sowie bei Ausführungsformen, wo ein intermittierendes Öffnen oder Schliessen der Giessöffnung beabsichtigt ist, kann eine Stopfstange 26 herkömmlicher Bauart so angeordnet sein, dass sie mit ihrem unteren Ende dichtend in Anlage an den Futterblock 20 bringbar ist, um so ein Öffnen und Schliessen des Giesskanals zu gestatten. 1 shows the underside of a casting vessel 10 of generally known construction, which is intended for receiving a molten metal. The vessel 10 comprises a metal wall 12 with a refractory lining 14, both the metal wall and the lining being provided with suitably aligned openings 16 and 18 in the region of the vessel bottom, so that the molten metal can be poured through the vessel bottom. An essentially cylindrical bore chuck block 12 is arranged in the opening 18 formed in the region of the refractory lining and is penetrated by a bore 22 which at its upper end merges into an upwardly directed conical recess 24. The bore 22 communicates with the interior of the vessel and forms part of the pouring path leading out of the vessel. In the illustrated embodiment as well as in embodiments where an intermittent opening or closing of the pouring opening is intended, a stuffing rod 26 of conventional design can be arranged such that its lower end can be brought into sealing contact with the chuck block 20 so as to open and close of the pouring canal.

Ein aus Feuerfestmaterial bestehendes Düsen-Einsatzteil 28 nach der Erfindung ist mit einer Einrichtung versehen, die das Befestigen in der Futterblockbohrung 22 gestattet. Wie am besten den Fig. 2 und 3 zu entnehmen, umfasst das Düsen-Einsatzteil 28 einen Körper mit im wesentlichen hohlzylindrischer Gestalt. Die Aussenwand dieses Körpers besitzt einen unteren Abschnitt 30, der im Vergleich mit dem oberen Abschnitt 32 des Körpers einen etwas verringerten Durchmesser aufweist, wodurch ein ringförmiger Bund oder eine ringförmige Schulter 34 zwischen den Enden des Einsatzteils gebildet ist, was ein Einfügen in eine komplementär im Futterblock 20 ausgebildete Schulter gestattet. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Einrichtungen als die dargestellte Schulter vorgesehen werden können, um das Einsatzteil 28 innerhalb des Gefässes zu befestigen. Vorzugsweise wird das Düseneinsatzteil 28 mit Hilfe von Zement od.dgl. im Futterblock 20 fixiert. A nozzle insert 28 made of refractory material according to the invention is provided with a device which allows it to be fixed in the chuck bore 22. As can best be seen in FIGS. 2 and 3, the nozzle insert part 28 comprises a body with a substantially hollow cylindrical shape. The outer wall of this body has a lower portion 30 which has a slightly reduced diameter compared to the upper portion 32 of the body, whereby an annular collar or shoulder 34 is formed between the ends of the insert, which is an insertion in a complementary manner Lining block 20 trained shoulder allowed. However, it goes without saying that devices other than the shoulder shown can also be provided in order to secure the insert part 28 within the vessel. Preferably, the nozzle insert 28 with the help of cement or the like. fixed in the feed block 20.

Der Körper des Einsatzteils 28 ist mit einer Axialbohrung versehen, die einen unteren Abschnitt 36 und einen oberen Abschnitt 38 besitzt, welche zwecks Definierung des Durchtrittskanals für das Metall aus dem Giessgefäss zusammenwirken. Eine ringförmige, relativ dünnwandige Scheibe 40 ist einstückig im Strömungskanal des Einsatzteils ausgebildet und steht radial aus der Durchtrittswandung sowie in Querrichtung zu deren Achse vor. Wie der Zeichnung zu entnehmen, ist die Scheibe 40 zwischen den Enden der Bohrung angeordnet und wirkt als Teiler zwischen den oberen und unteren Bohrungsabschnitten 36 bzw. 38. Eine Bohrung 42 durchsetzt die Scheibe 40 und bildet darin eine den Durchfluss begrenzende Blendenöffnung. The body of the insert part 28 is provided with an axial bore, which has a lower section 36 and an upper section 38, which cooperate to define the passage channel for the metal from the casting vessel. An annular, relatively thin-walled disk 40 is formed in one piece in the flow channel of the insert part and projects radially from the passage wall and in the transverse direction to its axis. As can be seen in the drawing, the disk 40 is arranged between the ends of the bore and acts as a divider between the upper and lower bore sections 36 and 38, respectively. A bore 42 passes through the disk 40 and forms an orifice opening therein which limits the flow.

Die Scheibe 40 ist so dünn wie praktisch möglich ausgebildet, aber in jedem Fall soll sie eine Dicke besitzen, die nicht grösser ist als das Doppelte des Durchmessers der darin ausgebildeten Blendenöffnung 42. Die obere Oberfläche 44 der Scheibe 40 ist so gestaltet, dass die Einlasskante 40 der Blendenöffnung 42 scharfkantig ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche 44 im wesentlichen senkrecht zur Bohrungsachse der Öffnung 42 und unter rechten Winkeln zu deren Wandung ausgebildet. Die Wandung der Blendenöffnung 42 kann gegebenenfalls nach unten divergierend ausgebildet sein, wobei jedoch bei einer solchen Gestaltung die Einlasskante 48 rascher eodiert wird, aus welchem Grunde die genannte Gestaltung nur für Ausnahmefälle geeignet erscheint. The disk 40 is made as thin as practically possible, but in any case it should have a thickness which is not greater than twice the diameter of the aperture opening 42 formed therein. The upper surface 44 of the disk 40 is designed such that the inlet edge 40 of the aperture 42 is sharp. In the preferred embodiment, surface 44 is substantially perpendicular to the bore axis of opening 42 and at right angles to the wall thereof. The wall of the aperture 42 can optionally be designed to diverge downwards, however, with such a design, the inlet edge 48 is eroded more quickly, for which reason the design mentioned appears only suitable for exceptional cases.

Es ist ersichtlich, dass sich aus der erfindungsgemässen Ausbildung des Giesskanals, durch welchen schmelzflüssiges Metall, insbesondere aluminium-beruhigte Stähle aus einem Giessgefäss strömen, gewisse Vorteile mit sich bringt. Zunächst ist wegen der begrenzenden Öffnung, d.h. der Blendenöffnung 42, die in der beschriebenen Weise in einem dünnen, scheibenartigen Glied ausgebildet ist, die Gefahr der Verstopfung oder Beeinträchtigung des Strömungsdurchtrittes durch oxidische Einschlüsse praktisch beseitigt. Dieser Vorteil ergibt sich daraus, dass in einer dünnen Scheibe, d.h. einer Scheibe mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von nicht mehr als 2, die Anordnung einer den Einlass zur Blendenöffnung definierenden scharfen Kante den Strom des fliessenden Metalls zu einer Verengung oder Einschnürung zwingt, wie durch die Strömungslinien in Fig. 1 angedeutet. Eine solche Erscheinung wird gewöhnlich als «vena contracta» bezeichnet. Die Verengung der Strömungslinien wird dadurch gefördert, It can be seen that the formation of the pouring channel according to the invention, through which molten metal, in particular aluminum-quenched steels, flow from a pouring vessel, has certain advantages. First, because of the delimiting opening, i.e. the aperture 42, which is formed in the manner described in a thin, disc-like member, practically eliminates the risk of blockage or impairment of the flow passage through oxidic inclusions. This advantage results from the fact that in a thin disc, i.e. a disc with a length to diameter ratio of no more than 2, the arrangement of a sharp edge defining the inlet to the aperture opening forces the flow of flowing metal to constrict or constrict, as indicated by the flow lines in FIG. 1. Such a phenomenon is commonly referred to as the "vena contracta". The narrowing of the flow lines is promoted by

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dass die Oberfläche 44 senkrecht zur Achse der Blendenöffnung 42 verläuft, wodurch dem sich der Öffnung nähernden Schmelzenfluss eine signifikante radial einwärts in Richtung zur Achse der Öffnung gerichtete Geschwindigkeitskomponente erteilt wird. Da die Wandung der Blendenöffnung kürzer ist als die Strecke, auf welcher der eingeschnürte Schmelzenstrom wieder zu seinem normalen Durchmesser zurückkehrt, kommt es nicht zu einer Berührung der Wandung durch das strömende Metall und demzufolge nicht zur Ausbildung einer Grenzschicht im Bereich der Wand, innerhalb welcher sich Einschlüsse ansammeln könnten. Um die Ausbildung der «vena contracta» sicherzustellen, sollte der äussere Umfang der oberen Oberfläche 44 des Gliedes 40, die senkrecht zur Bohrungsachse verläuft, mit einem Durchmesser von nicht weniger als etwa dem l,4fachen des Durchmessers der Öffnung 42 versehen sein, wobei der Durchmesser vorzugsweise nicht kleiner als etwa das Doppelte des Öffnungsdurchmessers beträgt. Ausserdem wird das Material um die Blendenöffnung wegen der Dünnheit des Gliedes 40, welches die Durchfluss-Begrenzungsblende 42 enthält, rasch auf die Temperatur des schmelzflüssigen Metalls gebracht, so dass übermässige Wärmeverluste, die zu sogenannten Anfrierungserscheinungen an der Öffnung führen können, vermieden werden. that surface 44 is perpendicular to the axis of orifice 42, thereby imparting a significant radially inward velocity component towards the melt flow approaching the opening. Since the wall of the orifice opening is shorter than the distance on which the constricted melt stream returns to its normal diameter, the wall does not come into contact with the flowing metal and, consequently, there is no formation of a boundary layer in the area of the wall within which Inclusions could accumulate. In order to ensure the formation of the "vena contracta", the outer circumference of the upper surface 44 of the link 40, which is perpendicular to the axis of the bore, should be provided with a diameter of not less than about 1.4 times the diameter of the opening 42, the Diameter is preferably not less than about twice the opening diameter. In addition, due to the thinness of the member 40 containing the flow restriction orifice 42, the material around the orifice opening is quickly brought to the temperature of the molten metal, so that excessive heat losses, which can lead to so-called freezing phenomena at the opening, are avoided.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem Umstand, dass oberhalb des scheibenförmigen Gliedes 40 der obere Bohrungsabschnitt 38 in Form eines exakt kreisförmigen Zylinders angeordnet ist, da somit eine schachtartige Kammer gebildet ist, die sich strömungsmässig unmittelbar oberhalb der Blendenöffnung 42 befindet. Diese Kammer erfüllt einen zweifachen Zweck. Erstens dient sie zur Dämpfung gegebenenfalls in dem schmelzflüssigen Bad entstehender Turbulenzen, was innerhalb des Giessgefässes beispielsweise als Folge der Zufuhr von weiterem Metall aus einer Vorratspfanne od.dgl. in das Giessgefäss erfolgen kann. Die Kammer kann solche Vorgänge ausgleichen und beseitigt somit den schädlichen Effekt, den Turbulenzen innerhalb des Schmelzbades auf die Aufrechterhaltung der «vena contracta» auf den Strom des schmelzflüssigen Metalls ausüben, welches durch die Blendenöffnung hindurchströmt, solange der Durchmesser des Bohrungsabschnittes 38 nicht grösser ist als das 3fache seiner Tiefe. Vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser etwa 2. A further advantage of the invention results from the fact that the upper bore section 38 is arranged above the disk-shaped member 40 in the form of an exactly circular cylinder, since a shaft-like chamber is thus formed which is located directly above the orifice opening 42 in terms of flow. This chamber serves two purposes. First, it serves to dampen any turbulence that may arise in the molten bath, which may occur within the casting vessel, for example, as a result of the supply of further metal from a storage pan or the like. into the pouring vessel. The chamber can compensate for such processes and thus eliminates the damaging effect that turbulence within the weld pool has on maintaining the "vena contracta" on the flow of the molten metal which flows through the orifice opening as long as the diameter of the bore section 38 is not greater than three times its depth. This depth to diameter ratio is preferably about 2.

Zweitens liefert die durch die Wand des Bohrungsabschnittes 38 an dessen Schnittlinie mit der Oberfläche 44 des Gliedes 40 definierte Kammer einen Raum in dem unteren Bereich der Bohrungsabschnittsumgebung, aber hinreichend entfernt von der Blendenöffnung 42, in welchem der Fluss des Metalls relativ stagnierend ist, wodurch oxidische Einschlüsse zum Absetzen neigen. Dadurch, dass dieser Abschnitt des Strömungskanals in der beschriebenen Weise dimensioniert ist, besitzt der so verfügbar gemachte Raum ein geeignetes Volumen, um die ausgeschiedenen Einschlüsse aufzunehmen, ohne dass diese während der Lebensdauer der Vorrichtung in die Durchflussöffnung 42 eintreten oder dieselbe störend beeinflussen. Second, the chamber defined by the wall of the bore section 38 at its intersection with the surface 44 of the member 40 provides a space in the lower region of the bore section environment, but sufficiently distant from the orifice 42, in which the flow of the metal is relatively stagnant, making oxidic Inclusions tend to settle. Because this section of the flow channel is dimensioned in the manner described, the space thus made available has a suitable volume in order to accommodate the precipitated inclusions without them entering the flow opening 42 or interfering with it during the life of the device.

Wie der Zeichnung zu entnehmen, ist der untere Bohrungsabschnitt 36 bei der beschriebenen Anordnung mit einem Durchmesser versehen, welcher etwas geringer ist als der Durchmesser des oberen Abschnittes 38. Dadurch, dass dieser Bohrungsabschnitt in der dargestellten Weise gestaltet ist, ist hinreichend Material unterhalb des Gliedes 40 vorgesehen, um demselben als Halterung oder Fundament zu dienen. Die Wandimg dieses Bohrungsabschnittes sollte jedoch nicht so dicht an der unteren Kante 49 der Blendenöffnung 42 angeordnet sein, dass eine Oberfläche entsteht, die mit dem schmelzflüssigen Material in Berührung gelangt, welches aus der Blendenöffnung austritt. As can be seen in the drawing, the lower bore section 36 in the arrangement described is provided with a diameter which is slightly smaller than the diameter of the upper section 38. Because this bore section is designed in the manner shown, there is sufficient material underneath the link 40 provided to serve as a bracket or foundation. However, the wall of this bore section should not be arranged so close to the lower edge 49 of the aperture 42 that a surface is created which comes into contact with the molten material which emerges from the aperture.

5 Fig. 4 der Zeichnung stellt eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemässen Düsen-Einsatzteils 28 dar, welches in einem Sperrschieberorgan eines für das Stranggiessen verwendeten Trichtergefässes 50 vorgesehen ist. Das Gefäss 50, dessen Bodenabschnitt in der Figur dargestellt ist, besitzt eine Me-10 tallwand 52 mit einer feuerfesten Auskleidung 54. Der aus dem Gefäss herausführende Strömungskanal besteht aus einer Bohrung 56 in einem Futterblock 58. Ein allgemein mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnetes Sperrschieberorgan ist mit Hilfe einer Befestigungsplatte 62 am Gefässboden angeordnet. 15 Ein Sperrschieberorgan der in Rede stehenden Art ist im einzelnen in der US-PS 3 779 424 beschrieben. Um das Notwendigste zum Verständnis dieser Erfindung darzulegen, sei die Sperrschiebervorrichtung als mit einer ortsfesten Deckelplatte 64 versehen beschrieben, welche mit einer Öffnung 66 verse-20 hen ist, die mit der Futterblockbohrung 56 und zwei einander gegenüberliegend im Abstand angeordneten parallelen Schienen 68 versehen ist, die unterhalb der Deckelplatte befestigt sind, um mit Metall überzogene feuerfeste Paneele oder Schieber 70 oder 70a verschieblich zu führen. Die Schieber 70 und 25 70a werden aufeinanderfolgend aus einer unterhalb der Dek-kelplattenöffnung 66 gelegenen Stellung mit Hilfe eines hydraulischen Operators 72 betätigt, der aus einem Fluidmotor 74, einem Stempel 76 und einem Betätigungsstab 77 besteht. Einige dieser Schieber, nämlich die mit den Bezugszeichen 70 30 versehenen, sind unbearbeitet und weisen keine Öffnung für den Durchtritt der Metallschmelze auf. Diese Schieber dienen in ihrer Arbeitsstellung zum Absperren des Metallflusses aus dem Trichtergefäss 50. Andere, mit dem Bezugszeichen 70a bezeichnete Schieber sind mit einer Axialbohrung 78 versehen, 35 die den Strömungskanal für das aus dem Gefäss austretende Metall darstellt. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die im Schieber 70a ausgebildete Bohrung 78 mit durchmessermässig unterschiedlichen Abschnitten versehen, so dass eine Schulter oder ein Bund zur Befestigung eines Düsen-Einsatzstückes 28 darin 40 gebildet ist, was im wesentlichen der in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Konfiguration entspricht. Fig. 4 of the drawing shows a preferred application of the nozzle insert 28 according to the invention, which is provided in a blocking slide element of a funnel vessel 50 used for continuous casting. The vessel 50, the bottom section of which is shown in the figure, has a metal wall 52 with a refractory lining 54. The flow channel leading out of the vessel consists of a bore 56 in a chuck block 58. A blocking slide member, generally designated by the reference number 60, is arranged with the aid of a mounting plate 62 on the bottom of the vessel. 15 A gate valve member of the type in question is described in detail in US Pat. No. 3,779,424. In order to explain the essentials for understanding this invention, the locking slide device is described as being provided with a stationary cover plate 64 which is provided with an opening 66 provided with the chuck block bore 56 and two parallel rails 68 arranged opposite one another at a distance, which are fastened below the cover plate in order to slide metal-coated refractory panels or slides 70 or 70a. The slides 70 and 25 70a are actuated successively from a position located below the cover plate opening 66 with the aid of a hydraulic operator 72, which consists of a fluid motor 74, a plunger 76 and an actuating rod 77. Some of these slides, namely those with the reference numbers 70 30, are unprocessed and have no opening for the passage of the molten metal. In their working position, these slides serve to shut off the metal flow from the funnel vessel 50. Other sliders, designated by the reference symbol 70a, are provided with an axial bore 78, 35 which represents the flow channel for the metal emerging from the vessel. As shown in FIG. 4, the bore 78 formed in the slide 70a is provided with sections of different diameters, so that a shoulder or a collar for fastening a nozzle insert 28 is formed therein 40, which essentially corresponds to that in connection with FIGS. 1 to 3 described configuration corresponds.

200 t-Stahlchargen mit 0,03 bis 0,05 Gew.-% Aluminium sind in einer Stranggussanlage aus einem Gefäss vergossen worden, welches mit einem Sperrschieberorgan versehen war, das ein Düsen-Einsatzstück nach der Erfindung besass, wobei dessen Blendenöffnung einen Durchmesser von etwa 35 mm besass. Der Giessvorgang zeichnete sich aus durch eine im wesentlichen konstante Giessgeschwindigkeit über die gesamte Giessdauer, die typischerweise 60 min oder länger dauerte. Im Gegensatz dazu, führte die Verwendung einer herkömmlichen Ausflussdüse bei einer identischen Anlage zu einer raschen Abnahme der Giessgeschwindigkeit (während einer Giessdauer von lediglich 10 min Dauer wurden Verminderungen der Giessgeschwindigkeit um 30,5 bis 38 cm/min beobachtet). Das gute Abschneiden der erstgenannten Einrichtung wird dem Umstand zugerechnet, dass die Akkumulation von oxidischen Einschlüssen durch Verwendung des Düsen-Einsatzteils auf ein Minimum herabgesetzt wird. 200 t steel batches with 0.03 to 0.05 wt .-% aluminum were cast in a continuous casting system from a vessel which was provided with a gate valve member which had a nozzle insert according to the invention, the aperture opening having a diameter of about 35 mm. The casting process was characterized by an essentially constant casting speed over the entire casting period, which typically lasted 60 minutes or longer. In contrast, the use of a conventional spout nozzle in an identical system led to a rapid decrease in the pouring rate (during a pouring time of only 10 minutes, reductions in the pouring speed of 30.5 to 38 cm / min were observed). The good performance of the first-mentioned device is attributed to the fact that the accumulation of oxidic inclusions is reduced to a minimum by using the nozzle insert.

60 Es versteht sich, dass zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen der dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele ohne erfinderisches Zutun möglich sind. 60 It goes without saying that numerous modifications and modifications of the illustrated and described exemplary embodiments are possible without inventive step.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A method for preventing the accumulation of oxidic influences on the surface of an orifice opening in a flow nozzle arranged in the flow channel of a casting vessel when pouring deoxidized steels, characterized in that the orifice opening (42) is given an axial length that is shorter than the "vena contrada" of the molten metal stream flowing through it and that a chamber (38) is provided around the orifice on the upstream side thereof, which defines a region in which the flow of the molten metal is relatively stagnant.

2. Refractory devices for carrying out the method according to claim 1, with a body arranged in a casting container, having a through-hole, the through-hole defining the passage for the molten metal, a member arranged coaxially to the hole and extending transversely to its axis extends, and with a through opening in the link, which is arranged concentrically at a distance from the wall of the bore, characterized in that the link is designed as a flat disc (40) which is between the inlet-side and the outlet-side end of the bore ( 38, 36), is arranged sufficiently far from the inlet end (38).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 2, characterized in that the link (40) is formed in one piece with the body.

4. The device according to claim 3, characterized in that the aerodynamic upper surface (44) of the member (40) around the through opening (42) is arranged in a plane substantially perpendicular to the axis of the bore (36, 38).

5. The device according to claim 4, characterized in that the aerodynamically upper surface (44) of the member (40) around the through opening (42) has a diameter which is not less than about 1.4 times the diameter of the through opening (42) .

6. The device according to claim 5, characterized in that the flow section above the member (40) located bore section (38) has a diameter which is larger than the diameter of the flow section below it (36).

7. The device according to claim 6, characterized in that the walls of the flow-wise upper and flow-wise lower bore sections (38 and 36) run parallel to the axis of this bore (36, 38).

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the diameter of the upper bore section (38) in terms of flow is not greater than 5 times the diameter of the through opening (42).

9. The device according to claim 8, characterized in that the diameter of the upper bore section (38) in terms of flow is approximately twice as large as the diameter of the through opening (42).

10. The device according to claim 9, characterized in that the fluidically upper bore portion (38) has a ratio of depth to diameter of not less than 0.33.

11. The device according to claim 10, characterized in that the body is designed as an interchangeable nozzle insert (28) which can be fastened in the vessel (10, 50).

12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the body is designed as a refractory slide (70a) of a locking slide member (60).

13. The apparatus according to claim 10, characterized in that the body is designed as a replaceable nozzle insert (28) arranged in a refractory slide (70a) of a locking slide member (60).

14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the body (28) has a substantially cylindrical surface and is provided with a fastening device (34).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the fastening device has a shoulder (34) which is arranged between the upper portion (32) and a lower portion (30) of the outer surface.

16. The apparatus according to claim 10, characterized in that the body represents a wall of a casting vessel provided with refractory lining.