DD157541A5 - Vorrichtung zum vergiessen von fluessigem stahl - Google Patents

Abstract

Die Erfindung eignet sich zur Versorgung von Stranggiessanlagen, wobei unter Einhaltung der beim sogenannten Sequenzgiessen erreichbaren Leistungen die Qualitaet des Giessproduktes erheblich gesteigert werden kann, ohne dass der sonst notwendige "fliegende" Wechsel der Zwischenbehaelter vorgenommen werden muss. Waehrend das Ziel der Erfindung die Steigerung des zeitlichen Ausnutzungsgrades der Stranggiessanlage ist, besteht demnach die Aufgabe darin, dies mit einem geringen baulichen Aufwand zu erreichen und ein gesteigertes Metallausbringen von hoher Qualitaet des Giessproduktes zu ermoeglichen. Die Erfindung loest diese Aufgabenstellung durch einen am Boden eines Fluessigstahl-Zwischenbehaelters vorgesehenen Montagerahmen, der als Halterung fuer einen in einen Lagerstein aus feuerfestem Material des Zwischenbehaelters eingeschobenen Sammlerausguss ausgefuehrt ist. Koaxial an den Sammlerausguss schliesst sich in unmittelbarer Beruehrung mit letzterem ein Regulierausguss an, der austauschbar gehalten ist. Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung schematisch anhand eines Schnittes durch den Boden des Fluessigstahl-Zwischenbehaelters in der erfindungsgemaessen Ausfuehrungsform.

Description

21. 1. 1981 Pl/R Vorrichtung zum Vergiessen von flüssigem Stahl

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist inder Stahlindustrie, und zwar beim Vergiessen von flüssigem Stahl, anwendbar. Sie betrifft eine vor allem beim Strangiessprozeß einsetzbare Vorrichtung, welche eine vergrößerte Nutzungszeit des der Stranggiesskokille vorgeschalteten Zwischenbehälters gestattet.

Charakteristik de_r_ bekannten technischen Lösung

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die aus feuerfesten Ausgüssen mit Anordnung im Boden von Bestandteil einer Stranggussanlage bildenden Zwischenbehältern zur Aufnahme von Flüssigstahl besteht.

Zweck der Ausgüsse, deren Anzahl jeweils der Zahl der zu giessenden Stränge entspricht, ist es, die Giessgeschwindigkeit über ihren Durchmesser zu bestimmen; die Giessgeschwindigkeit lässt sich jedoch leicht durch Regulierung der Stahlbadhöhe in den Zwischenbehältern anpassen und regeln.

Bekanntlich führt die Anwendung des Stranggiessverfahrens mit zu einer Senkung des Endgestehungspreises eines Hüttenwerks.

Zu diesem Zweck ermöglicht die Konzeption der meisten Anlagen ein Giessen nach dem Sequenzverfahren mit Giesspfannenwechsel durch Einsatz

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eines Drehturms und dem schusssuchen "fliegenden" Wechsel der Zwischenbehälter ohne Umrüsten der Maschine·nach dem sogenannten "Anfahrstück"-Verfahren.

Ein kontinuierlicher Betrieb gilt als eine der Hauptzielsetzungen, um die Wirtschaftlichkeit einer Anlage durch Erhöhung ihrer Nutzungszeit zu vergrössern.

Die Lebensdauer der Zwischenbeha'ltefausgüsse jedoch stellt hinsichtlich der gewünschten Betriebsweise eine Beschränkung dar, wobei der Ausfall eines Ausgusses innerhalb eines Sequenzgusses die Produktivität beeinträchtigt.

Zur Ausschaltung dieses Nachteils bietet der "fliegende" Wechsel der Zwischenbehälter eine gewisse Lösung, doch gilt dieser Vorgang bei Anlagen mit mehr als vier Gießsträngen als schwierig und ist darüber hinaus mit einer Verschlechterung des Metallausbringens verbunden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Betriebsweise des Zwischenbehälter, so daß über einen sehr ausgedehnten Zeitraum eine kontinuierliche Betriebsweise möglich ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ausguss des Zwischenbehälters zu verbessern, so daß ein "fliegender" Wechsel der Zwischenbehälter entbehrlich wird. Es soll vielmehr eine feststehende Vorrichtung zum Vergiessen des flüssigen Stahls an der Unterseite des Bodens des Zwischenbehälters geschaffen werden. Dem liegt die Überlegung zugrunde, einen Austausch des Ausgusses gegen einen neuen während des Sequenzgusses vornehmen zu können, wenn der vorherige Ausguss

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ausgefallen ist. Demgemäß muß der Ausguss demontierbar beziehungsweise beweglich gestaltet sein. Dadurch soll gegenüber herkömmlichen Ausgüssen der Vorteil einer erheblichen Steigerung der Produktivität und des Wirkungsgrades erreicht werden, wobei sich die normalerweise bei Sequenzgüssen zu erwartenden Leistungen bei gesteigerter Qualität des Giessproduktes erreichen, lassen, weil der Ausguss jederzeit austauschbar ist, sowie der Gießstrahl eine vorzeitige Verringerung erfährt.

Für die vorliegende Erfindung waren die nachstehenden Beobachtungen grundlegend:

- das Giessen flüssigen Stahls eines Stranges kann vor Austausch eines beweglichen Ausgusses mit jedem beliebigen separaten System unterbrochen werden, beispielsweise im Wege des konventionellen Verfahrens, das einen Verschluss mittels Kupferkegel vorsieht;

- die Erfahrung zeigt, dass im Anschluss an eine solche Unterbrechung des Giessprozesses die Erstarrung des Stahls im Trichterkanal gross genug ist, um Demontage und Austausch des abnehmbaren bzw. beweglichen Ausgusses zu ermöglichen;

- die zur Durchführung der beiden vorgenannten Arbeitsgänge erforderliche Unterbrechungszeit für den jeweiligen Strang beträgt nicht mehr als 15 Minuten; während dieser Zeit kann derGiessbetrieb der anderen Stränge normal weiterlaufen;

- der unterbrochene Strang kann schliesslich nach dem "Anfahrstück"-Verfahren wiederangefahren werden.

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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe unter Beachtung der vorstehend bezeichneten Grundlagen kennzeichnet sich die Erfindung durch einen Montagerahmen an der Unterseite der Bodenplatte des Flüssigstahl-Zwischenbehälters, mit welchem der Montagerahmen über einen oder mehrere Punkte fest verbunden ist. Er ist als Halterung für einen Sammlerausguss für den Flüssigstahl ausgeführt, der seinerseits in einen Lagerstein aus feuerfestem Material des Zwischenbehälters eingeschoben ist. Ein weiterer Ausguss befindet sich als Regulierausguss unmittelbar sowie koaxial unter dem Sanimierausguss in Berührung mit letzterem, jedoch ist der Regulierausguss gegenüber dem Sammlerausguss beweglich angeordnet sowie abnehmbar. Geeignete Elemente halten ihn in seiner Lage am Sammlerausguss.

Nach einem ersten Merkmal der Erfindung ist mindestens einer der vorerwähnten beiden Ausgüsse einteilig ausgeführt.

Ein zweites Merkmal der Erfindung sieht vor, dass mindestens einer der beiden Ausgüsse in Verbundausführung mit Einsatz, beispielsweise aus stabilisiertem Zirkonoxyd oder elektrisch erschmolzenem Aluminiumoxyd, vorgesehen wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass mindestens einer der beiden Ausgüsse mit einer konischen Aussenfläche versehen ist, wobei diese Ausgussform nicht in einem einschränkenden Sinne zu betrachten ist, sondern vielmehr auch andere Formen, Kegel sowie verschiedene Gestaltungen der Verbindungsfläche zwischen den Ausgüssen möglich sind.

Diese Verbindungsfläche besteht aus einer Reihe glatter und gekrümmter Oberflächenelemente, welche ein einfaches Zentrieren des Regulierausgusses sowie die Herstellung einer-guten Abdichtung zwischen den

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Ausgüssen gegenüber dem hindurchströmenden flüssigen Stahl sicher-' stellen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jeder der beiden Ausgüsse eine stumpfkegelige Aussenflache auf, wobei diese Aussenflächen vorzugsweise entgegengerichtet verlaufen. Eine entgegengerichtet kegelige Anordnung von Lagerstein und Sammlerausguss kann bei einem Kalt-Zwischenbehälter zur Ermöglichung der Montage des Sammlerausgusses von oben gewählt werden.

Weiterhin ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet» dass der Regulierausguss in Tauchausführung vorgesehen ist.

Erfindungsgemäss wird ausserdem der Sammlerausguss mittels eines Schnellspann-Befestigungsrings gegen den Lagerstein gedrückt, wobei dieser Ring sich gegen den Rahmen abstützt.

Die Erfindung ist desweiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Regulierausguss ebenfalls mit Hilfe eines Schnellspannrings am Sammlerausguss befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Befestigungsring des Sammlerausgusses und dem Regulierausguss wird mittels einer zum Regulierausguss festen Garnitur hergestellt. Diese Anordnung verhindert ein Mitdrehen' des Regulierausgusses beim Festklemmen. .

Als Schnell spannvorrichtung versteht sich beispielsweise ein Bajonett-, Schraub-, Keil- oder Gleitschuhverschluss.

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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine feuerfeste Dichtung» beispielsweise aus Keraniikfaser, zwiwchen dem Ring zur Halterung des Sammlerausgusses und der Regulierausguss-Traggarnitur eingelegt.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung sieht vor, dass entsprechendes Zubehör für die Positionierung und Befestigung einer Vorrichtung zum Schütze des Flüssigstahlstrahls .insbesondere gegen Oxydation infolge Kontaks mit der Umgebungsluft angeordnet wird. Die konstruktive Ausbildung der Einrichtung zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Befestigungsring des Sammlerausgusses und dem Regulierausguss ist von der Art der jeweils gewählten Schutzvorrichtung abhängig. Dieser Gießstrahlschutz kann bis über die unterhalb des Regulierausgusses befindliche Horizontal ebene vorspringend ausgebildet werden oder auch nicht; so kann eine Ausführung gewählt werden, die das Einblasen von Gas in die Umgebung des Flüssigstahlstrahls ermöglicht.

Erfindungsgemäss wird eine Vorrichtung zum Schütze gegen Flüssigstahlspritzer vorgesehen.

Die Erfindung sieht vor, dass die genaue Zusammensetzung des Werkstoffs zur Herstellung der die Gesamtvorrichtung bildenden verschiedenen Teile in Abhängigkeit von den mechanischen und thermischen Beanspruchungen zu wählen ist, denen diese Teile ausgesetzt werden.

Bei diesem Werkstpff handelt es sich um Stahl, beispielsweise in Normal- oder Legierungsqualität, oder Guss wie zum Beispiel Normalgusseisen, Gusseisen mit Stahlzusatz oder Spezialguss.

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Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung der die Gesamtvorrichtung bildenden verschiedenen Teile in der Weise, dass unbearbeitet einzusetzende Teile gegossen, Teile aus Walzrohlingen vollständig bearbeitet bzw. Teile gegossen und anschliessend teilweise oder vollständig bearbeitet werden.

Die zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestimmten feuerfesten Materialien entsprechen denjenigen, wie sie unter den derzeit üblichen Giessbedingungen zum Einsatz kommen.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die nachfolgend aufgezählten Vorteile durch die Erfindung erreicht werden:

- Vergrösserung der Produktivität von Stranggussanlagen durch Verlängerung der mittleren Sequenzdauer;

- Verlängerung der Lebensdauer der Ausgüsse: bei den vorhandenen Vorrichtungen erfolgt die Beseitigung von Stahl- oder Oxydansätzen in der Nähe der Austrittsöffnung der Ausgüsse mittels Sauerstofflanze, während die vorliegende Erfindung ein Entfernen solcher Ansätze auf mechanischem Wege gestattet dank der Tatsache, dass der Regulierausguss unter dem Zwischenbehälter vorsteht; durch eine solche mechanische Einwirkung bzw. Bearbeitung nutzt sich das Feuerfestmaterial des Regulierausgusses weniger schnell ab und bleibt der Gutzustand des Stahlstrahls langer erhalten;

- leichteres 'Öffnen als bei Schieberverschlüssen, da die Kanallänge geringer ist;

- Eine Vorrichtung zur Gaseinblasung kann um den Regulierausguss herum ohne überstand überdessen untere Horizontalebene angeordnet werden,

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um den FTüssigstahlstrahl leichter gegen Oxydation infolge Kontakts mit der Umgebungsluft zu schützen; .

- es ist eine verbesserte Qualität des Fertigprodukts gewährleistet;

- im Vergleich zu einem in seiner generellen Konzeption einem Stahlpfanrienschieber ähnlichen "Kleinschieber" sind die Kosten für die Benutzung der neuen Vorrichtung deutlich niedriger, und zv/ar insbesondere deswegen, weil es keine speziell bearbeiteten feuerfesten Platten gibt und weil die Mechanik einfach konstruiert ist.

Ausführungsbeispiel ·

Aus der schematischen Zeichnung, die nicht als maßstabgerecht oder die Erfindung einschränkend aufzufassen ist, lassen sich Aufbau und Konzeption der Erfindung veranschaulichen.'

Die Zeichnung ist ein Längsschnitt durch die Mitte der Vorrichtung.

Der Montagerahmen 1 ist mittels gelenkiger Befestigungen 2 an der. Unterseite des Flüssigstahl-Zwischenbehälters 3 und mit Anlage an dieser montiert.

Der Rahmen dient als.Halterung für den Sammlerausguss,4 mit stumpfkegeliger Aussenflache, der in einen feuerfesten Lagerstein 5 eingesetzt ist und mittels eines Schnellspann-Befestigungsrings 6 gegen den letzteren gedrückt wird.

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Direkt unterhalb dieses Sammlerausgusses 4 sowie in Kontakt mit diesem befindet sich der koaxial angeordnete Regulierausguss 7, dessen stumpfkegelige Aussenflä'che derjenigen des Sammlerausgusses entgegengesetzt angeordnet ist.

Die im Schema dargestellte Konzeption der Verbindungs- oder Übergangsfläche zwischen den beiden Ausgüssen hat den Zweck, das Eindringen von Stahl zwischen dieselben zu verhindern und diese koaxial auszurichten.

Die Verbindung zwischen dem Ring 6 und dem Regulierausguss 7 wird mit Hilfe einer Garnitur 8 hergestellt, die gegenüber dem Regulierausguss feststehend ausgebildet ist.

Der Regulierausguss 7 ist gegenüber dem Sammlerausguss 4 beweglich und an diesem mittels eines Schnellspann-Befestigungsrings 9 befestigt.

Ein abnehmbares Schutzblech 10 vervollständigt die Vorrichtung und dient zur Abhaltung von FlüssigstahlSpritzern vom Rahmen 1, von der Garnitur 8 und vom Schnellspann-Befestigungsring 9.

Der Austausch des beweglichen Regulierausgusses 7 während des Stahlabgusses im Sequenzverfahren lässt sich unter Verwendung eines Verschlußstücks aus einem geeigneten Material und von entsprechender Form, beispielsweise eines Kupferkegels 12, dessen Funktion nachstehend zu erläutern sein wird, in der folgend beschriebenen Art und Weise bewerkstelligen: .

Soll ein verschlissener bzw. defekt gewordener Regulierausguss 7 ersetzt werden so wird wie folgt verfahren:

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a. In die untere öffnung des Regulierausgusses 7 wird ein Verschlussstück der vorbeschriebenen Art, beispielsweise ein Kupferkegel 12, so eingesetzt, dass diese öffnung vollständig verschlossen wird. Es versteht sich, dass der Strom flüssigen Stahls unterbrochen wird und dass der in diesem Augenblick noch in den Kanal 11 fliessende Stahl progressiv nach oben erstarrt, und zwar etwa bis auf Höhe der oberen öffnung des Sammlerausgusses 4 und in einem so 'ausreichenden Masse, dass ein weiteres Abgiessen des im Zwischenbehälter befindlichen Flüssigstahls verhindert wird.

b.. Nach einigen Minuten Wartezeit wird mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer Sauerstofflanze oder eines Brenners, der erstarrte Stahl in dem Kanal 11 innerhalb des Regulierausgusses 7 aufgeschmolezn bzw. weggebrannt.

c. Der Regulierausguss 7 lässt sich nunmehr wie folgt ausbauen: Es wird der Schneilspann-Befestigungsring 9 entfernt und die Garnitur 8 zusammen mit dem Regulierausguss 7 abgenommen; nach erfolgter Kontrolle und Reinigung der Verbindungsfläche des Sammlerausgusses 4 wird ein neuer Regulierausguss 7 mit Garnitur 8 eingesetzt und mittels des Schnellspann-Befestigungsrings 9 befestigt.

d. Befindet sich der neue Regulierausguss 7 mit seinen Befestigungselementen an seinem Platz, so wird erneut mittels Brenner, Sauerstofflanze oder einer sonstigen hierfür geeigneten Vorrichtung der erstarrte Stahl im Kanal 11 des Sammlerausgusses 4 aufgeschmolzen, so dass der Flüssigstahl wieder fliessen kann und der Giessprozess nach dem "Anfahrstück"-Verfahren für den jeweiligen Strang wiederaufgenommen wird.

Claims (11)

21. 1. 1981 P1/R 11 Erfindungsanspruch

1. Vorrichtung zum Vergiessen von flüssigem Stahl, gekennzeichnet dadurch, dass ein Montagerahmen (1) an der Unterseite'der Bodenplatte eines Flüssigstahl-Zwischenbehälters (3) angeordnet und an einem oder mehreren Punkten befestigt sowie als Halterung für einen in einen Lagerstein (5) aus feuerfestem Material des Zwischenbehälters (3) eingeschobenen Sammlerausguss (4) für den Flüssigstahl ausgeführt ist, und dass ein weiterer Ausguss als Regulierausguss (7) direkt unter dem Sanimierausgussteil in Kontakt mit sowie koaxial zu diesem angebracht ist, wobei der Regulierausguss (7) gegenüber dem Sammlerausguss (4) beweglich bzw. von diesem abnehmbar und mittels geeigneter Elemente gegen den letzteren gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens einer der beiden vorerwähnten Ausgüsse (4, 7) einteilig ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, dass mindestens einer der beiden vorerwähnten Ausgüsse (4, 7) in Verbundausführung mit Einsatz, beispielsweise aus stabilisiertem Zirkonoxyd oder elektrisch erschmolzenem Aluminiumoxyd, vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 3, .gekennzeichnet dadurch, dass mindestens einer der beiden'Ausgüsse (4, 7) eine kegelstumpfförmige-Aussenfläche aufweist.

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5. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, dass jeder der beiden Ausgüsse (4, 7) eine kegel stumpfförmiga Aussenfläche besitzt, wobei diese kegel stumpfförmige Aussenflächen vorzugsweise entgegengerichtet sind.

6. Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Regulierausguss (7) in Tauchausführung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch,

dass der Sammlerausguss (4) mittels eines Schnellspann-Befestigungsrings (6), insbesondere mit einem Bajonettverschluss gegen den Lagerstein (5) gedrückt wird, wobei sich der Befestigungsring (6) gegen den Rahmen (1) abstützt.

8. Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Befestigung des Regulierausgusses (7) am Sammlerausguss (4) ebenfalls mit Hilfe eines Schnellspann-Befestigungsrings (9), insbesondere mit einem Bajonettverschluss erfolgt, wobei die Verbindung zwischen dem Befestigungsring (6) nach Anspruch 7 und dem Regulierausguss (7) mittels einer gegenüber dem letzteren . festen Garnitur (8) hergestellt ist.

9. Vorrichtung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, dass eine feuerfeste Dichtung, insbesondere aus Keramikfaser, zwischen dem Befestigungsring (6) zur Halterung des Sammlerausgusses (4) und der Regulierausguss-Traggarnitur (8) eingelegt ist.

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10, Vorrichtung jiach den Punkten 8 und.9, gekennzeichnet dadurch, dass sie Mittel für die Positionierung und Befestigung einer Einrichtung zum Schütze des Flüssigstahlstrahl.s aufweist.

11. Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass sie Mittel zum Schütze gegen Flüssigkstahlspritzer aufweist.

eite!|. Zeichnungen