DE10105620A1 - Production of a slag layer on the surface of metal melt comprises introducing slag-forming material into a tundish in the form of a flat solid covering body over the metal melt until it floats on the melt - Google Patents
Production of a slag layer on the surface of metal melt comprises introducing slag-forming material into a tundish in the form of a flat solid covering body over the metal melt until it floats on the meltInfo
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- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Schlackeschicht auf der Oberfläche einer sich in einem Zwischengefäß, wie einer Verteilerrinne, einer Stranggießanlage befindenden Metallschmelze, bei dem ein als Feststoff vorliegendes schlackebildendes Material in Kontakt mit der Oberfläche der Metallschmelze gebracht wird und dadurch aufschmilzt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine insbesondere für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Abdeckplatte.The invention relates to a method for generating a Slag layer on the surface of one in one Intermediate vessel, such as a distribution channel, one Continuous casting plant located molten metal, in which a slag-forming material in solid form in Brought into contact with the surface of the molten metal and melts as a result. In addition, the Invention one especially for performing this Process-suitable cover plate.
Beim Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, wird die Metallschmelze üblicherweise aus der Gießpfanne über ein sogenanntes Schattenrohr in ein Zwischengefäß gefüllt. Aus dem Zwischengefäß wird die Metallschmelze über mindestens ein sogenanntes "Tauchausgußrohr" in eine Kokille geleitet, in der die Schmelze erstarrt und sich ein Strang bildet, welcher kontinuierlich abgezogen wird.When continuously casting metal, especially steel, the molten metal is usually from the ladle via a so-called shadow pipe into an intermediate vessel filled. The metal melt becomes from the intermediate vessel via at least one so-called "immersion pouring pipe" into a Mold passed in which the melt solidifies and itself forms a strand, which is continuously drawn off.
Zwischengefäße der in Rede stehenden Art werden in der Fachsprache auch als "Tundish" oder "Verteilerrinne" bezeichnet, wobei an eine "Verteilerrinne" in der Regel mindestens zwei Tauchausgußrohre angeschlossen sind. Bei solchen mehradrigen Stranggießanlagen münden die nebeneinander angeordneten Tauchausgussrohre in entsprechend nebeneinander angeordneten Kokillen. Insbesondere bei mehradrigen Stranggießanlagen erstreckt sich das Zwischengefäß daher über eine beträchtliche Länge.Intermediate vessels of the type in question are in the Technical language also as "tundish" or "distribution channel" referred to, usually at a "distribution channel" at least two immersion spouts are connected. at such multi-core continuous casting plants open side-by-side immersion pouring pipes in correspondingly arranged side by side molds. Especially in multi-core continuous casting plants therefore the tundish over a considerable Length.
Das Zwischengefäß dient jedoch nicht nur zum bloßen Verteilen der Metallschmelze, sondern stellt in der metallurgischen Prozesskette von der Rohschmelze bis zum gegossenen Strang das letzte metallurgische Aggregat dar, in dem auf die Reinheit der Metallschmelze eingewirkt werden kann. Zu diesem Zweck wird auf der Oberfläche der in dem Zwischengefäß befindlichen Metallschmelze eine flüssige, metallurgisch wirksame Schlackeschicht erzeugt.However, the tundish is not just for the mere Distribute the molten metal, but represents in the metallurgical process chain from raw melt to cast strand is the last metallurgical aggregate, in which acted on the purity of the molten metal can be. For this purpose, the surface of the a molten metal located in the intermediate vessel liquid, metallurgically effective slag layer generated.
Einerseits hat diese Schlackeschicht die Aufgabe, die Metallschmelze von der Umgebungsatmosphäre abzuschirmen und so eine Oxidation der Schmelze zu verhindern. Andererseits dient die Schlackeschicht dazu, aus der Metallschmelze Verunreinigungen wie spezifisch leichtere Einschlüsse, die an die Oberfläche der Metallschmelze aufsteigen, aufzunehmen und chemisch zu binden. Auf diese Weise wird der Reinheitsgrad der Metallschmelze und damit der des Gussstranges erhöht. Als Beispiel für Einschlüsse, die von der Schlacke abgebunden werden sollen, können im Fall von Stahlschmelzen Korundpartikel (Al2O3) genannt werden, die insbesondere bei aluminiumberuhigten Stählen in beträchtlicher Menge vorliegen.On the one hand, this slag layer has the task of shielding the metal melt from the ambient atmosphere and thus preventing oxidation of the melt. On the other hand, the slag layer serves to absorb and chemically bind impurities such as specifically lighter inclusions that rise to the surface of the molten metal from the molten metal. In this way, the degree of purity of the molten metal and thus that of the cast strand is increased. As an example of inclusions to be set by the slag, in the case of steel melts, corundum particles (Al 2 O 3 ) can be mentioned, which are present in considerable quantities, particularly in the case of aluminum-calmed steels.
In der heute üblichen Praxis wird die metallurgisch wirksame Schlackeschicht dadurch erzeugt, daß der Metallschmelze stückig körniges schlackebildendes Material zugegeben wird. Als schlackebildendes Material wird häufig Calcium-Aluminat mit rund 50% CaO und 50% Al2O3 verwendet, welches als Nebenprodukt bei der Zementherstellung anfällt. Das schlackenbildende Material liegt in feinkörniger Form zu Säcken abgepackt vor und wird sackweise in die Metallschmelze geworfen.In current practice, the metallurgically effective slag layer is produced by adding granular, slag-forming material to the molten metal. Calcium aluminate with around 50% CaO and 50% Al 2 O 3 , which is a by-product of cement production, is often used as the slag-forming material. The slag-forming material is packaged in fine-grained form into sacks and is sacked into the molten metal.
Bei großen Stranggießanlagen ist es erforderlich, große Mengen an schlackebildendem Material in die Verteilerrinne einzubringen. So kann es z. B. notwendig sein, beim Angießen einer mit einer neuen feuerfesten Ausmauerung zugestellten Verteilerrinne bei einem Füllstand von nur 20 bis 30% der gesamten Aufnahmekapazität der Verteilerrinne etwa 600 kg Schlackenbildner in Säcken zuzugeben, also 60 Säcke à 10 kg. Das in den Säcken enthaltene Material schmilzt bei Kontakt mit der Metallschmelze auf und bildet auf der Metallschmelze eine metallurgisch wirksame Schlackeschicht.In the case of large continuous casting plants, large ones are required Amounts of slag-forming material in the Insert gutter. So it can e.g. B. necessary be casting one with a new refractory Brick lining at one Level of only 20 to 30% of the total Capacity of the distribution channel about 600 kg Add slag formers in bags, i.e. 60 bags each 10 kg. The material contained in the bags melts Contact with the molten metal and forms on the Molten metal is a metallurgically effective Slag layer.
Auf die so erzeugte Schlackeschicht wird in der Regel zusätzlich eine Abdeckmasse aufgebracht. Die daraus gebildete Abdeckschicht hat die Aufgabe, die Metallschmelze und die Schlackeschicht thermisch gegenüber der Umgebungsatmosphäre zu isolieren. Auch diese Abdeckmasse liegt, ähnlich wie das schlackebildende Material, in Form von in Säcken verpackten Partikeln vor. Die Zugabe der Abdeckmasse erfolgt wiederum durch das Hineinwerfen dieser Säcke in das Zwischengefäß.The slag layer produced in this way is usually additionally applied a masking compound. The one from it formed cover layer has the task of Molten metal and the slag layer thermally to isolate from the surrounding atmosphere. Also this masking mass lies, similar to the slag-forming Material, in the form of particles packed in bags. The masking compound is again added by the Throw these bags into the tundish.
Das Werfen von Säcken in die in das Zwischengefäß gefüllte Schmelze bringt diverse Nachteile mit sich. So führt der Impuls, mit dem die Säcke auf die Schmelzenoberfläche auftreffen, zu einer starken Vermischung der Schlacke mit der Metallschmelze. Dies hat zur Folge, daß Verunreinigungen in die Schmelze eingebracht werden und schließlich in den Gussstrang gelangen, wodurch sich der Reinheitsgrad des Strangs verschlechtert. Zum anderen besteht insbesondere im Fall von nach oben hin offenen Zwischengefäßen eine erhöhte Unfallgefahr für das Bedienungspersonal der Stranggießanlage durch aus dem Zwischengefäß herausspritzende Metallschmelze und/oder Schlacke.Throwing sacks into the tundish filled melt has various disadvantages. So leads the impulse with which the sacks on the Impact melt surface to a strong one Mixing the slag with the molten metal. this has resulting in impurities in the melt be introduced and finally in the cast strand reach, which increases the degree of purity of the strand deteriorated. On the other hand, there is particularly in the case from intermediate vessels open towards the top an increased Risk of accident for the operating personnel of the Continuous caster through from the tundish metal melt and / or slag spurting out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung einer Schlackeschicht auf der Oberfläche einer Metallschmelze anzugeben, bei dem die Gefahr einer Verunreinigung der Schmelze durch Schlackerückstände minimiert ist. Darüber hinaus soll ein insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Mittel angegeben werden, welches die Erzeugung einer Schlackeschicht auf der Oberfläche einer Metallschmelze bei verminderter Vermischung von Metallschmelze und Schlacke ermöglicht.The invention has for its object a method to create a layer of slag on the surface a molten metal, in which the risk of a Contamination of the melt by slag residues is minimized. In addition, a particular to Appropriate means of performing this procedure be specified, which is the generation of a Slag layer on the surface of a molten metal with reduced mixing of molten metal and Allows slag.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das schlackebildende Material in das Zwischengefäß in Form mindestens eines sich flächig über die Metallschmelze erstreckenden festen Abdeckkörpers eingebracht wird, der bis zu seiner vollständigen Aufschmelzung auf der Metallschmelze schwimmt.This task is based on a process of type mentioned solved in that the slag-forming material in the tundish in shape at least one is flat over the molten metal extending fixed cover body is introduced, the until its complete melting on the Molten metal is floating.
Die Erfindung sieht vor, mindestens einen massiven Abdeckkörper auf die Schmelze aufzulegen, der, sobald er mit der Schmelze in Kontakt kommt, zu schmelzen beginnt. Das Volumen und die Form des Abdeckkörpers sind dabei so ausgebildet, daß der Abdeckkörper bis zu seiner vollständigen Aufschmelzung auf der Schmelze schwimmt. Auf die Weise kommt der Kontakt zwischen der Metallschmelze und dem Schlackebildner zustande, ohne daß eine unerwünschte Vermischung von Schlacke und Schmelze auftritt. Stattdessen schmilzt der Abdeckkörper von seiner der Schmelze zugewandten Unterseite her auf, so daß sich ohne die Gefahr eines Einziehens von größeren Mengen von Schlacke eine flüssige, metallurgisch wirksame Schlackeschicht auf der Schmelze bildet.The invention provides for at least one massive one Place the cover body on the melt, which, as soon as it comes into contact with the melt, begins to melt. The volume and the shape of the cover body are so trained that the cover body up to his complete melting floating on the melt. In this way the contact between the Metal melt and the slag generator without an undesirable mixture of slag and melt occurs. Instead, the cover body melts on its underside facing the melt that without the risk of drawing in larger ones Amounts of slag are a liquid, metallurgically effective Slag layer forms on the melt.
Der Abdeckkörper weist vorteilhaft die Form einer Platte auf. Er kann aus einzelnen Teilkörpern gebildet sein, die nebeneinander auf die Schmelze gelegt werden, so daß im Ergebnis wie bei einem einzigen die Schmelze vollflächig abdeckenden Abdeckkörper die Metallschmelze auf ihrer gesamten freien Oberfläche abgedeckt ist. Dabei sollten der Abdeckkörper oder die ihn bildenden Teilkörper eine Ausnehmung aufweisen, durch die das Schattenrohr der Gießpfanne geführt werden kann. Ebenso sollten Ausnehmungen für eine Stopfenstange vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Ausfluß aus dem an das Zwischengefäß angeschlossenen Tauchausgussrohr reguliert wird. Wird der Abdeckkörper aus Teilkörpern gebildet, so können die erforderlichen Ausnehmungen dadurch erzeugt werden, indem die Abmessungen einzelner Teilkörper so dimensioniert werden, daß nach dem Auflegen auf die Schmelze die benötigten Öffnungen vorhanden sind.The cover body advantageously has the shape of a plate on. It can be formed from individual sub-bodies that placed side by side on the melt, so that in the Result like a single melt over the entire surface covering the metal melt on your entire free surface is covered. Doing so the cover body or the sub-body forming it a Have recess through which the shadow tube of Ladle can be performed. Likewise, should Recesses for a stopper rod can be provided with whose help is the outflow from the to the tundish connected immersion pouring pipe is regulated. Will the Cover body formed from partial bodies, so that required recesses are generated by the dimensions of individual partial bodies dimensioned in this way be that after laying on the melt the required openings are available.
Der Abdeckkörper bzw. die ihn bildenden Teilkörper können beispielsweise durch Verpressen von schlackebildendem pulvrig oder körnig vorliegendem Material hergestellt sein. Eine alternative Herstellungsmöglichkeit ist das Vergießen eines mit einem flüssigen oder pastösen Bindemittel gemischten schlackebildenden Materials.The cover body or the partial body forming it can for example by pressing slag-forming powdery or granular material his. An alternative manufacturing option is that Pour one with a liquid or pasty Binder of mixed slag-forming material.
Die flächige Abdeckung des Innenraums des Zwischengefäßes mit dem Abdeckkörper aus schlackebildendem Material macht es möglich, die Abdeckmasse zur Wärmedämmung zusammen mit dem Abdeckkörper der Metallschmelze zuzuführen. Dazu wird die Abdeckmasse auf die der Schmelze abgewandten Seite des Körpers aufgebracht. Hierdurch werden auch diejenigen unerwünschten Impulse vermieden, die beim Stand der Technik durch die Zugabe der Abdeckmasse in Säcken in die Schmelze eingebracht werden. Auf diese Weise ist auch die durch das Aufbringen der Abdeckmasse beim bisher üblichen Vorgehen verursachte Gefahr der Vermischungen von Schmelze und Schlacke oder der Entstehung gefährlicher Schmelze- oder Schlackespritzer auf ein Minimum reduziert. Ebenso kommt es nicht mehr zu unerwünschten chemischen Reaktionen zwischen der Abdeckmasse und der Schlacke, welche beim Stand der Technik aufgrund der durch das Hineinwerfen der Säcke hervorgerufenen Vermischung von Schlacke und Abdeckmasse zu einer Verringerung des Wirkungsgrades der metallurgischen Schlacke führen.The flat cover of the interior of the tundish with the cover body made of slag-forming material it is possible to use the covering compound for thermal insulation together with to supply the cover body of the molten metal. This will the masking compound on the side facing away from the melt of the body. This will also make those avoided unwanted impulses that the state of the Technology by adding the masking compound in bags in the Melt are introduced. In this way, too by applying the masking compound in the usual way Procedure creates the risk of mixing Melt and slag or the formation more dangerous Splashes of melt or slag to a minimum reduced. Likewise, there are no longer any unwanted ones chemical reactions between the masking compound and the Slag, which in the prior art due to the caused by throwing in the bags Mixing slag and masking compound into one Reducing the efficiency of metallurgical Lead slag.
Erfindungsgemäß kann die Abdeckmasse eine unterschiedliche stückige Form besitzen. Sie kann als Pulver in definierter Kornfraktion oder als Granulat in Säcken auf den Abdeckkörper aus schlackebildendem Material aufgelegt werden, oder sie kann selbst als fester plattenförmiger Körper vorliegen. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist die Abdeckmasse als Deckschicht in den Abdeckkörper aus schlackebildendem Material integriert.According to the invention, the masking compound can be a have different lumpy shapes. You can as Powder in a defined grain fraction or as granules in Bags on the cover body made of slag Material can be put on, or it can itself as solid plate-shaped body are present. According to one Another variant of the invention is the masking compound as Cover layer in the cover body made of slag Integrated material.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar beim Angießen eines mit feuerfester Masse neu zugestellten Zwischengefäßes einer Stranggießanlage. Beim Angießen eines neuen Zwischengefäßes wird der Abdeckkörper schon bei einem geringen Füllstand der Metallschmelze in das Zwischengefäß eingebracht, so daß er entweder sofort auf der im Zwischengefäß befindlichen Schmelze aufliegt oder aufgrund seiner an die Innenkontur des Zwischengefäßes angepaßten Form über der Metallschmelze in einen schmelzefreien Bereich des Zwischengefäßes vertikal fixiert wird. Letztere Variante ist insbesondere bei Zwischengefäßen günstig, deren Innenraum sich zu ihrer Oberseite hin erweitert. Bei einem oberhalb und anfangs mit Abstand zu der Metallschmelze angeordneten Abdeckkörper wird nach dessen Einsetzen in das Zwischengefäß der Füllstand der Metallschmelze erhöht, bis der Abdeckkörper auf der Metallschmelze aufschwimmt. Indem es zu einer frühzeitigen und vollständigen Abdeckung der Metallschmelze mit schlackebildendem Material kommt, wird der unerwünschten Oxidation der Metallschmelze an der Umgebungsatmosphäre wirksam begegnet. Außerdem kann die Schlacke durch den frühzeitigen Kontakt mit der Schmelze mehr Verunreinigungen aus der Schmelze an sich binden. Beide Effekte führen zu einer Verbesserung der Reinheit der Metallschmelze.The method according to the invention is particularly advantageous can be used when casting a new with refractory mass delivered intermediate vessel of a continuous caster. At the Pour on a new intermediate vessel Cover body even at a low level Metal melt introduced into the tundish so that he either immediately on the one in the tundish Melt rests or due to its on the inner contour of the intermediate vessel adapted shape over the Molten metal in a melt-free area of the Intermediate vessel is fixed vertically. The latter variant is particularly advantageous for intermediate vessels whose Interior widens towards the top. at one above and initially at a distance from the Metal melt arranged cover body is after its Insert the fill level in the intermediate vessel Metal melt increased until the cover body on the Molten metal floats up. By making it a early and full coverage of the Metal melt comes with slag-forming material the undesirable oxidation of the molten metal on the Ambient atmosphere effectively countered. In addition, the Slag due to early contact with the melt bind more impurities from the melt. Both effects lead to an improvement in purity the molten metal.
Es versteht sich, daß der Abdeckkörper auch in das leere Zwischengefäß vor dem Einfüllen der Metallschmelze eingebracht werden kann.It is understood that the cover body also in the empty Intermediate vessel before filling the metal melt can be introduced.
Im Hinblick auf das Mittel zur Erzeugung einer Schlackeschicht auf der Oberfläche einer Metallschmelze wird die voranstehend angegebene Aufgabe durch einen Abdeckkörper für in einem Zwischengefäß, wie einer Verteilerrinne, enthaltene Metallschmelze gelöst, welcher aus einem festen schlackebildenden Material gebildet ist und eine Form aufweist, die sich in auf die Metallschmelze aufgesetztem Zustand flächig über die Metallschmelze derart erstreckt, daß der Abdeckkörper auf der Metallschmelze bis zu seiner vollständigen Aufschmelzung schwimmt.With regard to the means of generating a Slag layer on the surface of a molten metal the above task is accomplished by a Cover body for in an intermediate vessel, such as one Distribution channel, contained contained molten metal, which is formed from a solid slag-forming material and has a shape that is in on the Metal melt surface over the surface Metal melt extends such that the cover body the molten metal to its complete Melting floats.
Ein solcher Abdeckkörper ist aus den bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Gründen vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und weist die für die Durchführung des Schattenrohres einer Gießpfanne und einer oder mehrerer Stopfenstangen erforderlichen Ausnehmungen auf.Such a cover body is already in the Connection with the method according to the invention reasons explained preferably plate-shaped trained and instructed for the implementation of the Shadow pipe of a ladle and one or more Stopper rods required recesses.
Die der Metallschmelze zugewandte Oberfläche des Abdeckkörpers kann Erhebungen und Vertiefungen aufweisen. Die hierdurch erzielte Vergrößerung der mit der Metallschmelze in Kontakt tretenden Oberfläche führt zu einem schnelleren Aufschmelzen des Körpers. Zu diesem Zweck kann der Abdeckkörper auf der der Metallschmelze zugewandten Seite beispielsweise eine wellige Oberfläche aufweisen.The surface of the molten metal facing Cover body can have elevations and depressions. The resulting enlargement of the Metal melt in contacting surface leads to a faster melting of the body. To this The cover body can be used on the of the molten metal facing side, for example, a wavy surface exhibit.
Um eine möglichst vollständige Abdeckung der Metallschmelzenoberfläche zu erzielen, ist die Außenkontur des Abdeckkörpers vorteilhaft so ausgebildet, daß sie im wesentlichen der Umfangskontur entspricht, welche der Innenraum eines die Metallschmelze beinhaltenden Gefäßes in einer Horizontalebene aufweist, in welcher der Körper in das Gefäß eingebracht werden soll. Insbesondere Verteilerrinnen von Stranggießanlagen besitzen an ihren Längsseiten schräge Wände, so daß sich der Querschnitt eines solchen Zwischengefäßes nach unten hin verjüngt bzw. nach oben hin erweitert. Einer solchen Form sollte die Außenkontur des Abdeckkörpers angepaßt sein, damit er beim Einsenken in das jeweilige Zwischengefäß selbsttätig in Höhe der gewünschten Horizontalebene ausgerichtet und formschlüssig gehalten ist.In order to cover the To achieve molten metal surface is that Outer contour of the cover body advantageously designed that it essentially corresponds to the circumferential contour, which is the interior of a the molten metal containing vessel in a horizontal plane, in which the body is placed in the vessel should. In particular distributor channels of continuous casting plants have sloping walls on their long sides, so that the cross section of such an intermediate vessel downwards tapered or expanded towards the top. Such one Shape should match the outer contour of the cover body so that when he sinks into the respective one Intermediate vessel automatically at the desired level Aligned horizontally and held positively is.
Der Abdeckkörper weist vorteilhaft Befestigungsmittel, wie z. B. Ösen auf, über die er mit einer Trageinrichtung, wie z. B. einem Tragbalken eines Krans, verbunden werden kann. An dieser Trageinrichtung befestigt kann der Körper in das die Metallschmelze beinhaltende Gefäß eingebracht und auf der gewünschten Höhe vertikal fixiert werden.The cover body advantageously has fastening means, such as B. eyelets on which he with a carrying device, such as B. a support beam of a crane can. The body can be attached to this support device into the vessel containing the molten metal and be fixed vertically at the desired height.
Der Abdeckkörper kann zudem vorteilhaft aus mehreren nebeneinander angeordneten Teilkörpern gebildet werden. Die Herstellung der einzelnen kleineren Teilkörper ist einfacher als die Herstellung eines einzigen großen Körpers. Darüber hinaus können in dem Fall, daß der Abdeckkörper aus verschiedenen Teilkörpern gebildet ist, auch die für das Befüllen des Zwischengefäßes mit Metallschmelze und das Abführen von Schmelze aus dem Zwischengefäß erforderlichen Ausnehmungen auf einfache Weise ausgebildet werden. Verzichtet man auf eine vollflächige Abdeckung der Schmelzenoberfläche, so kann sogar mit einfachen Körpern in Form von rechteckigen, quaderförmigen Platten der erfindungsgemäße Effekt erzielt werden. Ausnehmungen im oder am Körper sind in dem Fall nicht erforderlich, da der benötigte Platz für das Schattenrohr und die Stopfenstangen durch ausreichend breite Spalten zwischen den Teilkörpern zur Verfügung gestellt wird.The cover body can also advantageously consist of several juxtaposed partial bodies are formed. The manufacture of the individual smaller partial bodies is easier than making one big one Body. In addition, in the event that the Cover body is formed from different partial bodies, also for filling the tundish with Metal smelting and the removal of melt from the Intermediate vessel recesses required on simple Be trained way. If you do without one full coverage of the melt surface, so can even with simple bodies in the form of rectangular, cuboid plates the effect of the invention be achieved. Recesses in or on the body are in not necessary in the case because the space required for the shade tube and the plug rods by sufficient wide gaps between the partial bodies are available is provided.
Ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Abdeckkörper aus schlackebildendem Materials ist das mechanische Verpressen dieses pulvrig oder körnig vorliegenden Materials in einer Presse, ggf. in einer Heißpresse unter erhöhter Temperatur. Das Material kann dabei mit einem Bindemittel gemischt sein, das den Zusammenhalt des Materials nach dem Pressen verbessert. Alternativ zu diesem Herstellungsweg können erfindungsgemäße Abdeckkörper auch durch Vergießen von mit einem flüssigen oder pastösen Bindemittel gemischtem schlackebildenden Material hergestellt werden.An inexpensive manufacturing process for Cover body according to the invention made of slag-forming Material is the mechanical pressing of this powdery or granular material in a press, if necessary in a hot press at elevated temperature. The Material can be mixed with a binder that the cohesion of the material after pressing improved. As an alternative to this manufacturing route cover body according to the invention also by casting mixed with a liquid or pasty binder slag-forming material are produced.
Als schlackebildendes Material wird in der Regel Calcium- Aluminat verwendet, welches beispielsweise bei der Zementherstellung als Nebenprodukt anfällt und als solches ein immer gleiches Ca/Al-Verhältnis aufweist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines Körpers aus diesem Werkstoff das Ca/Al-Verhältnis durch Zugabe von Kalk oder Tonerde variiert. Auf diese Weise kann die metallurgische Wirksamkeit der sich aus dem Abdeckkörper bildenden Schlacke so eingestellt werden, wie es die Zusammensetzung der jeweiligen Metallschmelze erfordert. So kann der Wirkungsgrad der Schlacke bei gleicher Schlackenmenge erhöht werden und mit der gleichen Menge an Schlacke eine größere Reinheit der Schmelze und damit des Gußstrangs erreicht werden.Calcium is generally used as the slag-forming material. Used aluminate, which for example in the Cement production is a by-product and as such always has the same Ca / Al ratio. According to a particularly advantageous embodiment of the Invention is in the manufacture of the invention of a body made of this material, the Ca / Al ratio varied by adding lime or alumina. To this Way, the metallurgical effectiveness of the the slag forming the cover body so adjusted be how it is the composition of each Requires molten metal. So the efficiency of the Slag can be increased with the same amount of slag and greater purity with the same amount of slag the melt and thus the cast strand can be reached.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden im Zusammenhang mit dem nachfolgend anhand einer Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen schematisch:Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims and are given in Connection with the following based on a drawing described embodiment explained in more detail. It show schematically:
Fig. 1 ein Zwischengefäß zum Vergießen von Stahl in einem Längsschnitt, Fig. 1 is a tundish for casting steel in a longitudinal section;
Fig. 2 das Zwischengefäß in einem Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie X-X. Fig. 2 shows the tundish in a cross section along the line XX drawn in Fig. 1.
Das als Verteilerrinne zum Verteilen einer Stahlschmelze S auf zwei Tauchrohre 1, 2 eingesetzte Zwischengefäß 3 weist eine längliche, trogartige Form auf, deren Innenraum sich vom Boden 4 zur offenen Oberseite 5 hin im Quer- und Längsschnitt trichterförmig erweitert. Mittig auf dem Boden 4 des Zwischengefäßes 3 ist ein Topf 6 angeordnet. Mit geringem Abstand oberhalb des Topfes 6 ist die Mündung eines Schattenrohrs 7 positioniert, über das die Schmelze S in das Zwischengefäß 3 gefüllt wird.The intermediate vessel 3 used as a distribution channel for distributing a molten steel S over two dip tubes 1 , 2 has an elongated, trough-like shape, the interior of which widens in a funnel shape in cross-section and longitudinal section from the bottom 4 to the open top 5 . A pot 6 is arranged centrally on the bottom 4 of the intermediate vessel 3 . The mouth of a shadow pipe 7 is positioned at a short distance above the pot 6 , via which the melt S is filled into the intermediate vessel 3 .
Jeweils eins der Tauchrohre 1, 2 ist an einem der seitlichen Enden des Zwischengefäßes 3 über jeweils eine in den Boden 4 eingeformte Einlauföffnung 8, 9 mit dem Innenraum des Zwischengefäßes 3 verbunden. Dabei ist in den Einlauföffnungen 8, 9 ein konischer Sitz für jeweils einen an der Spitze einer hier nicht dargestellten Stopfenstange befestigten Stopfen ausgebildet, welcher zur Regulation des in die Tauchrohre 1, 2 einlaufenden Schmelzflusses in die jeweilige Einlauföffnung 8, 9 gesenkt bzw. aus dieser gehoben wird.Each one of the dip tubes 1, 2 is on one of the lateral ends of the tundish 3 via a respective molded-in into the ground 4 inlet opening 8, 9 connected to the interior of the tundish. 3 In this case, a conical seat is formed in the inlet openings 8 , 9 for one stopper attached to the tip of a stopper rod (not shown here), which, in order to regulate the melt flow entering the immersion tubes 1 , 2 , is lowered into and out of the respective inlet opening 8 , 9 is lifted.
In einer Höhe H über dem Boden 4 des Zwischengefäßes 3 sind zwei plattenförmig ausgebildete Abdeckkörper 10, 11 angeordnet, die sich jeweils flächig über eine Hälfte des Innenraums des Zwischengefäßes 3 erstrecken. Die Breite der Abdeckkörper 10, 11 entspricht dabei dem Abstand der Längswände 12, 13 im Abstand H vom Boden 4 des Zwischengefäßes 3. Dabei sind die Abdeckkörper 10, 11 an ihren an den Längswänden 12, 13 anliegenden Rändern entsprechend dem schrägen Verlauf dieser Längswände 12, 13 angeschrägt. In gleicher Weise sind die Abdeckkörper 10, 11 an ihrem jeweils an einer der schmalen Querwände 14, 15 des Zwischengefäßes 3 anliegenden Ende der schrägen Ausrichtung dieser Querwände 14, 15 entsprechend angeschrägt. Auf diese Weise sitzen die Abdeckkörper 10, 11 formschlüssig gehalten und im wesentlichen parallel zum Boden 4 ausgerichtet im Innenraum des Zwischengefäßes 3.At a height H above the bottom 4 of the intermediate vessel 3 , two plate-shaped cover bodies 10 , 11 are arranged, each of which extends flatly over one half of the interior of the intermediate vessel 3 . The width of the cover body 10 , 11 corresponds to the distance between the longitudinal walls 12 , 13 at a distance H from the bottom 4 of the intermediate vessel 3 . The cover bodies 10 , 11 are beveled at their edges abutting the longitudinal walls 12 , 13 in accordance with the oblique course of these longitudinal walls 12 , 13 . In the same way, the cover bodies 10 , 11 are correspondingly chamfered at their end abutting one of the narrow transverse walls 14 , 15 of the intermediate vessel 3 for the oblique orientation of these transverse walls 14 , 15 . In this way, the cover bodies 10 , 11 are held in a form-fitting manner and aligned essentially parallel to the bottom 4 in the interior of the intermediate vessel 3 .
Die Abdeckkörper 10, 11 sind jeweils aus drei quaderförmigen Teilkörpern 10a, 10b, 10c bzw. 11a, 11b, 11c zusammengesetzt, die nebeneinander angeordnet sind. Die Teilkörper 10a-11c sind jeweils aus einer unteren, der Schmelze S zugeordneten dickeren Schicht 16 eines schlackebildenden Materials und einer darauf aufgetragenen dünneren Deckschicht 17 gebildet, die aus einer wärmedämmenden Masse besteht. Die aus schlackebildendem Material gebildete Schicht 16 ist beispielsweise durch Verpressen von schlackebildendem Pulver oder durch Vergießen von durch ein Bindemittel verbundenen schlackebildenden Partikeln hergestellt worden.The cover body 10 , 11 are each composed of three cuboid partial bodies 10 a, 10 b, 10 c and 11 a, 11 b, 11 c, which are arranged next to each other. The partial bodies 10 a- 11 c are each formed from a lower, thicker layer 16 of a slag-forming material assigned to the melt S and a thinner cover layer 17 applied thereon, which consists of a heat-insulating composition. The layer 16 formed from slag-forming material has been produced, for example, by pressing slag-forming powder or by casting slag-forming particles connected by a binder.
In den der jeweiligen Querwand 14, 15 zugeordneten Teilkörpern 10a, 11a ist jeweils eine Ausnehmung 18, 19 eingeformt, die oberhalb der jeweils benachbart zu der betreffenden Querwand 14, 15 positionierten Einlauföffnung 8, 9 angeordnet ist. Durch die Ausnehmungen 18, 19 wird die der jeweiligen Einlauföffnung 8, 9 zugeordnete, nicht gezeigte Stopfenstange geführt.Add to the respective transverse wall 14, 15 associated with part bodies 10, a 11 a is in each case a recess 18, formed 19 above the respective adjacently positioned to the respective transverse wall 14, 15 the inlet opening 8, 9 is arranged. The plug rod (not shown) associated with the respective inlet opening 8 , 9 is guided through the recesses 18 , 19 .
In die der Mitte des Zwischengefäßes 3 zugeordneten Teilkörper 10c, 11c sind in den dem Schattenrohr 7 zugeordneten jeweiligen Rand halbkreisförmige Ausnehmungen in die Teilkörper 10c, 11c eingeformt, so daß bei in das Zwischengefäß 3 eingesetzten Abdeckkörpern 10, 11 eine Öffnung gebildet ist, durch die das Schattenrohr 7 geführt ist. Alternativ kann die Länge der Teilkörper 10c, 11c so bemessen werden, daß zwischen ihnen ein für die Durchführung des Schattenrohres 7 ausreichender freier Abstand verbleibt. In den Eckbereichen der Teilkörper 10a-11c sind jeweils ösenförmige Befestigungseinrichtungen 20 eingegossen. Zum Einsetzen einer neuen Abdeckplatte 10, 11 in das Zwischengefäß 3 werden die Abdeckkörper 10a-11c an den Haken einer nicht dargestellten Transporteinrichtung gehängt. Diese senkt die Teilkörper 10a-11c in das Zwischengefäß 3, bis sie formschlüssig auf der Höhe H in dem Zwischengefäß sitzen.In the associated the center of the tundish 3 partial body 10 c, c 11 in the shroud tube 7 associated with the respective edge semicircular recesses in the body part 10 c, 11 formed so that formed c when used in the intermediate container 3 covering elements 10, 11 an opening through which the shadow pipe 7 is guided. Alternatively, the length of the partial bodies 10 c, 11 c can be dimensioned such that there is a sufficient free distance between them for the implementation of the shade tube 7 . Eyelet-shaped fastening devices 20 are cast in each of the corner regions of the partial bodies 10 a- 11 c. To insert a new cover plate 10 , 11 in the intermediate vessel 3 , the cover body 10 a- 11 c are hung on the hook of a transport device, not shown. This lowers the partial bodies 10 a- 11 c into the intermediate vessel 3 until they sit positively at the height H in the intermediate vessel.
Beim Angießen des Zwischengefäßes 3 werden die Teilkörper 10a-11c schon bei einem geringen Füllstand der Metallschmelze S in das Zwischengefäß 3 eingebracht. Sobald der Pegel der Schmelze S die Höhe H erreicht hat, schwimmen die aus den Teilkörpern 10a-11c gebildeten Abdeckkörper 10, 11 auf der Schmelze S. Infolge des Kontakts mit der Schmelze S beginnen die Abdeckkörper 10, 11 zu schmelzen, bis sie vollständig aufgelöst sind. Die noch festen Teile der Abdeckkörper 10, 11 schwimmen dabei weiterhin auf der Schmelze S bzw. der sich auf der Schmelze S aus den abgeschmolzenen Teilen der Abdeckkörper 10, 11 gebildeten Schlacke. Reicht die durch die zuerst eingesetzten Abdeckkörper 10, 11 erzeugte Schlackenmenge nicht aus, so werden in gleicher Weise weitere Abdeckkörper 10, 11 auf die Schmelze S bzw. die darauf befindliche Schlacke gesetzt. During casting of the tundish 3, the body part 10 a-11 c are already at a low level of the molten metal in the tundish 3 S introduced. As soon as the level of the melt S has reached the height H, the cover bodies 10 , 11 formed from the partial bodies 10 a- 11 c float on the melt S. As a result of the contact with the melt S, the cover bodies 10 , 11 begin to melt until they are completely resolved. The still solid parts of the cover body 10 , 11 continue to float on the melt S or the slag formed on the melt S from the melted parts of the cover body 10 , 11 . If the amount of slag produced by the cover bodies 10 , 11 used first is insufficient, further cover bodies 10 , 11 are placed in the same way on the melt S or the slag located thereon.
11
, .
22
Tauchrohre
dip tubes
33
Zwischengefäß
intermediate vessel
44
Boden des Zwischengefäßes
Bottom of the tundish
55
offene Oberseite des Zwischengefäßes
open top of the tundish
66
Topf
pot
77
Schattenrohr
Ladle
88th
, .
99
Einlauföffnungen
inlet openings
1010
, .
1111
Abdeckkörper
covering
1212
, .
1313
Längswände
longitudinal walls
1414
, .
1515
Querwände des Zwischengefäßes Transverse walls of the tundish
33
1010
a, a,
1010
b, b
1010
c Teilkörper
c partial body
1111
a, a,
1111
b, b
1111
c Teilkörper
c partial body
1616
Schicht aus schlackebildendem Material
Layer of slag-forming material
1717
Deckschicht aus wärmedämmender Masse
Top layer made of heat-insulating material
1818
, .
1919
Ausnehmungen
recesses
2020
Befestigungseinrichtungen
S Stahlschmelze
H Höhe über dem Boden fastening devices
S molten steel
H height above the ground
44
Claims (22)
Priority Applications (1)
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| DE2001105620 DE10105620A1 (en) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | Production of a slag layer on the surface of metal melt comprises introducing slag-forming material into a tundish in the form of a flat solid covering body over the metal melt until it floats on the melt |
Applications Claiming Priority (1)
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