DE1252854B - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen beim Stranggiessen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Zusatzstoffen beim StranggiessenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
B22d
Deutsche Kl.: 31 b2-U/10
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
C33463VI a/31 b2
22. Juli 1964
26. Oktober 1967
22. Juli 1964
26. Oktober 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen beim Stranggießen,
wobei der Zusatzstoff in Drahtform in den Gießstrahl oder in dessen Bereich eingebracht wird, und
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Draht-Zuführungsvorrichtung.
Es kann in vielen Fällen erwünscht sein, Zusätze, beispielsweise Impfmittel, Legierungselemente, Desoxydationsmittel,
erst beim Vergießen der Schmelze zuzugeben. Hierbei treten zwei Schwierigkeiten auf,
einerseits die genaue Dosierung der Zusatzstoffe und andererseits die gleichmäßige Verteilung derselben
bzw. deren Reaktionsprodukte im Gußstück.
Beim Stranggießen ist in manchen Fällen, beispielsweise bei der Erzeugung von Feinkornstählen,
unberuhigten und aluminiumberuhigten Stählen, eine genau dosierte Zugabe von Aluminium notwendig.
Dieses Aluminium wird in vielen Fällen dem flüssigen Stahl in das Gießgefäß, beispielsweise
Pfanne oder Tundish, zugegeben. Die Zugabemenge ao ist im allgemeinen beim Gießen von kleineren
Knüppeln auf ein Maximum von 300 g/t beschränkt. Größere Mengen verursachen einerseits ein Schließen
der Ausgußdüsen und andererseits eine Verschlechterung der Strangoberfläche. Material mit
schlechter Strangoberfläche muß aber einer kostspieligen Oberflächenbehandlung vor der Weiterverarbeitung
unterzogen werden.
Es ist beim Stranggießen bekannt, auf den Gießstrahl, den Badspiegel in der Kokille oder in den
Sumpf Zusatzstoffe einzubringen, wobei ein Trägergas deren Transport übernimmt. Diese Vorrichtungen
haben aber den Nachteil, daß diese Zusatzstoffe über den Querschnitt des Stranges ungleich verteilt werden,
was die bekannten Nachteile zur Folge hat. Bei den Zuführungen in den Sumpf kann dazu nicht
verhindert werden, daß die Austrittsstellen der Zusatzstoffe zufrieren und ein weiteres Gießen verunmöglichen.
Um das Schließen der Ausgußdüsen zu vermeiden und eine günstige Verteilung des Reaktionsproduktes
im Strang zu erhalten, ist für das Stranggießen weiter bekannt (USA.-Patentschrift 2 882 571), den
Aluminiumdraht dem in die Kokille gerichteten Gießstrahl zuzuführen. Dieser Gießstrahl schmilzt
den Draht auf, nimmt das Aluminium und die entstehenden Reaktionsprodukte mit sich, wodurch
eine gleichmäßige Verteilung im Strang erhalten werden sollte.
Bei der Annäherung des Aluminiumdrahtes zum Gießstrahl wird aber derselbe erwärmt und erweicht.
Der erweichte Teil des Drahtes wird durch sein Ge-Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von
Zusatzstoffen beim Stranggießen
Anmelder:
Concast A. G., Zürich (Schweiz)
Vertreter:
Dipl.-Ing. W. Cohausz, Dipl.-Ing. W. Florack
und Dipl.-Ing. K. H. Eissei, Patentanwälte,
Düsseldorf, Schumannstr. 97
und Dipl.-Ing. K. H. Eissei, Patentanwälte,
Düsseldorf, Schumannstr. 97
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Richard Leupold,
Fahrweid, Dietikon (Schweiz)
Dipl.-Ing. Richard Leupold,
Fahrweid, Dietikon (Schweiz)
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 25. Juli 1963 (9266)
wicht nach unten gezogen. Eine genaue Zuführung am gewünschten Ort im Gießstrahl wird dadurch
erschwert. Das fließende Metall unterstützt das Abbiegen des Drahtes und verursacht damit ein Wegbiegen
vom Gießstrahl. Dieses Wegbiegen bewirkt ein unkontrolliertes, stückweises Abschmelzen. Das
Einbringen des Aluminiums in den Gießstrahl und die Kontrolle der Zugabemenge werden praktisch
unmöglich. Abgebogene Drahtstücke, die abschmelzen, können nicht in den Gießstrahl eingebracht
werden, sondern fallen auf die Badoberfläche, schmelzen und lagern sich an der Strangoberfläche
ab. Örtliche Ablagerungen an der Strangoberfläche sind aber bekanntlich äußerst
schädlich. Die Weiterverarbeitung des Stranges zu Endprodukten mit einwandfreien Oberflächen wird
erschwert oder unmöglich. Außerdem begünstigen sie die gefürchteten Durchbrüche. Ferner verursacht
die unregelmäßige Zugabe eine ungleichmäßige Verteilung des Aluminiums und der entstehenden Reaktionsprodukte.
Bei diesem Einführen des Aluminiumdrahtes in den Gießstrahl kommt das schmelzende oder geschmolzene
Aluminium mit Luftsauerstoff in Berührung. Dadurch entstehen unerwünschte Reaktionsprodukte,
welche sich an der Strangoberfläche oder im Strang absetzen und die Qualität verschlechtern.
Die maximale Aluminiumzugabe in die Kokille wird dadurch limitiert.
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Alle diese aufgezählten Nachteile beschränken 13 und dem Gießstrahl 4 und dadurch eine Führung
den Verwendungsbereich des Stranggußverfahrens. des Drahtes bis nahe an den Gießstrahl. Beim
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu Ende 14 tritt der Draht in das Rohr 3 ein. An
vermeiden und eine einwandfreie, gleichmäßige und dieser Stelle ist eine Dichtung vorgesehen, welche
störungslose Zugabe von Zusatzstoffen der ge- 5 das Ausströmen des durch den Anschluß 12 einwünschten
Menge sowie die gleichmäßige Ver- tretenden Gases aus dem Rohr 3 verhindert,
teilung dieser Zusatzstoffe oder deren Reaktions- Neben dem erwähnten Kühleffekt des aus dem produkte im Gußstück zu erhalten. Mundstück austretenden Gasstromes verhindert das
teilung dieser Zusatzstoffe oder deren Reaktions- Neben dem erwähnten Kühleffekt des aus dem produkte im Gußstück zu erhalten. Mundstück austretenden Gasstromes verhindert das
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch Gas ein Zutreten des Luftsauerstoffes zur Eintrittsgelöst, daß der Draht, dessen Querschnitt ver- i0 stelle des Drahtes 1 in den Gießstrahl 4, wodurch
schiedene geometrische Formen aufweisen kann, ein Oxydieren des schmelzenden Aluminiums verzumindest
in der Nähe des flüssigen Metalls mit hindert wird. Das austretende Gas verteilt sich zuströmendem
Kühlgas umgeben wird. Dieses strö- sätzlich über den Badspiegel und zwischen diesem
mende Gas bildet um den Draht einen Gasmantel, und dem Gießgefäß und verhindert den Zutritt von
welcher eine Kühlung des Drahtes und eine Teil- 15 Luftsauerstoff zur Schmelze. Bei großen Strangabschirmung
der Hitze bewirkt. Eine Erweichung formaten kann eine zusätzliche Zuführung von des Drahtes wird vermieden und damit die ge- Schutzgas mit bekannten Einrichtungen erforderlich
wünschte Einführung desselben in das flüssige sein, um einen genügenden Gasschutz über dem
Metall bzw. in dessen Gießstrahl erzielt, was eine Badspiegel zu erhalten.
genau dosierte Zugabe und eine gleichmäßige Ver- 20 Das beschriebene Verfahren erlaubt, Oxydationsteilung der eingebrachten Zusatzstoffe und der ent- mittel bis zur vierfachen der zur Zeit bekannten
stehenden Reaktionsprodukte im Strang ermöglicht. Menge zuzuführen, ohne daß die beschriebenen
Die Vorrichtung zur Durchführung des Ver- Nachteile auftreten.
fahrens zeichnet sich dadurch aus, daß mit Bei Fig. 2 sind die gleichen Teile mit gleichen
der Draht-Zuführungsvorrichtung eine Kühlgas-Zu- 35 Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Der Draht
führungsvorrichtung zu einer Baueinheit verbunden wird über einen Schlauch 20 einem auf der Kokille 10
ist. Vorzugsweise soll dabei die Kühlgas-Zu- verstellbar angeordneten Versorgerkopf 21 zuge-
führungsvorrichtung eine oder mehrere Düsen auf- führt. Dieser Versorgerkopf kann beispielsweise nach
weisen, die an der Austrittsöffnung eines Draht- dem System eines Schneidbrenners gebildet sein, bei
Zuführungsrohres oder um dieses herum angeordnet 30 dem im Gas-Sauerstoff-Kanal der Draht und in der
sind. Brenn-Sauerstoff-Leitung das Gas zugeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Der Versorgerkopf 21 weist ein Mundstück 22 auf.
Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt Dieses Mundstück wird in Fig. 3 näher beschrieben.
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Draht- Eine biegsame Leitung 23 versorgt den Versorger-Zuführungsvorrichtung
mit Kühlgas-Zuführungsvor- 35 kopf 21 mit dem notwendigen Gas.
richtung, Diese Anordnung erlaubt, das Mundstück 22 nahe
richtung, Diese Anordnung erlaubt, das Mundstück 22 nahe
F i g. 2 eine andere Vorrichtung, bei der der Ver- beim Gießstrahl 4 anzuordnen. Dadurch wird ein
sorgerkopf auf der Kokille befestigt ist, Abbiegen des Drahtes 1 verhindert und eine gleich-
F i g. 3 einen Schnitt durch ein mit Gas gekühltes mäßige Dosierung sowie eine gute Verteilung des
Mundstück und 40 Reaktionsmittels oder dessen Produkte erhalten. Der
Fig. 4 einen Schnitt durch ein wassergekühltes geneigte Vorderteil des Versorgerkopf es 21 bewirkt
Mundstück eines Versorgerkopfes. eine gute Verteilung des aus dem Mundstück 22 ausin
F i g. 1 ist mit 1 ein von einer Drahtrolle ab- tretenden Schutzgases über dem Badspiegel,
gezogener Aluminiumdraht bezeichnet, welcher Fig. 3 zeigt die Vergrößerung des Mundstückes zwischen Förderrollen 2 eingeklemmt und von diesen 45 22, bei dem ein Draht 41 aus einer Öffnung 42 ausüber ein Rohr 3 einem Gießstrahl 4 zugeführt wird. tritt, welche von einer Vielzahl von Bohrungen 43 Die Rollen 2 werden über ein Getriebe 5 von einem umgeben ist. Diese Bohrungen 43 sind konzentrisch Motor 6 angetrieben, dessen Geschwindigkeit stufen- zu der öffnung 42 angeordnet und mit einem Ringlos geregelt werden kann. Durch diese stufenlose kanal 44 in Verbindung. Durch diese Bohrungen 43 Regelung ist eine stufenlose Dosierung der Zugabe- 50 strömt das Gas zur Kühlung des Drahtes 41. Der menge möglich. Die Rollen 2 samt dem Getriebe 5 Draht 41 ist von einer Zuleitung 45 umgeben, die mit und dem Motor 6 bilden eine Einheit, welche auf dem Schlauch 20 in Verbindung steht. Der Ringeiner Gießbühne 7 angeordnet ist. Der Stahl fließt kanal 44 ist mit der Gasleitung 23 verbunden,
aus einer Pfanne 8 über ein Gießgefäß 9 in eine Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das Mundstück Kokille 10. Der Kokille 10 wird über Rohre 11 55 eines anderen Versorgerkopfes. Mit 30 wird ein Kühlwasser zugeführt. Der in der Kokille 10 sich Rohr zur Zuführung eines Drahtes 31 bezeichnet, bildende Strang wird in bekannter Weise durch Aus- während ein Zuführungsrohr 32 für das Gas vorgeziehwalzen ausgezogen und in einer Sekundär- sehen ist. Dieses Gas strömt durch eine entsprechend kühlzone bis zur völligen Erstarrung gekühlt. Das ausgebildete öffnung 33 aus dem Rohr 32 und bil-Rohr 3 weist einen Gasanschluß 12 auf, welcher mit 60 det einen Schutzmantel 34, in welchem der Draht 31 einem entsprechenden, nicht gezeichneten Gas- dem Gießstrahl zugeführt wird. Dadurch wird der behälter in Verbindung steht. Als Gas zur Erzeugung Draht gekühlt und von der Wärme des flüssigen Medes Schutzmantels 15 kann nichtoxydierendes Gas, tails teilweise abgeschirmt. Die Rohre 30, 32 sind z. B. inertes oder reduzierendes Gas, verwendet von einem weiteren Rohr 35 umgeben, das über werden. Dieses Gas tritt zusammen mit dem Draht 1 65 Längswände 36 mit den Rohren 30, 32 verbunden durch ein Mundstück 13 aus und kühlt diesen Draht ist. Durch die Wände 36 und die miteinander versowie das Rohr. Dies erlaubt die Einstellung einer bundenen Rohre 30, 32 wird der vom Rohr 35 gegeringen Entfernung zwischen dem Rohrmundstück bildete Raum in zwei Teile geteilt, die durch öffnun-
gezogener Aluminiumdraht bezeichnet, welcher Fig. 3 zeigt die Vergrößerung des Mundstückes zwischen Förderrollen 2 eingeklemmt und von diesen 45 22, bei dem ein Draht 41 aus einer Öffnung 42 ausüber ein Rohr 3 einem Gießstrahl 4 zugeführt wird. tritt, welche von einer Vielzahl von Bohrungen 43 Die Rollen 2 werden über ein Getriebe 5 von einem umgeben ist. Diese Bohrungen 43 sind konzentrisch Motor 6 angetrieben, dessen Geschwindigkeit stufen- zu der öffnung 42 angeordnet und mit einem Ringlos geregelt werden kann. Durch diese stufenlose kanal 44 in Verbindung. Durch diese Bohrungen 43 Regelung ist eine stufenlose Dosierung der Zugabe- 50 strömt das Gas zur Kühlung des Drahtes 41. Der menge möglich. Die Rollen 2 samt dem Getriebe 5 Draht 41 ist von einer Zuleitung 45 umgeben, die mit und dem Motor 6 bilden eine Einheit, welche auf dem Schlauch 20 in Verbindung steht. Der Ringeiner Gießbühne 7 angeordnet ist. Der Stahl fließt kanal 44 ist mit der Gasleitung 23 verbunden,
aus einer Pfanne 8 über ein Gießgefäß 9 in eine Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das Mundstück Kokille 10. Der Kokille 10 wird über Rohre 11 55 eines anderen Versorgerkopfes. Mit 30 wird ein Kühlwasser zugeführt. Der in der Kokille 10 sich Rohr zur Zuführung eines Drahtes 31 bezeichnet, bildende Strang wird in bekannter Weise durch Aus- während ein Zuführungsrohr 32 für das Gas vorgeziehwalzen ausgezogen und in einer Sekundär- sehen ist. Dieses Gas strömt durch eine entsprechend kühlzone bis zur völligen Erstarrung gekühlt. Das ausgebildete öffnung 33 aus dem Rohr 32 und bil-Rohr 3 weist einen Gasanschluß 12 auf, welcher mit 60 det einen Schutzmantel 34, in welchem der Draht 31 einem entsprechenden, nicht gezeichneten Gas- dem Gießstrahl zugeführt wird. Dadurch wird der behälter in Verbindung steht. Als Gas zur Erzeugung Draht gekühlt und von der Wärme des flüssigen Medes Schutzmantels 15 kann nichtoxydierendes Gas, tails teilweise abgeschirmt. Die Rohre 30, 32 sind z. B. inertes oder reduzierendes Gas, verwendet von einem weiteren Rohr 35 umgeben, das über werden. Dieses Gas tritt zusammen mit dem Draht 1 65 Längswände 36 mit den Rohren 30, 32 verbunden durch ein Mundstück 13 aus und kühlt diesen Draht ist. Durch die Wände 36 und die miteinander versowie das Rohr. Dies erlaubt die Einstellung einer bundenen Rohre 30, 32 wird der vom Rohr 35 gegeringen Entfernung zwischen dem Rohrmundstück bildete Raum in zwei Teile geteilt, die durch öffnun-
Claims (3)
1. Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen beim Stranggießen, wobei der Zusatzstoff in
Drahtform in den Gießstrahl oder in dessen Bereich eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Draht zumindest in der Nähe des flüssigen Metalls mit einem strömenden Kühlgas umgeben wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Draht-Zuführungsvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß mit der Draht-Zuführungsvorrichtung (3, 20, 30, 42) eine Kühlgas-Zuführungsvorrichtung (12, 23,
32, 44) zu einer Baueinheit verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgas-Zuführungsvorrichtung
eine oder mehrere Düsen (33, 43) aufweist, die an der Austrittsöffnung eines Draht-Zuführungsrohres
(3, 30, 45) oder um diese herum angeordnet sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 840 427;
österreichische Patentschrift Nr. 179 025;
belgische Patentschrift Nr. 493 231;
schweizerische Patentschrift Nr. 233 415;
USA.-Patentschriften Nr. 1 968 917, 2 882 571.
Deutsche Patentschrift Nr. 840 427;
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USA.-Patentschriften Nr. 1 968 917, 2 882 571.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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