DE1271906B - Anwendung eines Kuehlverfahrens beim Stranggiessen von Brammen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B22d

Deutsche Kl.: 31 b2-11/12

Nummer: 1271906

Aktenzeichen: P 12 71 906.1-24 (M 50950)

Anmeldetag: 21. November 1961

Auslegetag: 4. Juli 1968

Die Erfindung betrifft die Anwendung eines Kühlverfahrens beim Stranggießen von Brammen, die für die Herstellung von Transformatorenblechen bestimmt sind.

Transformatorenbleche enthalten weniger als 0,03 °/o C, 2 bis 4^fl/o Si und die metallurgisch bedingten Verunreinigungen. Stähle dieser Zusammensetzung müssen wegen ihres groben Primärgefüges und ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit langsam abgekühlt werden (F. Leitner, E. Plöckinger. Die Edelstahlerzeugung, Springer-Verlag Wien, 1950, S. 402). Bei zu schneller Abkühlung besteht die Gefahr der Rißbildung. Infolge der verhältnismäßig langen Erstarrungszeit beim Blockguß finden sich im erstarrten Block beträchtliche Seigerung und eine ungleichmäßige Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse. Dadurch werden die magnetischen Eigenschaften der Tr ansf ormatorenbleche verschlechtert, was sich in höheren Ummagnetisierungsverlusten äußert.

Es ist bekannt, Magnetstähle aus dem schmelzflüssigen Zustand zwischen Gießwalzen zu dünnen Blechen zu verarbeiten (W. Schwarzmaier, Stranggießen, S. 20). Nach F. Rapatz, »Die Edelstahle«, Springer-Verlag, 1951, 4. Auflage, S. 390, sind solche Magnetstähle, insbesondere wenn sie Aluminium und Nickel enthalten, so spröde, daß sie keine andere Formgebung als durch Gießen und Schleifen zulassen.

Beim Stranggießen von Stahl sind Rund-, Quadrat- und Rechteckstränge bekannt (Techn. Mitt., 54 [1961], S. 81, Bild 3). Vorbrammen können bei einer Dicke von 150 mm eine Breite von 500 bis 1500 mm aufweisen. Je größer die Breite der Bramme ist, um so höher ist die stündlich abgegossene Stahlmenge. Wegen der allgemein geringen Wärmeleitfähigkeit von Stahl wird nach »Stahl und Eisen«, 69 (1949), S. 813 bis 819, den flacheren Querschnittformen der Vorzug vor dem runden Querschnitt gegeben. Ferner ist aus dieser Arbeit bekannt, daß beim Strangguß von Stahl keine ins Gewicht fallenden Änderungen des Blockgefüges zu erwarten sind.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß sich Stahl für Transformatorenbleche trotz der bekannten Rißempfindlichkeit dieser Stahlqualität im Stranggießverfahren vergießen läßt, wenn bestimmte Bedingungen für die Wärmeabfuhr eingehalten werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Stranggießen von Brammen aus Transformatorenstahl auftretenden Schwierigkeiten durch eine Veränderung der Kühlung und der Querschnittsabmessung zu vermeiden.

Anwendung eines Kühlverfahrens
beim Stranggießen von Brammen

Anmelder:

Mannesmann Aktiengesellschaft,

4000 Düsseldorf, Mannesmannufer 2

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Karl Georg Speith,
Dr.-Ing. Adolf Bungeroth,
4100 Duisburg-Huckingen

Das geschieht erfindungsgemäß durch die Anwendung eines Kühlverfahrens, bei dem die Kühlwassermenge dem 0,5- bis 5fachen der Gießleistung entspricht beim Stranggießen von Brammen mit einem auf die Gewichtseinheit bezogenen Oberflächen-Volumenverhältnis mit mehr als 10:1 auf die Herstellung von Transformatorenblechen. Dabei wird die Kühlwassermenge in Liter je Minute und die Gießleistung in Kilogramm je Minute gemessen. Das Verhältnis K der Kühlwassermenge W zur Gießleistung G beträgt also

K = W: G = 0,5 bis 5
(Liter Wasser je Kilogramm Stahl).

Die Kühlwassermenge wird innerhalb einer Kühlstrecke, die nach der Formel

5 £F/

B + D

bemessen wird, auf den Strang gespritzt. In der Formel bedeutet

S die Kühlstrecke in Meter,

D die Dicke der Bramme in Meter,

B die Breite der Bramme in Meter,

V die Gießgeschwindigkeit in Meter je Minute

und
/ einen Faktor in Minuten je Quadratmeter.

Der Faktor / ist ein Erfahrungswert, der beim Strangguß je nach Kühlintensität zwischen 310 und 240 schwankt.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, Brammen aus Transformatorenstahl im Strangguß entgegen den bisherigen Erfahrungen einwandfrei zu vergießen.

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

809 568/449

Eine Stranggußbramme mit einem Gewicht von 6,81 mit folgenden Abmessungen:

1250 · 160 mm (etwa 4,50 m lang),

weist z. B. nur ein Drittel der Dicke einer gleich schweren Standgußbrammendicke auf und hat ein Oberflächen-Volumenverhältnis von etwa 14:1, wenn als Oberfläche des Stranges nur seine Mantelfläche eingesetzt wird. Das Oberflächen-Volumenverhaltnis nimmt dann den Wert

2(p + B)

D-B

an. Darin bedeutet wieder D die Dicke und B die Breite der Bramme in Meter. Bei mäßiger Direktkühlung (entsprechend einem Wert / = 310, K = 0,5 Liter Wasser je Kilogramm Stahl) benötigt die Strangbramme für die Erstarrung gemäß der oben angeführten Formel nur 14,1 Minuten. Durch eine Intensivierung der Kühlung, wie sie beim Standguß in der Regel gar nicht möglich ist, können sogar Abkühlzeiten von nur 11,8 bis 10,9 Minuten erreicht werden. In diesen Fällen ist für / ein Wert von 260 bzw. 240, entsprechend K — 2 bzw. 5 Liter Wasser je Kilogramm Stahl, einzusetzen.

Die aus — nach vorstehend genannten Gesichtspunkten dimensionierten und gekühlten — Strangbrammen hergestellten Bleche weisen auf Grund der jetzt nahezu völlig gleichmäßigen Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse verbesserte magnetische Eigenschaften gegenüber solchen Blechen auf, die aus den bisher üblichen, nach dem Standgußverfahren erzeugten Blöcken hergestellt wurden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anwendung eines Kühlverfahrens, bei dem die Kühlwassermenge dem 0,5- bis 5fachen der Gießleistung entspricht beim Stranggießen von Brammen mit einem auf die Gewichtseinheit bezogenen Oberflächen-Volumenverhältnis mit mehr als 10:1 auf die Herstellung von Transformatorenblechen.

2. Vorrichtung zur Ausführung eines Kühlverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Kühlstrecke nach der Formel

2B B + D

■V-f

bemessen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schwarzmaier, Stranggießen, 1957» S. 20;
»Klepzigs Anzeiger«, 1956, Heft 10, S. 340 und 341; »Stahl und Eisen«, 1959, Heft 23, S. 818;
»Technische Mitteilungen, 1961, Heft 2, S. 81.

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