DE1288760B - Verfahren zur Steuerung von Temperatur und Stahlanalyse beim Stranggiessen und Vorrichtung dazu - Google Patents
Verfahren zur Steuerung von Temperatur und Stahlanalyse beim Stranggiessen und Vorrichtung dazuInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
-
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- B22D11/147—Multi-strand plants
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Description
1 2
Es ist eine Eigenart des Stranggießverfahrens, ins- auch der Raum über der Verteilerrinne durch Brenbesondere
beim Vergießen von Stahl, daß die Gieß- ner, die mit Heizgas oder Öl betrieben werden, zur
geschwindigkeiten allgemein niedriger liegen als beim Verminderung der Temperaturverluste aufgeheizt,
üblichen Kokillenguß. Das geringe Schluckvermögen Diese Brenner blasen aber auf die Schlackendecke,
der Stranggießkokille beruht darauf, daß infolge der 5 wodurch dieselbe, die- weder im Gleichgewicht mit
langsamen Erstarrungsgeschwindigkeit das Strang- dem Stahl noch mit dem feuerfesten Werkstoff der
innere in Gestalt eines nach unten spitz zulaufenden Behälter steht, noch heißer und reaktiver, also schäd-Sumpfes
auch unterhalb der Kokille noch flüssig licher wird. Gleichzeitig bringen die Verbrennungsbleibt.
Eine Erhöhung der Gießgeschwindigkeit produkte Wasserdampf auf die Schlacke und damit
würde eine unerwünschte Verlängerung des Sumpfes io Wasserstoff in den Stahl. Die Beheizung des Stahles
zur Folge haben, Aus diesem Grunde werden trotz mit derartigen Brennern muß als unvollkommen
des höheren Aufwandes an Bauteilen Viel-Strang- bezeichnet werden. Elektrisch betriebene Verfahren
anlagen bevorzugt gebaut, die für den einzelnen haben sich nicht durchsetzen können. Maßnahmen,
Strang eine geringere Gießgeschwindigkeit, aber für die Änderung der Stahlzusammensetzung zu verdie
gesamte Anlage ein großes Schluckvermögen 15 hindern, bestehen heute im wesentlichen darin, in
besitzen. Denn der in der Gießpfanne befindliche den Gießstrahl Aluminium in Form von Draht
Stahl, der bekanntlich seine Temperatur laufend ver- zuzugeben. Dieser Stand der Technik ist ausführlich
ringert, muß innerhalb einer bestimmten Zeit aus in: Hütte, Taschenbuch für Eisenhüttenleute, 5. Auf-Gründen
günstiger Gießbedingungen vergossen sein. lage, S. 675 bis 678, beschrieben. Eine näherungsweise Berechnung ergibt, daß das 20 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
Maximum der Gießdauer für eine Pfanne, ausge- beim Stranggießen von Stahl die Gießtemperatur auf
drückt in Minuten, gleich ist dem Pfanneninhalt in günstigste Werte zu steuern, wobei hauptsächlich
Tonnen plus 25. Jedoch soll bei größeren Stahl- Temperaturverluste ausgeglichen werden,
mengen der Grenzwert von einer Stunde nicht über- Ferner bezweckt die Erfindung, die Analyse der
schlitten werden. Für unberuhigte oder teilberuhigte 25 Schmelze während des Gießens auf günstigste, gleich-Stähle
sind sogar kürzere Zeiten zu wählen. mäßige Werte zu bringen und Abbrandverluste, die
Diese Temperaturverluste können aber bei Gieß- durch lange Gießzeiten auftreten, auszugleichen,
zeiten bis zu einer Stunde sehr erheblich sein. Für Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem
die Qualität des Stahles sowie für den reibungslosen Verfahren zum Steuern von Temperatur und Stahl-Ablauf
des Stranggusses sind aber gleichmäßige 30 analyse des in einer Verteilerrinne einer Stranggieß-Temperaturen
von großer Bedeutung. Durch die anlage befindlichen Stahles dadurch gelöst, daß die
langen Gießzeiten ist aber die Einhaltung einer Schmelze in der Verteilerrinne durch Plasmagase
günstigen und gleichmäßigen Gießtemperatur nur beheizt wird und daß den Plasmagasen Legierungssehr
schwer möglich. elemente zugeben werden. Auch kann die Aufgabe,
Ein weiterer bemerkenswerter Nachteil der langen 35 wenn erforderlich, dadurch gelöst werden, daß mit
Verweilzeit des Stahles in der Pfanne ist die Ver- der Schmelze reagierende Plasmagase verwendet
änderung der chemischen Zusammensetzung. Diese werden.
kommt dadurch zustande, daß vornehmlich Stoffe Plasmagase besitzen den Vorteil einer hohen
mit einer großen Affinität zu Sauerstoff abgebaut Temperatur, so daß nur eine verhältnismäßig geringe
werden, wie z. B. Aluminium, Silizium, Vanadium, 40 Menge Gas zur Temperaturkompensation benötigt
Titan, Bor usw. Da diese Stoffe üblicherweise nur in wird. Ein erfindungsgemäß in der Verteilerrinne
Bruchteilen von Prozenten im Stahl enthalten sind, angeordnetes Thermoelement bewirkt die automagreift
bereits ein geringfügiger Abbau verändernd in tische Steuerung der Energiezufuhr zu den Plasmacharakteristische Stahleigenschaften ein, wie austeni- brennern, so daß der Stahl immer mit der gleichen
tische Korngröße, Härteverhalten, Alterung, Warm- 45 Temperatur in die Kokille fließt,
festigkeit, Bearbeitbarkeit usw. oder aber wie vor- Durch das völlig neutrale Verhalten bestimmter
nehmlich bei nicht vollberuhigten Stählen, in Lage Plasmagase, wie z. B. Argon, gegenüber Stahl ist eine
und Ausbildung der Seigerung. Weiterhin treten Schlackendecke mit ihren Nachteilen in der Verteilerwährend
der langen Gießzeit Reaktionen des Stahles rinne nicht erforderlich, und die Plasmagase übermit
der Schlacke auf, die sich sowohl als Stahl- 50 nehmen die Funktion der Abdeckschlacke. Da diese
abdeckung in der Pfanne als auch im Verteiler für Gase gegenüber Wasserstoff, Kohlenoxyd und Stickdie
einzelnen Gießstränge befindet. Diese Schlacken- stoff den Partialdruck Null besitzen, wird zusätzlich
reaktionen können ebenfalls die Stahlzusammen-, nach der Erfindung bewirkt, daß bei einer blanken
Setzung ändern. r Schmelze in der Verteilerrinne diese stahlschädigen-
Da bei den meisten Qualitätsstählen die auf^den 55 den Gase aus dem Stahl gezogen werden.
Guß folgenden Weiterverarbeitungen, wie Wärme- Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt auch,
behandlung, Verformbarkeit in warmem und kaltem die Zusammensetzung des Stahles konstant zu halten
Zustand, Bearbeitbarkeit usw., nach streng fest- und Abbrandverluste, die durch die lange Verweilgelegten
Programmen ablaufen, ist eine völlige zeit des Stahles in der Pfanne entstehen, auszu-Gleichmäßigkeit
ein und derselben Schmelze von 60 gleichen. Durch die neuartigen Schnellverfahren ist
überragender Bedeutung und wird in Zukunft in es möglich, das Analysenergebnis bereits schon
immer stärkerem Maß gefordert werden. Es ist daher wenige Minuten nach der Probenahme zu erhalten,
die geschilderte Ungleichmäßigkeit beim Strangguß Es wird zu diesem Zweck eine Stahlprobe aus der
als ein großer qualitativer Nachteil anzusehen. Gießpfanne entnommen. Werden Abweichungen von
Es hat nicht an Bestrebungen gefehlt, diese Fehler- 65 der geforderten Analyse festgestellt, so werden die
quellen auszuschalten. So wird in einigen Strang- fehlenden Stoffe den Plasmagasen auf bekannte Art
gießanlagen die Pfanne und die Verteilerrinne mit zugeführt, aufgeschmolzen und bei der Beaufschla-Deckeln
versehen oder sowohl der Pfannenraum als gung der Plasmagase auf das blanke Bad gut vom
Stahl aufgenommen. Es ist besonders hervorzuheben, daß diese erfindungsgemäße Analysensteuerung dadurch
zuverlässig arbeitet, daß die zugegebenen Stoffe, auch wenn es sich um sehr hochschmelzende
Stoffe handelt, in kürzester Zeit völlig verflüssigt werden und daß die Zugabe durch Überdruck in die
blanke Schmelzoberfläche bei nur geringer Badtiefe erfolgt.
Zur Durchführung des erfinderischen Verfahrens ist eine Verteilerrinne brauchbar, der ein oder
mehrere Plasmabrenner zugeordnet sind, wodurch erreicht wird, daß der Stahl nach dem Abstich nicht
mehr mit der Atmosphäre in Berührung gelangt. Man kann zu diesem Zweck die Verteilerrinne mit einer
bekannten Abdeckung versehen, in welche zweckmäßig die Plasmabrenner eingebaut werden. Vorteilhafterweise
werden dazu Plasmabrenner verwendet, deren Gleichstrom durch Wechsel- oder Drehstrom
überlagert ist. Sollten in der Verteilerrinne bei der Beaufschlagung der Plasmagase die üblichen Stopfenstangen
stören, so können diese nach einem nicht zur Erfindung gehörenden Gedanken durch bekannte
keramische Schieber und/oder durch eine bekannte elektrische Durchflußregelung ersetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einer Zeichnung wird im folgenden
näher beschrieben:
Der Stahl wird aus dem Schmelzofen auf übliche Art in die Gießpfanne 1 abgestochen und gleich danach
für die Analyse eine Probe entnommen. Aus der Gießpfanne 1 fließt der Stahl an der Stranggußanlage
durch einen bekannten verlängerten Ausguß 2, ohne mit Luft in Berührung zu kommen, in die Verteilerrinne
3, die durch den Deckel 4 verschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt liegen bereits die Ergebnisse
der Schnellanalyse vor, und die Korrekturen können über die Plasmabrenner erfolgen, wobei die zugegebene
Menge in der Zeiteinheit sich nach der gut bekannten Gießgeschwindigkeit zu richten hat. Für
die Ausrechnung dieser Mengen wird üblicherweise eine Rechenmaschine benutzt. Liegen keine Erfahrungswerte
über die Abbrandverluste vor, so können Proben aus der Verteilerrinne laufend entnommen
werden.
Die Plasmabrenner 5 sind zweckmäßig am Dekkel 4 der Verteilerrinne 3 eingebaut. Über die Temperaturmessung
des Thermoelementes 6 wird die Energiezufuhr zu den Plasmabrennern automatisch gesteuert, so daß die günstigste Gießtemperatur
immer vorliegt. Der derart regulierte Stahl fließt durch die regelbaren Ausflüsse 7 in die wassergekühlten
Stranggußkokillen 8.
Die Wirkungsweise eines Plasmabrenners wird als bekannt vorausgesetzt. Es kann ein Lichtbogenplasmabrenner mit wassergekühlter Wolframkathode
und einer düsenförmigen wassergekühlten Kupferanode verwendet werden. Vorteilhafter und
wesentlich wirtschaftlicher ist die gleichzeitige Verwendung von Gleichstrom und Wechselstrom. Hierbei
besteht die Hauptmenge der elektrischen Energie aus überlagertem Dreh- oder Wechselstrom, und
ίο nur die Aufrechterhaltung des Plasmastrahles erfolgt
durch Gleichstrom. Die elektrische Schaltung kann in diesem Fall sehr vielseitig sein. Hierzu wird auf
das französische Patent 1 311 252 hingewiesen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß beim Stranggießen von Stahl Temperaturverluste,
die besonders durch lange Gießzeiten auftreten, ausgeglichen werden, und daß die Schmelze
auf eine gleichmäßige günstigste Temperatur für das Vergießen gehalten wird. Ein weiterer erzielter Vorteil
ao ist, daß noch nach dem Abstechen des Stahles aus dem Ofen eine Korrektur der Analyse auf die günstigsten
Werte vorgenommen und durch lange Gießzeiten bedingte Abbrandverluste ausgeglichen werden. In
diesem Sinne bewirkt auch die Erfindung, daß Schmelzen gleicher Qualitäten derart nach dem Abstich
behandelt werden können, daß sie weitgehend in Analyse und arteigenem Verhalten übereinstimmen.
Claims (5)
1. Verfahren zum Steuern von Temperatur und Stahlanalyse des in einer Verteilerrinne einer
Stranggießanlage befindlichen Stahles, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schmelze durch Plasmagase beheizt wird und Legierungselemente
den Plasmagasen zugegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des
Stahles durch reaktive Plasmagase beeinflußt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verteilerrinne (3) ein oder mehrere Plasmabrenner (5) zugeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Plasmabrenner, deren Gleichstrom
mit Wechsel- oder Drehstrom überlagert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine in der Verteilerrinne (3) angeordnete
Temperaturmeßeinrichtung (6).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1966C0039348 DE1288760B (de) | 1966-06-14 | 1966-06-14 | Verfahren zur Steuerung von Temperatur und Stahlanalyse beim Stranggiessen und Vorrichtung dazu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1966C0039348 DE1288760B (de) | 1966-06-14 | 1966-06-14 | Verfahren zur Steuerung von Temperatur und Stahlanalyse beim Stranggiessen und Vorrichtung dazu |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1288760B true DE1288760B (de) | 1969-02-06 |
Family
ID=7023682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1966C0039348 Pending DE1288760B (de) | 1966-06-14 | 1966-06-14 | Verfahren zur Steuerung von Temperatur und Stahlanalyse beim Stranggiessen und Vorrichtung dazu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1288760B (de) |
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-
1966
- 1966-06-14 DE DE1966C0039348 patent/DE1288760B/de active Pending
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