DE1458022B - Zuführeinrichtung für eine metallische Schmelze, insbesondere für Stahl, zu Stranggießkokillen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für eine metallische Schmelze, insbesondere für Stahl, zu Stranggießkokillen, bei der die Stranggießkokille mit einem der Gießpfanne nachgeordneten Verteilergefäß durch eine siphonartige Leitung verbunden ist, die in der Kokille endet.

Es ist schon vorgeschlagen worden (Dr. Herrmann, »Handbuch des Stranggießens«, Seite 631 mit Bild 1751), eine siphonartige Leitung, d. h. einen aufsteigenden Kanal zwecks Verbindung eines Vorratsbehälters mit einer waagerechten Stranggießkokille vorzusehen. Beim Horizontal-Stranggießen besitzt diese Anordnung den Vorzug, eine Sicherheitsvorrichtung beim Platzen der erstarrten Außenkruste des Gießstranges zu bilden. Platzt die erstarrte Außenkruste, so dringt beim Fehlen des aufsteigenden Kanals der noch flüssige Kern aus der Horizontal-Stranggießkokille heraus, und die gesamte flüssige Stahlmasse des Vorratsbehälters fließt nach. Dies wird auf Grund des aufsteigenden Kanals verhindert, weil nur so viel Schmelze nachfließen kann, als stets über der oberen Öffnung des aufsteigenden Kanals steht. Neben diesem Vorzug weist die bekannte Lösung keine weiteren Vorteile auf, da insbesondere zur Förderung des Gießmetalls über die obere Öffnung des aufsteigenden Kanals von einer Druckerzeugung über dem Schmelzenspiegel im Vorratsbehälter mit Hilfe von Druckgas Gebrauch gemacht wird. Teile des Gases bilden Gasblasen innerhalb des flüssigen Materials, so daß das Druckgas mindestens neutral sein muß, um eine Reaktion mit der flüssigen Metallschmelze zu vermeiden. Schließlich besitzt die Methode des Förderns mit Hilfe von Druckgas den Nachteil, vor

ίο dem Zuführen des Flüssigmetalls in die Stranggießkokille ein erneutes Entgasen der Schmelze durchführen zu müssen. Beim Abgießen von Stahl ist es keinesfalls angängig, mit Hilfe von Luft, die bekanntlich Sauerstoff enthält, das Fördern der Schmelze vorzunehmen.

Ein bislang nicht genutzter und auch beim bekannten Gegenstand übersehener Vorteil einer siphonartigen Leitung bildet die dadurch gegebene Abgeschlossenheit des Leitungsquerschnittes vor der Außenluft.

Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft beim üblichen Gießen in mehrere Stranggießkokillen von oben, wobei Stranggießanlagen mit mehreren Gießadern unter Umständen mit wechselnden Anzahlen von Gießadern betrieben werden müssen. In solchen Mehrstranganlagen wird entweder direkt aus der Gießpfanne oder über eine Verteilerrinne gegossen, deren einzelne Abzweige dann zu den Stranggießkokillen führen. Durch Stopfenvorrichtungen wird der Zulauf zu den Stranggießkokillen geregelt.

Derartige Verteilerinnen sind, wie ein bekannter

Vorschlag zeigt (Dr. Herrmann, »Handbuch des Stranggießens«, Seite 322, Bilder 1077 und 1078), aus ■ einzelnen, sternförmig verlaufenden, im Querschnitt . nach oben offenen Rinnen zusammengesetzt. Es ist hierbei nicht zu vermeiden, daß, insbesondere beim Vergießen von Stahl, in der Verteilerrinne und beim Durchfluß durch die Stopfenvorrichtungen mit dem nachfolgenden Ausgußstrahl der Stahl oder das Metall in unerfreulich hohem Maße mit dem Sauerstoff der Luft in Berührung kommt. Dadurch treten erheb-

. . liehe Oxydationen ein, und außerdem weist der Stahl ■in den Kokillen entsprechend den durch Krustationen u. dgl. in den Rinnen entstehenden unterschiedlichen Weglängen unterschiedliche Temperaturen auf.

Die übliche Art des Stranggießens bringt es auch mit sich, daß praktisch an jeder Eingießstelle zwei Bedienungsleute vorhanden sein müssen. Ein Mann hat die Regulierung durchzuführen, ein zweiter muß ständig Schlackenteile oder sonstige Unreinheiten

vom Flüssigkeitsspiegel der Kokille abziehen, damit man zu einem einwandfreien Gießstrang kommt.

Dem Stand der Technik haften verschiedene Nachteile an. Oben offene Rinnen strahlen stark die für das Vergießen notwendige Wärme ab und bieten

gleichzeitig den Zutritt der Umgebungsluft. Es ist zwar (die erste der beiden beschriebenen Vorrichtungen) eine geschlossene Bauweise bekannt, jene arbeitet wiederum mit Druckgas, so daß erneut ein Ansteigen des Gasgehaltes im Gießmetall befürchtet werden muß. Schließlich sind auch dort Temperaturverluste durch das umgewälzte Gas nicht zu vermeiden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der am Stand der Technik aufgezeigten Mängel für eine Vielstranggießanlage

eine bessere Zuführeinrichtung zu schaffen, um insbesondere Temperaturverluste, ungleich lange Wegstrecken und Oxydation des an der Oberfläche strömenden Metalls zu verhindern.

Die Erfindung löst die aufgezeigten Probleme dadurch, daß ein Zwischenbehälter zwischen Gießpfanne und Verteiler angeordnet und mit einer rohrförmigen Leitung an den zentral vorgesehenen Verteiler angeschlossen ist, von dem sternförmig Rohrleitungen zu mehreren Stranggießkokillen verlaufen. Diese Zuführeinrichtung hat in mehrfacher Beziehung Vorteile:

Einmal sind die Wege vom zentral vorgesehenen Verteiler bis zu den Stranggießkokillen infolge der zentralen Anordnung sämtlich gleich, d. h. unveränderbar, die Temperaturen in den Stranggießkokillen sind daher ebenfalls gleich, so daß auch Stränge gleicher Qualität erzeugt werden. Sodann ist die Leitung vom Zwischenbehälter bis zum Verteiler gegen Einwirkung von außen weitgehend geschützt, wodurch einmal die Temperaturverluste gering werden, vor allem aber auch das Mitreißen von Sauerstoff und die Schlackenbildung auf ein Mindestmaß herabgedrückt wird. Insbesondere im Zwischenbehälter kann ein notwendig werdendes Entschlacken durchgeführt werden.

Ein besonderer Vorzug der Erfindung besteht außerdem darin, daß das Ende der siphonartigen Leitung in den einzelnen Stranggießkokillen stets unter den Gießspiegel der Stranggießkokille gelegt werden iann. Etwaig noch in der Strömung mitbewegte Schlackenreste oder sonstige Fremdkörper können von der unter dem Metallspiegel liegenden Mündung der siphonartigen Leitung aufsteigen und sich auf dem Flüssigkeitsspiegel ansammeln. Sie können gelegentlich abgezogen werden, da sie nicht vom einfließenden Flüssigkeitsstrahl nach unten gerissen werden. Der Bedienungsmann, der bisher schnell und geschickt aus dem nach oben offenen Verteiler die Schlacken abziehen mußte, kann praktisch eingespart werden.

Eine Verbesserung der Erfindung sieht vor, daß der Verteiler aus einem am oberen Ende des aufsteigenden Siphonastes befindlichen Zentralstein besteht, von dem die Rohrleitungen ausgehen.

In weiterer Verbesserung der Erfindung kann die Regulierung der in die einzelnen Stranggießkokillen einströmenden Gießmetallmengen stark vereinfacht werden. Hierzu ist vorgesehen, den Zwischenbehälter, den Verteiler sowie die Rohrleitungen als Einheit heb- und senkbar auszubilden. In sämtlichen sternförmigen Rohrleitungen und sämtlichen Stranggieß-Tcokillen herrschen somit die gleichen Verhältnisse, wobei der Schmelzenspiegel im Zwischenbehälter den Spiegel in der oder den Stranggießkokillen bestimmt. Dabei kann man entweder die gesamte aus Zwischenbehälter, Verteiler sowie den Rohrleitungen gebildete Einheit heben oder senken oder aber auch den Zwischenbehälter gegenüber den dann stehenbleibenden Enden der Siphonäste relativ bewegen, wobei allerdings dann zumindest an einer Stelle die Rohrleitungen entsprechend beweglich ausgebildet sein müssen.

Sollten sich an einer der Stranggießkokillen irgendwelche Störungen ergeben, so steht nichts im Wege, in weiterer Verbesserung der Erfindung Notstopfen in den Rohrleitungen vorzusehen, die durch eine Kraftquelle elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch zwecks Abstoppens des Metallstroms in eine Stranggießkokille betätigbar sind. Dies stellt einen weiteren Vorteil gegenüber den bekannten Vielstranganlagen dar, bei denen meist die gesamte Zuführung des flüssigen Gießmetalls abgestoppt werden muß, wenn auch nur eine Stranggießkokille oder ihre Zuleitung nicht in Ordnung sind.

Die Stranggießkokillen können im übrigen beliebig ausgebildet sein und auch in üblicher Weise während des Gießens ständig in senkrechter Richtung bewegt werden, um ein Ansetzen der metallischen Schmelze an der Kokillenwandung zu unterbinden. Nach der weiteren Erfindung ist die Verwendung einer Stranggießkokille für eine Zuführungseinrichtung der erfindungsgemäßen Bauart vorgesehen, die im Bereich der unter den Metallbadspiegel reichenden Leitung im Gießquerschnitt erweitert ist. Dadurch können die Strömungsverhältnisse im Eingießbereich und gleichzeitig die Temperaturverhältnisse besser beherrscht werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt (Aufriß) durch Gießpfanne, Zwischenbehälter, rohrförmige Verbindungsleitung, Verteiler und Stranggießkokille,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Zuführungseinrichtung nach F i g. 1 und

F i g. 3 die innerhalb der Zuführungsvorrichtung vorteilhaft verwendete Stranggießkokillenform.

Von der Gießpfanne 1 mit dem Stopfen 2 gelangt der flüssige Strahl durch die Bodenöffnung in einem Strahl 3 in den Zwischenbehälter 4. Aus dem Zwischenbehälter 4 führt die rohrförmige Leitung 5 zu einem zentralen Verteiler 6. Von diesem aus zweigen eine Reihe von Rohrleitungen 7 zu den Stranggießkokillen 8 ab, unter deren Schmelzenspiegel 9 die Enden 10 eintauchen. Der Zwischenbehälter 4, die rohrförmigen Leitungen 5 und 7 sowie der Verteiler 6 bilden ein Ganzes, das durch den Zylinder 11 und den Kolben 12 gehoben und gesenkt werden kann, um den Zulauf in die Stranggießkokille 8 zu regulieren.

Durch Notstopfen 15 in den Rohrleitungen 7 kann beim Versagen einer Stranggießkokille der Zulauf zu dieser Kokille abgeschaltet werden. Die Betätigung des Notstopfens 15 kann elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch, wie gezeichnet, durch einen Elektromagneten 16, einem kleinen Elektromotor, gegebenenfalls mit Getriebe, durch ein Kolbentriebwerk, durch einen Federspeicher oder von Hand erfolgen.

Da das flüssige Gießmetall durch die Enden 10 der Rohrleitungen 7 bis unter den Schmelzenspiegel 9 in der Stranggießkokille 8 gebracht wird, können sich etwa noch nicht mitgerissene Schlackenbestandteile und ähnliche Verunreinigungen ruhig an der Oberfläche der Schmelze in der Stranggießkokille absetzen. Es besteht keine Gefahr, daß solche Teile vom einströmenden Gießmetall mit unter die Oberfläche gerissen werden.

Es ist aus diesem Grund auch unbedenklich, die Kokillenoberfläche zu vergrößern, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. An der vergrößerten Oberfläche kann dann die Schlacke bequem von Zeit zu Zeit abgeschöpft werden. Es ist nur Vorsorge dafür zu tragen, daß die Temperaturen im Oberteil der Stranggießkokille ausreichend hoch bleiben, was im Interesse eines einwandfreien Gusses sowieso erforderlich ist.

Die Erfindung kann in mannigfaltiger Hinsicht abgewandelt werden, z. B. kann der Zwischenbehälter 4 unabhängig von dem Siphonsystem 5, 6, 7 auf- und abbewegt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zuführeinrichtung für eine metallische Schmelze, insbesondere für Stahl, zu Stranggießkokillen, bei der die Stranggießkokille mit einem der Gießpfanne nachgeordneten Verteilergefäß durch eine siphonartige Leitung verbunden ist, die in der Kokille endet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenbehälter (4) zwischen Gießpfanne (1) und Verteiler (6) angeordnet und mit einer rohrförmigen Leitung (5) an den zentral vorgesehenen Verteiler (6) angeschlossen ist, von dem sternförmig Rohrleitungen (7) zu mehreren Stranggießkokillen (8) verlaufen.

2. Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6) aus einem am oberen Ende des aufsteigenden Siphonastes befindlichen Zentralstein besteht, von dem die Rohrleitungen (7) ausgehen.

3. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (4), der Verteiler (6) sowie die Rohrleitungen (7) als Einheit heb- und senkbar ausgebildet sind.

4. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Notstopfen (15) in den Rohrleitungen (7) vorgesehen sind, die durch eine Kraftquelle (16) elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch zwecks Abstoppens des Metallstroms in eine Stranggießkokille (8) betätigbar sind.

5. Verwendung einer Stranggießkokille für eine Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, die im Bereich der unter den Metallbadspiegel (9) reichenden Leitung (7) im Gießquerschnitt erweitert ist.