DE1458178B2 - Lagerung einer Zwischenpfanne fur das Stranggießen von Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung einer in einer Vertikalebene kippbaren Zwischenpfanne oberhalb einer vertikalen Stranggießkokille für Metalle, insbesondere Stahl, und einer Schlackenpfanne sowie unterhalb einer Gießpfanne.

Es sind grundsätzlich zwei Arten von Zwischenpfannen bekannt, nämlich solche, die durch Stopfen verschließbar sind, und solche, die keinen Stopfenverschluß aufweisen, bei denen vielmehr der Abfluß der Metallschmelze in die Stranggießkokille durch Einschwenken einer Notrinne zwischen Zwischenpfanne und Stranggießkokille oder durch Verschwenken der Zwischenpfanne um eine ortsfeste Achse unterbrochen wird.

Bei der ersten Art erfordert die Verwendung von Stopfen zum Verschließen der Bodenöffnung in der Zwischenpfanne ein nicht immer einfaches, genaues Einführen des Stopfens in die betreffende öffnung. Außerdem verursacht der Verschleiß des im Gießgut der Zwischenpfanne ständig in Bereitschaft befindlichen Stopfenteils zusätzliche Verunreinigungen des vergossenen Metalls bzw. Stahls.

Wird eine einschwenkbare Notrinne vorgesehen, dann erfordert dies Platz zwischen Zwischenpfanne und Stranggießkokille. Die Anordnung der Zwischenpfanne in einigem Abstand von der Kokilleneinlauföffnung hat aber eine Vergrößerung derjenigen Wegstrecke zur Folge, durch die beim Gießen der Gießstrahl in erhöhtem Maße dem Einfluß der Luftoxydation ausgesetzt ist.

Es ist eine Anlage zum kontinuierlichen Gießen von Strängen aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere Stahl und Eisen, bekannt, bei welcher unterhalb der dem Inhalt eines Schmelzofens aufnehmenden Gießpfanne eine Verteilerrinne und unterhalb der Verteilerrinne mehrere Einzelrinnen vorgesehen sind, welche jeweils zu einer darunter liegenden Stranggießkokille führen. Das in der Pfanne enthaltene Gießgut fließt über eine Bodenöffnung in die Verteilerrinne, von dort über sich verzweigende Kanäle zu den Einzelrinnen und von jeder Einzelrinne in die zugehörige Stranggießkokille. Jede Einzelrinne ist um eine waagerechte, zur Kokille Längsachse senkrechte Achse verschwenkbar angeordnet und an dem der zugehörigen Kokille abgewandten Ende mit einem Überlauf versehen, der sich über einem Tiegel befindet. Durch Kippen der Einzelrinne kann also deren Inhalt in den Tiegel laufen gelassen werden.

ίο Mit dieser bekannten Anlage soll das Problem gelöst sein, stoßweise anfallende große Mengen flüssigen Metalls langsam und stetig verarbeiten zu können, wie beim Stranggießen erforderlich (deutsche Patentschrift 862 486).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Lagerung einer in einer Vertikalebene kippbaren Zwischenpfanne oberhalb einer vertikalen Stranggießkokille für Metalle, insbesondere Stahl, und einer Schlackenpfanne sowie unterhalb einer Gießpfanne zu schaffen, welche bei einfachem und kompaktem, also gegen Einflüsse durch Luftoxydation auf das Gießgut schützendem Aufbau das Angießen sowie die Unterbrechung des Zuflusses zur Kokille erleichtert.
Die erfindungsgemäße Lagerung der eingangs angegebenen Art ist daher dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenpfanne mittels Rollen in Kulissen zwischen der Gießstellung mit fluchtender Zwischenpfannenausgußöffnung und Einfüllöffnung der Kokille, einer Angießstellung, in der die Ausgußöffnung, welche dem tiefstliegenden, oberen Rand der schräg gestellten Zwischenpfanne gegenüberliegt, oberhalb dieses Rands sich befindet, und einer Entleerungsstellung in die Schlackenpfanne möglich ist.

Vorzugsweise ist ein ortsfester, die Zwischenpfanne in Gießstellung verschließender Deckel vorgesehen.

Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kulissen an einem Träger angeordnet sind, welcher in einem vertikalen Ständer verschwenkbar ist.

Es ist bereits ein Tiegel zum Gießen und Schmelzen von Werkstoffen, insbesondere Metall, bekannt, welcher im Schwerpunkt in waagerechter Richtung verschiebbar gelagert ist und mit Zapfen in eine Kurvenführung eingreift, so daß beim Verschwenken der Gießschnabel sich entlang einer senkrechten Geraden bewegt (deutsche Offenlegungsschrift 867 602). Mit der Erfindung ist ein sehr kurzer Abstand zwischen Stranggießkokille und Zwischenpfannenausguß erzielt, der unmittelbar an die Einfüllöffnung der Stranggießkokille angrenzen kann, ferner auch zwisehen Zwischenpfanne und Gießpfanne. Die Notwendigkeit der Anordnung von Notrinnen und Zwischenrinnen ist vermieden, welche bisher den ersten aus der Gießpfanne ausströmenden Stahl so lange abgeleitet haben, bis er die für die Einleitung in die Kokille erforderliche Qualität aufwies.

Eine Reihe von metallurgischen und verfahrenstechnischen Vorteilen sind auf diese Weise gewährleistet. Einmal ist die Fallhöhe des Gießguts in die Kokille beträchtlich verringert, was auch ein in seiner Bedeutung nicht zu unterschätzendes weniger tiefes Einwirken auf die Erstarrungsvorgänge im Stranginneren zur Folge hat. Hinzu kommt eine Verringerung der Durchbrüche, die mit erheblichen Störungen und Unterbrechungen des Produktionsbetriebs verbunden sind. Darüber hinaus ist der freie Weg des Gießstrahls durch die Atmosphäre extrem kurz, so daß eine Nachoxydation durch den Luftsauerstoff annähernd ausgeschlossen, jedenfalls auf ein vernach-

lässigbares Mindestmaß verringert ist. Ferner ist die Baulänge der Zwischenpfanne nicht beschränkt. Sie kann den metallurgischen Gegebenheiten angepaßt werden, das heißt, die Strecke zwischen dem einfallenden Strahl aus der Gießpfanne und dem zur Kokille auslaufenden Strahl kann uneingeschränkt so groß gemacht werden, daß die von der Gießpfanne mitgebrachten Oxyde und Schlackeneinschlüsse sich in der Zwischenpfanne abscheiden können. Durch den Wegfall zusätzlicher Notrinnen und Zwischenrinnen für die Ableitung des ersten Stahls aus der Gießpfanne ist der damit verbundene Ausbringungsverlust vermieden. Außerdem wird dadurch in Verbindung mit den bereits erwähnten kurzen Abständen zwischen Gießpfanne, Zwischenpfanne und Kokille der Aufbau einer Schutzgasatmosphäre ermöglicht.

Der die Zwischenpfanne in Gießstellung verschließende Deckel, welcher ortsfest verbleibt und daher nur eine sehr kleine Öffnung für den Durchlauf des aus der Gießpfanne kommenden Gießstrahls aufweisen muß, gewährleistet eine Abschirmung des Gießpfannenbodens vor schädlicher Wärmestrahlung und vor Stahlspritzern, was dann von besonderer Wichtigkeit ist, wenn unter der Gießpfanne ein mechanisch oder hydraulisch betätigbarer Schieberverschluß angeordnet ist. Weiterhin ermöglicht der ortsfeste Zwischenpfannendeckel mit kleiner Öffnung die Füllung auch des Raums über dem Stahlbad in der Zwischenpfanne mit einem Schutzgas. Es kann dann ohne Schlackenabdeckung in der Zwischenpfanne gearbeitet werden, wodurch schädliche Reaktionen zwischen Schlacke und Stahl vermieden sind und auch ein Angriff des Zwischenpfannenmauerwerks ausgeschlossen ist. Zugleich ist ein Temperaturverlust des Gießgutbads in der Zwischenpfanne beträchtlich vermindert. Die Gießtemperatur kann daher gesenkt werden, was nicht unerhebliche Einsparungen beim Überhitzen des Stahl im Ofen auf die notwendige Abstichtemperatur bewirkt.

Die Anordnung der Kulissen an einem Träger, welcher an einem vertikalen Ständer verschwenkbar ist, ist vor allem für ein permanentes Stranggießen vorteilhaft, da dann die Zwischenpfanne schnell gegen eine andere austauschbar ist. Es kann nämlich nur dann ein endloser, homogener Strang, das heißt, ein Strang mit stets gleichem Gefüge in jedem Querschnitt erzeugt werden, wenn die Gießgutzufuhr zur Kokille nie langer unterbrochen ist, als das in der Kokille befindliche Material noch flüssig, zumindest noch weißglühend ist. Um eine solche schnelle Schwenkbarkeit der Zwischenpfanne sicherzustellen, genügt es, die mit den Rollenpaaren an der Pfanne zusammenwirkenden Kulissen an einem Träger vorzusehen, der um eine vertikale, ortsfeste Achse verschwenkbar ist. Auf der selben Achse ist ein zweiter derartiger Träger mit darin auf die angegebene Weise beweglicher Zwischenpfanne verschwenkbar, um eine Auswechslung der Pfannen zu ermöglichen. Es kann auf diese Weise eine reparaturbedürftige Zwischenpfanne schnell und ohne großen Energieaufwand aus dem Raum zwischen Zwischenpfanne bzw. ortsfestem Zwischenpfannendeckel und Kokille herausgeschwenkt und eine neue Zwischenpfanne eingeschwenkt werden. Solche Auswechslungen sind beim permanenten Stranggießen unvermeidlich, da jede feuerfeste Auskleidung eines mit Stahlschmelze oder der Schmelze eines sonstigen Metalls gefüllten Gefäßes im Laufe der Zeit verschleißt und erneuert werden muß.

Die erfindungsgemäße Lagerung gewährleistet, daß die Zwischenpfanne in der Angießstellung vorgefüllt werden kann, so daß nach der überführung in die Gießstellung sofort ein qualitativ guter Gießstrahl in die Kokille gelangt. Zwischenrinnen für die Ableitung des ersten Schmelzguts aus der Gießpfanne und die damit verbundenen Ausbrennungsverluste sind vermieden. In der Entleerungsstellung, welche die Zwischenpfanne, insbesondere in Notfällen, beispielsweise wenn die Bodenöffnung der Gießpfanne sich nicht mehr regulieren oder verschließen läßt, gebracht wird, wird der aus der Gießpfanne kommende Strahl mit großer Sicherheit über die geneigte Zwischenpfanne in die bei Stranggußanlagen stets vorhandene Notpfanne abgeleitet.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 die teilweise axial geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäß zwischen einer Gießpfanne mit Bodenentleerung und einer Stranggießkokille sowie einer Schlackenpfanne gelagerten Zwischenpfanne in schematischer Wiedergabe, und zwar in den drei erwähnten Betriebsstellungen,

F i g. 2 die der F i g. 1 entsprechende Seitenansicht der Zwischenpfanne mit zugehöriger Lagerung allein, ebenfalls in schematischer Wiedergabe, und

F i g. 3 die Draufsicht auf die Anordnung zweier auswechselbarer, zusätzlich gemäß Fig. 1 und 2 beweglicher Zwischenpfannen.

Gemäß F i g. 1 fließt aus einer Gießpfanne 1 schmelzflüssiges Gießgut, nämlich Stahl oder ein Nichteisenmetall, in einem Strahl 2 durch eine Einfüllöffnung 3 in einem ortsfesten Deckel 4 einer Zwischenpfanne 5 in dieselbe und läßt darin ein Bad 6 schmelzflüssigen Gießguts entstehen. In der mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen Gießstellung 5'" der Zwischenpfanne 5 fließt das schmelzflüssige Gießgut durch die Ausgußöffnung 7 der Zwischenpfanne 5 in eine mit ihrer Einfüllöffnung 8 unmittelbar anschließende Stranggießkokille 9. Die Kokille 9 ist in einem Tragrahmen 10 angeordnet, der auf einem Gerüst 11 abgestützt ist.

Am Gerüst 11 ist auch eine Schlackenpfanne 12 vorgesehen, in welche das in der Zwischenpfanne 5 befindliche Gießgut dann hineingegeben wird, wenn die Zwischenpfanne 5 in die in F i g. 1 mit strichpunktierten Linien wiedergegebene Entleerungsstellung 5' bewegt worden ist. Auch in dieser Entleerungsstellung 5' gelangt der Gießstrahl 2 noch in die Zwischenpfanne 5.

Die Zwischenpfanne 5 ist weiterhin in die in F i g. 1 mit gestrichelten Linien wiedergegebene Angießstellung 5" beweglich, in welcher der Angießvorgang vorbereitet wird, das heißt, so lange schmelzflüssiges Gießgut in die Zwischenpfanne 5 eingefüllt wird, das beim Bewegen der Zwischenpfanne 5 in die Gießstellung 5'" die für das Angießen erforderliche Mindesthöhe des Gießgutbads 6 in der Zwischenpfanne 5 gegeben ist. Damit sind insbesondere die bei der Verwendung bekannter stopfenloser Pfannen auftretenden Gießgutverluste vermieden, die sich zum Erreichen der erforderlichen Mindesthöhe des Gießgutbads in der Zwischenpfanne ergeben.

Um in die geschilderten Stellungen 5', 5" und S'" bewegt werden zu können, ist die Zwischenpfanne 5 gelagert, wie aus F i g. 2 ersichtlich. Die Zwischen-

pfanne 5 ist in Kulissen 13 und 14 mittels Rollen 15 und 16 geführt, welche in der Angießstellung 5" die Stellung 17 bzw. 18 einnehmen, in der Entleerungsstellung 5' die Stellung 19 bzw. 20. Auf diese Weise kann die Zwischenpfanne 5 in einer senkrechten Ebene, nämlich der Zeichnungsebene von F i g. 1 bzw. F i g. 2, zwischen der horizontalen Gießstellung 5'" mit fluchtender Zwischenpfannenausgußöffnung 7 und Einfüllöffnung 8 der Kokille 9, der Angießstellung 5", in der die Ausgußöffnung 7, welche dem tiefstliegenden, oberen Rand der schräg gestellten Zwischenpfanne 5 gegenüberliegt, oberhalb dieses Rands sich befindet, und der Entleerungsstellung 5' in die Schlackenpfanne 12 bewegt werden. In diesen drei Stellungen ist die Zwischenpfanne 5 jeweils festlegbar, wobei der Gießstrahl 2 aus der Gießpfanne 1 stets in die Zwischenpfanne 5 gelangt.

Unabhängig von der geschilderten Zwischenpfannenlagerung kann gemäß F i g. 3 eine Zwischenpfanne 21 über einen Träger 22 an einem Ständer 23 angebracht sein, so daß sie aus derjenigen senkrechten Ebene vollständig herausführbar ist, in welcher sie gemäß F i g. 1 und 2 bewegt werden kann, um die Gießstellung 5'" bzw. die Angießstellung 5" bzw. die Entleerungsstellung 5' einzunehmen. Damit ist ermöglicht, eine Ersatzpfanne 24 in diejenige senkrechte Ebene zu bringen, in welcher zuvor die Zwischenpfanne 21 beweglich war. Dabei wird der Träger 25 der Zwischenpfanne 24 um den Ständer 23 verschwenkt. Jede Zwischenpfanne 21 bzw. 24 ist am zugehörigen Träger 22 bzw. 25 gelagert, wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, wobei die Kulissen 13 und 14 am jeweils zugehörigen Träger 22 bzw. 25 vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lagerung einer in einer Vertikalebene kippbaren Zwischenpfanne oberhalb einer vertikalen Stranggießkokille für Metalle, insbesondere Stahl, und einer Schlackenpfanne sowie unterhalb einer Gießpfanne, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenpfanne (5) mittels Rollen (15, 16) in Kulissen (13,14) zwischen der Gießstellung (5'") mit fluchtender Zwischenpfannenausgußöffnung (7) und Einfüllöffnung (8) der Kokille (9), einer Angießstellung (5"), in der die Ausgußöffnung (7), welche dem tiefstliegenden, oberen Rand der schräggestellten Zwischenpfanne (5) gegenüberliegt, oberhalb dieses Rands sich befindet, und einer Entleerungsstellung (S') in die Schlackenpfanne (12) beweglich ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ortsfesten, die Zwischenpfanne (5) in Gießstellung (5'") verschließenden Deckel (4).

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissen (13 und 14) an einem Träger (22) angeordnet sind, welcher an einem vertikalen Ständer (23) verschwenkbar ist.