DE1483619B2 - Stranggießen von beruhigtem Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung der Porigkeit und von Tonerdeverunreinigungen des Stranges beim Stranggießen von beruhigtem Stahl, wobei eine Nachbehandlung des beruhigten Stahls während des Gießens stattfindet.

Beim Stranggießen von Stahl ist es bekannt, Impfwirkungen durch feinverteilte, reduzierend wirkende Substanzen zu erzielen, welche in Mengen unter 1⁰Zo des Gießgutes in Pulverform in den Gießstrahl eingeblasen oder auf die flüssige Oberfläche des Gießgutes in der Kokille aufgeblasen werden. Beispielsweise soll eine Legierung aus etwa 15 % Kalzium, 30 % Silizium, 10 % Aluminium, 10 % Titan, 3 % Cer-Lanthan, Rest Eisen, Kohlenstoff und übliche Beimengungen, in einer Menge von 0,25% des Gießgutes und mit einer Korngröße kleiner als 0,15 mm eine überraschende Verfeinerung des Gußgefüges bei +o Chrom/Nickel-Stählen verursachen, die zu grobkörniger Gefügeausbildung besonders neigen (OE-PS 179 025).

Es ist ferner bekannt, beim Stranggießen von unberuhigtem Stahl Aluminium dem in die Kokille fließenden Gießstrahl zuzusetzen, um Gasentwicklungen und Turbulenzen des Bades in der Kokille zu vermindern, d. h. das Schmelzbad zu beruhigen. Auch gehört es zum Stand der Technik, beim Stranggießen von beruhigtem Stahl Aluminium zur Desoxydation im Schmelzofen oder in der Pfanne zuzugeben. Man hat auch bereits zur Nachdesoxydation des so beruhigten Stahls Aluminium zu dem in die Kokille fließenden Gießstrahl zugesetzt.

Dabei ergeben sich beispielsweise beim Vergießen von beruhigtem Stahl ohne zusätzliche Al-Zugabe die Nachteile, daß der Strang einen verhältnismäßig hohen Anteil grober Oxydeinschlüsse (größer als 15 μ) aufweist, was für die Weiterverarbeitung nachteilig ist, ferner bilden sich Oberflächenporen im Strang, wobei Poren oder Ungänzen auch noch unterhalb der Oberfläche auftreten, was je nach der Art der Weiterverarbeitung des Stranges Oberflächenfehler zur Folge hat, und schließlich zeigt sich an der Oberfläche des Stranges und dicht darunter ein BIasenkranz, so daß das vergossene Material verschrottet werden muß, wenn die Desoxydation des Stahles nicht ausreichend war oder die Stahlschmelze aus der Atmosphäre bzw. dem Futter der Transportgefäße wieder Sauerstoff aufgenommen hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches beim Stranggießen von beruhigtem Stahl einen Strang verminderter Porigkeit und Tonerdeverunreinigung zustande kommen läßt. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem in eine Stranggießkokille fließenden Gießstahl 50 bis 150 g unlegiertes Aluminium pro Tonne Stahl zugegeben werden.

Die geschilderte Probleme treten vor allem bei unlegierten oder leicht legierten Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,5 % auf. Die Erfindung findet daher beim Stranggießen dieser Stähle Anwendung. Unter unlegiertem Aluminium ist dabei nicht nur 100 %>ig reines Aluminium, sondern auch handelsübliches Aluminium zu verstehen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mit der beanspruchten Menge an Aluminium, welches dem Gießstahl zugesetzt wird, überraschenderweise bei beruhigtem Stahl sich nicht nur die erforderliche Desoxydation, also die eingangs erwähnte Nachbehandlung erzielen läßt, sondern auch die Oberflächenporigkeit und der Verschlackungsgrad ein Minimum aufweisen, d. h. die Oberflächenporigkeit vermindert ist, ohne daß der Nachteil einer starken Oberflächenverschlackung und Tonerdeverunreinigung des Stranges in Kauf genommen werden müßte. Die Gefahr eines Durchbruches des noch schmelzflüssigen Kernes durch die verfestigte Haut des Stranges unterhalb der Kokille ist vermieden, desgleichen Oberflächenbearbeitungen des Stranges. Es ergibt sich ein Strang bester Qualität, wobei das Strangmaterial bis zu einer Tiefe von etwa 5 mm verdichtet ist.

Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß für das Erreichen des gewünschten Zieles nicht der Sauerstoffgehalt des in die Kokille fließenden Stahles festgestellt werden muß, was praktisch nicht möglich ist. Die Erfindung gewährleistet ohne Kenntnis des besagten Sauerstoffgehaltes das Zustandekommen eines einwandfreien Stranges.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Aluminiumzugaben erfolgen also nicht zur Badberuhigung oder | zur Ausbildung eines feinkristallinen Gefüges im gegossenen Strang, sondern zur Verminderung der Porigkeit und von Tonerdeverunreinigungen, indem bei der Nachdesoxydation des bereits beruhigten, in die Kokille fließenden Strahles innerhalb eines definierten Bereiches liegende, begrenzte Mengen zugegeben werden.

Vorzugsweise werden zusätzlich zum Aluminium stahlveredelnde Elemente zugegeben, und zwar zusammen mit dem Aluminium oder danach. Als solche Elemente können Bor, Cer, Zirkon, Niob oder Tantal Verwendung finden. Unter der Schutzwirkung ; des zugegebenen Aluminiums kommen die eingesetzten stahlveredelnden Elemente besser zur Geltung, d. h. können die stahlveredelnden Eigenschaften in höherem Maße entfalten.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung weiter veranschaulicht, deren einzige Figur schaubildlich die Abhängigkeit der Zahl der Oberflächenporen pro ; Flächeneinheit bzw. des Verschlackungsgrades eines Stranges in Abhängigkeit von der Menge an Alumi- j nium wiedergibt, welches dem in die Kokille fließen- j den Strahl an beruhigtem Stahl zugegeben wird.

Es zeigt sich, daß die Porigkeit im Bereich einer

Aluminiumzusatzmenge von mehr als 50 g pro Tonne Stahl äußerst gering ist. Weiterhin ergibt sich, daß der Verschlackungsgrad nur bis etwa zu einer Aluminiumzusatzmenge von 150 g pro Tonne Stahl gering ist. Innerhalb der Grenzwerte von 50 bis 150 g Aluminiumzusatzmenge pro Tonne Stahl zeichnet sich der vergossene Strang somit nicht nur durch geringste Porigkeit, sondern zusätzlich auch durch geringsten Verschlackungsgrad aus.

In der Zeichnung stellen die Kurven 1 die Abhängigkeit der Anzahl der Oberflächenporen pro Quadratmeter Strangoberfläche und die Kurven 2 des Verschlackungsgrades (°/o der verschlackten Fläche) von der Aluminiumzugabemenge in g pro Tonne Stahl dar.

Erfolgt die Aluminiumzugabe in den Gießstrahl etwa 25 bis 150 mm oberhalb des Schmelzbadspiegels in der Kokille, dann läßt sich eine weitgehend homogene Durchmischung des Stahles mit dem zugegebenen Aluminium erzielen. Das Aluminium kann als Draht oder körnig über eine Rüttelrinne oder flüssig durch Einspritzen zugegeben werden. Auch die stahlveredelnden Elemente können insbesondere über eine Rüttelrinne zugegeben werden, beispielsweise Bor in einer Menge von 60 bis 90 g pro Tonne Stahl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung der Porigkeit und von Tonerdeverunreinigungen des Stranges beim Stranggießen von beruhigtem Stahl, wobei eine Nachbehandlung des beruhigten Stahls während des Gießens stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß dem in eine Stranggießkokille fließenden Gießstrahl 50 bis 150 g unlegiertes Aluminium pro Tonne Stahl zugegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Aluminium stahlveredelnde Elemente zugegeben werden, und zwar zusammen mit dem Aluminium oder danach.