DE1508876A1

DE1508876A1 - Kontinuierliches Stranggiessverfahren und Einrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens

Info

Publication number: DE1508876A1
Application number: DE19661508876
Authority: DE
Inventors: Jean Duflot; Pierre Vayssiere
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1965-03-08
Filing date: 1966-03-04
Publication date: 1969-11-13
Also published as: BE677256A; LU50552A1; FR89382E; US3406737A; FR1435936A

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zum kontinuierlichen Abstechen von flüssiger Gießmasse, die sich bei normaler Temperatur in festem Zustand befindet. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abstechen von Stahl und entsprechenden Metall-Legierungen aus Gießpfannen.

Durch die Erfindung soll erreicht werden, daß bei einer aus einer Gießpfanne auslaufenden Gießmasse sich der periphere Bereich des Flüssigkeitsstrahles außerhalb der Pfanne verfestigt, damit die Gießpfanne unter dem Flüssigkeitsdruck vollständig auslaufen kann.

Demgemäß ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Abstechen flüssiger Gießmassen, insbesondere von Stahl aus einem Behälter Gegenstand der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß kontinuierlich eine verbrauchbare und zur Aufnahme einer gewissen Wärmemenge geeignete Hülle gebildet, diese im Zuge ihrer Bildung mit der Gießmasse ausgegossen und danach gekühlt wird, und daß das die Hülle und die Gießmasse aufweisende Zwischenprodukt durch Führungsmittel zu dem Verarbeitungsort des sich inzwischen verfestigenden Endproduktes geleitet wird.

Die vorliegende Erfindung kann aber auch noch weitere, kennzeichnende Merkmale einzeln oder in Kombination aufweisen, und zwar beispielsweise:

Die Hülle wird aus biegsamen und verformbaren Bändern gebildet;

Die Hülle wird aus Metall aufweisenden Bändern gebildet;

Zur Erzeugung von Endprodukten mit nicht oxydierender Oberfläche wird die Hülle aus Bändern gebildet, die nichtrostenden Stahl aufweisen;

Die Hülle wird aus Bändern gebildet, die ein sich unter Einfluß von Wärme auflösendes bzw. zersetzendes Material aufweisen, das seinerseits vorzugsweise mit einer metallischen Auflage beschichtet ist;

Der vorangehend beschriebene Verfahrensschritt kann dadurch besonders ausgestaltet sein, daß die metallische Auflage durch Aufstreuen von Metallpulver gebildet wird;

Die Hülle wird aus Bändern gebildet, die mit einer die Oberflächeneigenschaften des Endproduktes beeinflussenden Auflage beschichtet sind;

Die Hülle wird durch Formkörper mit genau bestimmtem Querschnitt hindurchgeführt.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch eine Einrichtung zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens mit einem mit Mitteln zum kontinuierlichen Zuführen und Abste- chen von flüssigen Gießmassen versehenen Behälter. Diese Einrichtung zeichnet sich durch Mittel zum kontinuierlichen Erzeugen einer verbrauchbaren und flüssige Gießmassen haltenden Hülle, weiter durch Führungs- und Antriebsmittel für die Hülle und durch Anlagen zum Kühlen der Hülle aus.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außerdem folgende kennzeichnende Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander aufweisen:

Die Mittel zum Erzeugen der Hülle weisen mindestens eine Abrolleinrichtung mit Antriebsmitteln zum Abrollen eines zur Hüllenbildung zuzuführenden Bandes auf;

Wenn die Hülle aus mindestens zwei Bändern gebildet wird, weist die erfindungsgemäße Einrichtung zwei Walzen auf, zwischen denen, vorzugsweise in ihren Außenbereichen, Ränder der Bänder eingeklemmt und gegeneinandergedrückt werden;

Die Führungs- und Antriebsmittel weisen mindestens zwei Führungswalzen und mindestens zwei Antriebswalzen auf;

Die Anlagen zum Kühlen weisen eine Berieselungseinrichtung für flüssige und gasförmige Kühlmittel auf.

Die verbrauchbare Hülle soll eine Art von Ummantelung darstellen, die vor oder während ihrer Berührung mit der auszuhärtenden Gießmasse hergestellt wird und die später nicht wieder benutzt zu werden braucht. Wenn demgemäß diese Ummantelung bzw. Hülle aus Metall besteht, verschmilzt sie mit einer metallischen Gießmasse und bildet deren oberflächliche Haut. Wenn andererseits die Hülle sich unter dem Einfluß von Wärme auflöst bzw. zersetzt, verschwindet sie im Laufe des Verfahrens.

Verständlicherweise wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine fortlaufende Hülle kontinuierlich hergestellt und in sie ohne Unterbrechung beispielsweise ein flüssiges Metall eingegossen, das bei der Berührung mit der Hülle eine feste Kokille bildet, die daraufhin mit Hilfe bekannter Mittel gekühlt werden kann. Deshalb gießt man vorzugsweise das Metall nach seinem Austritt aus einer Mündung in eine Hülle, die eine gewisse Menge an Wärme aufzunehmen instande ist. Die Wärmemenge muß genügend groß sein, daß sich eine Kokille aus festem Metall bildet. Zu dem genannten Zweck kann die

Hülle aus Metallbändern gebildet werden, die eine genügend große Wärmemenge aufnehmen können, damit das flüssige Metall sich fast unmittelbar bei der Berührung mit der Hülle verfestigt.

Es haben sich aber auch Hüllen aus Bändern bewährt, die sich unter dem Einfluß von Wärme auflösen bzw. zersetzen und im übrigen richtige, seitlich geschlossene Schläuche bilden. Die Bänder können Papier- und/oder Textilstoffe aufweisen. Die mit dem zu verfestigenden Metall in Berührung kommende Oberfläche der Bänder kann mit einer metallischen Auflage, vorzugsweise durch Aufstreuen von Metallpulver, beschichtet sein. Durch die Erwärmung einer derartigen Auflage werden genügend große Wärmemengen aufgenommen, damit sich ein fester Metallmantel bildet, bei dem das Metallpulver mit in die Hülle eingegossenem Metall verschmolzen ist. Das genannte Metallpulver kann dieselbe Zusammensetzung haben wie das zu verfestigende Metall, oder es kann ein Metallpulver zur Anwendung kommen, dessen Zusammensetzung sich von der der Gießmasse unterscheidet. In letzterem Fall hat es sich gezeigt, daß bei Verwendung eines Ferro-Mangan-Pulvers eine bezüglich der Festigkeit der Grundsubstanz erhöhte Oberflächenfestigkeit zu erzielen ist. Zum selben Zweck kann aber auch Siliciumkarbid oder Kohlenstoff angewendet werden. Bei Verwen- dung von Schwefel oder pulverförmigem Eisensulfid läßt sich später das fertige Gußstück leicht aus der Gießform lösen. Eine antikorrosive Schutzschicht entsteht auf dem Gußstück, wenn Chrompulver oder Nickelpulver zur Anwendung kommt.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine sich verbrauchende Hülle als Gießform dient. Die Erfindung sieht zwei Arten von verbrauchbaren Hüllen vor. Die erste Hüllenart weist Bänder auf, die aus sich unter dem Einfluß von Wärme auflösendem oder zersetzendem Material, beispielsweise aus Papier- oder Textilstoffen hergestellt sind. Beim Hinzutreten eines flüssigen Metalls als Gießmasse bewirkt die Temperaturerhöhung eine teilweise Zersetzung des Bandmaterials, das sich nach und nach von dem aushärtenden Gußstück ablöst. Eine vollständige Auflösung erfolgt dann unter dem Einfluß von aufgesprühten, flüssigen oder gasförmigen Kühlmitteln.

Die zweite Hüllenart wird aus Metallbändern gebildet. Diese letzteren Bänder verbrauchen sich ebenfalls; aber im Gegensatz zu den Bändern der Hüllen aus Papierstoffen verbinden sich die Metallbänder fest mit dem metallischen Gußstück und bilden dessen Oberfläche. Wenn irgendeine Stahlsorte, beispielsweise Thomasstahl als Gießmasse vergossen werden soll, wird erfindungsgemäß zweckmäßigerweise eine Blechhülle aus nicht rostendem Stahl verwendet. Bei der Weiterverarbeitung durch Auswalzen eines so hergestellten Gußstückes als Zwischenprodukt entsteht eine der ursprünglichen Metallhülle entsprechende Oberflächengüte am Endprodukt. Wenn es sich bei dem Endprodukt um Platten handelt, können diese nach dem Auswalzen auf eine geringe Dicke von neuem als Grundmaterial für die Hülle eines neuen Gießvorganges dienen. Man kann so eine gleich bleibende Oberflächengüte aufrechterhalten.

Die Erfindung eröffnet weitere Vorteile bei Verwendung von gegenläufig sich drehenden Walzen, zwischen denen Durchtrittsöffnungen mit den verschiedensten Querschnittsformen sein können. Demgemäß sind die Walzenoberflächen möglicherweise flach oder konkav und weisen eine oder mehrere Rinnen auf. Die genannte Hülle entsteht dann dadurch, daß die Ränder zweier Bänder zwischen zwei derartigen Walzen in deren Außenbereichen eingeklemmt und gegeneinandergedrückt werden, während die Gießmasse diese Hülle ausfüllt. Durch den Flüssigkeitsdruck der Gießmasse wird die Hülle gegen die Walzenoberflächen gedrückt und das so entstehende Gußstück nimmt eine genau festgelegte Form an. Diese Form kann ganz beliebig sein und es können auch schwierig her- zustellende Profile mit bekannten Mitteln erzeugt werden.

Am Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst einfach das äußere Ende der entstehenden Hülle geschlossen und mit Kühlmitteln, beispielsweise mit Metallpulvern, angefüllt. Gleichzeitig führt man die Hülle entlang einer Bahn, über die später das ausgehärtete Gußstück laufen soll. Bei Papierhüllen oder Hüllen aus Textilstoffen wird das äußere Ende der schlauchförmigen Hülle einfach zugeheftet oder abgeklemmt. Die Enden schlauchförmiger, metallischer Hüllen schließt man zweckmäßigerweise durch Verschweißen oder durch Falzen.

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Ausführungsbeispiel mit Hilfe der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß hergestellte Gießform, bei der zwei, eine Hülle bildende Bänder an ihren Rändern durch die Außenbereiche zweier Walzen zusammengedrückt werden.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine mit flüssigem Metall gefüllte Gießpfanne mit der Bezugsziffer 1 gekennzeichnet. Die Zufuhr des Metalls zu der Gießpfanne erfolgt in bekannter Weise. Am Boden der Gießpfanne wird das flüssige Metall an einem Mundstück 2 abgestochen und einem Trichter 3 zugeführt.

Zwei Bänder 4 und 4a lassen sich von entsprechenden Rollen 5 und 5a abspulen und mit Hilfe von entsprechenden Beschichtungseinrichtungen 6 und 6a mit einer Zwischenschicht versehen. Unter Streubehältern 7 und 7a erhalten die Bänder 4 und 4a eine Auflage aus Eisenpulver, das auf der Zwischenschicht haftet. Die Auflage ist durch die entsprechenden Bezugsziffern 8 und 8a gekennzeichnet. Als Antriebseinrichtungen sind in Fig. 1 zwei Walzenpaare mit den Bezugsziffern 9 und 10, bzw. 9a und 10a dargestellt. Nach dem Durchlaufen der Bänder durch diese Walzenpaare gelangen sie zu Walzen 11 und 11a, durch die die Bänder zu einer Hülle geformt und an ihren Rändern miteinander verbunden werden, wie dies in Fig. 2 der Zeichnung im einzelnen dargestellt ist. Die Walzen 11 und 11a werden durch in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellte Wasserstrahlen 12 und 12a gekühlt.

Flüssiges Metall gelangt über den Trichter 3 in die sackför- mige Hülle, deren Wandung mit Eisenpulver belegt ist. Die dabei auftretende Abkühlung ist so stark, daß der äußere Metallmantel, der sich mit dem Eisenpulver verbunden hat, sich verfestigt und mit Wasserstrahlen 13 und 13a, 14 und 14a sowie 15 und 15a abgekühlt werden kann. Durch diese Wasserstrahlen wird die inzwischen durch die Wärmeentwicklung verkohlte Kartonhülle von dem verfestigten Metallmantel abgelöst, der seinerseits eine Kokille 16 bildet. Die aus der Kokille 16 und einem noch flüssigen Kern 16a bestehende Stange wird dann durch Transportrollen 17 und 17a, 18 und 18a sowie 19 und 19a an einen Ort weitergeleitet, an dem sie verarbeitet wird.

Gleiche Teile sind in Fig. 2 der Zeichnung durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet wie in Fig. 1. Die Fig. 2 stellt eine Aufsicht auf die Walzen 11 und 11a mit verändertem Maßstab dar. In den mit den Bezugsziffern 20 und 21 gekennzeichneten Bereichen drücken die Walzen die Ränder der Bänder 4 und 4a aufeinander. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Zustand ist die Auflage 8 bzw. 8a aus Eisenpulver bereits in der mantelförmigen Kokille 16 aufgegangen, während ein von der Kokille umschlossener Kern 16a noch flüssig ist.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die als Beispiel beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt vielmehr auch abgewandelte Ausführungsformen, bei denen beispielsweise die Bänder 8 und 8a aus mit Kohlenstoff belegten Metallblechen bestehen können.

Claims

1. Verfahren zum kontinuierlichen Abstechen von flüssiger Gießmasse, insbesondere von Stahl, aus einem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich eine verbrauchbare und zur Aufnahme einer gewissen Wärmemenge geeignete Hülle gebildet, danach gekühlt wird, und daß das die Hülle und die Gießmasse aufweisende Zwischenprodukt durch Führungsmittel zu dem Verarbeitungsort des sich inzwischen verfestigenden Endproduktes geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus biegsamen und verformbaren Bändern gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder Metall aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, zur Bildung von Endprodukten mit nicht oxydierender Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder nicht rostenden Stahl aufweisen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder ein sich unter Einfluß von Wärme auflösendes bzw. zersetzendes Material aufweisen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sich auflösende bzw. zersetzende Material mit einer metallischen Auflage beschichtet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Auflage durch Aufstreuen von Metallpulver gebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder mit einer Auflage beschichtet sind, die die Oberflächeneigenschaften des Endproduktes beeinflussen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle durch Formkörper hindurchgeführt wird.

10. Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem mit Mitteln zum kontinuierlichen Zuführen und Abstechen von flüssigen Gießmassen versehenen Behälter, gekennzeichnet durch Mittel zum kontinuierlichen Erzeugen einer verbrauchbaren und flüssige Gießmasse haltenden Hülle, weiter durch Führungs- und Antriebsmittel für die Hülle und durch Anlagen zum Kühlen der Hülle.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen der Hülle mindestens eine Abrolleinrichtung mit Antriebsmitteln zum Abrollen eines zur Hüllenbildung auszuführenden Bandes aufweisen.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Hülle aus mindestens zwei Bändern gebildet wird, gekennzeichnet durch mindestens zwei Walzen (11, 11a), zwischen denen, vorzugsweise in ihren Außenbereichen (20, 21), Ränder der Bänder eingeklemmt und gegeneinander gedrückt werden.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da- durch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Antriebsmittel mindestens zwei Führungswalzen (17, 17a, 18, 18a, 19, 19a) und mindestens zwei Antriebswalzen (9, 10, 9a, 10a) aufweisen.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagen zum Kühlen eine Berieselungseinrichtung (12, 12a, 13, 13a, 14, 14a, 15, 15a) für flüssige oder gasförmige Kühlmittel aufweisen.