DE1558215A1 - Stranggiessanlage,insbesondere fuer Stahl,mit einer vor der Kokille liegenden Vakuum-Entgasungseinrichtung - Google Patents

Description

Demag Aktiengesellschaft 17.4-, 1967

41 Duisburg, Wolfgang-Reuter-Platz -5^P56/ DST-

StranKgießanlaKe, insbesondere für Stahl, mit einer vor der Kokille liegenden Vakuum-Entgasungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage, insbesondere für Stahl, mit einer vor der Kokille liegenden Vakuum-Entgasungseinrichtung. Der Betrieb einer Stranggießanlage mit entgaster Schmelze erfordert einen kontinuierlichen Lauf durch die Vakuum-Entgasungseinrich.tung. Durchlaufentgasungseinrichtungen sind meist auf ein Höhrensystem angewiesen, so daß unvermeidliche Wäraeverluste auftreten und nach einem abgeschlossenen Abguß Rückstände in Röhren und/oder Behältern bleiben, die einem nachfolgenden Abguß hinderlich sind oder einen solchen gar ausschließen. Ein ähnliches Problem besteht schon bei den Verteilervorlagen von Stranggießanlagen. Die Verteilerrinnen werden nach jedem Abguß neu zugestellt und ein betriebsbereites Gefäß erfordert eine Aufheizung auf Betriebstemperatur·

Verteilerrinnen sind aus diesem Grund fahrbar über der Kokille angeordnet, um einesteils einen Wechsel vornehmen zu können, um aber andernteils auch die Zugänglichkeit der Kokille nicht zu beeinträchtigen.

Wenn also eine gewisse Beweglichkeit der Anlage erwünscht ist. so müssen Pfannenzulauf, Begasungseinrichtung, Verteilervorlage und Kokille in ihren Funktionen unbehindert bleiben, obwohl eine Abhängigkeit zum benachbarten Organ zu berück-.sichtigen ist.

Der Stand der Technik sieht direkt an die Kokille ange schlossene Entgasungsgefäße vor (schweizer-isehe Patentschrift 418 534). Das Entgasung3gefäß liegt über der Kokille. Der Einlauf erfolgt über einen beträchtlich längen Jallstrom

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durch die Atmosphäre. Zweierlei Nachteile müssen damit in Kauf genommen werdent

1. wird die entgaste Schmelze erneut dein Luftsauerstoff ausgesetzt und

2. reißt ein aus beträchtlicher Höhe fallender Strahl Gasblasen mit sich und wühlt den Kokillenspiegel auf.

Die Bewegungsenergie der Schmelzenteile verursacht eine Bewegung des Badspiegels bis in den Bereich der Ko^illenwandungen. Die Folge davon kann eine Erosion der Kokillenplatten sein, zumindest tritt aber eine einseitige Erwärmung auf, so daß sich die Kokillenwände verziehen. Die Vorteile einer Verteilervorlage, die die Schmelze nahezu unter laminarer Strömung einlaufen läßt, sind unverkennbar.

Selbst wenn diese Nachteile nicht gegeben wären, verbindet sich mit dieser Anordnung der Entgasungsvorrichtung ein neues Problem. In der bekannten Lösung befindet sich das Vakuum-Gefäß stets über der Kokille. Bei Heinigungsarbelten, Kokillenwechsel oder Reparaturen ist es wichtig, den Zugang auf der Gießbühne freizuhalten. Mehrere übereinandergestellte Gefäße bedingen wiederum eine hohe Hallenkonstruktion, die wegen ihrer Kosten erfahrungsgemäß bei Entwicklung von Senkrecht- zu Bogengießanlagen und nunmehr zu den niedrigen Horizontalstranggießanlagen geführt hat. Insbesondere erweist sich auch ein übermäßiges Hochsetzen der Entgasungseinrichtung als nachteilig. Die Vakuum-Pumpen müssen ebenerdig vorgesehen werden und die Zuleitungen sind fest zu installieren. Insofern bietet eine in großer Höhe unter dem Hallengerüst angeordnete Evakuiereinrichtung nicht die günstigste Lösung.

Die Erfindung hat 3ich zur Aufgabe gestellt, eine den ,metallurgischen Erfordernissen einer kontinuierlichen Stahlentgasung gerecht werdende Anordnung aufzuzeigen unter der

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Aufläge einer betriebsgerechten Zuordnung der einzelnen Organe an einer ο trän rgieiianla-se. Die Vor teile der Ans einer Gieiirinne- sollen nicht- unbenutzt bleiben.

Dazu■-■ nrird ei'finduiigsgenäß die -ieare gegeben, daß zwischen einem luftdicht verschlossenen, mit dem Ausflußrohr unter den Gießspiegel der Kokille' reichenden Verteilergefäß und einem- Vorratsbehälter für die zu entgasende Schmelze ein Vakuumgefäß angeordnet isty dessen Zu- unä Abförderrohre jeweils unter die Schmelzbadspiegel von Vorratsbehälter und Verteilergefäß reichen. Pur die kontinuierliche Entgasung kommt an keiner 3 teile die" Berührung iait der freie ti Atmosphäre in Betracht. Zusätzliche LTittel, wie beispielsweise die atmosphärische Luft abdrängende Gasschleier inerten Gases vorzusehehj entfallen völlig. Eine sowohl auf der Schmelze in einer Gießpfanne als Vorratsbehälter oder in der Kokille gebilttete Oxydhaut schützt die Schmelze während des Abgußes.· Sowohl der Einlauf als auch der Auslauf gehen ohne Verwirbelung des Bädspiegels vor sich, lieben der metallurgischen Seite ist aber von wesentlicher Bedeutung, daß die Zwischenlage des Väkuumbehälters eine geringe Bauhöhe garantiert und zwar in einer Weise, die die Zugänglichkeit der Verteilerrinne sichert. Gewöhnlich genügt die Entfernung der Förderrohre, uin Verteilerrinne und/oder die Gießpfanne austauschen zu können. Die Zwischenlage der Vakuumeinrichtung kann mittels schräger Förderrohre ausgenutzt sein. Hier erschließt sich die Möglichkeit einer besonders niederen Anordnung des Vakuumbehälters. Gewöhnlich xeicht der statische Druck der Atmosphäre für die geringe zu überwindende Druckhöhe aus, erforderlichenfalls kann dem Zuführrohr ein inertes Gas zugeteilt werden, dessen Ausdehung ausreicht, um die Schmelze in die Bntgasüngskammer zu fördern.' Das Heben der Schmelze in eine flach ausgebildete Eammer, von der das Äbförderrohr abzweigt, stellt ein

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zusätzliches, besonderes Merkmal dar, den Stahl in flacher · Ausdehnung einer Oberflächenvergrößerung zuzuführen, mit der durch die geringe Badtiefe eine wirkungsvolle Entgasung verbunden ist.

Bin extrem kurzes Zuförderrohr vom Vorratsbehälter zur Vakuumkammer läßt sich nach einer wertvollen Verbesserung der Erfindung dadurch erreichen, daß der Vorratsbehälter auf einem heb - und senkbaren Tisch angeordnet ist* Mittels eines automatisch oder von Hand nachstellbaren Hubantriebs erfolgt die Nachstellung in Abhängigkeit der Höhe des Schmelzbadspiegels. Diese Einstellung läßt sich ferner derart verwenden, daß die Wirkung von kommunizierenden Röhren erzielt wird, sofern sich eine genügend große Menge Schmelze in der Vakuumkammer angesammelt hat. Die Eintauchtiefe beeinflußt .den statischen Druck am Eingang zum Zuförderrohr. Die Förderrohre brauchen also nicht gleich lang zu sein.

Um Wärmeverluste der Förderrohre auszugleichen, ist es günstig, gemäß einer weiteren Erfindungsverbesserung, daß Zu- und/oder Abförderrohr beheizt sind.

Bei Gießbeginn ist insofern eine Schwierigkeit zu überbrücken, weil sich noch Normalluftdruck in der Verteilerrinne befindet. Um eine Qualitätsminderung des Stranggutes auszuschalten, ist es gemäß einer besonderen Srfindungsaaßnahme günstig, daß die Verteilerrinne evakuierbar,ist, wobei Zu- und Abläufe mittels ausschmelzbaren Verschlußstücken, wie beispielsweise AlXuminiumkörperri abdichtbar sind. Sas Einfüllen der Schmelze führt zum Ausschmelzen der Dichtkörper. "Die Sclüü«lse steigt <3θΊ°.ηη. in die Vakuumkammer und fällt in die Verteilerrinne ab. Nach Erreichen der Gießspiegelhöhe in der Kokille läuft der Gießvorgang unter Absenken des Kokille Tiverschlußes an·

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Neben einem Stopfenstangenverschluß der Verteilerrinne läßt sich eine Regelung des Durchflußes durch die Entgasungskammer nach einem weiteren Merkmal der Erfindung derart erreichen, daß um Zu- und/oder Abförderrohr den Fluß des Schmelzstromes fördernde oder hemmende Magnet-. spulen angeordnet sind. Die Höhe des Badspiegels in der Verteilerrinne bestimmt den Druck an der Stopfenstangenöffnung· Unter Abstimmung beider Durchflußmengenregelorgane läßt sich eine genaue Gießspiegelregelung erzielen·

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

Die einzige figur der Zeichnung stellt einen vertikalen Schnitt durch die wesentlichen Elemente des Erfindungsgegenstandes dar·

Mittels eines weiter nicht gezeigten Hallenkranes oder eines anderen Hebezeuges wurde die Gießpfanne 1, die die Stahlschmelze 2 enthält, auf einen Hubtisch J abgesetzt. Der Kolben 4 ist an ein Hubwerk angeschlossen, daß in Abhängigkeit des Schaelzbadspiegels 5 die Gießpfanne 1 hebt oder senkt· Für diese Bewegungen ist im Deckel 6 der Gießpfanne 1 eine öffnung 7 vorgesehen,um den Durchtritt des Zuförderröhres 8 zu gestatten. Im Zuförderrohr 8 steigt die Schmelze 2 bei evakuiertem Entgasungsgefäß 9 mindestens bis zum Eintritt des ßohres 10 hoch. An dieser Stelle wird inertes Gas, wie • ein Edelgas, z· B. Argon 11 zugeführt, wobei die Hitze der Schmelze 2 im Zuförderrohr 8 die Ausdehnung des Gases bewirkt, so daß die Schmelze 2 in die Höhenlage 12 gefördert wird. Durch die Absaugung 13 tritt die erwünschte Beinigung von unerwünschten Begleitern wie Np, H₂, O₂, ein. Durch das

. Αΐ»£Örderrohr 14 gelangt die Schmelze 2 in die Verteilerrinne 1£| wöbet die HohrMündung 16 wie in der Gießpfanne 1 ge-

.. aeigtj imtar dem Badspiegel 17 liegt* Im iÄsführnagsbeispiel

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trägt die Verteilerrinne 15 den Verschluß 18, der mit einem (nicht dargestellten) AnschluBstutzen für die Absaugung 13 versehen ist. Das Abförderrohr 14 ist dann abgedichtet hindurchgeführt. Ebenso ist die Stopfenstange 19 behandelt· Die Schmelze 2 fällt durch das Abförderrohr 14 ab, und fließt nach der Jeweiligen Öffnungsstellung der Stopfenstange 19 über den Verteilerrinnen-Schnorchel 20 in die Kokille 21, aus der der Gießstrang 22 mit erstarrter Außenhaut tritt. Der Schnorchel 20 vermag die Schmelze 2 in ruhigem Strom der Kokille aufzugeben.

Dec Erfindungsgegenstand zeichnet sich unter mehreren Merkmalen, besonders durch die freie Anordnung der Verteilerrinne aus, die je nach Bauweise der Anlage abgehoben oder weggefahren werden kann·

3AD ORIGINAL

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Claims (4)

Aktiengesellschaft Wolfgang-Reuter-Platz Patentansprüche 5.4.1967 ea==s===s»====s -5256/DST- Pl./Le.

1. Stranggießanlage, insbesondere für Stahl, mit einer vor der Kokille liegenden Vakuum-Entgasungseinrichtung, dadurch g e k e η. η ζ e i c h η e t, daß zwischen einem luftdicht .verschlossenen, mit dem Aus-

. flußrohr (20) unter den Gießspiegel der Kokille (21) reichenden Verteilergefäß (15)und einem Vorratsbehälter (i) für die zu entgasende Schmelze (2) ein Vakuumgefäß (9) angeordnet ist, dessen Zu- und Abförderrohre (8,14) jeweils unter die Schmelzbadspiegel (5i 17) von Vorratsbehälter (1) und Verteilergefäß (15) ■ reichen. .......

2. Stranggießanlage nach Anspruch 1 dadurch g e k e η η zeichne t, daß der Vorratsbehälter (1) auf einem heb- und senkbaren Tisch (3»*0 angeordnet ist.

3· Stranggießanlage nach Anspruch 1 dadurch g e k e η η zeichne t, daß Zu- und/oder Abförderrohr (8,14) beheizt sind.

4. Stranggießanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerrinne (15) evakuierbar ist, wobei Zu- und Abläufe (ö,14) mittels ausschmelzbaren Verschlußstücken, wie beispielsweise Aluminiumkörpern abdichtbar sind.

5· Stanggießanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß um Zu- und/oder Abförderrohr (8,14·) den Fluß des Schmelzenstromes (2) fördernde oder hemmende Magnetspulen angeordnet sind.

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Le e rs e i t e