DE1758706B2

DE1758706B2 - Verfahren zur herstellung von stahlwerkskokillen

Info

Publication number: DE1758706B2
Application number: DE19681758706
Authority: DE
Inventors: Edgar Dr.-Ing.; Auer Josef; 4200 Oberhausen Spetzler
Original assignee: Hüttenwerk Oberhausen AG, 4200 Oberhausen
Priority date: 1968-07-25
Filing date: 1968-07-25
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE1758706A1

Description

Schwefel max. 0,06°/,

zeit von über 60 Stunden erreicht, daß sich Schwin-

Rest Eisen und übliche Verunreinigungen, gungsspannungen und Umwandlungsspannungen nicht

45 derart addieren, daß nachteilige Rißbildungen aufwobei dem aus dem Hochofen; kommenden Stahl- treten. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herroheisen im Zuge des Gießens der Stahlwerkskokillen gestellte Stahlwerkskokillen zeichnen sich außerdem Silizium zulegiert wird, so daß der Siliziumgehalt in durch überraschend hohe Lebensdauer aus. Die mittder fertigen StahlwerksKokille um 0,4 bis 0,5% über lere Haltbarkeit erfindungsgemäß hergestellter Stahldem Wert des Mangangehaltes liegt. 50 werkskokillen betrug beispielsweise bei 8-t-BIock-

Nach einem bekannten Verfahren der eingangs kokillen 125 Guß gegenüber 98 Guß mittlerer Haltbeschriebenen Art (vgl. Stal in English, 1964, S. 31 barkeit entsprechender Hämatitkokillen.
bis 33), wird das Stahlroheisen nur über eine Pfanne Aus einer vom Hochofen kommenden Mischerumgegossen und das Silizium in der Gießform zu- pfanne wurden 30 t Stahlroheisen mit 4,1% Kohlenlegiert. Dieses geschieht so, daß dem Gießstrahl SS stoff, 0,6% Silizium und 1,5% Mangan in eine erste Silizium beim Eingießen der Schmelze in die Gieß- Pfanne (die im folgenden mit I bezeichnet sei) gegosform zugegeben wird. Dabei wird über die Mindest- sen, welche mit einer, gegenüber den üblichen Pfanabkühldauer nichts ausgesagt. Die auf diese Weise nenausführungsformen sehr breiten Ausgußschnauze hergestellten Stahlwerkskokillen wiesen zwar teil- versehen ist. Beim Eingießen des Stahleisens in die weise eine längere Lebensdauer als die üblichen Stahl- 60 Pfanne I wurde % eines Gemisches, bestehend aus werkskokillen aus Hämatitgußeisun auf, jedoch ließ 3 kg CaSi + 20 kg FeSi 75 % + 3 kg Soda — bezogen sich meist nicht vermeiden, daß sich beim Gießen auf 11 Stahleisen — dem Gießstrahl zugegeben. An von Stahlwerkskokillen aus Stahüroheiseu im Ober- Stelle des 75%igen FeSi kann — unter Berücksichteil der gegossenen Kopien Garschaumgraphit ab- tigung der stöchiometrischen Verhältnisse — auch setzt. Das führt zu einer Herabsetzung der Verwen- 65 mit 90%igem Ferrosilizium gearbeitet werden. Als dungsmöglichkeit bzw. Lebensdauer der Stahlwerks- »Kalzium-Silizium« wird üblicherweise eine handelskokillen, insbesondere wegen des dadurch entstehen- übliche Legierung verwendet, bestehend aus etwa den lockeren Gefüges im oberen Drittel der Kokillen. 60% Silizium, etwa 30% Kalzium, Rest Eisen. Im

allgemeinen werden diese Legierungselemente in stückiger Form, 20 bis 30 mm Durchmesser, eingesetzt

Das bei dem vorbezeichneten Vorgang bereits zum großen Teil aufsüizierte Stahleisen wurde nach einer verhältnismäßig geringen Verweilzeit in einer Umgießzeit, die etwa 1 Minute betrug, über die breite Schnauze der Pfanne I in eine zweite Pfanne (mit Pfanne Π bezeichnet) gegossen, auf deren Boden vor dem Eingießen des Stahleisens das restliche Drittel des vorgenannten Gemisches eingebracht worden war. Durch diese Umgießtechnik verbunden mit der Aufsilizierung in der Pfanne I wird die Garsehaumgraphitbildung weitgehend unterdrückt In der Pfanne II bildet sich auf dem Roheisen eine trockenkrümelige Schlacke, die sich sehr einfach abziehen läßt.

Schließlich erfolgte das Gießen der Kokillen über die Schnauze der Pfanne Π in üblicher Weise. Die Fertiganalyse der so hergestellten Kokillen lautete, wie folgt 4,0% C, 1,9% Si und 1,5% Mn.
Überraschenderweise bat sich gezeigt daß die auch bei Hämatitkokillen als an sich günstig bekannte Maßnahme der langsamen Abkühlung der gegossenen Kokillen, bei den Kokillen gemäß der Erfindung zu einer unerwarteten Steigerung der Lebensdauer führt Ausgedehnte Versuche ergaben, daß die erfindungsgemäß hergestellten Kokillen bei einer Abkübldauer von 29 Stunden sehr anfällig gegen Spannungsrisse waren, so daß bei 8-t-Blockkokillen nur eine mittlere Haltbarkeit von 70 Guß zu verzeichnen war. Hingegen ergaben sich die oben angeführten Haltbarkeitszahlen (125 Guß bei einer 8-t-Blockkoküle) überraschenderweise bei einer Mindestabkühldauer von 60 Stunden.

Claims

Darüber hinaus machen sich bei den nach dem Patentansprüche: bekannten Verfahren hergestellten Stahlwerkskokillen Spannungsrisse bemerkbar. Die Verwendung von

1. Verfahren zur Herstellung von Stählwerks- Stahlroheisen als Werkstoff für Stahlwerkskokillen kokillen aus einem Stahleisen der Abstiehanalyse 5 hat sich daher nicht durchgesetzt

Bei einem weiteren bekannten Verfahren der einKohlenstoff 3,5 bis 4,4% gangs beschriebenen Gattung (»Stahl und Eisen«,

Silizium 0,3 bis 1,2% Bd 51, 1931, S. 1226 bis 1228) wird das Stahlroh-

Mangan 0,7 bis 2,0% eisen offensichtlich ebenfalls nur über eine Pfanne

Phosphor max. 0,35% ίο umgegossen und das Silizium in der Gießform zuSchwefel .. ».„,... max. O;06% _? legiert. Des weiteren wird eine möglichst rasche AbRest Eisen und übliche Verunreinigungen, kühlang der Kokillen auf die gewünschte Einsetztemperatur von etwa 50 bis 80⁰C angestrebt Rasche

wobei dem aus dem Hochofen kommenden Stahl- Abkühlungen verursachen jedoch mehr oder weniger roheisen im Zuge des Gießens der Stahlwerks- 15 starke Spannungsrisse in den Kokillen und verkürzen kokillen Silizium zulegiert wird, so daß der SiIi- deren Lebensdauer erheblich.

ziumgehalt in der fertigen Stahlwerkskokille um Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-

0,4 bis 0,5% über dem Wert des Mangangehaltes fahren zur Herstellung von Stahlwerkskokillen anzuliegt, dadurch gekennzeichnet, daß geben, bei dem die hergestellten Stahlwerkskokiilen das Stahlroheisen über zumindest zwei Pfannen 20 frei von Spannungsrissen sind und sich durch holie umgegossen und das Silizium in den Pfannen zu- Lebensdauer auszeichnen.

legiert wird, und daß die gegossenen Stahlwerks- Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das

kokillen wenigstens 60 Stunden lang abgekühlt Stahlroheisen über zumindest zwei Pfannen umgewerden. gössen und das Silizium in den Pfannen zulegiert wird,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- as und daß die gegossenen Stahlwerkskokillen wenigzeichnet, daß das Silizium in Form einer Mischung stens 60 Stunden lang abgekühlt werden. In weiterer aus Ferrosilizium und/oder Kalzium-Silizium plus Ausbildung geht ein Vorschlag der Erfindung dahin, Soda beigegeben wird. daß das Silizium in Form einer Mischung aus Ferrosilizium und/oder Kalzium-Silizium plus Soda bei-

30 gegeben wird.

Die erreichten Vorteile sind vor allem darin zu

sehen, daß nachteilige Spannungsrisse vermieden

werden. Das führt zu einer wesentlichen Erhöhung

der Lebensdauer derartiger Stahlwerkskokillen. Fer-

35 ner wird die Bildung von Garschaumgraphit weit-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gehend unterdrückt. Fast der gesamte Kohlenstoff von Stahlwerkskokillen aus einem Stahleisen der bleibt vielmehr fein verteilt in der Masse des Roh-Abstichanalyse eisens, was sich auf die Eigenschaften der Kokillen

Kohlenstoff 3 5 bis 4 4 °/ besonders günstig auswirkt. Das Gefüge der erfin-

SUizium.................. ! 03 bis 1*2°/° 40 dungsgemäß hergestellten Kokille weist bei unge-

Mangan!....! 07 bis 2*0 ⁰I störter Ausbildung der Graphitlammellen feinlam-

Phosphor max 0 35 °/ ° melaren Troostit auf. Dabei wird durch die Abkühl-