DE1817067C - Einrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus flüssigem Stahl während des Stranggießens und ein Verfahren dazu - Google Patents

Description

Die Krlindiing hetrillt eine Einrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus flüssigem Stahl während des Stranggießen*, die einem Gießbehüller nachgeschaltet und an diesem befestigt ist, einen größeren lichten Durchmesser als der Durchmesser der AiistrittsöfTiuing des Oießbehülters aufweist, sich bis unter den Gießspiegel in der Stranggießkokille erstreckt und bei der in den Wänden Austrittsöffnungen für die Schmelze seitlich mit Abstand vom Boden angeordnet sind und ein Verfahren dazu.

Ahhängenlassen der Pfanne, Spülen mil Argon, Evakuieren und Gießen unter Schutzgus sind bekannte Mittel, den Reinheitsgrad von Stahlschmelzen zu verbessern. Gewisse Mengen an Verunreinigungen lassen sich jedoch hiermit nicht beseitigen, beispielsweise

a) die aus der Oxydation des Gießstrahles entstehenden Oxyde,

h) die durch Erosion aus dem feuerfesten Material herausgelösten Teilchen,

c) die aus unvollständig abgelaufener Desoxydationsreaktion noch vorhandenen FeO-Anteile, die nachträglich noch mit dem metallischen Aluminium reagieren, und

d) die aus der möglichen Reaktion des metallischen Aluminiums mit dem SiO., des feuerfesten Futters von Verteiler, Ausgüssen und Stopfen entstehenden Verunreinigungen.

Man hat bereits .ersucht, die angegebenen Mangel dadurch zu beseitigen, daß man einer Einrichtung einen Gießbehälter nachgeschaltet und an diesen befestigt hat, der einen größerer, lieh en Durchmesser als der Durchmesser der AustrittsöfTnungen des Gießbehälters aufweist, der sich weiterhin bis unter den Gieüspiegel in der Stranggießkokille erstreckt und bei der in den Wänden AustrittsöfTnungen für die Schmelze seitlich mit Absland vom Boden angeordnet sind (französische Patentschrift 1 492 871).

Bei dieser bekannten Einrichtung fällt der Gießstrahl zwar zunächst in einen Einführungstrichter frei ein, füllt jedoch dann die zylindrische Bohrung der Einrichtung, die sich über den größeren Teil ihrer Länge erstreckt, voll aus, so daß das erstrebte Ziel praktisch nicht erreicht werden kann. Die Aufgabe eier Erfindung besteht daher darin, eine einwandfreie Absetzung der Oxydationsriickstände und Verunreinigungen zu bewirken. Gelöst wird diese Aufgabe bei Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die Innenwandung der Einrichtung kammerartig im Abstand vom frei fallenden Gießstrahl angeordnet ist und daß die Fläche der Aus· trittsöffnungen mindestens den .Ifadien Betrag der AusflußöiTnungcn des Gießbehälters aufweist. Bei dieser Anordnung wird durch den frei fallenden, auf den Boden der Einrichtung aufprallenden Gießstrahl und durch die Umlenkung innerhalb der Einrichtung ein Energicvcrlust erzeugt, der die gewünschte Abscheidung herbeiführt.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Querschnittsflächc der Eingießöffnung der Kammer mindestens den 4fachcn Betrag des Querschnittes der Ausflußöllnung des Gießbehälters aufweist und daß die Qucrschnittsfläche des unterhalb der seitlichen Aiistriltsöfftiungeh liegenden Teiles der Kummer mindestens den 3fachcn Betrag der Querschnittsfläche des Ausgusses des Gießbehälters aufweist.

Gcmüß der Erfindung können die AustrittsöfTnun-"tn durch Kanüle verlängert sein. Die Oberkante der Austritlsöllnungen kann 50 bis H)O mm unterhalt) des Badspiegels in der Kokille angeordnet sein, und die Achsen der Austrittskanäle können in Gießrichtung geneigt sein. In die Kammer kann gemäß einem Merkmul der Erfindung Sauerstolf und/oder ein inertes Gas eingeleitet werden.

Alle Merkmale bewirken sowohl eine Abscheidung der Verunreinigungen in und an den Wänden der Kammer als auch ein Aufsteigen größerer Teil·

ίο ehen nach Austritt aus der Kammer zum Gießspiegel. Insbesondere wurde gefunden, daß sich Stahlsorten mit maximal I)₁H)¹¹A. C, maximal 0,15% Si und mehr als 0,015% Al₁₁₁,., mit besseren Reinheitsgraden, als bisher möglich, herstellen lassen.

Bezüglich der Wirkungsweise der erfindungsgeinäßen Einrichtung sei noch folgendes bemerkt:

Tritt der Gießstrahl aus der AusgußöfTnung Jes Gießgefäßes aus, so wird er bei Erreichen des Bodens der Kammer in seiner Strömungsrichtung zunächst — unter Vernichtung eines Teiles seiner Energie — bei turbulenter Strömung umgekehrt und tritt dann nach nochmaliger Umlenkung mit laminarer Strömung in die Kokille ein. Die Umkehr der Strömungsrichtung bewirkt e^ae Reaktion und Koagulation der

Oxyde und in Verbindung mit der Herabseizung der Strömungsgeschwindigkeit ein Abscheiden der Verunreinigungen. Mit im Rahmen der Erfindung liegt bei Verwendung der vorbeschriebenen Kammer die Bemessung des Ausgusses des Gießgefäßes. Die

3" Länge dieses Ausgusses sollte vorieilhafterweise nur etwa 2 · D betragen, wobei D der Durchmesser der AusgußöfTnung ist.

An Hand der Zeichnung, die Ausführungsbeispielc darstellt, soll die errindungsgemäße Einrichtung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des uießgefäßcs mit der Kammer und Kokille,

F i g. 2 und 3 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kammer.

In Fig. 1 ist ein Gießgefäß 1 mit einem Stopfenverschluß 2 dargestellt. Aus dem Gießgefäß 1 fließt das Gießgut 3 mit frei fallendem Strahl 4 in die Kammer 5

Die Kammer 5 ragt in die wassergekühlte Kokille 6 hinein. Innerhalb der Kokille 6 liegen der Boden 7 und die Austrittsöffnungen 8 der Kammer 5 unterhalb des Gießspiegels 9 des zu erzeugenden Stranges Ut. Diese Ausführungsform sollte bevorzugt für Brammen geringerer Breite, insbesondere solche mit einer Breite zwischen "300 und 1300 min, benutzt werden. Die bereits erstarrte Strangschale ist mit U bezeichnet. Der Gießspicgel 9 ist mit einer an sich bekannten Abdeckmassc 12, z. B. einer Schlacke, ab gedeckt. Unterhalb der Kokille 6 wird der Strang in an sich bekannter Weise von Rollen 13 gestützt. Die Innenwandung der Kammer 5 ist mit 16 bezeichnet. F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsfortn der er-Mndungsgemäßcn Kammer. Hier sind die Austrittsöffnungen 8 von Kanälen 14 gebildet. Die Zeichnung

ββ stellt zwar nur den Fall dar, daß auf jeder Seite je eine Austrittsöffnung angeordnet ist. Es ist jedoch denkbar, auch mehrere Ausgußöffnungen vorzusehen, die bevorzugt untereinander angeordnet sind. Die hier gewählte Ausführungsform findet Vorteiles hafterweise Anwendung bei Brammen mit einer Breite von über 1300 mm. Hierfür werden relativ lange Ausflußkanäle mit einem Winkel zur Gießrichtung zwischen 60 bis 70° benutzt.

In Pig. 3 schließen sich an die Austrittsöffnungen 8 sehr kurze Kanäle 14 an, wobei die obere Uegrenzungswand 15 der Kanäle senkrecht zur Gießfichiung sieht, während die unteren Begrenzungsfvände 14 zur Gießrichlung geneigt sind. Die Neigung tfer unteren öegrenzungsflächen 14 der Kanäle sollten liach Möglichkeit einen Winkel von 45" nicht übertleigen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich mit Vorteil besonders dann einsetzen, wenn die Schmel- *en in einer Anlage mit bogenförmiger Strangführung Unter einer Abdeckmasse vergossen werden, die die ims dem Stahl aufsteigenden Oxyde binden.

Claims (7)

Patentansprüche: '5

1. Einrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus flüssigem Stahl während des Stranggießens, die einem Gießbehälter nachge- »chaltet und an diesem befestigt ist einen größe- ao ren lichten Durchmesser als der Durchmesser der Austrittsöffnung des Gießbehälters aufweist, sich bis unter den Gießspiegel in der Stranggießkokille erstreckt und bei der in den Wänden AustrittsölTnungen für die Schmelze seitlich mit Abstand vom Boden angeordnet sind, dadurch g e k ennzcichnet, daß die Innenwandung (16) der Einrichtung kammerartig (5) im Absland vom frei fallenden Gießstrahl (4) angeordnet ist und daß die Fläche der Austrittsöffnungen (8) mindestens den 3fachen Betrag der AusfluüöflnungL-n des Gießbehülters (1) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche tier Eingieß(')ITiuing der Kammer (5) mindestens den 4fachen Betrag des Querschnittes der Ausfluß öffnung des Gießbeliällers (I) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des unterhalb der seitlichen Auslrittsölinungen (8) liegenden Teiles der Kammer (5) mindestens den 3fachen Betrag der Querschnittsfläehe des Aus gusses des Gießbehälters (1) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (8) durch Kanäle (14) verlängert sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante der Ausirittsöilnungen (8) 50 bis 1 ()(.'· ;nm unterhalb des Badspiegels (9) in der Kokille (6\ angeordnet ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Austritiskanäle (14) in Gießrichtung geneigt sind

7. ^verfahren zur Vermeidung von oxydischen Verunreinigungen in durch Stranggießen erzeugten Stphlstängen unter Verwendung einer Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den freien Raum der Kammer (S) oberhalb des Gießspiegels (9) Sauerstoff und/oder inertes Gas eingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen