DE1931694C3 - Mischung zum Verhindern eines Verstopfens der Tauchausgußdüsen beim Stahlstranggießen - Google Patents
Mischung zum Verhindern eines Verstopfens der Tauchausgußdüsen beim StahlstranggießenInfo
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Description
Cer 47%
Lanthan 25%
Praseodym 6%
Neodym,.. 19%
Samarium 2 %
Gadolinium 0,5%
Yttrium und andere Metalle
der Seltenen Erden 0,5%
2. Mischung zum Verhindern eines Verstopfens der Tauchauslaßdüsen beim Stahlstranggießen
unter Verwendung einer Ferrosiliziumverbindung,
gekennzeichnet durch die folgende, in Gewichtsanteilen angegebene Zusammensetzung:
Silizium 28 bis 30%
Lanthan 15 bis 33%
Cer 13 bis 29%
Praseodym 2%
Neodym 2 bis 5%
Yttrium O,lbis 1 %
Eisen 0 bis 40%
. „ __. diäte* Seltene iüden zu ersetzen.
Aber selbst dieses Pae&wissen gibt gosh fasme Belehrung
darüber. M päsä&n Mengenverhältnissen bestimmte Seltene Erden in der Mischung vorhanden
s seinsolbn,umeioeopti0ialeWWcungzuerfeiclifia,wie
es auch offen ist. in welchen Mengenverhältnissen die
Zusätze in einer Siliziumverbindung der Seltenen Erden zu wählen sind. In dieser Hinsicht eine Lehre ze
geben, hat sich die Erfindung zur Aufgabe geraacfat.
ίο Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Mischung zum
Verhindern eines Verstopfens der Tauchauslaßdüsea beim Stahlstxanggießen gemäß der Erfindung durch
folgende, in Gewichtsteilen angegebene Zusammensetzung
gekennzeichnet:
Cer 47%
Lanthan 25%
Praseodym 6%
Neodym 19%
Samarium 2%
Gadolinium 0,5 %
Yttrium und andere Metalle der
Seltenen Erden 0,5%
Besteht die für diesen Zweck verwendete Mischung aus einer Ferrosiliziumverbindung, so setzt sich diese
Mischung in Gewichtsteilen wie folgt zusammen:
Silizium 28 bis 30%
Lanthan 15 bis 33%
Cer 13 bis 29%
Praseodym 2%
Neodym 2 bis 5%
Yttrium 0,lbis 1 %
Eisen 0 bis 40%
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Stahlschmelze die Bildung von schwer schmelzbaren
Oxiden aus Aluminium, Titan usw. zu vermeiden, weil diese Zwischenprodukte die Ausgußdüsen einer Stranggießanlage
verstopfen wurden.
Dem Fachmann ist es geläufig, daß diese Oxidationsprodukte ganz allgemein für eine Stahlschmelze
schädlich sind, weil, wenn diese Produkte in der Schmelze verbleiben, dem Gußprodukt unerwünschte
technische Eigenschaften verliehen werden. Einer der zur Behebung dieser Schädlichkeit bereits angewandten
Wege besteht darin, das Korngefüge zu verfeinern, indem der Schmelze in der Pfanne Seltene Erden in
metallischer Form oder in Form einer Verbindung, und rwat in Mengen von ungefähr 0,23 bis ungefähr 2,3 kg
je Tonne Stahl, zugesetzt werden (DT-AS 1 190 015). Gleichfalls zur Erzielung hoher Feinkörnigkeit sollen
nach einem anderen bekannten Vorschlag (OE-PS 179 025) auf den Gießstrahl oder auf die Oberfläche
des Gießgutes feinkörnige, reduzierend wirkende Substanzen aufgebracht werden, und als hierfür geeignete
Stoffe sind auch dort Seltene Erdmetalle angeführt.
Unmittelbar ist die eingangs genannte Aufgabe in der US-PS 3 189 956 angesprochen, die den Hinweis
enthält, beim Stahlstranggießen die Bildung von Aluminiumoxiden in den Tauchausgüssen dadurch zu vermeiden,
daß als Desoxidationsmittel statt des üblichen Aluminiums eine Ferrosiliziumlegierung verwendet
wird. Sofern die Verwendung von Ferrosilizium, dessen zuzusetzende Menge dort nicht substandiiert ist, noch
nicht befriedigt, wird der Fachmann durch den Hinweis in »Die Eisenhütte«, 5. Ausgabe 1961, S. 675, darüber
belehrt, daß Cer für Stahl als stärkstes Desoxidationsmittel bekannt ist und dazu angehalten, die Eisen-Siliziumverbindungen
der Seltenen Erden von unterschiedlichen Zusammensetzungen mit ungefähr 10 bis 50% Gehalt an Metallen der Seltenen Erden lassen sich
in wirtschaftlich tragbarer Weise hersicllen. Die Menge der benötigten Siliziumverbindungen der Seltenen
Erden verringert sich im entsprechenden Maß wie die Anwesenheit des Elements Praseodym in der Zusammensetzung
verstärkt wird. Das Element Praseodym ist eines der aktivsten Metalle der Seltenen
Erden und ermöglicht es, daß ein hoher Betrag an Energie während der Desoxidation frei wird.
Es wurde festgestellt, daß Stahl, der ohne vorherige
Desoxidation abgestochen wurde, in der Gießpfanne mit folgenden Zusätzen ein ungestörtes Stranggießen
durch die Tauchauslaßdüsen ermöglicht: 2'/2 kg Silizium
pro Tonne werden zugesetzt, nachdem ungefähr 5% der Stahlcharge in die Gießpfanne abgelassen
worden ist. Dem Zusatz an Silizium wird dann ein angemessener Gehalt an Mangan zugesetzt. Sollen weitere
Legierungen zugesetzt werden, so können diese mit dem Mangan eingefüllt werden. Metalle der
Seltenen Erden werden vorzugsweise dann zugesetzt, sobald ungefähr 65% des Stahls in die Gießpfanne abgestochen
worden sind, was dann eine ausreichende Mischung ermöglicht. Diese Mischung besteht dann
entweder aus Seltenen Erden in Form eines Mwchmetalls oder aus einer Siliziumlegierung mit Seltenen
Erden. Ein derart vorbereiteter Stahl kann in zufriedenstellender Weise mit Metallen der Seltenen Erden
in einer Zusammensetzung von 1U k8 Pro Tonne bei
mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt des Stahls gegossen werden, worunter ein Stahl mit ungefähr 0,3 bis
0,5 % bzw. 0,5 bis 0,8 % Kohlenstoffgehalt zu Verstehen
ist. Wenn der Kohlenstoffgehalt im Stahl geringer aus-
ig, fällt, müssen die Zusätze an Seltenen Erden erhöht können, insbesondere die Stahlsorten mit niedrigem
ύ" werden. For einen Stahl mit ungefähr 0,15% Kohlen- Kohlenstoffgeltalt.
T stoffgehalt ist ungefähr ein halbes kg eines Metalls der Unter diesen Umständen wird das Stranggußver-S Seltenen Erden pro Tonne Stahl erforderlich. fahren auch für Baustahl und AlSl-Stahl (oder die
Diese Mengenangaben ermöglichen beim Strang- 5 unter dieser Bezeichnung genormten Stähle) nutzbar
^ gießen, große Stahlchargen bei niedrigem Kohlenstoff- gemacht. Weiterhin ist die Schlackenbildung in den
-' gehalt zu gießen, was bisher nicht möglich war. Bei der Kupferkokillen beträchtlich reduziert, wodurch auch
bisher üblichen Desoxidation des Stahl mit Calzium- Durchbrüche oder Ausbrüche, die sich bei den Rohenthaltenden Siliziumverbindungen war der Stahl, um blöcken am Kokillenboden ausbreiten, verringert werihn gießen zu können, auf mittlere und hohe Grade io den. Die Anwendung der Metalle der Seltenen Erden
abgekohlt, wobei ein Mindestzusatz von 0,25% SiIi- oder deren Siliziumverbindungen als Desoxidationszium enthalten war. Durch Verwendung von Silizium- mittel verringert zusätzlich die Gußgeschwindigkeit,
verbindungen mit Seltenen Erden als Desoxidation- Auch können insbesondere Carbide der Seltenen
mittel läßt sich nunmehr auch Stahl mit niedrigem Erden sowie Yttrium-Carbide, Chloride und ähnliche
Kohlenstoffgehalt bei höchstens 0,15% Siliziumzu- 15 Verbindungen als Desoxidationsmittel benutzt wersatz im Stranggießverfahren gewinnen. Die Ver- den, die zu Sauerstoff eine große Affinität haben. So
wendung von Siliziumverbindungen der Seltenen eignen sich Skandium und dessen Verbindungen, ins-Erden ermöglicht im Stranggießverfahien weiterhin besondere Siliziumverbindungen mit Skandium, außer
auch das Gießen von nachgeblasenen Chargen mit deren Oxide, und deren Verbindungen mit Elementen
niedrigem Kohlenstoffgehalt ao der Aktinidenreihe, wie Thorium und Uran, als Desoxi-Die Vorteile, die sich aus der Verwendung von Sei- dationsmittel zur Herabsetzung eines Verstopfens der
tenen Erden oder deren Siliziumverbindungen an Stelle Tauchauslaßdüsen.
von Aluminium als Desoxidationsmittel ergeben, er- Schließlich ist als Vorteil gegenüber Desoxidations-
schöpfen sich nicht nur im Fortfall der Ablagerungen mitteln auf Aluminiumbasis hervorzuheben, daß die
in den Verteilerdüsen, sondern auch darin, daß deren as Anwendung der Metalle der Seltenen Erden oder deren
aufwand hinfällig werden und eine größere Menge von des geschmolzenen Metalls herabsetzt und somit die
Claims (1)
19 31 6§4
Patentansprüche:
l·, Mischung zum Verhindern dues Veretopfens
der TPTOBhffyMaJVffiiy-n beim Stahlstranggießen,
gekennzeichnet d urch die folgende, in
Gewichtsanteilen angegebene Zusammensetzung:
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