DE19647363C2 - Tauchausguß bzw. -rohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchausguß bzw. -rohr zum Zuführen von Flüssigstahl in eine Stranggießkokille, der bzw. das mit seiner Mündung während des Gießens in den Badspiegel des sich in der Kokille befindenden Flüssigstahls eintaucht.

Bei bekannten Tauchausgüssen bzw. Tauchgießrohren (vgl. z. B. WO 89/12519 A, DE 41 42 447 C2) geht es darum, die Strömung und insbesondere den Austrittsimpuls des Gießstrahles zu beeinflussen, um die aufgrund der Strömung des Stahls hervorgerufenen Turbulenzen und Wirbel im Gießspiegel zu begrenzen. Nachteilige Strömungsverhältnisse führen zu einer ungleichmäßigen Schlackeversorgung mit entsprechend eingeschränkter Schmierung und ungleichförmigem Wärmeübergang zwischen der Strangschale und der Kokillenwand, wodurch es auch zu einem Einziehen von Schlacke und Gießpulver unter die Badoberfläche kommt, mit der Folge von sich in der Strangschale ausbildenden Längsrissen. Diese Gefahr wird mit höheren Gießgeschwindigkeiten und insbesondere beim Gießen von Dünnbrammen größer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Tauchausguß bzw. ein Tauchrohr ohne die genannten Nachteile zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tauchausguß bzw. das Tauchrohr mit einer einen konstanten Abstand zur inneren Strangschalenkontur des erstarrenden Stahls aufweisenden äußeren Kontur ausgebildet ist, wobei konturbestimmend das Schalenwachstum bei einer mindestens 40% der maximal möglichen Gießgeschwindigkeit der Stranggießanlage ausmachenden Gießgeschwindigkeit ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.

Die Erfindung macht sich hierbei die Kenntnis von der sich in der Kokille vom Meniskus nach unten, d. h. in Strangauszugsrichtung aufbauenden Strangschale und die Erkenntnis zunutze, daß ein in allen Achsen mit dem Strangschalenwachstum harmonierendes Stahl-Zuführmittel (Tauchausguß bzw. Tauchrohr) für weitestgehend gleichbleibende Strömverhältnisse ohne Widerstandserhöhung vom Bereich entweder der Tauchausgußöffnung oder der in Gießrichtung angeordneten bzw. verlaufenden Tauchrohröffnung bis zum Gießspiegel sorgt. Denn aufgrund der Bezugnahme für die Festlegung der äußeren Kontur auf die Strangschale läßt sich für das Stahl-Zuführmittel ein über dessen Länge im wesentlichen paralleler Verlauf zur Strangschalenkontur und damit ein ausreichend groß freibleibender Bereich für den ausströmenden Stahl auch dort erreichen, wo die Strangschale schon eine größere Dicke aufweist. Im Gegensatz zu einem bei herkömmlichen Tauchausgüssen aufgrund des Schalenwachstums immer enger werdenden Strömungsbereich werden Verwirbelungen und/oder Turbulenzen somit entscheidend verringert. Dies gilt für jede Art der bekannten Kokillen, für die der erfindungsgemäße Tauchausguß bzw. das Tauchrohr zum Einsatz gelangen kann. Bei der Festlegung der äußeren Kontur von Tauchausguß bzw. -rohr wird von einer wesentlich niedrigeren als der maximal möglichen Gießgeschwindigkeit der Stranggießanlage ausgegangen, bei der die Gefahr von Turbulenzen und damit Längsrissen schon allein bedingt durch die niedrigere Gießgeschwindigkeit geringer ist, wodurch sich erreichen läßt, daß bei höheren Geschwindigkeiten mit entsprechend geringerem Strangschalenwachstum und damit geringerer Strangschalendicke der flüssige Stahl dann umso ungestörter aus der Tauchausguß- bzw. Tauchrohröffnung ausströmen kann, weil der Freiraum größer ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Tauchausguß-/Tauchrohrdicke ab etwa 100 mm unterhalb der Gießspiegelkontaktzone mindestens 10 mm dünner ist als in dem darüberliegenden Bereich. Dies läßt sich durch eine Verringerung der den Kokillen-Breitseiten zugewandten Wanddicken des Tauchausgusses um jeweils 5 mm ermöglichen. Wie sich feststellen läßt, erfordert ab dieser Eintauchtiefe die erfindungsgemäße Anpassung der Außenkontur zur Aufrechterhaltung eines Parallelabstandes einsetzende Schalenwachstum an dieser Stelle eine in diesem Maße geringer werdende Dicke von Tauchausguß bzw. -rohr Rechnung getragen wird.

Für einen in allen Achsen des Tauchausgusses bzw. Tauchrohres mit dem Schalenwachstum harmonierenden Abstand empfiehlt es sich, ein Breiten/Dicken-Verhältnis von maximal 8 nicht zu überschreiten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels des Gegenstandes der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Stranggießkokille mit - der Einfachheit halber - in der linken Zeichnungshälfte dargestelltem Tauchausguß und in der rechten Zeichnungshälfte dargestelltem Tauchrohr.

Von den bei Stranggießanlagen eingesetzten, hinlänglich bekannten Kokillen ist in der linken Zeichnungshälfte eine Kokille bzw. Kokillenkupferplatte 2 mit Trichterform über die Kokillenhöhe und in der rechten Zeichnungshälfte eine Kokille bzw. Kokillenkupferplatte 2.1 mit über die Kokillenhöhe parallelem Verlauf gezeigt, wobei die Oberkante der Kokille mit 2.2 bezeichnet ist. Von oben ragt ein an eine Austrittsöffnung eines Gießbehälters, z. B. eine Verteilerrinne, angeschlossener Tauchausguß 1 (linke Zeichnungshälfte) bzw. ein Tauchausgußrohr 1.1 (rechte Hälfte der Zeichnungsfigur) in die Kokille hinein, über die der flüssige Stahl zugeführt wird, der über die Tauchausgußöffnung 1.3 bzw. die in Gießrichtung weisende Tauchrohröffnung 1.4 des Tauchrohres 1.1 in die Kokille 2 bzw. 2.1 einströmt. Der Gieß- bzw. Badspiegel 4 befindet sich ca. 70 mm unterhalb der Oberkante der Kupferkokille 2 bzw. 2.1; die Gießpulver-Schlackenschicht auf dem Badspiegel 4 ist mit 5 beziffert. Der Gießspiegel im Inneren entweder des Tauchausgusses 1 oder des Tauchrohres 1.1 ist mit 4.1 gekennzeichnet.

In Gieß- bzw. Strangabzugsrichtung, d. h. in der Zeichnung nach unten hin bildet sich - begünstigt auch durch Kühlwasserkanäle 3 in den Kupferplatten der Kokille 2 bzw. 2.1 - eine zunehmend dicker werdende Strangschale 6 aus, zwischen der und der Kupferplatte der Kokille 2 bzw. 2.1 sich weiterhin auch eine Gießpulverschlackenschicht 7 ausbildet; die sich aufgrund des zunehmenden Schalenwachstums nach unten hin verändernde Strangschalenkontur ist mit 6.1 beziffert.

Die den Breitseiten der Kokillen 2, 2.1 zugewandten Wände von Tauchausguß bzw. -rohr 1, 1.1 sind in dem in den Badspiegel 4 des Flüssigstahls eintauchenden Bereich mit Verschleißkörpern 1.2 versehen. Ausgehend vom Badspiegel 4 wird die äußere Kontur von Tauchausguß bzw. -rohr 1, 1.1 entsprechend dem Wachstum der Strangschale 6 bzw. deren Kontur 6.1 verändert, und zwar derart, daß ein paralleler Abstand 10 zwischen der Strangschalenkontur 6.1 und der Tauchausguß- bzw. Tauchrohrkontur 8 eingehalten wird. In ca. 100 mm Abstand vom Gießspiegel 4 - in der Zeichnung sind in der linken Zeichnungshälfte die Angaben in mm ausgehend vom Gießspiegel 4 und in der rechten Zeichnungshälfte im mm ausgehend von der Eintauchtiefe bzw. der Oberkante der Kokillen eingetragen - beträgt die Mindestabnahme 9 (diese ist in der Zeichnung unter Bezugnahme auf die Kontur eines herkömmlichen Tauchausgusses bzw. -rohres eingetragen) der Dicke des Tauchausgusses 1 bzw. des Tauchrohres 1.1 ungefähr 10 mm, und nach unten hin wird die Dicke in allen Achsen abhängig von dem Wachstum der Strangschale 6 bzw. deren Kontur 6.1 weiter verringert.

Bei höheren Gießgeschwindigkeiten als für die Konturgebung der äußeren Kontur des Tauchausgusses 1 bzw. Tauchrohres 1.1 berücksichtigt, verringert sich das Schalenwachstum und wird der Abstand 10 zwischen der Außenkontur und der Strangschalenkontur 6.1 größer, so daß vor allem auch bei diesen dann schwierigeren Gießbedingungen bedingt durch den größeren freien Raum ein Verwirbelungen und Turbulenzen einschränkender Austritt für den zugeführten Flüssigstahl erreicht wird. Aber selbst bei der als Ausgangskriterium angenommenen kleinsten Gießgeschwindigkeit wird auch ein für die Einströmbedingungen günstiger Mindestabstand eingehalten.

Claims (8)

1. Tauchausguß bzw. -rohr zum Zuführen von Flüssigstahl in eine Stranggießkokille, der bzw. das mit seiner Mündung während des Gießens in den Badspiegel des sich in der Kokille befindenden Flüssigstahls eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchausguß (1) bzw. das Tauchrohr (1.1) mit einer einen konstanten Abstand (10) zur inneren Strangschalenkontur (6.1) des erstarrenden Stahls aufweisenden äußeren Kontur (8) ausgebildet ist, wobei konturbestimmend das Schalenwachstum bei einer mindestens 40% der maximal möglichen Gießgeschwindigkeit der Stranggießanlage ausmachenden Gießgeschwindigkeit ist.

2. Tauchausguß/-rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchausgußdicke/-rohrdicke ab etwa 100 mm unterhalb der Gießspiegelkontaktzone (4) mindestens 10 mm dünner ist als in dem darüber liegenden Bereich.

3. Tauchausguß/-rohr nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Breiten/Dicken-Verhältnis von maximal 8.

4. Tauchausguß/-rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er/es in einer Trichterkokille zum Einsatz gelangt.

5. Tauchausguß/-rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er/es in einer konkav geformten Kokille zum Einsatz gelangt.

6. Tauchausguß/-rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er/es in einer planparallelen Rechteckkokille zum Einsatz gelangt.

7. Tauchausguß/-rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er/es in einer Dogbone-Kokille zum Einsatz gelangt.

8. Tauchausguß/-rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er/es in einer Rundkokille zum Einsatz kommt.