DE2017660A1

DE2017660A1 - Verfahren zum Desoxydieren bzw. Legieren von flüssigem Stahl

Info

Publication number: DE2017660A1
Application number: DE19702017660
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing.; Fastner Thorwald Dipl.-Ing.; Linz Papp (Österreich)
Original assignee: Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke AG, Linz (Österreich)
Priority date: 1969-06-02
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1970-12-10
Also published as: FR2045774A1; BE749456A; ES379558A1; DE2017660B2; GB1296271A; FR2045774B1; CH525281A; SE381677B; AT317957B

Description

Vereinigte österreichische Eisen- /ODU und Stahlwerke Aktiengesellschaft in Linz

Verfahren zum Desoxydieren bzwi Legieren von flüssigen

Stahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desoxydieren bzw. Legieren von flüssigem Stahl mit Aluminium, insbesondere beim Vergießen nach dem Stranggußverfahren, wobei der Stahl aus einer Gießpfanne in ein Zwischengefäß und von diesem kontinuierlich durch ein oder mehrere Gießrohre in eine wassergekühlte > Stranggußkokille auslaufen gelassen und aus dieser ein Strang nach Erstarrung der Strangschale ausgezogen wird..' Hierbei wird dem flüssigen Stahl entweder im Zwischengefäß oder in der Stranggußkokille Aluminium zugesetzt.

Es sind verschiedene Verfahren zum Desoxydieren und Legieren von flüssigem Stahl mit Aluminium bekannt und mehrere Vorschläge-befassen sich mit der Zufuhr von Aluminium in Porm von Granalien, Stangen und Drähten.

Für Stranggußverfahren liegen verschiedene spezielle .Vorschläge vor: so beispielsweise das gesainte Aluminium in das Zwischengefäß einzubringen, um eine gleichmäßige Verteilung des Aluminiums zu erzielen. Es würde auch vorgeschlagen, das Aluminium erst in der Stranggußkokille zuzusetzen, wobei man ein Gußprodukt mit einer unberuhigten Randschicht und einem beruhigten Kern erhält.

Von der metallurgischen Seite her gesehen, muß darauf geachtet werden, daß nicht nur ein gutes Aluminiumausbringen,

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sondern auch eine gute Verteilung; des Aluminiums erreicht wird und daß der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen möglichst gering ist. Bei der Zugabe des Aluminiums muß der niedrige Schmelzpunkt des Aluminiums, seine große Affinität gegenüber dem Sauerstoff und das gegenüber Eisen niedrige spezifische Gewicht berücksichtigt werden. Bei der Zugabe von Aluminium in den Gießstrahl wird'dieses sofort aufgeschmolzen und kann dort durch den Luftsauerstoff sehr leicht oxydiert werden, wird das Aluminium einem Stahlbad zugeführt, so wird es ebenfalls sofort aufgeschmolzen, kann zufolge dos geringen spezifischen Gewichtes an der Badoberfläche verbleiben und durch den Luftsauerstoff oxydiert werden. Bei beiden Verfahren können erhöhte Mengen von AIuminiumoxyd im Stahl verbleiben. Diese Aluminiumoxyde liegen dort in Form mikroskopischer und makroskopischer Einschlüsse vor, welche die Qualität des -Stahles herabsetzen. Makroskopische, nichtmetallische- Einschlüsse könse-n-in de^F^ von kaltgewalzten Feinblechen zu zellenförmigen Cberflächenfehlern führen. Die Bildung von Aluminiumoxyden durch vorzeitiges Aufschmelzen und Reaktion mit dem Luftsauerstoff führt auch noch zu weiteren SchxcLerigkeiten, wie Nicht; einhalt en der vorbestimmten Analyse. ,

Zur Überwindung der Schwierigkeiten, die sich bei der Einführung von Aluminium in flüssigen Stahl durch Oxydation mit Luftsauerstoff ergeben, ist bereits vorgeschlagen worden, AIuminiumdraht direkt in den Gießstrahl einzuführen und entsprechendes inertes oder reduzierendes Gas zur Kühlung des Drahtes und zum Schutz gegen¹ den Luftsauerstoff zu verwenden. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß der apparative und kostenmäßige Aufwand groß ist und der Gießstrahl gestört und teilweise zerteilt wird, was wieder die Gefahr einer LuftOxydation zur Folge hat.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten. Sie besteht bei einem Verfahren zum Desoxydieren bzw. Legieren von flüssigem Stahl darin, daß ein stahlununantelter Aluminiumdraht in das Stahlbad eingeführt wird.

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\ii> SAO ORIGINAL

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit großem Vorteil beim Stranggießen anwenden, wobei der stahlummantelte Aluminiumdraht kontinuierlich unter die Auftreffstelle des Gießstrahles im Zwischengefäß oder in der Stranggußkokille eingeführt wird.

Bei der erf indungsgemäßen. .arbeitsweise ist jegliche :

Oxydation durch Luftsauerstoff zuverlässig ausgeschaltet. Da das Stahlrohr unter der Oberfläche des Bades langsam, aufschmilzt und der dann freigelegte Aluminiumkern im Bereich starker Strömung des Bades ist, wird das Aluminium gelöst und gleichmäßig verteilt und schwimmt nicht mehr an die Oberfläche.

Das. erfinäungsgemöße Verfahren ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Der aus einer ""gießpfanne oder dgl. auslaufende Gießstrahl 1 fließt kontinuierlich in ein feuerfest ausgekleidetes Zwischengefäß 2 und weiter durch ein Gießrohr 3 in eine nicht dargestellte Stranggußkokille. Die Strömungsrichtung des Stahles ist durch Pfeile angedeutet. Selbstverständlich könnte der Stahl in das Zwischengefäß auch von unten oder seitlich durch Druck

oder Vakuum eingeführt werden.

Stahlummantelter A'lumlniumdraht 4- wird unter die Oberfläche des flüssigen Stahles 8 kontinuierlich so eingeführt, daß " die Spitze 5 unterhalb''der Auftreffstelle, im Eern des 'Gießstrahles -1, etwa 100 bis 150 mm unter der Metalloberfläche aufschmilzt und^! dort in Losung geht." Die kinetische Energie bzw. die durch den Gießsträhl 1 hervorgerufene Strömung im Bereich der Auftreffstelle bewirkt eine gleichmäßige Verteilung des Aluminiums. Der flüssige Stahl ist Im Zwisciiengefäß mit einem Gießpulver oder durch Schlacke 9 abgedeckt.

Bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden stsualumnantelten" Aluminiumdraht 'werden die Stärke des Staiilnantels 7_S die Vor-

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Schubgeschwindigkeit und die Richtung (Neigung) so aufeinander abgestimmt, daß der ötahlmantel abschmilzt und das Aluminium freigibt, wenn die Spitze 5 des eingeführten Drahtes etwa die vertikale Achse des Gießstahles unterhalb der Auftreffstelle erreicht hat.

Beispiel: Eine Charge eines unlegierten, niedrig gekohlten Stahles im Gewicht von 49,5 t wurde auf einer Stranggußanlage vergossen und ein Strang mit einem Querschnitt von 1050 χ 225 nun hergestellt. Beim Abstich der Charge aus einem Konverter in eine Gießpfanne wurde ein Teil des für die Desoxydation notwendigen Aluminiums in Form von Barren zugeführt. Ein zweiter Teil, nämlich 38 kg, der vorwiegend zum Legieren dient, wurde in Form eines 8 mm starken Aluminiumdrahtes kontinuierlich in das Zwischengefäß der Stranggußanlage eingeführt. Der Aluminiumdraht war von einem Stahlrohr mit 1,5 mm Wandstärke umhüllt und wurde in das Zwischengefäß mit einer Geschwindigkeit von 0,6 m/min eingeschoben, wobei seine Spitze etwa 15Ο mm unter der Oberfläche und etwa in der Achse des Gießstrahles aufschmolz. Die Gießdauer betrug 4-7 min und die Absenkgeschwindigkeit des Gußstranges 0,58 m/min. Der aus der Gießpfanne in das Zwischengefäß einlaufende Gießstrahl hatte einen Aluminiumgehalt von 0,010 #, welcher durch das Einführen des stahlummantelten Aluminiumdrahtes auf 0,062 /Ό erhöht wurde. Das Ausbringen des in das Zwischengefäß eingebrachten Aluminiums betrug 68 /Ό; der Rest wurde im wesentlichen vom im flüssigen Stahl. gelösten Sauerstoff oxydiert. Die. Stranggußbrammen wurden geflammt (3 /° Flämmverlust) und zu kaltgewalzten Feinblechen weiterverarbeitet. Der Ausschuß durch Oberflächenfehler an den Feinblechen war außerordentlich niedrig, nämlich etwa 1 %. Metallurgraphische Untersuchungen der Bleche zeigten nur einen sehr niedrigen Gehalt an Tonerdeeinschlüssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Einbringung von Aluminium in flüssigen Stahl in außerordentlich einfa-

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eher und betriebssicherer Weise. Es ist im besonderen Maß für das Stranggießen geeignet. ■

Die Fertigung eines stan!ummantelten Aluminiumdrahtes ist sehr einfach, indem ein Aluminiumdraht mit z. B. 8 mm Außendurchmesser in ein handelsübliches Stahlrohr mit etwa 9 mm Innendurchmesser eingeführt wird. Für den Vorschub des Drahtes können Rollen oder sonstige Fördereinrichtungen vorgesehen werden. Zum Schutz gegen die Strahlungswärme an der Einführungsstelle kann ein stationäres\ feuerfestes Schutzrohr vorgesehen sein.

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Claims

Pa t e nt ansprüc'he

1. Verfahren zum Desoxydieren bzw. Legieren von flüssigem Stahl mit Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß ein stahlummantelter Aluminiumdraht in das Stahlbaä. eingeführt wird.

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, für das Vergießen
nach dem Stranggußverfahren mit der Maßgabe, daß der stahlummantelte Äluminiumdraht kontinuierlich unter die Auftreffs tolle des Gießstrahles im Zwischengefäß oder in der Stranggußkokille eingeführt wird.

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