DE2019541C3

DE2019541C3 - Als Verbundkörper ausgebildeter Ausguß an flüssige Metallschmelze enthaltenden Behältern

Info

Publication number: DE2019541C3
Application number: DE2019541A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag; Hansjoachim Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden-Rambach Kutzer
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1975-02-06
Also published as: CH550625A; BE765422A; CA942030A; FR2086273A1; GB1341239A; LU62918A1; AT312834B; DE2019541A1; US3797712A; ZA711974B; DE2019541B2; FR2086273B1; NL7105584A; JPS5147650B1

Description

Beim Stranggießen gelangt die Metallschmelze aus 40 schleißt.

der Gießpfanne über einen Zwischenbehälter (Tun- Es trifft nicht zu, daß eine Bartbildung nur an der

dish) in die Stranggieß-Kokille, und zwar durch einen untersten Kante eines über die ganze Länge des Durchim Boden des Zwischenbehälters angeordneten Aus- laufkanals sich erstreckenden Einsatzes entsteht. Vielguß aus feuerfestem keramischem Material. Hierbei mehr tritt die Bartbildung überall dort auf, wo entist es wichtig, daß über die Gesamtdauer des Gieß- 45 sprechende Verhältnisse in Bezug auf die Konzentravorganges der freie Querschnitt der Durchflußöffnung tion des Desoxydationsmittels im Stahl, der Tempedes Ausgusses erhalten bleibt und dadurch eine mög- ratur des durchfließenden Stahles und der Temperatur liehst gleichmäßige Durchlaufgeschwindigkeit und der Berührungsfläche des Ausgusses bzw. des Einsatzes Gießleistung gewährleistet ist. gegeben sind. Jedenfalls läßt sich eine Bartbildung

Veränderungen des freien Ausguß-Durchflußquer- 50 nicht einfach dadurch vermeiden, daß an Stelle eines schnittes beim Gießvorgang waren jedoch bisher nicht den ganzen Durchlaufkanal des Ausgusses ausfütternauszuschließen. Sie treten insbesondere wie folgt in den Einsatzes aus verschleißfestem Material ein EinErscheinung und sind in der Hauptsache auf folgende satz verwendet wird, der kürzer ist als die Länge des Umstände zurückzuführen: Durchlaufkanals und diese nur teilweise auskleidet,

(1) Der freie Durchflußquerschnitt kann in Folge 55 wie die Zeichnung der deutschen Patentschrift 638 612 einer durch Zuwachsen bewirkten Ansatzbildung in zeigt.

der Durchflußöffnung veiengt werden. Diese Erschei- Demgemäß kann mit dem ringförmigen Futter nach

nung tritt besonders beim Gießen von Aluminium, der deutschen Auslegeschrift 1 096 564, durch dessen Silicium, Mangan oder Titan als Zusätze enthaltenden Einschnürung eine Anhäufung von gut wärmeleiten-Stahlschmelzen auf und ist aus der durch Desoxydation 60 dem Material gegeben ist und dem Einsatz nach der bewirkten Bildung von flüssigen bis teigigen Misch- deutschen Patentschrift 638 612 zwar der Verschleiß kristallen, die an der durch Desoxydationsprodukte, vermindert, aber keinesfalls eine Bartbildung verhinz. B. Al₂O₃, sensibilisierten Oberfläche der Durchfluß- dert werden. Haben sich erstmal Bartansätze gebildet, öffnung anhaften können, zu erklären. Bestimmend für dann erfolgt ein stetiges Zuwachsen des Durchlaufdas jeweilige Ausmaß dieser Erscheinung sind die 65 kanals.

Konzentration dieser Zusätze in der Schmelze und In der deutschen Offenlegungsschrift 1 905 995 ist

deren Temperatur, da bei gleichbleibender Konzentra- ein Gießpfannenausguß, insbesondere für das Stahltion und Absenkung der Temperatur der Schmelze stranggießen, mit einem den Gießpfannenboden nach

unten nicht wesentlich überragenden Auslaufende be- dienenden Ringabsatz aufweisen, gegen den der Blen-

schrieben, bei dem in der Durchlauföffnung in Aus- denkörper durch einen Ringkörper aus demselben

laufrichtung gleichmäßig mehrere feuerfeste und hoch- feuerfestem Material wie das Trägermaterial gehalten

verschleißfeste, ringkörperähnhche Einsätze unmittel- ist, dessen innere öffnung als Teil der Durchflußöff-

bar hintereinander angeordnet sind. Die Einsätze 5 nung des Ausgusses an ihrem freien Ende wie das Ein-

können aus oxydischen, silicatischen bzw. aus Carbide laufprofil des Ausgusses ausgebildet ist. Bei dem Aus-

und Boride oder Nitride enthaltenden feueiTesten guß gemäß der Erfindung können auch mehrere

Werkstoffen bestehen. durch Distanzstücke im Abstand voneinander gehal-

Diese An von Gießpfannenausguß hat alle die tene Blendenkörper im Trägermaterial angeordnet Nachteile, die eingangs mit Bezug auf Ausgüsse mit io sein. Hierbei können die Distanzstücke Hülsenform Einlagen oder Einsätzen geschildert wurden. haben und aus demselben Material wie das Trägerin der deutschen Patentschrift I 242 810 ist ein Be- material bestehen. Bei beiden Ausführungsarten ist hälter zur Aufnahme von Metallschmelzen, insbeson- es möglich, den oder die Blendenkörper in einfacher dere Eisen- und Stahlschmelzen, beschrieben, bei dem Weise im Trägermaterial des Ausgusses anzuordnen. Teile des Behälters, die dem besonderen Angriff der 15 Die Länge der Distanzstücke kann verschieden sein, Metallschmelze ausgesetzt sind, z. B. die Ausfluß- um eine variable Lage der Blendenkörper im Bereich düsen, aus einem gesinterten Verbundwerkstoff mit der Durchflußöffnung zu erreichen. Dadurch ist eine feinverteilten metallischen und oxydkeramischen Korn- große Anpassungsfähigkeit des Ausgusses an die ponenten bestehen. Das Entstehen von Ansätzen ist metallurgischen Verhältnisse, wie z. B. die Art der dadurch nicht auszuschließen. 20 Desoxydation, sowie eine Anordnung der Blenden-

In »Glas-Email-Keramo-Technik« (1968), Heft 3; körper an den gefährdeten Stellen entlang der DurchSeite 82, wird die Erweiterung der Ausgußbohrungen flußöffnung des Ausgusses gegeben. Der Tatsache, von üblichen Ausgüssen aus Schamotte od. dgl. ge- daß verschieden desoxydierte Stahlschmelzen zu unterschildert und darauf hingewiesen, daß für manche schiedlicher Ansatzbildung oder Korrosion an unter-Zwecke der Querschnitt der Ausgußbohrung möglichst 25 schiedlichen Stellen innerhalb der Durchflußöffnung erhalten bleiben soll (tatsächlich ist es erwünscht, daß eines Ausgusses führen können, ist damit in vorteilin jedem Fall der Querschnitt der Ausgußbohrung hafter Weise Rechnung getragen,
erhalten bleibt). Es soll daher z. B. der obere Teil der Der Ausguß gemäß der Erfindung wird nachstehend Ausgußbohrung aus hochfeuerfesten Stoffen herge- an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, stellt werden, die der Erosion einen größeren Wider- 30 Fig. 1 zeigt schematisch einen Tundishausguß nach stand entgegensetzen als Schamotte. Auch dieser Vor- dem Stand der Technik im Längsschnitt,
schlag hat den geschilderten Nachteil, daß bei Ver- Fig. 2 und 3 zeigen je einen Tundishausguß mit an wendung derartiger hochfeuerfester und hochwärme- verschiedenen Stellen eingelegten ringscheibenförmileitfähiger Stoffe eine Ansatzbildung nicht zu vermei- gen Blendenkörpern im Längsschnitt,
den ist. 35 Fig. 4 stellt eine weitere Ausführungsform eines

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Tundishausgusses mit mehreren eingelegten ringeinen Ausguß an flüssige Metallschmelze enthaltenden scheibenförmigen Blendenkörpern im Längsschnitt dar. Behältern zu schaffen, der die Möglichkeit gibt, einen Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Ringscheibe mit sehr konstanten Gießstrahl zu erzeugen und über lochförmigen Durchbrechungen und
längere Zeit zu unterhalten, ohne daß es zu den ge- 40 Fig. 6 zeigt einen Tundish-Tauchausguß mit mehreschilderten Schwierigkeiten oder Mangeln hinsichtlich ren eingelegten Ringscheiben im Längsschnitt,
des Verschleißwiderstandes und der Bildung von An- Statt eines in Fig. 1 dargestellten Tundishausgusses Sätzen in der Durchflußöffnung kommt. von bekannter Form ist nach der Erfindung, wie in

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch den Fig. 2 bis 4 dargestellt, ein Verbundkörper vorgelöst, daß die Einlagen) aus hochfeuerfestem Cermet 45 gesehen, der im wesentlichen aus einem Grundkörper 1 besteht bzw. bestehen, als ringscheibenförmige(r) als feuerfestes Trägermaterial, z. B. aus Quarzgut mit Blendenkörper mit einer Dicke von 5 bis 30 % des etwa 14% Cr₂O₃, einer oder mehreren Ringscheiben 2, Durchmessers der Durchflußöffnung ausgebildet ist 2' aus einem hochfeuerfesten Cermet, auf der Basis (sind) und auf einem Auflager von einem Ringkörper Zirkonoxyd und Molybdän, und einem Haltering 3 aus Trägermaterial gehalten ist (sind) odei am Aus- 50 sowie gegebenenfalls einer oder mehreren Abstandslaufende in das Trägermaterial eingemörtelt ist. Hier- hülsen 4, beide aus demselben feuerfesten Material bei bleibt der freie Querschnitt des Durchlaufkanals wie das Trägermaterial, besteht. Das innere Durchüber die Gesamtdauer des Gießvorganges erhalten, gangsloch von Haltering und Abstandshülse bildet zuwas eine gleichmäßige Durchlaufgeschwindigkeit und gleich einen Teil des Durchflußkanals S des Ausgusses Gießleistung gewährleistet. 55 und stimmt demgemäß mit dessen Durchmesserüberein.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Er- Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausguß ist die Ringfindung kann zum genauen Einstellen des Wärmeab- scheibe 2 im Einlaufbereich eingesetzt. Als Auflageflusses von der Durchflußöffnung her der im Ausguß- ringfläche für die Ringscheibe dient ein übrigens bei trägermaterial angeordneten als Ringscheibe ausge- allen Ausführungsformen in das Trägermaterial des bildete Blendenkörper mit lochförmigen Durchbre- 60 Grundkörpers 1 bei seiner Herstellung gleich mit einchungen versehen sein. Durch eine mehr oder weniger geformter oder nachträglich durch spanabhebende starke Lochung läßt sich der Wärmefluß in bestimmten Formung eingearbeiteter Absatz 1'. Um das bei Grenzen regem. Außerdem schafft die Lochung eine solchen Ausgüssen bewährte Einlaufprofil beizubegünstige Verbindung zwischen Blendenkörper und halten, ist der Haltering 3 entsprechend geformt und Trägermaterial bei Verwendung eines feuerfesten Mör- ⁶5 wird von oben auf die eingesetzte Ringscheibe aufgetels oder Kittes als Befestigungsmittel. setzt und zusammen mit dieser und dem Trägermaterial

Die Durchflußöffnung hn Ausgußträgermaterial durch einen geeigneten feuerfesten Mörtel fest verkann vorteilhaft einen als Auflager für die Einlage bunden.

Fig. 3 zeigt eine am Auslaufende des Ausgusses Mit einem erfindungsgemäßen Tundishausguß aus

eingemörtelte Ringscheibe. 100 Teilen SiO₂ und 14 Teilen Cr₂O₃ und einer 2 mm

Die Anwendung mehrerer Ringscheiben 2 und 2', die dicken ringförmigen Hartstoff blende aus überwiegend

im übrigen aus verschiedenen Materialien bestehen Molybdän und Zirkonoxyd kann z. B. ein Stahl mit

können, ist bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausguß 5 der Analyse

veranschaulicht. Neben dem unteren Absatz Γ als C =007 7 Si =0 08 V

Auflagefläche für die untere Ringscheibe 2 bildet die ^j_n _ 0*45 y P = 0030"7

obere Ringfläche 4' einer auf die Ringscheibe 2 auf- g _ o'o3OY AI = 0033V*

gesetzten Abstandshülse 4 die Auflagefläche für eine ' ' ^/o1

weitere in das Trägermaterial eingemörtelte Ring- 10 im Sequenzstrangguß von mehrmals 12 t mit einer

scheibe 2', an die sich nach oben wiederum, wie bei konstanten Gießgeschwindigkeit von 1,8 m/mm ein-

Ausführungsform nach Fig. 2 erläutert, der einge- wandfrei vergossen werden,

mörtelte Haltering 3 anschließt. Um sowohl eine gute Haltbarkeit der Ringscheibe

Eine Übertragung der Ringscheiben-Anordnung ge- beim Einmörteln in das Trägermaterial zu erzielen als maß Fig. 4 auf einen Tauchausguß, wie er am Tundish 15 auch den Grad ihrer Wärmeleitfähigkeit in verändereiner Stranggießanlage zum Eintauchen in die Strang- liehen Größen bestimmen zu können, kann die Ringgießkontrolle angeordnet ist, zeigt Fig. 6. Dabei sind scheibe, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Vielzahl kongleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Der zentrisch zu ihrer Durchflußöffnung angeordnete loch-Grundkörper aus dem Trägermaterial Quarzgut ist förmige Durchbrechungen 6 aufweisen, deren Anzahl hier mit la bezeichnet. 20 und Größe veränderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

der Sättigungsgrad überschritten werden kann, was Patentansprüche: bevorzugt zur Ansatzbildung führt. ,is n.—u Korrosion kann der freie Durchflußquer-

1. Als Verbundkörper ausgebildeter Ausguß an schnitt im Ausguß erweitert werden was z. B. dadurch flüssige Metallschmelze enthaltenden Behältern, _S ^^^^^p* bei dem ein feuerfestes keramisches Ausgußträger- produkte mit den Bestandteilen des feuerfesten Matematerial eine oder mehrere die Durchflußöffnung rials des Ausgusses n.edngschmelzende Euteküka begrenzende Einlagen aus hochverschleißfestem bilden.

feuerfestem Material enthält, dadurch ge- Beide Erscheinungen, sowohl das Zuwachsen als

k e η η ζ e i c h η e t, daß die Einlage(n) aus hoch- io auch die Erweiterung des feien Durchflußquerschnitts feuerfestem Cermet besteht bzw. bestehen, als im Ausguß, sind gleich unangenehm und unerwünscht, ringscheibenförmige(r) Blendenkörper (2, T) mit weil sie erhebliche Störungen beim Gießvorgang auseiner Dicke von 5 bis 20% des Durchmessers der lösen und auch Gefahren mit sich bringen So kann Durchflußöffnung (5) ausgebildet ist (sind) und auf ein Zuwachsen des freien Durchflußquerschnitts zum einem Auflager von einem Ringkörper aus Träger- x₅ allmählichen Versiegen des Metallstroms ein Vermaterial gehalten ist (sind) oder am Auslaufende schleiß desselben hingegen zum Durchbruch der flüsin das Trägermaterial eingemörtelt ist. sigen Schmelze an den durch Korrosion am me.sten

2. Ausguß nach Anspruch 1, dadurch gekenn- verschlissenen Wandteilen des Ausgusses fuhren, die zeichnet, daß der im Trägermaterial eingebettete in Folge ihres Verschleisses dem hydrodynamischen ringscheibenförmige Blendenkörper (2) mit loch- » Druck nicht mehr Stand zu halten vermögen,
förmigen Durchbrechungen (6) versehen ist. Zur Verhinderung von vorzeitigen Verschleiß-

3 Ausguß nach Anspruch 1 oder 2, gekenn- erscheinungen ist es aus der deutschen Patentschrift zeichnet durch die Anordnung mehrerer durch 638 612 und der deutschen Auslegeschnft 1096 564 Distanzstücke (4) im Abstand voneinander gehal- bekannt, den Ausguß im oberen Teil des Emlaufes des tene Biendenkörper (2 und T) im Trägermaterial. »5 Ausflußkanals mit einem ringförmigen Einsatz aus

einem gegen den Durchfluß der flüssigen Schmelze besondere widerstandsfähigen, hochfeuerfesten, gegenüber dem umgebenden Ausgußmaterial verschleißfesteren Material, nämlich Magnesit, zu versehen.
30 In der deutschen Patentschrift 638 612 ist angegeben, daß das Ausgußloch auch ganz mit verschleißfestem Werkstoff bekleidet sein kann, aber dieb wäre nicht angemessen, weil das abfließende Gießgut in diesem

Die Erfindung betrifft einen als Verbundkörper aus- Fall zufolge des guten Wärmeleitvermögens des Eingebildeten Ausguß an flüssige Metallschmelze ent- 35 satzwerkstoffs an der unteren Kante anhaftet und dort haltenden Behältern, bei dem ein feuerfestes kera- gleichsam einen Bart bildet. Folgt man dieser Lehre, so misches Ausgußträgermaterial e«ne oder mehrere die muß in Kauf genommen werden, daß der durch das Durchflußöffnung begrenzende Einlagen aus hoch- verschleißfeste Material bzw. durch den Einsatz nicht verschleißfestem feuerfestem Material enthält. geschützte Teil des Durchlaufkanals vorzeitig ver-