DE2030426A1

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Info

Publication number: DE2030426A1
Application number: DE19702030426
Authority: DE
Priority date: 1969-07-14
Filing date: 1970-06-20
Publication date: 1971-02-04
Also published as: SU371711A3; ES381532A1; FR2051738A1; SE365962B; CS178157B2; GB1311166A; AT290040B; FR2051738B1; BE753391A; CH506356A; JPS5118889B1; CA922114A

Description

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Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft

DR. RICHARD GLAW6 in Linz (Österreich)

DIPL-ING. KUUS DELFS DR. WALTER MOLL

PATENTANWXiTE

Verfahren zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießanlage und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießanlage, wobei der flüssige Stahl in ein Zwischengefäß und von diesem durch ein oder mehrere Auslaufrohre in eine wassergekühlte Kokille ausfließen gelassen wird, aus welcher der erstarrende Gußstrang kontinuierlich ausgezogen wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beim Vergießen von Stahl in Stranggießanlagen gelangen Verunreinigungen in Form von mikroskopischen und makroskopischen Einschlüssen in das Gußprodukt. Die Verunreinigungen können im Frischofen, in der Gießpfanne, im Zwischengefäß und im Gießstrahl selbst entstehen. Im Gießstrahl entstehen sie vor allem durch die Berührung des flüssigen Stahles mit Luft, wobei sich z. B. bei aluminiumhältigen Stählen AIpO? bildet, Man ist bemüht, den Gehalt an Einschlüssen im Stahl so niedrig wie möglich zu halten. Nichtmetallische Einschlüsse wirken besonders störend bei kaltgewalzten Feinblechen aus niedrig gekohltem, aluminiumhältigem Stahl, an den höchste Ansprüche an Tiefziehfähigkeit und Oberflächengüte gestellt werden.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein einschlußarmes Gußprodukt herzustellen; dieses Ziel wird dadurch erreicht , daß in unmittelbarer Nähe des oder der Auslaufrohre des Zwischengefäßes von unten her durch die Schmelze hindurch quer zur Strömungsrichtung des Stahles ein übliches Spülgas, vorzugsweise ein inertes Gas, wie Stickstoff oder Argon, zur

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Bildung eines Schleiers oder Vorhanges von aufsteigenden Gasblasen unter Druck eingeblasen wird. Hierbei werden Verunreinigungen im flüssigen Stahl von den Gasblasen aufgenommen und entfernt.

Weiters erfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Zwischengefäß, das mindestens ein in eine Stranggußkokille mündendes Auslaufrohr aufweist. Vorzugsweise sind im Boden des Zwischengefäßes über dessen ganze Breite gasdurchlässige feuerfeste Steine zum Einblasen des Spülgases angeordnet.

Vorteilhaft ist unterhalb der Beine gasdurchlässiger feuerfester Steine ein geschlossener Kasten mit einer Zufuhrleitung für inertes Gas vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden die vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse an einer Stelle im Zwischengefäß, die möglichst knapp vor dem Auslauf in die Stranggußkokille liegt, ausgespült. Dies hat den Vorteil, daß alle während der Erschmelzung, des Abstiches, der Desoxydation des Stahles und während des Gießens des Stahles in das Zwischengefäß und im Zwischengefäß selbst entstehenden Einschlüsse erfaßbar und ausscheidbar sind. Durch die Anordnung der gasdurchlässigen feuerfesten Steine nahe des Auslaufes können sich keine weiteren Oxyde bilden, weil üblicherweise Auslaufrohre Verwendung finden, die bis unter den Metallspiegel in der Stranggußkokille eintauchen, so daß der Stahl in diesem Bereich nicht mehr mit Luft in Berührung kommen kann. Die Anwendung des Verfahrens im Zwischengefäß über der Stranggußkokille ergibt günstige Ab Scheidungsbedingungen für die Einschlüsse, da der v«eg der Einschlüsse bis zur Oberfläche des Metallspiegels kurz ist. Außerdem wird eine intensive Spülwirkung erreicht, weil in der Zeiteinheit eine relativ kleine Stahlmenge den Gasvorhang passiert. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Reinigung, sozusagen Filterung der gesamten Stahlmenge kontinuierlich erreicht. Bei der betrieb-

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lichen Anwendung ergeben sich wesentliche Vorteile.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung und eines Husführungsbeispieles näher beschrieben.

Der aus einem Vorratsgefäß, z. B. einer Gießpfanne, ausfließende Stahlstrahl 1 läuft in das Zwischengefäß 2, das aus einer mit einer feuerfesten Auskleidung 3 versehenen Blechwanne 4 besteht, an einem Ende ein. Versetzt vom Strahl 1 ist am anderen Ende des Zwischengefäßes ein Auslaufrohr

5 vorgesehen, durch welches der Stahl in die Stranggußkokille

6 auslaufen gelassen wird. Aus der Kokille 6 wird der Gußstrang 7 kontinuierlich ausgezogen. Bollen 8 dienen der Führung des Stranges ?. Im Zwischengefäß 2 ist der Stahl 9 durch ein Gießpulver 10 abgedeckt, das zur Aufnahme von nichtmetallischen Einschlüssen und zur Abschirmung der Gtah1oberfläche gegen den Zutritt von Luft sowie zur Wärmeisolierung bestimmt ist. In der Nähe des Auslaufrohres 5 ist am Boden der feuerfesten Auskleidung 3 über die ganze Breite des Zwischengefäßes 2 mindestens eine Reihe gasdurchlässiger, poröser feuerfester Steine 11 verlegt, durch die aus einer unterhalb der Steinreihe angeordnete Kammer 12, die von einer Leitung 13 gespeist wird, ein übliches Spülgas, ζ. Β. Stickstoff oder Argon, eingeblasen wird. Die Gasblasen 14- steigen im flüssigen Stahl 9, dessen Strömungsrichtung durch Pfeile eingezeichnet ist, auf und bilden gleichsam einen Vorhang und ein Filter für nichtmetallische Einschlüsse, die von den Gasblasen aufgenommen und in der Gießpulverschicht 10 abgeschieden werden, im der Oberfläche bildet sich beim Spülen mit Gas eine v/elle oder Wölbung 15. Hierbei muß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases so geregelt werden, daß möglichst kein Aufreißen der Gießpulverdecke eintritt, weil sonst Teile desselben eingespült werden können.

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Anstelle von porösen Steinen können auch vertikale Rohre aus feuerfestem Material nebeneinander im Boden des Zwischengefäßeß eingebaut werden. Statt des Gießpulvers kann auch eine flüssige Schlacke zur Abdeckung des Stahles verwendet werden. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens treten keinerlei Schwierigkeiten auf. Der Temperaturverlust des Stahles durch die Gasspülung ist sehr niedrig; verwendet man Stickstoff als Spülgas, so tritt keine merkbare Aufstikkung ein, was auf die verhältnismäßig geringe Gasmenge zurückzuführen ist, die zur Spülung nötig ist.

Die "wirkung des erfindungsgemäßeh Verfahrens wird am folgenden Beispiel deutlich: Aus einem 50 t "LD"-Tiegel wurden 49,5 t niedrig gekohlter, unlegierter Stahl in eine Gießpfanne unter Zusatz von Aluminium abgestochen. Die Schmelze wurde unter Verwendung des oben beschriebenen Zwischengefäßes, das eine Reihe poröser gasdurchlässiger Bodensteine enthielt, auf einer Stranggußanlage zu einem Strang mit einem Querschnitt von 1000 χ 225 mm vergossen. Die Absenkgeschwindigkeit des Stranges betrug 0,6 m/min und die Gießdauer 53 min. Der Stahl wurde im Zwischengefäß in beschriebener Weise mit Stickstoff gespült. Es wurden insgesamt 3,5 Nm Np bzw. 70 Ncm /kg Stahl verbraucht. Die Temperatur des flüssigen Stahles vor und nach der Filterzone war praktisch gleich und betrug 1540° C; der Stickstoffgehalt nach der Spülung betrug 65 ppm.

Die aus öem Strang entstandenen Brammen wurden an der Oberfläche geflammt, wobei der Flämmverlust 2 70 betrug. Bei der Weiterverarbeitung der Brammen zu kaltgewalzten Feinblechen war nur ein äußerst geringer Verlust durch Ausfall festzustellen. Insgesamt wurden bei einem sehr scharfen Sortiermaßstab nur 0,5 io der Bleche als Folge* von durch makroskopische Einschlüsse entstandenen zellenförmigen Oberflächenfehlern ausgeschieden«, Der an Schliff proben beurteilte mikroskopische Einschlußgehalt war sehr niedrig.

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Bei der Sortierung kaltgewalzter Bleche, die unter sonst gleichartigen Bedingungen, jedoch ohne die erfindungsgemäße Gasspülung des Stahles, hergestellt worden sind und bei denen die Brammen nicht mit einem 2- sondern mit einem 4-#igen Flämmverlust weiterverarbeitet wurden, ergaben bei einem sehr scharfen SortiermaBstab einen Ausfall an II a-toaterial von 4 % in Folge der durch makroskopische Einschlüsse verursachten zellenförmigen Fehler an der Oberfläche der Feinbleche. Auch der mikroskopische Einschlußgehalt lag höher als bei einem erfindungsgemäß behandelten Stahl.

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Claims

Patentansprüche :

1» Verfahren zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießanlage, wobei der flüssige Stahl in ein Zwischengefäß und von diesem durch ein oder mehrere Auslaufrohre in eine wassergekühlte Kokille ausfließen gelassen wird, aus welcher der erstarrende Gußstrang kontinuierlich ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe des oder der Ausläufe des Zwischengefäßes von unten her durch die Schmelze hindurch quer zur Strömungsrichtung des btahles ein übliches Spülgas, vorzugsweise ein inertes Gas, wie Stickstoff oder Argon, zur Bildung eines Schleiers oder Vorhanges von aufsteigenden Gasblasen unter Druck eingeblasen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Zwischengefäß, das mindestens ein in eine Btranggußkokille mündendes Auslaufrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Zwischengefäßes (2) über dessen ganze Breite gasdurchlässige feuerfeste Steine (11) zum Einblasen des Spülgases angeordnet sind.

^
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ^ unterhalb der Reihe gasdurchlässiger feuerfester Steine (11) ein geschlossener Kasten (12) mit einer Zufuhrleitung (13) für inertes Gas vorgesehen ist.

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