DE2042555A1 - Stranggußschlacke und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE Dr-Ing. HANS RUSCHKE DIpL-In₀. HEINZ ACULAR N A3

J 561

Inland Steel Company, Chicago, Illinois, 7.St.A.

Stranggußschlacke und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte synthetische öchlaekenmassen zur Verwendung beim Stranggießen bzw. kontinuierlichen Gießen von Stählen und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Massen.

Bs ist bekannt, daß beim Stranggießen von Stählen verbesserte Gießergebnisse erzielt werden, wenn man auf der oberen Oberfläche des geschmolzenen Stahls in einer Stranggußform eine -Schutzschicht, aus synthetischer Schlacke vorsieht. Viele verschiedene Massen sind für die Verwendung als synthetische Schlacke in einer Stranggußform vorgeschlagen worden einschließlich Hochofenschlacke, Fensterglas, Flaschenglas und Natriumsilikatglas, die früher als Schlacken mit "niedriger Viskosität¹' fcfc-

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zeichnet wurden. Auch Borax ist für eine Verwendung bei dem Stranggießen von Stahl als Schlacke mit niedriger Viskosität vorgeschlagen worden.

Die vorliegende Erfindung stellt eine synthetische Schlackenmasae zum Stranggießen von Stahl zur Verfugung, wobei die Masse eine homogene Mischung von oxid- und fluoridhaltigen Substanzen enthält, et ie eine im wesentlichen nicht verdampfende bzw. nicht rauchende und chemisch sowie thermisch beständige flüssige Schlackenschicht in Berührung mit geschmolzenem Stahl in einer Stranggußform bildet, und diese Mischung nach dem Schmelzen eine fließfähigkeit zwischen etwa 5,1 cm und etwa 40,6 cm, einen plastischen Verformungspunkt zwischen etwa 593° G und etwa 927° C and eine !löslichkeit für Aluminiumoxid von mehr als 20 Gew.-^ aufweist sowie, bezogen auf das angesetzte Material (as-batched basis) eine chemische Oxid- und ITuoridzusammensetzung besitzt, die im wesentlichen in den folgenden Bereichen liegt:

SiO₀ - 10 bis 55 Gew.-5&

OaO - 5 bis 40 "

GäF_? - 5 bis 40 "

Ma₉O + KpO {eines oder beide) - 5 bis 30 "

Li₂O + LiF (eines oder beide) - 0,5 bis 15 "

B₂O, - O bis 30 ^tt

B₂O, + OaF₀ + LiP - mehr als 15 Gew. -$.

Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zur Herstellu!) r-i/er synthetischen Fchlacke-'.'ay^e fü~ das Strang-

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gießen von Stahl zur Verfügung, nach dem man oxid- und fluoridhaltige Substanzen unter Bildung einer Ansatzmischung (batched mixture) mischt, die eine chemische Oxid- und Fluoridzusammensetzung hat, die im wesentlichen in den folgenden Bereichen liegt;

SiO₂ - 10 bis 55 Gew.-^

CaO - 5 bis 40 "

OaF₂ - 5 bis 40 " |

iia.,0 + K₀O (eines oder beide) - 5 bis 30 " Li₀O + LiF (eines oder beide) - 0,5 bis 15 "

B₂O, - 0 bis 30 ^M

B₀O, + GaF₂ + LiF - mehr als 15 Gew.-K

wobei der angegebene Oxid- und Fluoridgehalt in der auf empirische Weise ermittelten Beziehung zu der Fließfähigkeit und dem plastischen Verformungspunkt der genannten Schlackenmasse entsprechend den folgenden Gleichungen steht: plastischer Verformungspunkt ( F)

= 1540 - 1 Gew.-# (K₃O + NaO) ■ "

- 14 Gew.-^ (B₂O₅)

- 54 Gew.-f* (LiF +
+ 10 Gew.-?* (GaO +
+ 1 Gew.-P (üiO₂)

Fließfähigkeit (in Einheiten von 2,54 cm)

= 9,4 + 0,02 Gew.-> (K + 0,05 Gew.-?*» (B₂O₅) + 0,10 Gew.-4> (CaO + + 0,32 Gew.-?t> (LiF +

- 0,20 Gew.-ή* (SiO₂)

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und wobei die genannte Fließfähigkeit zwischen etwa 5,1 cm und etwa 40,6 cm liegt, der plastische Verformungspunkt sich zwischen

etwa 593° und etwa 927° 0 befindet und die Löslichkeit für Tonerde mehr als 20 Gew. -°/o ausmacht.

Die früheren Stranggußschlacken, die für die Verwendung beim Stranggießen von Stahl vorgeschlagen wurden, besitzen eine oder mehrere vorteilhafte Eigenschaften, indem sie z.B. eine Schutzschicht zwischen dem geschmolzenen Stahl in der Form und den Wandungen der Form bildeten, dadurch die Reibung zwischen dem Stahlgußstück und der Formwandung verminderten, die Wärmeübertragung zwischen dem Stahlgußstück und der Formwandung verbesserten, die Oberflächen des geschmolzenen Stahls vor einem übermäßigen Wärmeverlust schützten und eine Oxidation der geschmolzenen Stahloberfläche verhüteten.

Außer den vorstehend angegebenen vorteilhaften Eigenschaften soll jedoch eine geeignete Schlackenmasse für das Stranggießen von Stahl eine gute chemische xmd thermische Bestandig-Ίοΐΐ aufweisen.» während die Schlacke mit dem geschmolzenen Sv-ih'j ί.η Berührung ist, um die Bildung von unerwünschten verdampfend cn _t iioxischen Gasen oder Zersetzungsprodukten zu vermeiden, die von dem geschmolzenen Stahl absorbiert werden und eine nachteilige Verunreinigung des Stahls bewirken können. Die Beständigkeit der Schlackenzusammensetzung ist außerdem dann von Bedeutung, wenn eine Zersetzung oder Verdampfung in signifikanter V/eise die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der Schlacke bei den erhöhten Temperaturen, die in der Strangpreßform herrschen,

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ändern würde.

Es ist, wie nun gefunden worden ist, von großer Bedeutung, daß die Schlackenmasse außerdem eine große Löslichkeit für Aluminiumoxid besitzt, das häufig die Ursache für Oberflächenfehler bei einem Stahlgußstück oder bei den daraus hergestellten gewalzten Stahlplatten ist, insbesondere wenn man mit Aluminium beruhigte Stähle mit niederem Kohlenstoffgehalt, die relativ

m große Mengen Aluminiumoxid enthalten, gießt.

Eine weitere wesentliche Eigenschaft , die, wie gefunden worden ist, für eine Stranggußschlacke von Bedeutung ist, die zum Gießen von mit Aluminium beruhigtem Stahl oder dergl. verwendet werden soll, besteht darin, daß die Schlacke eine Kombination von "plastischem Verformungspunkt" und "i*ließf ähigkeits"-Mgenschaften zusammen mit einer großen "löslichkeit für Aluminiumoxid" (diese Ausdrücke werden weiter unten näher definiert) besitzt, wodurch es möglich ist, in der Stranggußform eine rela- g •ulv dicke Schicht aus geschmolzener Schlacke auf der Oberfläche der geschmolzenen Stahllache auszubilden, die in der StrangguQ-form erhalten bleibt und eine Entfernung von wesentlichen Mengen Aluminiumoxid aus dem Stahl bewirkt, während gleichseitig ein kontinuierlicher und einheitlicher Schlackenfluß über die Seiten-Oberflächen des Stahlgußteils ermöglicht wird, ohne daß übermäßige Schlackenmengen während des Stranggießens verbraucht werden.

Wie ferner gefunden worden ist, ist es von Bee^utiing» daß

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eine Stranggußschlacke für die Verwendung beim Gießen von mit flluminium "beruhigtem Stahl oder dergl. Eigenschaften besitzt, ourch die die Wärmeübertragung von dem StahlStranggußstück auf das Wasser in den sekundären Kühlzonen verbessert wird, nachdem das Gußstück oder der gegossene Rohling aus der Stranggußform abgeführt worden ist.

Üleine der früher bekannten Stranggußschlackenmassen besitzen die gesamten vorstehenden Eigenschaften, die, wie jetzt gefunden worden ist, außerordentlich wichtige Erfordernisse für eine wirksame Schlacke darstellen, durch die StahlStranggußj-cücke erhalten werden können, die praktisch frei von Oberflächenfehlern sind, insbesondere aus Stählen, die wesentliche Mengen Aluminiumoxide enthalten.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte synthetische Schlackenmasse zur Verfugung zu stellen, die die Herstellung von Stahlstranggußstücken hoher Qualität aus Stählen, die Aluminiumoxide als unerwünschte Einlagerungen enthalten, erleichtern.

Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll eine verbesserte synthetische Schlackenmasse geschaffen werden, die in wirksamer Weise beim Stranggießen verwendet werden kann, ohne daß ein Verdampfen auftritt oder andere gefährliche und unerwünschte Arbeitsbedingungen entstehen.

Es ist ein weiteres Ziel der -orlie Tf-näen Erfindung, eine

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verbesserte synthetische Schlackenmasse zur Verfugung zu stellen, die im wesentlichen chemisch und thermisch beständig ist, wenn sie beim Stranggießen von Stahl benutzt wird.

lis ist außerdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte synthetische Schlackenmasse zu schaffen, die eine große Löslichkeit für Aluminiumoxide, die in geschmolzenem Stahl enthalten sind, aufweist.

Nach, einem weiteren Ziel der Erfindung soll, eine synthetische Schlackenmasse entwickelt werden, die einen plastischen Verformungspunkt und Fließfähigkeitseigenschaften besitzt, durch die eine verbesserte Schlackenschicht beim Stranggießen von Stahl zur Verfügung gestellt wird.

llach noch einem weiteren Ziel der Erfindung soll eine syntlie ■■ tische Schlackenmasse geschaffen werden, durch die in ausgeprägtem Maße die Y/ärmeüb ertragung von dem Stahlstranggußstück auf da« Yfesser in den sekundären Kühlzonen, nachdem das Gußstück aus der ^ Stranggußform abgeführt worden ist, verbessert wird.

Hach noch einem anderen Ziel der Erfindung soll ein verbessertes Verfahren zur Formulierung und Herstellung einer synthetischen Schlackenmasse für das Stranggießen von Stahl zur Verfugung gestellt werden.

Diese Ziele der Erfindung und der Gegenstand der Erfindung sind für den Fachmann aus der nachfolgenden spezielleren Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit den dazugehörigen

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Zeichnungen vollständig ersichtlich. In den Zeichnungen ist Figur 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem beobachteten plastischen Verformungspunkt und der Fließfähigkeit, die bzw. den die erfindungsgemäßen Schlackenmassen aufweisen, und

Figur 2 eine perspektivische Darstellung, teilweise im Senkrechtschnitt, einer Vorrichtung zum Messen der Fließfähigkeit der erfindungsgemäßen Schlackenmassen.

Bs ist gefunden worden, daß die vorstehenden und weitere Ziele der Erfindung erreicht werden können, wenn man eine synthetische Schlackenmasse herstellt, die im wesentlichen nicht verdampft und im wesentlichen chemisch und thermisch beständig ist, wt-;nn sie für Strangguß stahl verwendet wird, und die eine Löslictikeit für Aluminiumoxid über 20 Gew.-$, einen plastischen Verfor-"'■iuntfspunkt zwischen etwa 593° G und etwa 927° G und eine FIiei'■·■■· Fähigkeit zwischen etwa 5>1 cm und etwa 40,6 cm aufweist, und c ^: der die Ansatzmischung (batched mixture) der Schlackenlcomponen U:υ. vor dem Solimelst*,'! eine chemische Zusammensetzung besitzt, lie im wesentlichen in den folgenden Bereichen liegt:

;U0„ ™ 10 bis 55 #

OaO - 5 bis 40

GaF₂ - 5 bis 40

Na₂O + K₂O (eines oder beide) - 5 bis 30

+ LiF (eines oder beide) - 0,5 bis 15 "

- 0 bis 30 " + GaF₂ + LiF -mehr als 15

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_ ο —

Es ist ferner gefunden worden, daß der plastische Verformungspunkt und die Fließfähigkeit der Schlackenmasse nach der vorliegenden Erfindung die empirisch bestimmte Beziehung zu der für den Ansatz vorgesehenen (batched) chemischen Zusammensetzung der Schlacke den folgenden Gleichungen entsprechend aufweist;

Plastischer Verformungspunkt ( F)

= 1540-1 Gew.-?i (K₉O +.Na₉O) '

-14 Gew.-56 (B₂O₅) -54 Gew.-$ (MF + Li₂O) +10 Gew.-4» (CaO + + 1 Gew.-f* (SiO₂)

Fließfähigkeit (in Einheiten von 2,54 cm)

= 9,4 + 0,02 Gew.-5£ ( +0,05 Gew.-^ (B₂O₃) +0,10 Gew.-?i> (GaO + ₂ +0,32 Gew.-# (MF + M₂O) -0,20 Gew.-i> (SiO₂)

In den vorstehenden Gleichungen entspricht die "Gew.-#-Angabe für jedes aufgeführte Oxid oder Fluorid den Gew.-Prosenten, mit denen das genannte Oxid oder Fluorid in dem angesetzten Material vor dem Erwärmen zur Ausbildung einer einheitlichen Schmelze (d»h, der "vorgeschmolzenen Schlacke") vorhanden ist.

Aus den vorstehenden Gleichungen und den chemischen Zusammensetzungsbereichen, die für die Oxide und Fluoride angegeben sind, ist ersichtlich, daß die Anteile, mit denen cie Oxide imd

J 0 9 H :j ν, ι ο <.Π V

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- ίο -

Fluoride kombiniert werden können, in erheblichem Maße variierbar sind, and daß die erfindungsgemäßen Massen einen beträchtlichen Spielraum hinsichtlich der Fließfähigkeit und des Verformung spunkt es besitzen können, ohne von dem Gegenstand der Erfindung abzuweichen. In der Figur 1 werden graphisch die betriebsfähigen Grenzen und die bevorzugten Bereiche für den plastischen Verformungspunkt und die Fließfähigkeit der Schlackenmassen nach der Erfindung dargestellt. Der rechteckige Bereich, der durch die Punkte A B O D in der Figur 1 definiert ist, gibt die betriebsfähigen Grenzen für den plastischen Verformungspunkt und die Fließfähigkeit der Schlackenzusammensetzungen wieder, die, wie gefunden worden ist, gegeben sind, wenn man zu verbesserten Strangstahlgußstücken nach der Erfindung gelangen will, und der durch die Punkte ACBI¹ definierte Abschnitt gibt die bevorzugten Bereiche wieder, !fach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollte, wenn der plastische Verformungspunkt der Schlackenmassen nahe der oberen Grenze des angegebenen Bereichs liegt, die Fließfähigkeit der Schlacke ebenfalls an der oberen Grenze des angegebenen 3?ließfähigkeitsba?eichs liegen; und wenn der plastische Verformungspunkt der Schlackenmasse in dem unteren Teil des angegebenen Bereichs liegt, kann die Fließfähigkeit der Schlacke in dem unteren Teil des Fließfähigkeitsbereichs liegen. Eine Schlackenmasse mit einem relativ niedrigen plastischen Ve rf ο railings punk t und einer relativ großen Fließfähigkeit innerhalb der hier angegebenen Bereiche führt zu einem befriedigenden Str*vngg"ü, der Schlackenverbrauch wird, aber höher sein als

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"bei den bevorzugten Ausführungsformen.

Die erfind long s gemäße Schlackenmasse kann aus sehr vielfältigen Ausgangsmaterialien hergestellt werden, die Oxide und Fluoride in den zur Herstellung der hier angegebenen Schlackenzusammensetzungen erforderlichen Mengen enthalten oder beim Erhitzen erzeugen. Z.B. kann Natriumsilikat als Quelle für Siliciumdioxid und Natriumoxid verwendet werden; Pensterglas kann als Quelle für Siliciumdioxid, Natriumoxid und Calciumoxid verwendet werden; Flußspat kann das erforderliche Calciumfluorid zur Vex-fü_f;-ung stellen; Metallcarbonate können als Quelle für die entsprechenden Metalloxide benutzt werden; und Borax kann als Quelle für Bortrioxid und Natriumoxid verwendet werden. Verbindungen jedoch, die Wasser enthalten, wie z.B. Calclumhydoxid oder gelöschter Kalk, sollten vermieden werden, weil etwas Fluorid mit dem Wasser während des Schmelzprozesses ausgetrieben werden würde. Gewünschtenfalls kann irgendeine der einzelnen zersetzbaren Materialquellen, wie z.B. Natriumcarbonat, aus der ein in der Zusammensetzung angegebenes Oxid oder Fluorid beim Erhitzen erzeugt wird, vor dem Beschicken zur Bildung de3 gewünschten Oxids oder Fluorids erwärmt werden. Außerdem können Oxide und Fluoride, die der hier für die Beschickung vorgesehenen chemischen Zusammensetzung äquivalent sind, eingesetzt werden, ohne von dem Erfindungsgegenstand abzuweichen. Z.B. kann ein Teil des Calciumoxids durch Bariumoxid, Magnesiumoxid und Strontiumoxid gewünsehtenfalls ersetzt werden.

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Wenn die Ansatzmischung aus dem verschiedenen oxid- und fluoridhaltigen Material aus Verbindungen und Stoffen hergestellt wird, die nicht als die angegebenen chemisch reinen Bestandteile anzusehen sind, sollten die darin vorhandenen Verunreinigungen in die Überlegung einbezogen werden, wenn die in der Ansatzmischung oder der Schlackenzusammensetzung erforderliche Menge an Oxid- und Fluoridbestandteil berechnet wird. Gleichfalls sollte, wenn eine durch Wärme zersetzbare Verbindung, wie z.B. Metallcarbonat als Quelle für einen Oxidbestandteil, verwendet wird, der eingesetzte Anteil der zersetzbaren Verbindung berücksichtigt werden, damit die erforderliche Oxidmenge in der Ansatzmischung zur Verfügung steht.

Wenn Verbindungen oder Stoffe, die nicht chemisch reine Oxide und Fluoride sind, für die Herstellung der erfindungsgeraäßen Schlackenmassen verwendet werden, muß außerdem dafür gesorgt werden, daß fremde Verunreinigungen bei einem Kleinstmaß gehalten werden und daß insbesondere darin vorhandene Verunrei ragungen ausgeschlossen werden, die für den Stahl oder die Vieh] ackenmasse schädlich sein würden. So sollte der Manganoxid- und jiisenoxidgehalt der Schlackenbestandteile so niedrig wie möglich gehalten werden, weil diese Oxide irgendwelches Aluminium oder Silicium in dem Stahl oxidieren wurden. Außerdem sollten Oxide von Elementen, die leicht durch geschmolzenes Bisen reduziert werden, wie z.B. Oxide von Nickel, Kobalt, Blei, Kupfer, Molybdän, Wolfram und Phosphor, nicht in den schlackenbildenden Stoffen vorhanden sein, sofern es nicht erwünscht ist, daß solch

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ein Element in dem "besonderen herzustellenden Stahl aus irgendeinem metallurgischen Grund enthalten ist.

Besonders sollte der Aluminiumoxidgehalt der zur Herstellung der Schlackenmasse verwendeten Rohstoffe beachtet werden, weil die Löslichkeit der Schlackenmasse für Aluminiumoxid durch einen Anteil, der fast direkt proportional dem ursprünglichen Aluminiumoxidgehalt der Schlackenmasse ist, vermindert wird. Wenn. a.B. die ursprüngliche Schlackenmasse 2 Gew.-$> Aluminiumoxid entliält, muß die Summe der G-ew.-Prozente an Bortrioxid, Caleiumfluorid und Lithiumfluorid in der Schlackenmasse über etwa 17 'iew.-5'o liegen oder mit anderen Worten, etwa 2 J& über der unteren angegebenen Grenze von 15 f<> liegen, die erforderlich ist, wenn die ursprüngliche Schlacke unwesentliche Mengen an Aluminiumoxid enthält.

Bei einigen Stahlstranggußverfahrensweisen sollte der Bor~ trioxidgehalt der Schlacke etwa 2 Gew.-^ der Schlacke nicht über- j steigen, weil mehr als 2 Gew.-^ Bortrioxid in der Schlacke eine Erhöhung des Borgehalts von einigen Stählen auf einen unerwünschten Grad zur PoIge haben kann.

Bei den meisten Stählen ist eine kleine Erhöhung des Borgehalts nicht nachteilig. Bortrioxid hat bei der !Temperatur des geschmolzenen Stahls beim Stranggießen jedoch einen hohen Dampfdruck und kann in einer geeigneten synthetischen Stranggußschlakke nur in begrenzten Mengen vorhanden sein. Z.B. ist es eine spezielle Eigenschaft einer Boraxschlaeke odör *5.:vsi*

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-H-

mit einem nohen Bortrioxidgehalt, heftig zu dampfen oder zu rauchen, und wenn sie als Schlackenschicht beim StranggiefSen von Stahl verwendet wird, führen derartige Schlacken zu sehr unerwünschten und wirtschaftlich untragbaren Arbeitsbedingungen. Bs ist jedoch gefunden worden, daß, wenn der Bortrioxidgehalt 30 &ew.-> einer Schlackenmasse nicht übersteigt und die Schlacke die hier angegebene Zusammensetzung hat, kein nachteiliges Dampfen oder Rauchen der-Masse während des Stranggießens von Stahl stattfindet^

Aus den hier angegebenen Gleichungen, die die Beziehung zwischen dem plastischen Yerformungspunkt oder der Fließfähigkeit und der chemischen Zusammensetzung der Schlacke aufzeigen, ist ferner ersichtlich, daß der Lithiumgehalt der Schlacke, entweder als Mthiumfluorid oder als Lithiumoxid, bei weitem den größten Einfluß auf die Fließfähigkeit und den plastischen Verlormungspunkc der Schlackenmasse ausübt und daß Lithiumfluorid und lithiumoxid, auch wenn sie in kleinen Mengen verwendet werden, einen sehr wesentlichen Einfluß sowohl auf die Fließfähigkeit als auch auf den plastischen Verformungspunkt der Schlacke ausüben.

Die erfindungsgemäßen Schlaekenmassen werden vorzugsweise durch Mischen der verschiedenen Oxide und der Fluoride oder der oxid- und fluoridhaltigen Stoffe in den erforderlichen Mengen unter Bildung -'.es Ansatzmaterials oder der Ansatzmischung und Erwärmen der i-*-r? ^ung auf eine TJem^nratur lier^eatellt, die zur

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Erzeugung einer einheitlichen Lösung oder Schmelze (d.h. "Vorschmelze¹') genügend hoch ist. Vorzugsweise liegt die Temperatur, auf die das Ansatzmaterial zur Erzeugung einer einheitlichen Lösung der üchlackenbestandteile erwärmt wird, nur etwas über dem plastischen Verfqrmungspunkt und wird danach das Erwärmen fortgeführt. Es muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß das Ansatzmaterial nicht überhitzt wird, weil Temperaturen wesentlich

über etwa 1480 C bestimmte wichtige Bestandteile der Schlacke zum Verdampfen bringen, wie z.B. Alkalimetalloxide, Fluoride und Boroxide. Die beim Kühlen erhaltene "Vorschmelze" oder vorgeschmolzene Schlacke kann in dem so anfallenden gefrittenen Zustand verwendet werden, wird aber vorzugsweise zunächst vermählen oder auf andere Weise zu einer pulverförmigen Konsistenz fein zerteilt, vorzugsweise mit einer maximalen Teilchengröße von etwa 835 Hikron (20 mesh, US-Standard), und wobei wenigstens 50 Gew.-?⁰ ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 147 Mikron (ein 100-US-Standard-Maschensieb) passieren. Das Schlackenmaterial kann ohne weitere Behandlung oder spezielle Bearbeitung in feinverteiltem Zustand in eine Form eingetragen werden, so daß sieh eine Schlackenschicht auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in einer Stranggußform bildet. Gewünschtenfalls jedoch kann die feinverteilte Schlackenmasse mit feinverteiltem Kohlenstoff material, wie z.B. Graphit, Lampenruß, Koks oder Holzkohle, mit einem Anteil zwischen etwa 1 und etwa 10 Gew.-?t> der Schlackenmasse einheitlich vermischt werden.

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Bei Verwendung kann die Schlackenmasse im gefrittenen oder gepulvertem Zustand oder ein solches Schlacken-Graphit-Gemisch in eine Stranggußform direkt auf die Oberfläche des geschmolzenen Stahls unter Bildung einer Schicht mit einer Dicke von wenigstens etwa 1,27 cm und vorzugsweise unter Bildung einer Schicht mit einer Dicke von etwa 2,54 bis etwa 5»08 cm eingetragen werden. Die Schlackenschicht wird während des gesamten Stranggiei3ens durch periodische oder kontinuierliche Zugaben der gepulverten Schlackenmischung aufrechterhalten. Beim Gießen einer Platte aus mit Aluminium beruhigtem Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt und mit den Abmessungen von 20,3 x 94 cm mit einer Gießgeschwindigkeit von etwa 2,03 m je Hinute wird eine typische erfindungsgemäße Schlacke in einem Anteil von etwa 590 g je 907 kg (je US-Tonne) Gußstahl verwendet.

Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, und die Erfindung soll durch die in άνη Ausführungsbeispielen verwendeten speziellen Stoffe oder Anteile niclit beschränkt werden.

Beispiel 1

Eine einheitliche Schmelzmischung wurde durch Erwärmen der angegebenen Oxide und Fluoride, die in den folgenden Anteilen eingesetzt wurden, hergestellt:

Na₂O 15 Gew.-^ CaF₂ 17 Gew.-^

SiO₂ 21 ⁿ LiF 3 "

CaO 23 " B₂O₃ 21 "

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- 17 -

Me verfestigte Schlacke wurde durch Vermählen unter Bildung von Schlackenkörnern mit einer maximalen Teilchengröße von 833 Mikron (20 mesh, US-Standard), wobei etwa 50 ψ der Körner ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 147 Mikron (ein 100-US-Standard-Maschensieb) passierten, zerkleinert.

Die Schmelze hatte eine gemessene Fließfähigkeit von 27»7 cm, eine berechnete Fließfähigkeit von 29,2 cm, einen gemessenen plastischen Verformungspunkt von 815° C, einen berechneten plastischen Verformungspunkt von 812° C und eine löslichkeit für Aluminiumoxid (Al₉O-) von 32 Gew.-^⁰. Die gemessene Fließfähigkeit und der gemessene plastische Verformungspunkt wurden nach den hier beschriebenen _Methoden bestimmt, und die berechneten Werte wurden durch Anwendung der hier beschriebenen Gleichungen unter Einsatz der chemischen Zusammensetzung der angesetzten Jehlackenmischung erhalten.

Die zur Bestimmung der Fließfähigkeit der erfindungsgemäßen ä Schlackenmassen verwendete Apparatur wird in der Figur 2 der Zeichnung dargestellt und besteht aus einer Spaltgußform 10, die halbe Formteile 11, 12 aus gegossenem oder maschinell bearbeitetem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt besitzt. Die Formteile 11, 12 bilden, wenn sie zum betriebsmäßigen Gebrauch zusammengesetzt werden, wie durch Verklammern der beiden halben Formteile 11,12 miteinander, einen senkrecht angeordneten Trichter oder konischen Teil 13 mit einem inneren Durohmesser von etwa 7» 6 cia und einem äußeren Durchmesser von 9,2 cm am oberen SMe ur.d eines

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inneren Durchmesser von 1,6 cm am unteren Ende oder Austragsende. Die innere seitliche Oberfläche des konischen Teils 13 bildet einen Winkel von 39»5 mit der senkrechten Achse des konischen Teils 13. Eine konische Aussparung 14, die durch den konischen Teil 13 gebildet wird, kann die Testprobe aus geschmolzener Schlacke aufnehmen. Ein rechteckiger G-rundteil 15 ist mit dem unteren Ende des konischen Teils 13 verbunden und bildet einen zylindrischen Schacht 16 mit einem Durchmesser von 1,6 cm und einer riefen von etwa 0,6 cm aus. Der G-rundteil 15 besitzt einen rechteckigen Teil 17, der sich waagerecht mit einer Achsialbohrung oter leitung 18 ausdehnt, die sich durch diesen Teil 17 erstreckt u.:id einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von C,6 cm und einer Länge von 50,8 cm besitzt. Die Leitung 18 müniet in die seitliche zylindrische Wandung neben dem unteren Ende der Wandung 16 ein und stellt einen Auslaßkanal für die Schlackentsatprobe dar, die in die konische Aussparung 14 eingeführt worden ist,- welche als Trichter für die Förderung der Testprobe in dis Leitung 18 dient, bis sich die Probe in der Leitung 18 verfestigt hat.

Die "Fließfähigkeit" der Schlacke bedeutet in dem Sinne, wie dieser Ausdruck in der Beschreibung und den Ansprüchen verwen- :i3t wird, den Abstand in cm, den die Schlackenmasse durch die Leitung 18 fließt, bevor sie sich verfestigt, wenn 200 g der vorgeschmolzenejri Schlacke bei einer !Temperatur von 1427° C schnell in die konische Aussparung 14 gegossen wird. Die Gießteohniken und die Zei^^u^r des IftatveriÄhreriS sollten einheitlich einge«

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stellt werden, um gleichbleibende Ergebnisse zu erzielen. Die Temperatur der Form hat, innerhalb der normalen Betriebsgrenzen, wenig Einfluß auf die gemessene "Fließfähigkeit".

Der "plastische Verformungspunkt" der Schlacke wird nach dem Sinne, wie dieser Ausdruck in der Beschreibung und den Ansprüchen benutzt wird, bestimmt, indem etwa ein 20 g-Stück der verfestigten vorgeschmolzenen Schlacke, die von dem obigen Fließ-

fäiiigkeitstest erhalten worden ist, mit einer Geschwindigkeit ^ von etwa 10 C je Minute erwärmt wird und ein Graphitstab (oder ein Stab aus Aluminiumoxid oder einem anderen geeigneten Material) gegen das Schlackenstück in regelmäßigen Intervallen in dem Haue, wie die Temperatur erhöht wird, gedrückt wird, und die Temperatur, bei der sich das Schlackenstück plastisch unter einem leichten Druck verformt, ist der "plastische Verformungspunkt" .

Die "Löslichkeit für Aluminiumoxid" der Schlacke in dem Sinne, wie dieser Ausdruck in. der Beschreibung und den Ansprüchen benutzt wird, wird bestimmt, indem man 50 g der vorgeschmolzenen Schlacke in einem reinen Aluminiumoxidtiegel mit einem Durchmesser von etwa 7,6 cm, einer Höhe von etwa 2,5 cm und einer Wanddicke von etwa 0,3 cm anordnet und auf eine Temperatur von 1427° C erhitzt und man die Temperatur eine Stunde lang bei 1427° C hält. Die Schlacke wird auf ihren Aluminiumgehalt hin vor und nach der Testprozedur analysiert, und die Erhöhung in Gew.-ήο an Aluminiumoxid in der Schlacke wird als die "Itöslichkei-t

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für Aluminiumoxid" der Schlacke angesehen.

Die feinteilige Schlackenmasse wurde nach dem Mischen mit 5 Gew.-^ feinverteilten Graphitschüppchen (- 147 Mikron -100 mesh, US-Standard und mit 88 - 94 ^a/° Kohlenstoff) in einer Stranggußvorrichtung verwendet und erwies sich als nicht verdampfend bzw. nicht rauchend und führte zu ausgezeichneten Gießergebnissen.

Beispiel 2

'ßlne einheitliche Schmelzmischung wurde durch Erwärmen der angegebenen Oxide und Fluoride, die in den folgenden Anteilen eingesetzt wurden, hergestellt:

0 22,0 Gew.-^

CaF₂ 24,0 "

SiO₂ 33,4 ^M

GaO 11,0 "

LiF 7,0 »

K₂O 2,6 "

Sie verfestigte Schmelze wurde dann durch Vermählen unter Bildung von Schlackenkörnern mit einer maximalen Teilchengröße von etwa 833 Mikron (20 mesh, US-Standard) zerkleinert, wobei etwa 50 $ der Körner ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 147 Mikron (ein lOO-US-Standard-Maschensieb) passierten.

Die vorstehende Schlackenmasse wies eine gemessene Fließfähigkeit von 20,3 cm, eine berechnete Fließfähigkeit von 22,9 cm,

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einen gemessenen plastischen Verformungspunkt von 810° G, einen berechneten plastischen Verformungspunkt von 827° G und eine Löslichkeit für Aluminiumoxid von 41 Gew.-$ auf.- Die Fließfähigkeit, der plastische Verformungspunkt und die löslichkeit für Aluminiumoxid der Schlackenmasse wurden entsprechend der Beschreibung in dem Beispiel 1 bestimmt.

Die Schlackenmasse von Beispiel 2 wurde nach dem Mischen mit 5 Gew.-$ feinverteilten Graphitschüppchen (- 147 Mikron -100 mesh, US-Standard' und mit 88-94 $ Kohlenstoff) in einer Stranggußvorrichtung zum Gießen von mit Aluminium beruhigtem Stahl mit jiiedrigem Kohlenstoffgehalt ohne Dampf- oder Rauchbildung.verwendet und führte zu ausgezeichneten Gießergebnissen.

Beispiel 3

Eine einheitliche Schmelzmischung wurde durch Erwärmen der angegebenen Oxide und Fluoride unter Bildung einer einheitlichen Schmelze mit der folgenden chemischen Zusammensetzung hergestellt; " B₂O, 18,4 Gew.-^

SiO₂ 23,0 »

GaO 28,6 »

Na₂O 18,1 »

CaF₂ 9,5 "

MF 2,4 "

Die verfestigte praktisch homogene Schlacke wurde dann durch Vermählen unter Bildung von Sohlackenkömern mit einer maximalen

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Teilchengröße von etwa 333 Mikron (20 mesh, US-Standard) zerkleinert, wobei wenigstens 50 °/i> der Körner ein Jieb mit einer lichten Maschenweite von 147 Mikron (ein 100-US-Standard-Maschensieb) passierten.

Die vorstehende Öchlackenmasse wurde, wie in dem Beispiel 1 beschrieben ist, getestet. Die gemessene Fließfähigkeit war 26,4 cm im Vergleich mit der berechneten Fließfähigkeit von 27,2 cm, und der gemessene plastische Verformungspunkt war 316° G im Vergleich mit dem berechneten plastischen Verformungspunkt von 837° G.

Beispiel 4

Eine einheitliche Schmelze wurde durch Erwärmen eines Gemisches von Oxiden und "Fluoriden unter Bildung einer vorgeschmolzenen Schlacke mit der folgenden chemischen Zusammensetzung hergestellt!

B2O5	18,0	Ge
SiO2	26,4	Il
CaO	31,2	Il
Na2O	12,3	Il
GaP2	8,5	Il
IiF	1,4	Il
AIoO,	2,2	η

C.

Die verfestigte geschmolzene Schlacke wurde dann durch Vermählen unter Bildung einer gepulverten Schlacke mit einer maximalen Teilchengröße von 833 Mikron (20 mseli, XIS-St and ard) zerkleinert,

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wobei wenigstens 50 fo der Schlackenteilchen ein Sieb mit einer lichten Mäschenweite von 147 Mikron (ein 1OO~US-Standard-Maschensieb) passierten.

Die vorstehende Schlackenmasse hatte, wenn sie entsprechend den Angaben in dem Beispiel 1 getestet wurde, einengemessenen plastischen Verformungspunkt von 845 C im Vergleich mit einem berechneten plastischen Verformungspunkt von 834° C, eine gemessene Fließfähigkeit von 25,9 cm im Vergleich mit einer berech- ™ neten Fließfahigkeit von 24,9 cm. Die Löslichkeit für Aluminiumoxid der Schlacke betrug 37 Gew.-^c/o.

Beispiel 5

Eine homogene vorgeschmolzene Mischung wurde durch Erwärmen der folgenden speziellen Oxide und Fluoride, die in den folgenden Anteilen eingesetzt wurden, hergestellt:

ITa₂O ' - 27,2 Gew.-$>

SiO₂ - 52,8 " I

CaF₂ - 17,0 »

LiF - 3,0 "

Die verfestigte Schmelze, die, wie in dem Beispiel 1 beschrieben ist, behandelt wurde, wies eine gemessene FlieaCähigkeit von 6,1 cm und eine berechnete Fließfähigkeit von 5,1 cm, einen plastischen Verformungspunkt von 860 C und einen berechneten plastischen Verformungspunkt von 857° C auf. Die löslichkeit für Aluminiumoxid der Schlackenmasse betrug 30 Gew.

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20A2555

- 24 Beispiel 6

Eine vorgeschmolzene Mischung wurde durch Erwärmen der folgenden speziellen Oxide und Fluoride, die in den folgenden Antei len eingesetzt wurden, hergestellt:

B₃O₃ - 4,0 Gew.-^

O - 10,0 "

CaF₂ - 30,0 "

CaO - 25,0 »

SiO₂ - 23,0 "

LiF - 8,0 "

Die berechnete Fließfähigkeit der vorstehenden Schlackenmasse betragt 33,8 cm, und der berechnete plastische Verformungspunkt ist 879° C.

Das bedeutende Merkmal der erfindungsgemäßen Schlackenmaene ist deren Fähigkeit, aus dem geschmolzenen Stahl wesentliche Mengen von Oxiden des Aluminiums zu entfernen, die in vielen Stählen, wie z.B. in mit Aluminium beruhigten Stählen, vorhanden sind und dazu neigen, unerwünschte Einschlüsse in der Oberfläche von Stahlstranggußstücken auszubilden. Beim Gießen von Stahl, der Oxide des Aluminiums, wie z.B. Al^O^, enthält, ist es wesentlich zu verhindern, daß Aluminiumoxidteilchen in der Oberfläche des Stranggußstücks eingeschlossen werden, indem man eine Schlacke vorsieht, die die Aluminiumoxide löst oder auf eine andere Weise entfernt. Bs ist festgestellt worden, daß durch Kombination einer begrenzten Menge von borbildenden Verbindungen

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oder Fluoridsalzen mit den anderen Komponenten der erfindungsgemäßen Schlackenmasse es möglich ist, große Mengen schädlicher Aluminiumoxide, insbesondere von Aluminiumtrioxid, in der Schlacke aufzulösen und zu binden. Durch Einstellen der gemeinsamen Gew.-Prozente von dem B_?O, + CaFp + IdF in der angesetzten Schlackenaiasse über 15 Gew.-fo löst die Schlacke wenigstens 20 Gew.-5^ Aluminiumoxid, bezogen auf das Gewicht der Schlacke. Eine bevorzugte Schlacke nach vorliegender Erfindung z.B. nimmt, wenn sie in Berührung mit festem Aluminiumoxid angeordnet und eine Stunde lang in Berührung mit diesem bei einer Temperatur von 14-27 G gehalten wird, etwa 37 Gew.-^a/o Aluminiumoxid (AIpO,) auf. Die relative Löslichkeit von Aluminiumoxid (AIpO,) in verschiedenen Schlackenmassen wird in der folgenden Tabelle I wiedergegeben:

	Tabelle	I	End-Al2-O5-	Al0O,-Aufnähme
Schlacke	Anfangs-AlgO^-	Gehalt der Schlacke, Gew. -4»	der Schlacke, Gew.-$
	Gehalt der Schlacke, Gew.-#	38,8	36,6
Zusammenset zung nach Aus führungsbei spiel 4	2,2	2,9	2,85
Natriumdisili- kat (1)	0,05	3,8	2,88
Fensterglas (2)	0,92

(1) Annähernde Zusammensetzung: 64 °fa SiOg» 36 $ ₂

(2) Annähernde Zusammensetzung: 70 <f> SiO₂, 20 $> ¥a₂0, 10 ?£ OaO.

Die "Werte von Tabelle I zeigen, daß Schlacken, die nicht irgend-

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welches Lithiumfluorid, Calciumfluorid oder Bortrioxid enthalten, wie a,B. die Natriumdisilikat- und die Fensterglasschlacke, eine geringe löslichkeit für Aluminiumoxid aufweisen, währenddessen eine Schlacke, die lithiumfluorid, Calciumfluorid und Bortrioxid enthält, eine große löslichkeit für Aluminiumoxid beaitzt.

2,27 kg gepulverter Graphit wurden zu 45,4 kg von jeder der achlacken des Beispiels 3 und des Beispiels 4 in feinteiliger Form augefügt und damit einheitlich vermischt, um so Schlacken-Gkraphit-Gemische zur Anwendung beim Stranggießen von Stahl herzustellen, frraphitschuppchen mit einer Teilchengröße, nach der ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 147 Mikron (ein 100-lTi>-Standard--Maschensieb) passiert wurde, und mit einem Kohlenstoffgehalt von 88-94 Gew.-^ wurden verwendet.

Das Schlacken-Graphit-Gemisch von Beispiel 3 wurde in einer ötranggußflachform mit den Abmessungen von 20,3 cm χ 94 cm zur Erzeugung einer 90700 kg-Charge (100 US-Tonnen) von üblichem mit Aluminium beruhigtem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ohne Rauch- oder Dampfbildung oder Erzeugung unerwünschter Verunreinigungen verwendet, und es wurde anhand von Wärmeübertragungsßtudien festgestellt, daß 7,132 kcal (28,3 Btu) je 454 g Stahl in der Stranggußform entfernt wurden, im Gegensatz zu 6,149 kcal (25,4 Btu) je 454 g Gußstahl mit einer handelsmäßigen Schlackenmasse mit der folgenden Zusammensetzung: 37 Gew.-$ S102» 20 Gew.- i» AL-Ar* 2C <*ew.-?& CaO, 5 Gew.-^ MgO und 12 Gew.-fl£ OaF₉. Es ist

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allgemein festgestellt worden, daß die erfindungsgemäßen Schlakkenmassen, wenn sie beim Stranggießen von Stahl verwendet wurden, die Wärmeübertragung zwischen dem Stahl und der Form um etwa 15 ^cp gegenüber der 7/ärmeüb er tragung erhöhten, die erzielt wird, wenn man traditionelles Rübsamenöl oder bekannte handelsmäßige bchlacken für Stranggußformen verwendete. Darüber hinaus erhöhen die erfindungsgemäßen Schlacken außerdem die Wärmeübertragung in der sekundären Kühlzone, nachdem das Gußstück die Form verlassen hat, um etwa 25 > gegenüber den bekannten Stranggußarbeitsweisen. Die Verbesserungen hinsichtlich der '.Wärmeübertragung sowohl in der iiOrm als auch in der sekundären Zone ermöglichen wesentlich schnellere Gießgeschwindigkeiten, als sie mit den früheren Schlakken möglich waren, und erleichtern daher in starkem Maße die Vei·- gröi3erung der Produktionsleistung bei einer gegebenen Stranggußanlage.

Stahlstranggußstücke wurden aus einem Stahl mit der Wärme« analyse von 0,05 G, 0,34 Mn, 0,017 P, 0,031 S, 0,01 Si, 0,054/0,042 Al in der oben beschriebenen Stranggußform unter Benutzung (1) der Schlacke des Beispiels 4 und (2) der oben erwähnten handelsmäßigen Schlacke hergestellt, und die erhaltenen Stranggußstücke wurden zu kalt gewalzten Stahlplatten nach üblicher Art und Weise verarbeitet, \ienn. die letzteren Platten sorgfältig auf Uberflächenfehler untersucht wurden, wurde festgestellt, daß die Stahlplatten, die aus den Gußstücken hergestellt worden sind, die mit der Schlacke des Beispiels 4 erzeugt worden waren, 92 - bis 100 $&ig frei von Oberflächenfehlern waren, wobei nur 8 ?&

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der Stahlplatten kleinere Defekte aufwiesen und keine der Stahlplatten größere Fehler besaß. Wenn die kalt gewalzten Stahlplatten, die mit der oben erwähnten handelsmäßigen Schlackenmasse hergestellt worden waren, geprüft wurden, so wurde festgestellt, daß sie zu 86 bis 100 f> kleinere Fehler aufwiesen, 3 bis H 1° schwere Oberflächendefekte hatten und keine fehlerfreien Stahlplatten anzutreffen waren.

Kalt gewalzte Stahlplatten wurden außerdem durch Stranggießen eines Stahls mit der vorstehenden Analyse in der oben beschriebenen Form hergestellt, wobei (a) die Schlacke des Beispiels 4 im Gemisch mit 5 Gew.-^ά Graphitschüppchen und (b) eine 100 9iige Boraxschlacke im Gemisch mit 5 Gew.-?« Graphitschüppchen jeweils verwendet wurde. Das Stranggießen von Stahl mit der Schlacke des Beispiels 4 fand ohne wahrnehmbares Dampfen oder Rauchen statt, während das Gießen mit der 100 folgen Boraxschlak™ ke von sehr starker Dampf- oder Rauchbildung begleitet war. Wenn die vorstehenden otahlgußstücke auf Oberflächenfehler untersucht wurden, bei 100 tigern Läppen, wurden die in der nachfolgenden Tabelle II angegebenen Oberflächeneigenschaften beobachtet:

Tabelle II

	Platteninspektionsergebnisse, #	kleinere Fehler	schwere Fehler
Benutzte Guß formschlacke	Fehler frei	3,0 8,5	O 11
Beispiel Nr. 4 + 5 i> Graphit 100 $> Borax + 5 Ί" Graphit	97,0 80,5

0 9 8 3 B / 0 a 3 Q

Die erfindungsgemäßen Schlackenmassen weisen, eine Kombination von Eigenschaften auf, durch die die Schlacken sich besonders zur Erzeugung von Stranggußstücken hoher Qualität aus Stählen, die nennenswerte Mengen Aluminium enthalten, eignen und die unerwünsoh. ten Eigenschaften, wie z.B. eine nachteilige Rauch- oder Dampf-"bildung, Abnahme der Fließfähigkeit "bei hohen (Temperaturen und Verunreinigung des Stahls, die den früheren Stranggußschlacken eigen sind, ausschalten. Von den hier beschriebenen Massen ist die Masse des Ausführungsbeispiels 1 dann eine bevorzugte Masse, wenn es zuträglich ist, daß die Schlackenmasse Boroxide enthält, und ist die Schlackenmasse des Ausführungsbeispiels 2 in den Fällen eine bevorzugte Masse, in denen die Schlackenmasse frei von Boroxiden sein soll.

Obwohl die Beziehung zwischen den einzelnen chemischen Elementen, die die erfindungsgemäße Schlackenmasse ausmachen, in dem geschmolzenen Zustand sehr komplex ist, besitzt die erhaltene Schlackenzusammensetzung, wenn die oxid- und fluoridhaltigen Stoffe zu der Ansatzformulierung gemischt werden, so daß das Beschickungsmaterial die speziellen Oxide und Fluoride in den angegebenen Prozentbereichen enthält und wenn die geschmolzene Schlacke außerdem gleichzeitig die lließfähigkeitseigenschaften, den plastischen Verformungspunkt und das lösungsvermögen für Aluminiumoxid in dem dafür angegebenen Bereich aufweist, die hier für das Stranggießen von Stahl beschriebenen verbesserten Gießeigenschaften, was zu besseren Stahlstranggußstücken und zu verbessertem gewalzten Plattenmaterial mit weniger Oberfläohenfeh-

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lern führt, yemi die Schlackenmasse nicht in Kombination jede οer wesentlichen hier angegebenen charakteristischen Merkmale besitzt, weist die Schlackenmasse nicht die erwünschten verbesserten Grießeigenschaften auf. Wenn jedoch die Schlackenmasse z.B. iie iSigenschaften für die Fließfähigkeit und den plastischen Yerformungspunkt aufweisen, die unter die hier angegebenen Bereiche fallen, ist es für den auf dem Gebiet der Schlackentechnik bewanderten Fachmann einfach, den Oxid- oder Fluoridgehalt des An-

satiamaterials so einzustellen, daß der Wert in den hier angeger.enen Bereichen liegt unter Anwendung der Fachkenntnisse auf dem Gebiet des Schlackenwesens und der hier offenbarten Lehren.

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Claims (15)

tatentans prüciie :

1. Synthetische Schlackenmasse zum Stranggießen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine homogene Mischung von oxid- und fluoridhaltigen Materialien enthält, die eine im wesentlichen nicht verdampfende und chemisch sowie thermisch beständige flüssige Schlackenschicht in Berührung mit geschmolzenem Stahl in einer Stranggußform ausbildet, wobei diese Mischung nach dem Schmelzen eine Fließfähigkeit zwischen 5>1 cm und 40,6 cm, einen plastischen Verformungspunkt zwischen etwa 593° G und etwa 927 G und eine Löslichkeit für Aluminiumoxid von mehr als Gew.-^cjo aufweist, und diese Mischung, bezogen auf das Ansatzmaterial (as-batched basis) eine chemische Oxid- und Fluoridzusammensetzung besitzt, die im wesentlichen in den folgenden Bereichen

SiO₂ - 10 bis 55 Gew.-^

CaO - 5 bis 40 "

- 5 bis 40 "

ITa₉O + K₉O (eines oder

^ά * beide) - 5 bis 3O "

Ii₉O + LiP (eines oder

* beide) - 0,5 bis 15"

B₂O₃ - 0 bis 30 "

23 2 ~ ^{meiir als 1}5 #

liegt.

2. Synthetische Schlackenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte für die Fließfähigkeit und den

Ί Π9

plastischen Verformungspunkt innerhalb des durch die Punkte ABCD definierten Bereichs der graphischen Darstellung nach Figur 1 der Zeichnung-liegen.

3. Synthetische Schlackenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte für die Fließfähigkeit und den plastischen Ve rf ormungspunkt innerhalb des durch die -funkte AOEP definierten Bereichs nach Figur 1 der Zeichnung liegeno

4. Synthetische Schlackenmasse nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach dem Schmelzen eine gemessene Fließfähigkeit von 27,7, einen plastischen Verformungspunkt von 816 C, eine !löslichkeit für Aluminiumoxid von 32 Gew.-^o besitzt, und diese Mischung, bezogen auf das Ansatzmaterial, eine chemische Zusammensetzung von im wesentlichen wie folgt aufweist:

Na₂O - 15 #

SiO₂ - 21

OaO - 23

B₂O₃ - 21

₂ - 17 "

LiF - 3 "

5. Synthetische Bchlackenmasse nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach dem Schmelzen eine gemessene Fließfähigkeit von 20,3 cm, einen plastischen Verformungspunkt von 310° G und eine Löslichkeit für Aluminiumoxid von 41 Grew.-?a besitzt, und diese Mischung, bezogen auf das Ansatzma-

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- 33 -

terial, eine chemische Zusammensetzung von im wesentlichen wie folgt aufweist:

- 22,0 Gew.-$ ₂ - 33,4 ^Ir

öaO - 11,0 «

CaF₂ - 24,0 "

IdJ? - 7,0 "

K₂O - 2,6 » I

6. Synthetische Schlackenmasse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach dem Schmelzen eine 'fließfähigkeit von 25,9 ^cm> einen plastischen Verformungspuiikt von 838° C und eine löslichkeit für Aluminiumoxid von 37 Gew.-jS "besitzt und diese Mischung nach dem Schmelzen die folgende chemische Zusammensetzung aufweist:

B₂O₅ - 18,0 Gew.-fo

SiO₂ - 26,4 "

CaO - 31,2 » i

Na₂O - 12,3 »

CaF₂ - 8,5 "'

LiF - 1,5 "

Al₂O₃ - 2,2 »

7· Synthetische Schlackenmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach dem Schmelzen eine Fließfähigkeit von.6,1 cm, einen plastischen von 860° 0 und eine Löslichkeit für AlumirmsnoxM ύοω

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aufweist und diese Mischung, bezogen auf das Ansatzmaterial, eine chemische Zusammensetzung, im wesentlichen wie folgt, besitzt: O - 27,2 Gew.-^

SiO₂ - 52,8 "

₂ - 17,0 "

LiF - 3,0 "

8» Synthetische Schlackenmasse nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach dem Schmelzen eine Fließfähigkeit von 33»8 cm und einen plastischen Verformungspunkt von 879 C aufweist und diese Mischung, bezogen auf das Ansatzüiaterial, eine chemische Zusammensetzung besitzt, die im wesentlichen wie folgt ist:

B₂O₅ - 4,0 Gew.-$

Ua₂O - 10,0 »

OaF₂ - 30,0 "

GaO - 25,0 "

SiO₂ - 23,0 »

LiF - 8,0 "

9. Synthetische Schlackenmasae nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung einheitlich in sich diapergiert fein verteiltes Kohlenstoffmaterial in einer Menge zwischen etwa 1 und etwa 10 ?&, bezogen auf das Gewicht der genannten Masse, enthält»

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• _ 35 -

10. Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Schlackenmasse zum Stranggießen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß man oxid— und fluoridhaltige Stoffe unter Bildung einer Ansatzmischung, die eine chemische Oxid- und Fluoridzusammensetzung aufweist, die im wesentlichen in den folgenden Bereichen SiU₂ ' - 10 bis 55 Gew.-$

CaO - 5 bis 40 "

CaF₂ - 5 bis 40 ^M

Wa₂O + KgO (eines oder "beide) - 5 bis 30 " Li₂O + LiF (eines oder beide) - 0,5 bis 15.^J! B₂U₃ - 0 bis 30 "

B₂O, + CaF₂ + LiF - mehr als

15 Gew.-^c/o

liegt, wobei der genannte Oxid- und Fluoridgehalt die empirisch bestimmte Beziehung zu der Fliei3fähigkeit und dem plastischen Verformungspunkt der genannten Schlacke, ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen
plastischer Verformungspunkt ( F)

= 1540 - 1 Gew.-?o (K )

- 14 Gew.-# (B₂O₅)

- 54 Gew.-?b (LiF + ₂

+ 10 Gew.-^ (CaO + CaF₃) + 1 Gew.-?« (SiO₂) Fließfähigkeit (in Einheiten von 2,54 cm)

= 9,4 + 0,02 Gew.-?; (K₃O + + 0,05 Gew.-?o (B₂O₃)

+ 0,010 Gew.-^cjo (CaO + GaF₃) + 0,32 aew.-'/j (LiF + Li₂O)

- 0,20 ^-ew.-5* (SiO₂)

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aufweist, mischt, und man die Fließfähigkeit zwischen etwa 5,1 cm und 40,6 cm, den plastischen Verformungspunkt zwischen etwa 593° C und etwa 927° O und die Löslichkeit für Aluminiumoxid über 20 Gew.-# hält.

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Dr.Ve/Di

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