DE2049826A1 - Trommelförmiges Zwischengefäss mit mit Schiebeverschlussen und Giessrohren aus gerüsteten Ausgussoffnungen fur Stahlstrang giessanlagen - Google Patents

Description

,CONCAST AG ZUERICH (SCHWEIZ)

Trommeiförmiges Zwischengefäss mit/Schiebeverschlüssen und Giessrohren ausgerüsteten Ausgussöffnun^en für Stahlstranggiessanlagen

Die Erfindung betrifft ein trommeiförmiges Zwischengefäss mit mindestens zwei mit Schiebeverschlüssen und Giessrohren ausgerüsteten Ausgussöffnungen für Stahlstranggiessanlagen, wobei eine Ausgussöffnung in Giesstellung über einer Kokille und die andere ausser Betrieb ausserhalb des Stahlbades des Zwischengefässes angeordnet sind, im ti*ommelförmigen Mantel die Ausgussöffnungen und eine Oeffnung zur Einführung des Stahlstrahles angebracht sind.

Beim Strangpressen von Stahl wird zwischen der Kokille und der Giesspfanne in der Regel ein Zwischengefäss verwendet. Diesem ist die Aufgabe zugeordnet, Schwankungen oder Unterbrüche in der Stahlzufuhr, speziell auch beim Sequen£?;iessen,zu überbrücken. Zwischengefässe wei'den im besonderen bei Anlagen mit grösseren Strangformaten mit Stopfen- oder Schiebeverschlüssen ausgerüstet, wobei die letzteren immer mehr an Bedeutung gewinnen. Zur Vermeidung von Schlackeneinschweminungen, zur Verbesserung der Strömung im Sumpf des Stranges und zum Schutz gegen ein Oxydieren des Stahles zwischen dem Zwischengefäss und dem Badspiegel in der Kokille werden mit Erfolg Giessrohre eingesetzt.

Durch die Erhöhung der Chargengewichte einerseits und durch das Einführen des Sequenzgiessens anderseits sind erheblich längere Giesszeiten erforderlich. Die Schiebeverschlüsse und die Giessrohre aus feuerfesten Materialien sind dadurch starken Beanspruchungen ausgesetzt, sodass ihre Standzeiten der Giessdauer Grenzen setzen. Bereits nach relativ kurzen Giesszeiten sind Erosionen am Giessrohr festzustellen, speziell beim Vergiessen von manganlegierten Stählen und bei mit Giesspulver abgedecktem Badspiegel in der Kokille. Diese genannten Erosionen bewirken oftmals ein Abbrechen' des Giessrohres, wobei im besonderen bei solchen mit seitlichen Ausgussöffnungen unerwünschte Einschwemmunnccn von Verunreinigungen durch die Strömung in tiefere Lagen des Sumpfes und damit in die

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.erstarrende Randzone eingebracht werden. Bei Bogenanlagen wird zusätzlich ein Erodieren der Kruste bewirkt, was die Durchbruchsgefahr und die Rissanfälligkeit erhöht. Bei mehreren Sequenzgüssen ist aber auch ein erodierender Verschleiss an Teilen des Schiebeverschlusses nicht zu verhindern, der zu Gussabbrüchen zwingen kann.

Es ist ein als Warmhalteofen ausgebildetes Zwischengefäss bekannt, das zwei mit Verschliessvorrichtungen und Giessrohren ausgerüstete Ausgussöffnungen aufweist, wobei sich eine Ausgussöffnung in Giesstellung über einer Stranggiesskokille, die anderer sich ausser Betrieb ausserhalb dem Metallbad befindet. Bei diesem Zwischengefäss kann die nicht in Giesstellung befindliche Ausgussöffnung mit dem Giessrohr und einem Teil des Gefässes während des Giessbetriebes ausgewechselt werden. Dieses Auswechseln hat aber den Nachteil, dass der Teil des Giessgefässes mit der zusammengesinterten und verschlackt« feuerfesten Auskleidung getrennt und anschliessend wieder durch Mörtel dicht verbunden werden muss. Während dieser zeitraubenden Arbeit ist aber ein eventuell weiter notwendig werdender Stellungswechsel der Ausgussdüse nicht möglich, sodass bei Störungen diese Vorrichtung nicht jederzeit einsatzbereit ist. Weitere durch die Fon/· des Zwischengefässes bedingte Nachteile sind die gegenüber den GefaV.sboden um ein beträchtliches Mass höher angeordneten Ausgussöffnungen, die in gekipptem Zustand nur von einem Bruchteil der Badhöhe des Gefässes überdeckt werden. Bei Stranggiessanlagen mit hohen Giessleistungen entsteht deshalb eine starke Strömung und Wirbelbildung über der Ausgussöffnung, die das Einbringen von Schlacke in die Ko-rkille zur Folge haben. Auch kann ein Teil des unterhalb der Ausgussöffnung sich befindlichen Metallbades am Ende eines Gusses nicht in die Kokille vergossen werden, wodurch sich das Ausbringen verschlechtert.

Im weiteren ist ein als Trommel mit horizontaler Längsachse ausgebildeter Schmelz- und Warmhalteofen mit einer Vielzahl von Ausgussöffnungen bekannt, die im trommeiförmigen Mantel angeordnet sind und in einer Stranggiessanlage ofenabhängige Kokillen mit Metall versorgen. Die einander gegenüberliegenden Ausgussöffnungen können wechselweise die auf beiden Seiten der Trommel vorhandenen Kokillen bedienen, wobei jede Ausgussöffnung nur die ihr zugeordnete Kokille mit Schmelze versorgen kann und ausser Betrieb sich ausserhalb dem

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Stahlbad befindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein trommelförmiges Zwischengefäss mit Schiebeverschlüssen und Giessrohren zu schaffen, welches das wechselweise Inbetriebsetzen solcher Ausgusseinrichtungen während des Giessbetriebes erlaubt und ein rasches Auswechseln der sich ausser Betrieb befindlichen Ausgusseinrichtungen ermöglicht. Auch soll eine grösstmögliche Ausnützung des Trommelinhaltes erreicht werden, um einerseits die Bauhöhe der Stranggiessanlage niedrig und anderseits die Ausmauerungskosten tief zu halten.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, dass der Winkel der Oeffnung gleich oder kleiner ist als der Drehwinkel zum Einschwenken der sich ausser Betrieb befindlichen Ausgussöffnung in die Giesstellung, und der in das Zwischengefäss einfliessende Stahlstrahl in einer horizontalen Ebene verschiebbar und/ oder aus seiner vertikalen Richtung ablenkbar ist.

Damit die Stahl- und Schlackenrückstände oberhalb der Schiebeplatte nach dem Ausdrehen der Ausgusseinrichtung aus der Giesstellung in die Stellung ausser Betrieb aus der Ausgussöffnung ausfliessen können, ist es vorteilhaft, den Drehwinkel grosser als 90 zu wählen.

Um zusätzlich eine gute Ausnutzung des Trommelinhaltes zu erhalten, wird mit Vorteil ein Drehwinkel von etwa 100 mit einem Winkel der Oeffnung von etwa 80° angewendet.

Damit Giessrohre und Schieber jederzeit in betriebsbereitem Zustand in Betriebsstellung gebracht werden können, wird, nach einem zusätzlichem Merkmal der Erfindung, dem sich ausser Betrieb befindlichen Giessrohr eine Vorheizeinrichtung zugeordnet.

Beispiele des Erfindungsgegenstandes werden im Nachfolgenden anhand von Figuren beschrieben. Dabei zeigt J Fig. 1 eine Ansicht einer teilweise dargestellten Pfanne und einen Schnitt durch ein trommelförmiges Zwischengefäss mit dazugehöriger Kokille,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein Zwischengefäss mit einer Ablenkrinne für den Stahlstrahl und

Fig. 4 eine Vorne!«einrichtung für ein Giessrohr. In Fig. 1 ist ein troamelförniges, drehbares Zwischengefäss 1 mit Ausgussöffnungen 2, 2* versehen. Es ist mit feuerfestem Material ausgekleidet, und zum Versehliessen und Regulieren der Ausguse-

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öffnungen 2, 2' ist je ein Schiebeverschluss 3, 3¹ am Trommelmantel 4 befestigt. Um Schlackeneinschwemmungen im Sumpf 5 des sich bildenden Stranges 6 und um die Oxydation des Stahles zwischen dem Zwischengefäss 1 und der Kokille 7 zu verhindern, ist ein Giessrohr 8 dem Schiebeverschluss 3 nachgeordnet.

Die beiden Ausgussöffnungen 2, 2' sind im Mantelteil der Trommel im Abstand eines Drehwinkels 11 angebracht. Die Ausgussöffnung 2, der Schiebeverschluss 3 und das Giessrohr 8, welche auch Ausgusseinrichtungen genannt werden, sind in Giesstellung über der Kokille 7, während die Ausgussöffnung 2!, der Schiebeverschluss 3' und ein Giessrohr 8' sich ausser Betrieb befinden. Der Drehwinkel zwischen der Giesstellung und der Stellung ausser Betrieb ist bei diesem Beispiel etwa 100 , sodass die Ausgussöffnung 2^f oberhalb einem Stahlbad 12 liegt. In der Stellung ausser Betrieb ist es je nach Bedarf möglich, sowohl das Giessrohr 8¹ als auch den Schieber rasch auszuwechseln. Bei Drehwinkeln über 90 , können Stahl- und Schlackenrückstitnde, die sich nach dem Schwenken in die Stellung ausser Betrieb über der geschlossenen Schiebeplatte stauen, wieder in das Stahlbad 12 zurückfliessen, und eine Erstarrung dieser Rückstände in der Ausgussöffnung 2¹ wird dadurch vermieden. Auch kann bei Drehwinkeln über 90 die Höhe des Stahlbades 12 im Zwischengefäss 1 höher gewählt werden, wodurch die Ausnützung des Trommelinhaltes verbessert wird.

Das Zwischengefäss 1 wird durch einen einfliessenden Stahlstrahl 13 aus einer Pfanne 14, die sich beispielsweise auf einem horizontal beweglichen Pfannenwagen befindet, gespeist. Für den Stahlstrahl 13 ist im zylindrischen Mantel der Trommel eine Oeffnung 16 zum Einfüllen vorgesehen. Diese Oeffnung 16 entlang dem Mantelumfang ist durch Schenkel eines Winkels 17 der Oeffnung begrenzt. Um eine gute VolunEiruisnützung der Trommel zu erreichen, soll dieser Winkel 17 gleich oder kleiner als der Drehwinkel 11 gewählt werden. Im gezeichneten Beispiel beträgt der Winkel 17 etwa 80 .

Wird das Zwischengefäss,beispielsweise wegen einer Störung, verursacht entweder durch das Giessrohr 8 oder den Schiebeverschluss 3, um den Drehwinkel 11 gedreht, so muss auch der senkrecht eintreffende Stahlstrahl 13 horizontal in eine durch einen strichpunktierten Stahlstrahl 13' dargestellten Lage verschoben werden. Diese Verschiebung kann gleichzeitig während der Drehung des Zwischengefässes 1 durch Verfahren des Pfannenwagens bewerkstelligt werden. Es ist

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aber auch möglich, den Pfannenverschluss zu schliessen und die Verschiebung der Pfanne nach dem Stellungswechsel der Ausgussöffnungen des Zwischengefässes vorzunehmen. Auf einem Pfannendrehturm gelagerte Giesspfannen können ohne Nachteil auch eine bogenförmige Verschiebung in der horizontalen Ebene ausführen. Es muss dabei lediglich die Einfüllöffnung 16 in der Breite entsprechend dimensioniert werden.

Eine Ueberlauföffnung 18 ist dafür besorgt, dass eine bestimmte Maximalfüllhöhe des Stahlbades 12 nicht überschritten werden kann. Durch strichpunktierte Linien 16',18',13',8" sind die Einfüllöffnung, die Ueberlauföffnung, der Stahlstrahl und ein Teil des Giessrohres in der Wechselstellung dargestellt.

Das Zwisehengefäss 1 ist in der Regel heb- und senkbar, um mit dem Giessrohr in die Kokille einfahren zu können. Bei breiten Brammenformaten ist es aber auch möglich, das Giessrohr in die Kokille einzufahren, ohne das Zwischengef äss· anzuheben.

In Fig. 2 ist das Zwischengefäss 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Sollhöhe des Stahlbades 12 liegt um ein Mass 21 unter der Trommellängsachse 22. DieUeberlaufkante der Ueberlauföffnung 18 ist zwischen der Trommellängsachse 22 und der Sollhöhe des Stahlbades 12 angeordnet.

Die Oeffnung 16 zum Einfüllen kann parallel zur Trommelachse

22 beliebig breit gewählt werden, um die Zugänglichkeit bei Reparaturarbeiten zu erleichtern. Auf beiden Stirnseiten sind Tragringe

23 zur drehbaren Lagerung des Zwischengefässes auf nicht gezeichneten Rollenlagern angebracht. Das Zwischengefäss kann aber auch mit Schienen am Mantelumfang versehen werden, welche mit Rollen zusammenwirken.

Ein Zwischengefäss mit den angenommen Abmessungen lichter Durchmesser 1600 mm, lichte Länge 2000 mm und einer Sollfüllhöhe von 700 mm erreicht ein Sollfüllgewicht von 11,8 t und ein Maximalfüllgewicht von 12,9 t bei einer Ueberlaufhöhe von 750 mm.

Diese Füllgewichte genügen, um auch bei einer Grossanlage mit mehreren Tonnen Giessleistung pro Minute einen Pfannenwechsel ohne Giessabbruch vorzunehmen.

Um die Ausgusseinrichtung aus ihrer Ste-1 lung ausser- Betrieb in

die Giesstellung zu bringen, ergibt sich ein Unterbruch der Meta 11-,zufuhr in die Kokille von etwa 15 Sekunden. Dieser kurze Unterbruch

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.zwingt nicht zu einem Giessabbruch des laufenden Gusses.

Die runde Trommelform kann zur Vergrösserung des nutzbaren Inhaltes so abgewandelt werden, dass der etwa halbkreisförmige Badquerschnitt in eine angenäherte durch Bogenlinien begrenzte Rechteckform ausgeweitet wird.

Wenn eine Reduktion der Gesamthöhe der Anlage notwendig ist, so ist es auch möglich, den sich unter der Giesspfanne befindlichen Teil des Zwischengefässes mit abgeflachtem Gewölbe auszuführen.

Fig. 3 zeigt ein Zwischengefäss 30, das mit einer Ablenkvorrichtung 31 zusammenwirkt und die den Stahlstrahl 13 so führt, dass er etwa mittig auf das Stahlbad 12 auftrifft. Oertliche Erosionen an der feuerfesten Auskleidung des Zwischengefässes 30 werden dadurch reduziert. Auch kann bei Anwendung einer Ablenkvorrichtung der Win- W kel 17 der Einfüllöffnung 16 weiter verkleinert und dabei durch Erhöhung des Bades 12 die Ausnützung des Trommelinhaltes verbessert werden. Bei einem Stellungswechsel der Ausgussöffnung muss bei dieser Anordnung der Stahlstrahl 13 horizontal verschiebbar und aus seiner vertikalen Richtung durch entsprechende Anordnung der Vorrichtung 31 ablenkbar sein, wie strichpunktiert durch den Stahlstrahl 13' und die Ablenkvorrichtung 31' angedeutet ist.

In Fig. 4 ist das Giessrohr 8¹ in Stellung ausser Betrieb dargestellt. Diesem Rohr 8' ist eine Vorheizeinrichtung 42 in Form eines Gasbrenners zugeordnet. Die Vorheizeinrichtung 42 ist beweglich, um beidseits des Zwischengefässes eingesetzt werden zu können. Anstelle des Gasbrenners können auch andere Heizeinrichtungen, beispielsweise elektrische, verwendet werden.

In bestimmten Fällen kann es von Vorteil sein, die Giesspfanne in der horizontalen Ebene nicht zu bewegen. Dabei ist aber zur Führung des Giesstrahles eine Giessrinne notwendig, welche den Giesstrahl zwischen der Giesspfanne und dem Zwischengefäss zwei Mal nacheinander ablenkt.

CONCAST AG, ZUERICH

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Claims (4)

PATENTANSPRUECHE

1. Trommeiförmiges Zwischengefäss mit mindestens zwei mit Schiebeverschlüssen und Giessrohren ausgerüsteten Ausgussöffnungen für Stahlstranggiessanlagen, wobei eine Ausgussöffnung in Giessstellung über einer Kokille und die andere ausser Betrieb ausserhalb des Stahlbades des Zwischengefässes angeordnet sind, im trommeiförmigen Mantel die Ausgussöffnungen und eine Oeffnung zur Einführung des Stahlstrahles angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (17) der Oeffnung (16) gleich oder kleiner ist als der D:-shwinkel (11) zum Einschwenken der sich ausser Betrieb befindlichen Ausgussöffnung (2¹) in die Giesstellung und der in das Zwisehengefäss einfliessende Stahlstrahl (13) in einer horizontalen Ebene verschiebbar und/oder aus seiner vertikalen Richtung ablenkbar ist.

2. Zwischengefäss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel (11) grosser als 90° ist.

3. Zwischengefäss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel (11) etwa 100° und der Winkel (17) der Oeffnung (16) etwa 80° ist.

4. Zwischengefäss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem ausser Betrieb befindlichen Giessrohr (8¹) eine Vorheizeinrichtung (42) zugeordnet ist.

CONCAST AG, ZUERICH

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