DE2065802A1

DE2065802A1 - Giesspfanne mit verschliessbarem pfannenausguss zur verwendung bei einem verfahren zur herstellung bleihaltiger staehle

Info

Publication number: DE2065802A1
Application number: DE2065802*A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1970-03-17
Publication date: 1976-03-11
Also published as: FR2079204A1; DE2012668A1; LU62493A1; BE762489A; US3756805A; ES376188A1; SE382829B; NL7101331A; AT322598B; GB1311156A; CH545855A

Description

DosS Goaquin Aguirre Ormaechea
Independencia 1, Vitoria/Spanien

Gioßpfanna mit verschließbarem Pfannenausguß zur Verwendung bei einem Verfahren zur Herstellung bleihaltiger Stähle

Die Erfindung betrifft eine Gießpfanne mit verschließbarem Pfannenausguß zur Verwendung bei einem Verfahren zur Herstellung bleihaltiger Stähle durch Zusatz υοη Blei in fester oder flüssiger Form, wobei das Blei dem zwischen einem Ofen und der Gießpfanne fließenden Stahlstrahl beigegeben wird.

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Es sind schon Gießpfannen bekannt geworden (vgl. DT-AS 1 212 123), deren Boden einen Damm hat, so daß eine Vertiefung ausgebildet wird, in der sich vorzugsweise das schwerere Blei ansammelt. Diese bekannten Gießpfannenformen dienen jedoch dazu, bleihaltige Stähle dadurch herzustellen, daß absichtlich unter der leichteren Stahlschmelze eine schwerere BleischmelzB ausgebildet wird, so daß beim Ausströmen dar Schmelze aus der Gießpfanne jeweils eine bestimmte Bleimenge kontinuierlich mitgerissen wird, die dann den bleihaltigen Stahl ergibt.

Im Gegensatz dazu liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gießpfanne mit verschließbarem Pfannenausguß zur Verwandung bei einem Verfahren zur Herstellung bleihaltiger Stähle durch Zusatz von Blei in fester oder flüssiger Form vorzuschlagen, wobei das Blei dem zwischen einem Ofen und der Gießpfanne fließenden Stahlstrahl beigegeben wird, bei der Mittel vorgesehen sind, um überschüssiges Blei zurückzuhalten.

Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Abflußrinne oder der Einlauf in die Abflußrinne der Gießpfanne über die Ebene des Bodens der Gießpfanne hinausragt.

Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß sich das am Boden absetzende Blei durch den aus der Abflußrinne beim

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Vergießen austretenden Stahlstram mitgerissen wird, und zwar ganz im Gegensatz zur Wirkungsweise der eingangs dikutierten vorbekannten Gießpfanne, bei der das flüssige Blei absichtlich über den ausgebildeten Damm mitgerissen werden soll.

Das erwähnte Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, daß der Bleizusatz unter geregelten Temperaturbedingungen und Oxidationsgraden der Schmelze unabhängig von der Güteklasse und Zusammensetzung des Stahl derart erfolgt, daß sich im Stahl lösliches Bleioxid bildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt;

Fig. 1 schematisch in einem lotrechten Längsschnitt einen Ofen, eine Gießpfanne und eine Bleizusatzuorrichtung im Moment des Eingießens von Stahlschmelze und Bleizusatz in die Gießpfanne zur Erläuterung des Verfahrens, für das die Gießpfanne eingesetzt wird;

Fig. 2 in einem schematischen lotrechten Längsschnitt eine erste Ausführungsform des Bodenteils einer erfindungs gemäß zum Einsatz kommenden Gießpfanne;

Fig. 3 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 2 bei einer zweiten Ausführungsform der Gießpfanne.

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In diesen Figuren und mit gleicher Bedeutung ist'der Schmelzofen 1, der Stahlgießstrahl 2 vom Schmelzofen in die Gießpfanne 3 bezeichnet. Bei 4 ist der Eintritt des festen oder flüssigen Bleies in die Leitvorrichtung 5 für das Blei in den Gießstrahl, mit dem es sich in 6 vereinigt, dargestellt. Die Abflußrinne ist mit 7 bezeichnet, ujobei in Fig. 2 eine Lösung wiedergegeben ist, bei der der Boden 8 der Gießpfanne durch den Vorsprung 9 beim Austritt zur Abflußrinne erhöht ist, und in Fig. 3 ist die zweite Möglichkeit dargestellt, die darin besteht, die Abflußrinne 7 über den flachen Boden 8 der Gießpfanne zu erhöhen. Mit 10 wird der Öffnungs- und Verschlußstempel für die Gießpfanne bezeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, festes oder flüssiges Blei dem Stahlgießstrahl im Moment des Vergießens des Stahls aus dem Schmelzofen in die Gießpfanne unter geregelten Temperatur- und Oxidationsbedingungen des Bades zuzufügen'.

Das Stahlbad muß im Augenblick des Zusatzes einen genügend hohen Oxidationsgrad aufweisen, um die Bildung von Bleioxid zu ermöglichen, dessen Dampf im flüssigen Stahl löslich ist. Das gebildete Bleioxid hat einen niedrigen Siedepunkt und bewirkt ein Aufwallen des Stahlbades, das so mit dieser Verbindung gesättigt wird.

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Das vom Bleioxiddampf bei dessen Abziehen durch das Schmelzbad hindurch hervorgerufene Aufwallen bewirkt außer der Sättigung eine Verringerung des Gehalts an Sauerstoff, U/asserstoff und anderen im Stahl gelösten Gasen mit der indirekten Folge einer Qualitätserhöhung.

Der zur Bildung won Bleioxid erforderliche Oxidationsgrad tuird unabhängig von der Stahlzusammensetzung erreicht, wobei zu beachten ist, daß vor dem Bleizusatz kein Aluminium dem Bad hinzugefügt werden darf. Bei mit Aluminium beruhig- ^ ten Stählen wird dieser Bestandteil am Schluß dem Bad zugesetzt, was keinen Nachteil darstellt, da dieser Vorgang sich im üblichen Rahmen der Stahlherstellung hält.

Die Tabelle I zeigt die Löslichkeit des Bleioxids als Funktion der Badtemperatur, wie sie aus zahlreichen Versuchen hergeleitet wurde:

Tabelle I #

Badtemp.i.°C 1600 1610 1620 1630 1640 1650 1660

ⁿ °'⁰⁵ °'⁰⁸ °'¹² °'¹⁷ °'²⁰ °'²² °'²⁴

Die Löslichkeit des Bleies im Stahl ist unabhängig von der Stahlzusammensetzung und wird einzig durch die Temperatur bestimmt. Die Temperatur beim Vergießen in die Gießpfanne

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muß über 1600 Celsiusgraden liegen und ujird durch die aufzunehmenden Prozentsätze an Blei bestimmt, wie in Tabelle i angegeben ist.

Ujie aus der obigen Tabelle I zu entnehmen ist, wird, wenn die Badtemperatur unter 1700 ⁰C fällt, was in der Mehrzahl der Herstellungsprozesse eintritt, wenn der Stahl noch in der Gießpfanne bleibt, die Löslichkeit das Bleies im Stahl praktisch = Null. Unter diesen Bedingungen wird eine Ausfällung des Bleioxids in Form einer feinen und homogenen Dispersion bewirkt, deren Teilchen sich nicht durch Eigengewicht absetzen und nach der Erstarrung eine homogene Verteilung des Bleies ergeben. Der Rest des unlöslichen Bleis im Stahl bei Zusatztemperatur bildet verhältnismäßig große Tropfen, die sich in ihrer Gesamtheit durch ihr Eigengewicht in einem Zeitraum von nicht mehr als 5 Minuten am Boden der Gießpfanne absetzen. Nach dem Bleizusatz muß dann ein lYlindestzeitraum υοη 5 Minuten folgen, damit dieses Absetzen vor dem Abgießen in die Kokille vor sich gehen ka nn.

Die in fester oder flüssiger Form zuzusetzende Bleimenge muß theoretisch 40 % größer sein als diejenige, die vom Stahl aufgenommen werden soll.. Das Blei wird bei 4 in solcher Form zugesetzt, daß es mit dem oberen Teil des Gießstrahles 6 zusammenfällt, wie aus Fig. 1 hervorgeht.

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Die Fördermenge für die Austrittsöffnung des Bleis wird durch einige einfache Versuche in der Weise bestimmt, daß man das feste oder flüssige Blei auf den Gießstrahl praktisch während dessen ganzer Dauer fallen läßt. Jedoch erfordert das System keinen höheren Grad der Koordinierung bei diesem Vorgang, da, wie schon zuvor angegeben, bei zu hohem Bleizusatz der Überschuß nicht vom Bad aufgenommen wird, sondern sich am Boden der Gießpfanne absetzt.

Das Verfahren erfordert keine besonders ausgeführte Vorrichtungen. Es ist lediglich hervorzuheben, daß erfindungsgemäß die Abflußrinne 7 oder der Einlauf 9 in dieselbe so ausgebildet sein muß, daß sie bzw. er über die Ebene des Bodens 8 der Gießpfanne hinausragt, wodurch verhindert wird, daß das am Boden sich absetzende Blei durch den aus der Abflußrinne 7 beim Vergießen austretenden Stahlstrom mitgerissen wird.

Ungeachtet der obigen Angaben setzt sich doch immer wieder eine kleine [Klenge Blei direkt an der Oberfläche der Abflußrinne ab. Um dieses Blei zu entfernen, genügt es, etwas Stahl vor dem Abgießen in die Kokillen abzulassen.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ist anwendbar auf alle Güteklassen und Zusammensetzungen von Stählen und mit der üblichen Stahlherstellungstechnik

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vereinbar.

Das Verfahren ist bei allen gebräuchlichen Stahlfabrikationsanlagen anwendbar, wie Siemens-Dfen, Elektroofen, L.D.-Verfahren, Strangguß, Kokillenguß, Syphon- oder Direktguß usiu. .

Mit den eingeführten Verbesserungen werden Vorteile durch die homogene und feine Verteilung des Bleis sou/ohl im Kopf wie auch im Fuß der Massel erzielt. Ebenso treten keine Saigerungen an der Oberfläche noch innerhalb des Rohblockes (Massel) auf.

Infolgedessen erfordern "die nach diesem Verfahren hergestellten Rohblöcke kein Abschneiden der Spitzen besonders am Fuß, wie dies bei den nach herkömmlichen Verfahren hergestellten Rohblöcken vorkommt.

In dieser Hinsicht läßt die Erfahrung aus zahlreichen Gießvorgängen die Feststellung zu, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Leistung in derselben Größenordnung wie mit Stählen derselben Grundzusammensetzung, jedoch ohne Bleizusatz, erzielt werden kann.

Die Bleiteilchen bilden eine homogene und feine Dispersion, deren Korngröße immer weniger als ein Mikron beträgt.

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Die bisher mit dem neuen Verfahren durchgeführten Versuche ermöglichen die Feststellung, daß soiuohl das Ermüdungsuerhalten des Stahls wie auch die Querdehnungs- und Kontraktionsmerkmale nicht in meßbarer Form durch den Bleizusatz beeinflußt werden.

Patentanspruch

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Claims

Patentanspruch

Gießpfanne mit verschließbarem Pfannenausguß zur Ueriuendung bei einem Verfahren zur Herstellung bleihaltiger Stähle durch Zusatz von Blei in fester oder flüssiger Form, ujobei das Blei dem zwischen einem Ofen und der Gießpfanne fließenden .Stahlstrahl beigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußrinne (7) oder der Einlauf (9) in die Abflußrinne (7) über die Ebene des Bodens (8) der Gießpfanne (3) hinausragt.

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