DE2100471A1

DE2100471A1 - Device for introducing gas into hot metal located in a bottom pouring vessel

Info

Publication number: DE2100471A1
Application number: DE19712100471
Authority: DE
Inventors: Sigmund Leonard Chicago 111 Orehoski Michael Anthony Duquesne Pa Shapland James Thomas Pittsburgh Pa Andrzejak, (V St A )
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1970-01-12
Filing date: 1971-01-07
Publication date: 1971-07-22
Also published as: ES387145A1; FR2076057A1; NL7100259A; FR2076057B1; GB1349591A; US3684267A; BE761390A; ZA7118B; CA941129A

Description

Vorrichtung zur Einleitung von Gas in heißes in einem Bodenausgießgefäß befindliches Metall.Device for introducing gas into hot metal in a bottom pouring vessel.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zur Einleitung von Gas in heißes Metall, das sich in einem Gießgefäß mit Bodenausgußöffnung befindet.The invention relates to a device for introducing gas into hot metal which is in a casting vessel with a bottom pouring opening.

Beim Stranggießen von Stahl wird die Metallschmelze aus einer Gießpfanne in ein Zwisohengießgefäß vergossen, beispielsweise in eine Gießwanne oder einen Entgasungskessel, und diraufhin in eine Gießform. Das Zwischengießgefäß ist über der Düse gewöhnlich mit einer Grube versehen. Das Metali, das zuerst diese Grube oder Aussparung erreicht, hat bereits einen großen Teil seiner Wärme an die Auskleidung dee Gefäßes abgegeben. Dieses nahezu ruhende Metall setzt siohIn the continuous casting of steel, the molten metal is poured from a ladle into a twin casting vessel, for example into a tundish or degassing kettle, and then into a casting mold. The tundish is usually pit above the nozzle. That Metali that reaches this pit or recess first has already had a large part of its heat on the lining the vessel delivered. This almost stationary metal sets sioh

109830/1271109830/1271

Potentanwälte Dipl.-Ing. Martin licht Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrmannPotentanwälte Dipl.-Ing. Martin licht Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

in der Aussparung ab, verliert zusätzliche Wärme an seine Umgebung und beginnt sich zu verfestigen. Die Metallschmelze im Gefäß oberhalb der Aussparung ist nicht ausreichend überhitzt, um das verfestigte Metall erneut zu schmelzen. Das Öffnen der blockierten Aussparung erfordert die Verwendung einer Sauerstofflanze, eine Tatsache, die jedoch unerwünscht ist, weil sie die Qualität des Metalls beeinträchtigt und gewöhnlich die Düse und hitzebeständige Auskleidung in der unmittelbaren Nachbarschaft beschädigt. in the recess, loses additional heat to its surroundings and begins to solidify. The molten metal in the vessel above the recess is not sufficiently overheated to remelt the solidified metal. Opening the blocked recess requires use an oxygen lance, a fact which is undesirable because it affects the quality of the metal and usually damage the nozzle and refractory lining in the immediate vicinity.

Erfindungsgemäß wird deshalb zur Vermeidung dieses Nachteils eine Einrichtung vorgeschlagen, mit der das Metall in der Aussparung gerührt wenden kann, um seine Verfestigung zu verhindern.According to the invention, a device is therefore proposed to avoid this disadvantage, with which the metal can turn stirred in the recess to prevent its solidification.

Häufig werden Inertgase in geschmolzenes Metall eingeleitet, um verschiedene Behandlungen durchzuführen, beispielsweise die Schmelze umzurühren und die Metalltemperatur im ganzen GefäS auszugleichen. Außerdem ist bekannt, durch die Gefäßauskieidung hidurch Gas in die geschmolzene Metallmasse einzublasen (IT.S.A.Patentschrift 2 811 Gas um die Düse zu blasen (U.S.A.Patentschrift 3 253 307) und Gas durch die Stopfenstange zu blasen (U.S.A.Patentschrift 3 214 804), Ferner ist die Verwendung von Schiebern an Bodenausgußgefäßen bereits bekannt (U.S.A.Patentschrift 3 352 465).Inert gases are often introduced into molten metal to perform various treatments, for example, stirring the melt and equalizing the metal temperature throughout the vessel. It is also known through the vessel lining, gas into the molten one To blow metal mass (IT.S.A. Patent 2 811 gas around the nozzle (U.S.A. Patent 3 253 307) and Blowing gas through the stopper rod (U.S. Patent 3 214 804), the use of sliders is also on Bottom pouring vessels already known (U.S.A. patent 3 352 465).

Erfindungsgemäß wird nun eine Vorrichtung geschaffen, mit der Gas in das heiße Metall eingeleitet wird, das sich in einem Bodenausgußgefäß befindet. Diese Vorrichtung weist einen senkrechten Gaskanal auf, der sich in einem Schieber eines Verschlußmechanismus befindet, welcher das Abgießen des heißen Metalls durch eine im Baden des Gefäßes befindliche Düse steuert. Dieser Kftnal hat eine Austrittsöffnung, die soAccording to the invention, a device is now created with which gas is introduced into the hot metal that is in a base pouring vessel is located. This device has a vertical gas duct, which is located in a slide of a Closure mechanism is located, which allows the hot metal to be poured off by a bath located in the vessel Nozzle controls. This kftnal has an outlet that looks like this

IÖ983Ö/1271IÖ983Ö / 1271

beschaffen ist, daß in der DUsenschließstellung des Schiebers Gas durch die Düse gefördert wird; und er ist mit einer Eintrittsöffnung versehen, die an eine Gasquelle angeschlossen werden kann, welche unter einem Druck steht, durch den das heiße Metall in Bewegung gehalten oder aufgerührt werden kann.is designed that in the DUsenschließstellung the slide Gas is conveyed through the nozzle; and it is provided with an inlet opening which is connected to a gas source which is under a pressure by which the hot metal is kept in motion or stirred up can be.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing show:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Düse eines Bodenausgußgefäßes, das Bit einem Verschlußschieber der erfindungsgemäßen Art ausgestattet ist,Fig. 1 is a cross-sectional view of a nozzle of a bottom pouring vessel, the bit a slide gate of the invention Kind is equipped,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des Schiebers, wobei ein durchlässiger,hitzebeständiger Block im Gaskanal verwendet wird undFig. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the slide, wherein a permeable, heat-resistant Block is used in the gas duct and

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer weiteren Aus— führungsform eines Schiebers mit einer anderen Anordnung für den Gasanschluß.3 is a cross-sectional view of a further embodiment. management form of a slide with a different arrangement for the gas connection.

In Figur 1 ist ein Teil eines mit einer Bodenausgußöffnung versehenen Gießgefäßes 10 dargestellt, das mit einer hitzebeständigen Auskleidung 11 zur Aufnahme geschmolzenen Metalls ausgerastet ist. Die Bodenwand des Gefäßes hat eine Grube oder Aussparung 12 und eine Austrittsöffnung 13 und trägt eine Düse 14, die an der Unterseite befestigt ist und mit der Austrittsöffnung fluchtet. Ein Schieberverschlußkörper 15 ist unterhalb der Düse angebracht. Der SdoLeber kann in irgendeiner gewünschten Weise getragen und betätigt werden. Deshalb wird hier der Trag- und Betätigungsmechanismus nicht dargestellt. Der Schieber enthält einen massiven, hitzebe— ständigen Teil 16 mit ehern zentral angeordneten, senkrechtenIn Figure 1, a part of a pouring vessel 10 provided with a bottom is shown, which with a refractory liner 11 for receiving molten metal is disengaged. The bottom wall of the vessel has a Pit or recess 12 and an outlet opening 13 and carries a nozzle 14 which is attached to the underside and is aligned with the outlet opening. A slide valve closure body 15 is attached below the nozzle. The SdoLeber can worn and operated in any desired manner. Therefore, the support and actuation mechanism is not shown here. The slide contains a massive, heat-resistant permanent part 16 with brazen centrally arranged, vertical

109830/1271109830/1271

Gaskanal 17 und ist auf seinen Seiten und seinen Boden von einem Stahlmantel 18 abgedeckt. Ein Eiatrittsrohr 19 ist an den Gaskanal 17 angeschlossen und in ihm befestigt* Der Kanal 17 kann zur Aufnahme dieses Rohres mit Gewinde versehen sein. Eine Gasquelle, die unter eine« Druck steht, der das heiße Metall aufrühren kann, ist durch einen Nippel 20 an das Rohr 19 angeschlossen. Der Gaskanal 17 besitzt eine freie Austrittsöffnung.Gas channel 17 and is on its sides and bottom covered by a steel jacket 18. An egg entry tube 19 is connected to the gas duct 17 and fastened in it * The channel 17 can be provided with a thread to accommodate this tube. A gas source that is under a «pressure, which can stir up the hot metal is connected to the pipe 19 by a nipple 20. The gas channel 17 has a free outlet opening.

Wenn das Gießgefäß IO für die Aufnahme von geschmolzenem Metall vorbereitet wird, wird der Schieber 15 in die gezeigte Position gebracht, und der Gasstrom durch den Schieber hindurch und hinein in den Bereich der Düse des Gefäßes wird in Gang gesetzt. Daraufhin wird geschmolzenes Metall in das Gefäß eingegossen. Der in den Diisenbereich eintretende Gasstrom verhindert, daß Metall in die Öffnung 17 eintritt und verhindert weiter, daä sich Metall in der Aussparung 12, der Austrittsöffnung 13 oder der Düse14 verfestigt. Dies bewirkt der Gasstrom dadurch, daß er das Metall bewegt bzw. aufröhrt.When the casting vessel IO is being prepared to receive molten metal, the slide 15 is brought into the position shown and the gas flow through the slide and into the region of the nozzle of the vessel is started. Molten metal is then poured into the vessel. The gas flow entering the nozzle area prevents metal from entering opening 17 and further prevents metal from solidifying in recess 12, outlet opening 13 or nozzle 14. The gas flow does this in that it moves or roars the metal.

In den Figuren 2 und 3 ist eine Austrittsöffnung gezeigt, die von einem durchlässigen, hitzebeständigen Block 25 gebildet wird, der eine GasUbertragungsflache aufweist, die wesentlich größer ist als die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung oder des Rohres 19» In beiden Ausführungsformen ist der senkrechte Gaskanal mit einer Kammer 27 versehen, die die Bodenfläche des Blockes freilegt und die Eintrittsöffnung für das Gas aufweist.In Figures 2 and 3, an outlet opening is shown, which is formed by a permeable, heat-resistant block 25, which has a gas transfer surface that is significantly larger than the cross-sectional area of the inlet opening or the pipe 19. In both embodiments, the vertical gas channel is with a Chamber 27 is provided, which exposes the bottom surface of the block and has the inlet opening for the gas.

In Figur 2 wird die Kammer 27 von einer ringförmigen Stahlhülle 26 gebildet, die einen sich nach unten erstreckenden, die Eintrittsöffnung bildenden Teil des Stahlmantels 18 bildet der den hitzebeständigen Körper 16 einhüllt.In Figure 2, the chamber 27 of an annular Steel shell 26 is formed, which forms a downwardly extending part of the steel jacket 18 which forms the inlet opening which envelops the heat-resistant body 16.

109 830/1271109 830/1271

Die in Figur 3 gezeigte Kammer 27 wird von einem Bohr 28 gebildet, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß die Bodenfläche des Blockes 25 dem durch eine Eintrittsöffnung 19a eingeleiteten Gas ausgesetzt wird. Diese Eintrittsöffnung ±9a ist horizontal in dem Schieber angeordnet und beliefert die Kammer mehr durch die Seite des Schiebers als durch seinen Boden mit Gas. In den Fällen, in denen zwischen der Gießdüse und einer Gießform unterhalb der Düse nur ein beschränkter Kaum zur Verfügung steht, bietet dieser Schiebertyp einen entscheidenden Vorteil.The chamber 27 shown in Figure 3 is of a Bohr 28 is formed, the diameter of which is selected so that the bottom surface of the block 25 is exposed to the gas introduced through an inlet opening 19a. This inlet opening ± 9a is placed horizontally in the slide and supplies the chamber more through the side of the slide than through its bottom with gas. In those cases where between the pouring nozzle and a mold below the Only a limited number of nozzle is available, this type of slide offers a decisive advantage.

In beiden Ausführungsformen ist der Block 25 vorzugsweise ein kegelstumpfförmiger Körper mit einer Querschnitts— fläche passender geometrischer Form, die sbh nach oben zu verjüngt. Da der hitzebeständige Körper 16 dicht ist und eine nur geringe Durchlässigkeit aufweist^ hat die Abschrägung des durchlässigen Blockes 25 die Wirkung einer Fülltülle die das eingeleitete Gas gleichmässiger über die Querschnittsfläche der Düse verteilt. In both embodiments, block 25 is preferred a frustoconical body with a cross-section— surface of matching geometric shape, the sbh tapers upwards. Since the heat-resistant body 16 is tight and has only a low permeability ^ the bevel of the permeable block 25 has the effect of a filling spout which distributes the introduced gas more evenly over the cross-sectional area of the nozzle.

Die hier beschriebenen, neuartigen Schieber arbeiten in derselben Weise wie ein regulärer Versohlußschieber, wenn sie den Fluß des ausströmenden geschmolzenen Metalls stoppen, erfüllen jedoch die zusätzliche Aufgabe des Rührens oder Bewegens der Metallschmelze im Bereich der Düse, wodurch eine Verfestigung des Metalls in diesem Bereich vor Beginn des Abgusses verhindert wird. Sowohl der Schieber in der in Figur 2 gezeigten AusfUhrungsform als auch derjenige der Ausführungsform von Figur 3 weisen die zusätzliche Eigenschaft auf, daß sie wie ein regulärer Verschlußschieber arbeiten, und zwar unabhängig davon, ob der Gasstrom eingesetzt hat. Wenn der durchlässige oder permeable Block sich verstopft, oder wenn geschmolzenes Metall in ihn eindringt, kann der Schieber leicht durch einen neuen Sohieber ersetzt werden.The novel sliders described here work in the same way as a regular Versohlußschieber, if they stop the flow of molten metal flowing out, but do the additional job of stirring or Moving the molten metal in the area of the nozzle, whereby solidification of the metal in this area is prevented before casting begins. Both the slider in the in Figure 2 shown embodiment as well as that of Embodiment of Figure 3 have the additional property on that they work like a regular gate valve, regardless of whether the gas flow has started. If the permeable or permeable block clogs or if molten metal enters it, the The slide can easily be replaced by a new slide.

109830/1271109830/1271

Claims

1. Device for introducing gas into hot metal, which is located in a bottom pouring vessel, characterized by a vertical gas channel (17) within a slide (15) of a closure mechanism for controlling the pouring of the hot metal through a in the bottom of the pouring vessel (10) located nozzle (14), wherein the channel (17) has an outlet opening which can send gas through the nozzle (14) in the nozzle closed position of the slide (15), and wherein the channel (17) is further provided with an inlet opening , which can be connected to a gas source, the pressure of which can stir the hot metal.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet opening of the channel (17) has none Has obstacles.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the outlet opening is provided with a permeable, heat-resistant block (25) which has a gas transfer surface has, which is much larger than the cross-sectional area of the inlet opening that the vertical Gas channel (17) is provided with a chamber (27) which exposes the bottom surface of the block (25) and is provided with the inlet opening.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the inlet opening is a horizontally arranged Has tube (19a) which leads to the chamber (27).

109830/127 1