DE2119664B2 - Verfahren zum Abtrennen von Al tief 2 O tief 3 -Einschlüssen beim Stranggießen von Stahl im Zwischengefäß - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von Einschlüssen beim Stranggießen von Stahl im Zwischengefäß, dem die Stahlschmelze durch einen Gießtrichter von oben zugeführt und aus dem sie in Stranggießkokillen austritt.

Es sind bereits Verfahren zum Abtrennen von Einschlüssen zum Stranggießen von Stahl bekannt. Diese bekannten Verfahren werden, soweit nicht besondere Hilfsmittel (Spülgase) verwendet werden, in der Kokille durchgeführt. Dieser \Veg erschien deshalb als der einzig gangbare, weil sich die AkOvEinscHüsse bevorzugt an der Erstarrungsfront absetzen, so daß man durch besondere Ausbildung der öffnungen ii„ den Tauchausgüssen ein Anströmen dieser Bereiche bewirken kann, um die an der Erstarrungszone sich agglomerierenden AbCb-Einschlüsse abzuspülen und in die Schlackenschicht zu überführen, welche eine zu diesem Zweck geeignete Zusammensetzung der Schlacke aufweisen muß.

Diese bekannten Verfahren arbeiten unter gewissen Bedingungen durchaus befriedigend, weisen aber den Nachteil auf, daß sie einerseits sehr umfangreiche und sorgfältige Vorkehrungen erfordern, die je nach den Abmessungen der Kokille geändert werden müssen und insbesondere bei dünnen und sehr breiten Gießabmessungen (Breitbrammenkokillen) zu gewissen Schwierigkeiten führen, die nur mit großem Aufwand vermieden werden können.

Ein weiterer Nachteil der Abscheidung von AkCb-Partikeln in der Kokille besteht darin, daß die zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Tauchausgüsse zu Betriebsstörungen neigen, die sich insbesondere beim Sequenzguß bemerkbar machen. Da es erforderlich ist, die Tauchausgüsse auf der Unterseite mit einem Boden abzuschließen und außerdem die Öffnungen des Tauchausgusses, die oberhalb des Abschlußbodens liegen, zur Erzielung einer genügenden Konvergenz des austretenden Stahles relativ klein zu halten, ergibt sich hierdurch eine gewisse Beschränkung der Gießgeschwindigkeit und des angestrebten hohen Strömungsimpulses durch Anlagerung von Tonerde an den Bohrungen. Man ist daher zur Erzielung einer einwandfreien Oberfläche der Bramme in der Regel gezwungen, mit einem Tauchausguß zu arbeiten, dessen Öffnungen sich relativ schnell zusetzen können, weil sich *5 auf dem Boden des Tauchausgusses AhQj-Partikel ablagern und der in den Tauchausguß einströmende Stahl infolge der begrenzten Festigkeit des Tauchausgusses keine so hohe kinetische Energie haben darf, daß er diese Ansammlungen bereits im Entstehungsstadium beseitigen kann. Aus diesem Grunde würde auch die Verwendung mehrerer Tauchausgüsse keine Lösung des Problems der Unterbrechung des Stranggußvorganges beim Sequenzgießen lösen.

Es sind auch bereits Durchlaufbehälter für die kontinuierliche Behandlung einer Metallschmelze bekannt, die mit einer Verteilerrinne für das Gießen von uluminiumberuhigten Stählen vergleichbar sind. Bei diesen Durchlaufbehältern (DT-AS I 900 191) ist es schon bekannt, eine oder mehrere Zwischenwände vorzusehen, die den Durchlaufbehälter in eine Mehrzahl von Abteilen aufteilt. Die Zwischenwände weisen in Bodennähe öffnungen auf, durch weiche die Schmelze von einem Abteil in das benachbarte Abteil einströmt. Im Boden einzelner oder mehrerer Abteile sind poröse Einsätze vorgesehen, durch die ein inertes Gas einfuhr; wird. welches einerseits zum Entgasen der Schmelze dient und andererseits das Aufschwemmen von an den Gas blasen sich anlagernden Verunreinigungen bewirki, die sich in der Schmelze bilden und die anschließend in eine Flußmittelschicht überfuhrt werden. Diese bekannte Vorrichtung ist in erster Linie für ein Durchlaufent gasen einer Metallschmelze — insbesondere einer .Aluminiumschmelze — gelacht. Hierbei findet ein Aufschwemmen von Verunreinigungen, die sich in der Schmelze gebildet haben, gewissermaßen als Nebenwirkung statt. Die Auslegung des Verfahrens nur fur das Aufschwemmen von Einschlüssen würde einen 7.11 großen Aufwand in Fällen bedeuten, in denen aluminiumberuhigte Masscnstähle zu reinigen wären. Außerdem wurde die Reinigung unvollkommen sein, weil sich ein großer Teil der AhChhaltigen Verunreinigungen nicht bereits in der Metallschmelze agglomeriert oder an Spülgasblasen absetzt, sondern erst bei Strömungsvorgängen der Metallschmelze an der Grenzfläche zur Schlacke oder an Erstarrungsstellen ues Stahles eine Abscheidung stattfindet. Der für die Abscheidung von AhOj-Verunreinigungen erforderliche Impuls gegen die Grenzfläche Schlacke/Bad läßt sich ohnehin mit einem derartigen Flotationsverfahren nicht erzielen, so daß diese Maßnahme auch für die Abscheidung von AbOj-Verunreinigungen untauglich wäre.

Es ist auch bekannt, Zwischenbehälter in Form sogenannter Gießeinläufe zu verwenden. Der Zweck dieser Gießeinläufe besteht darin, Schlacken und andere Verunreinigungen am Eindriiigen in einen am Boden des Behälters vorgesehenen Auslaufs zu hindern. Zu diesem Zweck wird der Behälter oder Gießeinlauf in mehrere Abteile getrennt, die durch enge öffnungen miteinander verbunden und mit Einsatzkörpern versehen sind. Das flüssige Metall wird zunächst in einen breiten Eingießraum des Zwischenbehälters eingegossen, wobei sich die Verunreinigungen und Schlacken auf der Oberfläche des Eingießraumes sammeln. Das im Eingießraum befindliche flüssige Metall gelangt unter einer Trennwand in einen anderen Raum, ohne daß die im Eingießraum befindliche Schlacke infolge des Vorhandenseins der Trennwand in den benachbarten Raum gelangen kann, welcher sich über dem Auslauf befindet. Eventuelle Verunreinigungen des flüssigen Metalls, dessen Abscheidung im Eingießraum stattfinden soll, sollen dann auf der Oberfläche des Metallbades im benachbarten Raum abgeschieden werden, und zwar nur in dem Bereich des Abteils, welches sich außerhalb eines Schwimmers befindet, der den größten Teil der Oberfläche des anderen Abteils einnimmt. Im wesentlichen

handelt es sich bei dieser bekannten Vorrichtung um finen Überlauf, durch den nur das auf der Schmelze fceim Einlauf schwimmende Gekrätz und Verunreinigungen davon abgehalten werden sollen, überhaupt jum Überlauf zu gelangen. In der Schmelze befindliche Verunreinigungen in kleinen Partikeln können durch fliese bekannte Zwangsführung nicht zur Abscheidung gebracht werden, noch hat sich diese bekannte Vorrichtung diese Aufgabe gestellt.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Abtrennen von Einschlüssen beim Stranggießen von Stahl im Zwischengefäß ohne Verwendung von Spülgasen oder anderen komplizierten Vorkehrungen sicher und reproduzierbar zu ermöglichen.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe dadurch gelöst v/erden kann, daß die tenkrecht von oben zugeführte Schmelze am Boden des Zwischengefäßes umgelenkt und schräg aufwärts gegen die das Bad bedeckende AbOj aufnehmende Schlackenschicht gerichtet wird.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens tritt der Stahl zunächst horizontal durch Öffnungen im Gießtrichter in die Verteilerrinne ein. um inschließend schräg aufwärts gegen die das Bad bedekkende Schlackenschicht gelenkt zu werden.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß der größte Teil der AbOj-Verunreinigungen bereits in der Verteilerrinne beseitigt wird. Vermutlich geht dies darauf lurück, daß der gesamte aus dem Gießtrichter als Vorraum in die Verteilerrinne austretende Strahl gezielt gegen die Schlackenschicht gerichtet wird, so daß der tinströmende stark verunreinigte Stahl sofort nach dem Einströmen mit der reinigenden Schlackenschicht in intensive Wechselwirkung tritt, was die Abscheidung der AhCh-Partikel begünstigt, obwohl im Gegensatz tür Kokillenreinigung keine Erstarrungszone da ist, an der sich die AhCh-Partikel bevorzugt absetzen und von der Schlacke aufgenommen werden. In betrieblicher Hinsicht ergibt sich der erhebliche Vorteil, daß der Cießtrichter direkt auf den Boden der Verteilerrinne aufgesetzt werden kann und hierdurch das Einfließen des Stahles in den Gießtrichter mit einer so großen Energie erfolgen kann, daß sich keine Aluminiumpartikel auf dem Boden und in den öffnungen des Gießtrichters festsetzen können, ganz abgesehen davon, daß der aus dem Gießtrichter austretende Strahl durch größere öffnungen hindurchgeführt werden kann, weil es nicht so sehr auf die Konvergenz des Stahlflusses ankommt wie bei der Reinigung des Stahles in der Kokille.

ίο Gegenüber der bekannten Reinigung des aluminiumberuhigten Stahles in der Kokille ergibt das erfindungsgemäße Verfahren kein erhöhtes Bruchrisiko des feuerfesten Materials auch bei hohem Strömungsimpuls. Endlich erlaubt die Vorreinigung des Stahles im Verteilergefäß den Sequenzguß aluminiumberuhigter Stähle von vielen aufeinanderfolgenden Schmelzen.

In der Zeichnung ist ein Ausfühvungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausführungsform, vielmehr sind im Rah men der Erfindung weitere Abwg-.ilungen möglich. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäß ausgebildete Verteilerrinne im Schnitt und

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II der F i g. 1.

Der Stahl fließt in Richtung des Pfeiles 1 in den Gießtrichter 2 und von dort durch die horizontal gerichteten Bohrungen 3, 3' in die Verteilerrinne 4. Letztere enthält den flüssigen Stahl 5 und die darauf schwimmende Schlacke 6. In dem Boden 8 der Verteilerrinne 4 sind mehrere Querstege 7 angebracht, die eine turbulente Strömung des flüssigen Stahles bewirken. Die den Tauchrohren 9 bzw. 10 am nächsten gelegenen Querstege 7 besitzen eine Schrägung, die eine schräg aufwärts gerichtete Strömung des Stahles verur-Sachen. Es ist im allgemeinen ausreichend, wenn die Tauchröhre 9 die in F i g. 1 links dargestellte Ausbildung besitzen. Um aber in besonderen Fällen ein übriges zu tun, kann man das Tauchrohr 10 so ausbilden, wie es in F i g. I rechts dargestellt ist, nämlich mit geschlossenem Boden und seitlichen Ausflußöffnungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen von Einschlüssen beim Stranggießen von Stahl im Zwischengefäß, dem die Stahlschmelze durch einen Gießtrichter von oben zugeführt und aus dem sie in Stranggießkokillen austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht von oben zugeführte Schmelze am Boden des Zwischengefäßes umgelenkt und schräg aufwärts gegen die Schlackenschicht gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus dem Gießtrichter austretenden Stahl zunächst eine horizontale turbulente Strömung erteilt wird.