DE2250048A1

DE2250048A1 - Feuerfestes giessrohr zum stranggiessen schmelzfluessiger metalle

Info

Publication number: DE2250048A1
Application number: DE19722250048
Authority: DE
Inventors: Edgar Dr Hagenburger; Rudolf Dipl Ing Dr Mon Rinesch
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1973-05-03
Also published as: GB1414522A; LU66317A1; DE2250048C3; BE790371A; IT968859B; AT310970B; FR2156751A1; DE2250048B2; FR2156751B1

Description

PafentanwoEf

Karl A. B rose

Dipl. hg.

E)-8023 ΜΰπJic-ri - Puihdt
^v 8023 Pullach, den 12rQk.tober 1972

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft Linz (Österreich)

und

Dr« Edgar Hagenburger in Hettenleidelheim/Pfalz ( Deut S¹CIiIaHd )

Feuerfestes Gießrohr zum Stranggießen schmelsflüssiger

Metalle

Die Erfindung betrifft ein feuerfestes Gießrohr zum Stranggießen schmelzflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einem geschlossenen Boden und seitwärts führenden Kanälen zum Umlenken des Metalles,

Solche Gießrohre werden insbesondere· beim Ctrang— gießen von Brammen verwendet* Sie dienen dazu, unterhalb des GieSapiegels in der Kokille eine gerichtete Strömung zu erzeugen, damit nichtmetallische Einschlüsse und Desoxydationsprodukte an die Oberfläche des Stahls gespült werden, wo sie mit dem Gießpulver auf der Stahloberfläche in Berührung kommen und von diesem aufgenommen werden. Je nach Neigung der Achse der Austrittsöffnungen können verschiedene Strömungsrichtungen herbeigeführt werden, wie dies beispielsweise in "Concast-ITews¹¹, VoI 7_r 2/1968, Seite 5/6, oder in "STAL'^r (deutsche Aus-

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gäbe) 1967, Heft 2, Gelte 139/l4l, sowie In de» USA-Patentschriften Hr, 3 SI? 726 und IJr. J 37I 70% beschrieben ist.

Die bekannten Gießrohre haben den ffaohiteil, daß die Führung bzw. Regelung der Metallströmung in der Kokille nicht zufriedenstellend ist und unterschiedlichen Strangdimensionen nicht angepaßt werden kann· Bei Brammen großer Breite gelangt das flüssige Metall oft nicht bis zu den Seitenwänden der Kokille bzw, bis an die Oberfläche des Gießspiegels, so daß die Abscheidung nichtmetallischer Einschlüsse aus dein Metall nicht gewährleistet ist. Infolge der Erosion durch das flüssige Metall werden auch die Konturen der Austrittsiffnungen im Laufe des Gießens stark verändert, woduroh sich die Bedingungen für die Ausbildung einer gewünschten gerichteten Strömung weiter verschlechtern»

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Ilachtelle und Schwierigkeiten; sie stellt sich die Aufgabe, ein aus einfachen Bauelementen und austauschbaren Verschleißtellen bestehendes Gießrohr zu schaffen, wobei die einzelnen Elemente in ihrer Form und in ihrer Materialbeschaffenheit freizügig variiert werden können, so daß unterschiedlichen Beanspruchungen Rechnung getragen werden kann und eine Anpassung an bei unterschiedlichen Kokillenquerschnitten sich ändernden Strömungsbedingungen des Stahle in der Kokille möglich ist.

Die Erfindung besteht bei einem feuerfesten Gießrohr der eingangs bezeichneten Art darin, daß die seitwärts führenden Kanäle von gesonderten Rohrstücken gebildet sind, die in seitliche Öffnungen des Gießrohres

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einsetzbar sind. Die Rohrstücke können eingepreßt oder eingeschraubt werden. Vorzugsweise werden zylindrische Rohre verwendet, die eine zylindrische oder trichterförmige Bohrung aufweisen.

Um die Strömungsrichtung des in die Kokille ausfließenden Metalls zu beeinflussen, d.h. um eine Abweichung der Strömungsrichtung von der Längsachse der Rohre zu erreichen, sind vorzugsweise die Austritts öffnungen der Rohrstücke schräg abgeschnitten.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Rohrstücke aus einen erosionsbeständigen Material, vorzugsweise aus einem durch Sintern hergestellten met al Iker ami sch.en Werkstoff mit ^tO bis 80 VoI.-^ metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd. ,Anstelle solcher metallkeramischer Rohrstücke können auch Korundrohre verwendet werden, die durch isostatisches Pressen hergestellt werden können.

Üblicherweise haben Gießrohre eine Gesamtlänge von etwa 700 mm und einen Außendurchmesser von ca. 100 mm, wobei die Wandstärke ca. 15 min beträgt« Solche verhältnismäßig dünnen langen Rohre sind schwer herstellbar; es ist daher vorteilhaft, wenn das Gießrohr aus einem oberen Teil und dem die seitlich eingesetzten Rohre tragenden unteren Teil besteht, wobei die Länge der beiden Teile so dimensioniert ist, daß in Betriebszustand die Trennebene knapp oberhalb des Gießspiegels in der Kokille zu liegen kommt. Auf diese Weise beträgt die LängserStreckung des Gießrohrunterteiles nur etwa 1/3 der Gesamtlänge, und die Herstellung dieses Teiles wird vereinfacht.

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Um die Haltbarkeit zu verbessern und das Pressen zu erleichtern, kann die Wandstärke des Gießrohrunterteiles gegen den Boden allmählich zunehmen.

Nach einer bevorzugten Auoführungsform der Erfindung wird ein Gießrohr zurr. Stranggießen Schmelzflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einen geschlossenen Boden und seitwärts führenden Kanälen zum Umlenken des Metalles vorgesehen, welches aus einem rohrförmigen Teil und einen an den rohrförmigen Teil durch eine Schraub- und Kupplungsverbindung ansetzbaren Gießkopf mit geschlossenem 3oden besteht, welcher Gießkopf aus einem erosionsbeständigeren Material als der obere Teil besteht und knapp oberhalb des Bodens Öffnungen aufweist, in die Rohrstücke in radialer Richtung einsetzbar sind.

Besondere Vorteile hinsichtlich der Variierung der Gestaltung und Materialbeschaffenheit von Gießrohren gemäß der Erfindung bietet ein Satz von vorgefertigten Bauteilen zur Zusammenstellung von Gießrohren, bei den in die gleichen Durchmesser aufweisenden seitlichen Öffnungen des Gießkopfes Rohre verschiedener Länge wahlweise einsetzbar sind.

Die Erfindung wird in der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Pig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch ein in Gießstellung befindliches Gießrohr; Fig. 2 eine Seitenansicht des Gießrohres im Bereich der Trennebene zwischen Oberteil und Unterteil, in vergrößerten Maßstab. Die Fig. 3 bis 6 zeigen Horizontalschnitte durch Gießrohre verschiedener Gestaltung.

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ftAD

Iß Fig. 1 ist rait 1 der Boden des Zwischengefäßes einer Gtranggießanlage bezeichnet, in den ein Gießrohr eingesetzt ist. Das Gießrohr besteht aus dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3, die beispielsweise durch, zwei in Ausnehmungen einsetzbare Supplungs— stücke k_t deren Form aus Fig. 2 ersichtlich, ist, verbunden sind. Die Fugen zwischen den Teilen 2 und 3 und den Kupplungsstücken 4 sind durch eine feuerfeste Dichtmasse 5 abgedichtet. Der GieÖrohrunterteil 3» dessen Wandstärke gegen den Boden 17 hin allmählich zunimmt, kann in einfacher Weise durch Pressen einer feuerfesten Masse hergestellt werden. Oberhalb des Bodens 17 des Gießrohres sind Bohrungen 6 vorgesehen, und zwar Je nach Kokillenformat eine kleinere oder größere Zahl von Bohrungen, die über den Umfang des Gießrohres verteilt angeordnet sind. Die Achsen lh der Bohrungen können entweder horizontal verlaufen oder sie können nach, oben oder unten geneigt sein. In die Bohrungen 6 sind Rohrstüeke 7 eingesetzt, die aus gegen die Erosion des flüssigen Metalles widerstandsfähigem Material bestehen. Besonders vorteilhaft für diesen Zweck sind metallkeramische Werkstoffe, z.B. ein Material aus 60 Vol,-$ Molybdän, Rest Zirkonoxyd. Ein solches Material ist bis I7OO⁰ C beständig, widerstandsfähig gegen flüssigen Stah.1; es besitzt auch eine gute Teinperaturwech.selbeständigkeit und eine hohe Warmfestigkeit. Bs ist spanabhebend bearbeitbar, so daß die Einpassung von daraus hergestellten Rohrstücken in die Öffnungen 6 keine Schwierigkeiten macht.

Die Austrittsöffnungen 8 und 8' der Rohrstücke 7,7' sind vorteilhaft schräg abgeschnitten, wodurch die Strönrungsrichtung beeinflußbar ist. Durch eine Ab-

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schrägung nach oben wird, wie im linken Teil der Pig. I dargestellt, die Strömung in Richtung des Pfeiles 9 nach oben zu gegen den Gießspiegel 10 des Metalles 11 gerichtet, wodurch die Ausscheidung nichtmetallischer Einschlüsse, z.B. von Tonerdeteilchen, in die Gießpulverschicht 12, begünstigt wird. Durch eine Abschrägung des Rohrstückes 7» nach unten wird, wie in rechten Teil der Pig. 1 dargestellt, die Strömung in Richtung des Pfeiles 16 nach außen und unten gerichtet, was für besondere Zwecke, z.B. für die Beeinflussung der Erstarrung, erwünscht sein kann.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß aus mehreren Teilen bestehenden Gioßrohre liegt darin, daß bei gleichbleibender Form des Gießkopfes (Unterteil 3) verschieden lange Rohrstücke in die Bohrungen einsetzbar sind, so daß eine Anpassung an verschiedene Kokillenformate möglich ist, ohne daß die Presse, in der der Gießkopf 3 hergestellt wird, umgestellt zu werden braucht.

Beim Gießen quadratischer Strangquerschnitte ist es zweckmäßig, relativ kurze Rohrstücke mit nahezu horizontalen Austrittsöffnungen vorzusehen, so daß der aus dem Zwischengefäß zufließende Metallstrom um nahezu 100° umgelenkt und direkt gegen den Gießspiegel gerichtet wird. Beim Gießen breiter Branmen werden hingegen verhältnismäßig lange Rphrstücke vorgesehen, die gegen die Schmalseite der Kokille gerichtet sind, während auf der Breitseite kurze Rohre verwendet werden. Man kann also an ein und demselben Gießkopf verschieden lange Rohrstücke verwenden, wobei nicht nur die Neigung ihrer Längsachsen zur Horizontalen verschieden sein kann, sondern auch die Abschrägung der Austrittsöffnungen zu

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den Längsachsen.

In den Fig. 3-6 sind solche verschiedene Gestaltungen erfindungsgemäßer Gießrohre dargestellt« Das Gießroirr nach. Fig. 3, welches in die Brainmenkokille eingesetzt ist, weist zwei längere Rohrstücke 7 auf, die zu den Schmalseiten 15 der Kokille gerichtet sind und zwei kürzere Rührstücke 7"» die gegen die Breitseite 13 der Kokille gerichtet sind. Die Rohrstücke 7 und 7" sind bei einer Ausführungsform bei Fig. 3 nach oben abgeschrägt, d.h. die Strömung soll nach oben gerichtet sein.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 sind längere Rohrstücke 7 gegen die Schmalseiten 15 und je zwei kürzere Rohrstücke 7"' unter einem Uinkel gegen die Breitseiten 13 der Kokille gerichtet,

Fig. 5 ist eine Kombination der Anordnung nach Fig. 3 und nach Fig. h; in das Gießrohr sind drei verschieden lange Rohrstücke 7, 7"» und 7"' eingesetzt, um eine möglichst gleichmäßige Strömung des Stahls in der Kokille zu erreichen.

Das Gießrohr nach Fig. 6 ist für die Herstellung von Knüppeln bestimmt, wird also in Kokillen mit etwa quadratischem Umfang eingesetzt. Die vier gleich langen Rohrstücke 7 sind diagonal gegen die Ecken der Kokille gerichtet und nach oben abgeschrägt. Da die einzelnen Bauteile des erfindungsgemäßen Gießrohres leicht herstellbar sind, kann auch die Materialqualität freizügig variiert werden. Für den innen^mit flüssigem Metall und außen mit Luft in Berührung befindlichen Gießrohrober* teil kann man einen chemisch anders zusammengesetzten und billigeren Werkstoff verwenden als für den Unterteil, der innen und außen von flüssigem Metall beaufschlagt wird.

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Claims

Patentansprüche s

1» Feuerfestes Gießrohr zum Stranggießen schnelzflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einem geschlossenen Boden und seitwärts führenden Kanälen zum Umlenken des Metalles, dadurch gekennzeichnet, daß die seitwärts führenden Kanäle von gesonderten Rohrstüoken (7, 7' .,.) gebildet sind, die in seitliche Öffnungen (6) des Gießrohres einsetzbar sind.
2. Gießrohr nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (8, 8¹) der Rohrstticke (7, 7¹ ···) schräg abgeschnitten sind.
3. Gießrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (7, 7' ···) aus einem erosionsbeständigen Material, vorzugsweise aus einem durch Sintern hergestellten metallkeramischen Werkstoff mit ho bis 80 Vol.-# metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd, bestehen.
k. Gießrohr nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr aus einem oberen Teil (2) und dem die seitlich eingesetzten Rohre tragenden unteren Teil (3) besteht, wobei die Länge der beiden Teile so dimensioniert ist, daß im Betriebszustand die Trennebene knapp oberhalb des Gießspiegels in der Kokille zu liegen kommt.
5, Gießrohr nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Gießrohrunterteiles (3) gegen den Boden (17) allmählich zunimmt.

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6. Gießrohr zum Stranggießen schmelsflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einem geschlossenen Boden und seitwärts führenden Kanälen zum Umlenken des Metalles, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem rohrförmigen Teil (2) und einem an den rohrförmigen Teil (2) durch eine Schraub- und Kupplungsverbindung (h) ansetzbare!! G-ießkopf (3) talt geschlossenem Boden (17) besteht, welcher Gießkopf (3) aus einem erosionsbeständigeren Material als der Teil (2) besteht und knapp oberhalb des Bodens (17) Öffnungen (6) aufweist, in die Rohrstücke (7,7« ..») in radialer Richtung einsetzbar sind*

7» Satz von vorgefertigten Bauteilen zur Zusammen-' stellung von Gießrohren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die gleichen Durchmesser aufweisenden seitlichen Öffnungen (6) des Gießkopfes (3) Rohre (7, 7', »..) verschiedener Länge wahlweise einsetzbar sind·

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