DE2304943B2 - TauchausguB zum Stranggießen von Stahl - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Tauchausguß zum Stranggießen von Stahl, der einen Boden und seitwärts führende Kanäle aufweist.

Tauchausgüsse dieser Art, z. B. nach US-PS 35 78 064, werden insbesondere beim Stranggießen von Brammen verwendet und dienen dazu, innerhalb des Gießspiegels in der Kokille eine gerichtete Strömung zu erzeugen, durch die nichtmetallische Einschlüsse und Desoxydationsprodukte an die Oberfläche des Stahls gespült werden und von der Gießpulver- oder Schlakkenschicht aufgenommen werden.

Derartige Tauchausgüsse unterliegen im Betrieb sehr schweren Beanspruchungen; einerseits werden sie durch den auf ihren Boden wirkenden ferrostatischen und dynamischen Druck des Gießstrahles belastet und dadurch stark auf Zug beansprucht. Andererseits unterliegt der Tauchausguß, der aus herstellungstechnischen Gründen aus einem einheitlichen feuerfesten Material bestehen muß, in verschiedenen Bereichen unterschiedliehen chemischen Beanspruchungen durch die Schmelze, die Schlackenschicht und die Atmosphäre. Insbesondere an der Grenze zwischen Schlacke und Atmosphäre wird das Material durch den gleichzeitigen bzw. abwechselnden Angriff dieser beiden Medien bei hohen Temperaturen besonders stark angegriffen. Es tritt deshalb nicht selten der Fall auf, daß der Tauchausguß, und zwar gerade in dem obengenannten Bereich, abreißt. Die Folge ist ein tiefes Eindringen des Stahlstrahles in den flüssigen Teil des erstarrenden Stranges, was sehr nachteilig ist; es kann dann zu Strangdurchbrüchen unterhalb der Stranggießkokille und zu Beschädigungen der Gießmaschine kommen. Die Gefahr des Abreißens des Tauchausgusses steigt mit wachsender Belastung bei hohen Gießleistungen, und insbesondere bei Gießleistungen von 1,5 t/min nimmt die Haltbarkeit derartiger Tauchausgüsse stark ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tauchausguß der genannten Art zu schaffen, der eine wesentlich größere Haltbarkeit aufweist und auch bei sehr hohen Gießleislungen, insbesondere Gießleistungen über 1,5 t Stahl/min, zuverlässig verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens ein den Innenraum des Tauchausgusses 4 unterteilender, mit dessen Wandung 18 zusammenhängender Steg 17 vorgesehen ist, welcher vom Boden 14 des Tauchausgusses bis zu einer Stelle oberhalb der vorgesehenen Eintauchtiefe reicht.

Dieser im Innern liegende und deshalb dem korrodierenden Einfluß von Schlacke und Atmosphäre entzogene Steg überbrückt den durch diesen Angriff besonders gefährdeten Bereich in Höhe der Schlackenschicht und nimmt einen erheblichen Teil der durch den Druck des Gießstrahls erzeugten Zugbelastung auf, und zwar auch dann noch, wenn dessen Außenwandung, die wegen der engen Platzverhältnisse in einer Stranggießkokille nicht sehr dick gewählt werden kann, durch den chemischen Angriff bereits erheblich geschwächt worden ist Es hat sich gezeigt, daß dadurch die Haltbarkeit auf ein Vielfaches verbessert werden kann.

Es ist zwar ein feuerfester Pfannenausguß bekannt (US-PS 19 20 300), dessen Durchtrittsquerschnitt im unteren Teil von vier nebeneinander angeordneten Bohrungen gebildet ist, mit dem Ziel, den Druck und die kinetische Energie des ausfließenden Strahles herabzusetzen und dadurch Wirbelbildungen beim Auftreffen in der Gießkokille zu vermeiden. Obwohl die zwischen diesen vier Bohrungen stehen bleibenden Wandteile als Stege bezeichnet werden könnten, haben sie mit der erfindungsgemäß zu lösenden Aufgabe der Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Abreißen nichts zu tun, da der bekannte Ausguß nur kurz ausgebildet und kein Tauchausguß ist, also nicht in die Schlackenschicht und die Schmelze eintaucht und somit auch nicht dem erwähnten chemischen Angriff ausgesetzt ist, und weil er ande-erseits keinen Boden besitzt, also auch keiner nennenswerten Zugbelastung unterliegt. Tatsächlich tragen die zwischen den Bohrungen verbleibenden Wandteik zur gesamten Haltbarkeit des bekannten Ausgusses nichts bei, denn diese wird durch einen eigens als Sollbruchstelle ausgebildeten geschwächten Wandquerschnitt im oberen Bereich, wo die vier Bohrungen zu einer einzigen Bohrung vereinigt sind, bestimmt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Tauchausguß;

Fig.2a und 2b zeigen Vertikalschnitte durch den Tauchausguß in Höhe der Linien ila-lla bzw. Wb-Wb von F i g. 1 ·

Gemäß F i g. 1 ist in ein Zwischengefäß 3, das aus einer nicht dargestellten Gießpfanne den flüssigen Stahl 1 erhält, ein Tauchausguß 4 eingesetzt, dessen Durchtrittsmenge durch einen Stopfen 7 regelbar ist. Durch den Tauchausguß fließt der flüssige Stahl in eine (nicht dargestellte) Stranggießkokille, in der sich innerhalb einer erstarrten Strangschale ein flüssiges Metallbad 9 ausbildet, dessen Badspiegel 11 durch eine Schlackenschicht 12 bedeckt ist.

Der Tauchausguß ist mittels eines Zwischensteins 13 im Boden des Zwischengefäßes 3 eingebaut und besitzt einen geschlossenen Boden 14, der zweckmäßig etwas stärker ausgebildet ist als die übrige Wandung 18. Der Tauchausguß hat in seinem oberen Teil, d. h. in Höhe des Schnittes Ua-IIa den in F i g. 2a ersichtlichen ellipsenförmigen Querschnitt. Der Querschnitt im unteren Teil nach dem Schnitt II6-II6 ist in F i g. 2b dargestellt. Hier ist ein Mittelsteg 17 vorhanden, der mit der Wandung 18 des Tauchausgusses in einem Stück zusammenhängt. Zusammen mit der Wandung 18 begrenzt der Steg 17 zwei zylindrische Bohrungen 15, 16, die mit dem oberen, kammerförmigen Teil des Tauchausgusses in Verbindung stehen. Die Bohrungen 15, 16 weisen seitwärts nach oben und außen gerichtete Kanäle 20,21 auf, durch die der Stah! in die Kokille ausfließt. Die Höhe des Steges 17 bzw. die Länge der beiden Bohrungen 15, 16 ist so bemessen, daß sie ein Stück oberhalb jener Steile, bis zu der der Tauchausguß eingetaucht werden soll, enden. De^r Steg bildet somit im bruchempfindlichen Bereich des Gießrohres, insbesondere in

Höhe der Schlackenschicht 12, eine Verstärkung.

Es ist klar, daß an Stelle der zwei Bohrungen 15, 16 auch drei oder mehrere Bohrungen vorgesehen sein könnten. Eine elliptische Form des Gießrohres mit in Reihe nebeneinander angeordneten zwei oder mehreren Bohrungen, die jeweils durch -inen Steg getrennt sind, hat sich besonders für den Brammenguß bewährt, wobei die Reihe der Bohrungen parallel zur Kokillenbreitseite angeordnet wird.

Der für ,ien Einbau des Tauchausgusses vorgesehene ·ο Zwischenstein 13 ist gleichzeitig als Stopfenstein ausgebildet, dessen Durchtrittsöffnung mit dem Stopfen 7 verschließbar ist. Der so in geregelter Menge durch den Tauchausguß fließende Stahl tritt durch die seitwärts nach außen und oben gerichteten Auslässe der Kanäle 20,21 in die Kokille aus. Durch die versteifende Wirkung des oder der Stege 17 können die Kanalauslässe des Gießrohres hinsichtlich ihrer Anzahl, ihrer Form und Richtung vielfältig variiert werden, ohne daß die Gefahr eines Bruches besteht. Dadurch ergeben sich viele Ausbildungsmögüchkeiten, die sich den metallurgischen Gegebenheiten gut anpassen lassen. Die Kanalauslässe 20 und 21 können konisch oder schlitzförmig ausgebildet sein, wobei sich eine sehr gleichmäßige Strömung des Strahles ergibt. Die Kanalauslässe können auch die Form von kreisrunden Bohrungen haben, wobei von jeder Bohrung 15,16 zwei Kanalauslässe in symmetrischer Anordnung abzweigen können.

Hierdurch wird die Stahiströmung an der Erstarrungsfront besonders gut ausgebildet >ind mit großer Sicherheit eine reine Randzone beim Brammenguß erhalten. Die Kanalausgüsse können von den Bohrungen auch in unsymmetrischer und z. B. tangentialer Richtung ausgehen, wodurch eine Drehbewegung des Stahles in der Kokille hervorgerufen wird. Eine solche führt zu einer gleichmäßigen Strömung des Stahles entlang der Erstarrungsfront und verhindert über den gesamten Umfang die Ablagerung von Einschlüssen.

Die erfindungsgemäßen Gießrohre zeigen eine außerordentlich große Stabilität und Haltbarkeit. Dadurch ist es auch möglich, verschiedene Zuschlagstoffe, z. B. Desoxydationsmittel, dem Stahl durch Öffnungen im Mantel des Tauchausgusses zuzuführen. Solche öffnungen können im Bereich des kammerförmigen Teils des Tauchausgusses oberhalb des bzw. der Stege vorgesehen sein. Durch die Zuführung von Desoxydationsmitteln oder auch eines inerten Gases an dieser Stelle kann eine spätere Oxydation verhindert werden.

Der erfindungsgemäße Tauchausguß hat sich besonders für den Brammenguß von niedriglegierten Stählen, z. B. von Stählen mit einer Zusammensetzung von bis zu ö,20% C, 0,25 bis 1,60% Mn, 0,005 bis 0,1% Al und gegebenenfalls bis zu 0,30% Si, Rest Eisen und üblicher Verunreinigungen, bewährt und eine große Haltbarkeit gezeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Tauchausguß zum Stranggießen von Stahl, der einen Boden und seitwärts führende Kanäle auf- S weist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein den Innenraum des Tauchausgusses (4) unterteilender, mit dessen Wandung (18) zusammenhängender Steg (17) vorgesehen ist, welcher vom Boden (14) des Tauchausgusses bis zu einer Stelle oberhalb der vorgesehenen Eintauchtiefe reicht.