DE2304943B2 - TauchausguB zum Stranggießen von Stahl - Google Patents
TauchausguB zum Stranggießen von StahlInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
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- B22D41/507—Pouring-nozzles giving a rotating motion to the issuing molten metal
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Description
15
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. Der 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)
- 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.
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