DE2318639C3 - Gießrohr zum Eingießen von Stahl in eine Stranggießkokille - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gießrohr zum Eingießen von Stahl in eine Stranggießkokille, wobei mindestens eine Austrittsöffnung unterhalb des Badspiegels mündet.

Bekannt ist, den Stahl in seitlichen Strömen unter dem Badspiegel der Kokille aus einem Gießrohr austreten zu lassen. Die eintauchenden Gießrohre weisen runde oder ovale seitliche Austrittsöffnungen auf. Bei derartigen Gießrohren werden verhältnismäßig massive, gebündelte Ströme von überhitztem Stahl gegen die bereits erstarrte Strangschale gerichtet und dort umgelenkt. Durch die dabei entstehende Zirkulationsbewegung wird das Wachstum der erstarrenden Randschicht gehemmt und neben den Kanten Schwächestellen hervorgerufen, die zu Querrissen führen. Dies ist besonders nachteilig beim Gießen von rechteckigen Formaten, z. B. Stahlbrammen, wenn Ströme von überhitztem Stahl auf die Schmalseiten auftreffen. Außerdem fördern nicht tief in den Sumpf hinabreichende Strömungen die transkristalline Kristallisation und Seigerungsvorgänge.

Es sind Gießrohre bekannt, aus denen der Stahl senkrecht nach unten austritt. Die Austrittsöffnung im eingetauchten Gießrohr kann dabei verschiedene Querschnittsformen, z. b. oval, rund oder rechteckig, haben.

Bekannt ist auch ein Ausgußstein, der einen kreisrunden Aiislaufkanal besitzt, dessen begrenzende Wand durch diametral gegenüberliegende Kerben geschlitzt ist. Dieser Ausgußstein taucht jedoch nicht in das Mefällbad in der Kokille ein. Der Schlitz in der Wand soll nur das Zerflattern des frei fallenden Strahles verhindern.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gießrohr zu schaffen, das es ermöglicht, die Nachteile der bekannten Eingießverfahren bzw. der bekannten Gießrohre zu vermeiden; insbesondere soll ein möglichst ungestörtes anfängliches Knistenwachstum im oberen Teil der Kokille, d. h. im Badspiegelbereich, gesichert sein und Zirkulationsbewegungen in den tiefen Bereichen des Sumpfes gefördert werden. Eine rißfreie Oberfläche und Bandzone soll erhalten und Seigerungsvorgänge vermindert werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Gießrohr, in dem die Austrittsöffnung die Form eines nach unten und seitlich offenen Schlitzes aufweist, gelöst. Der Stahl wird beim Ausströmen in Form eines dünnen, zusammenhängenden Fächers zugleich nach unten als auch seitlich in den Sumpf eingebracht Dabei wird der überhitzte Stahl in einem möglichst großen Volumen des flüssigen Kernes gleichmäßig verteilt Dies hat zur Folge, daß die Strangkruste gleichmäßig wachsen kann. Zudem wird die Strangkruste in geringem Umfang durch thermische Spannungen beansprucht, was die Neigung zu Rißbildungen herabsetzt.

Die Breite des Schlitzes übersteigt vorteilhaft nicht 25 mm, so daß der austretende Fächer relativ schmal ist. Die Länge des Schlitzes wird mit Vorteil etwa das Sieben- bis Neunfache der Schlitzbreite betragen. Damit können auch beim Gießen von Strängen größeren Formates - z. B. 2000 χ 250 mm — die nötigen Stahlmengen durchgesetzt werden. Bei Bogenanlagen ist es vorteilhaft, wenn der Schlitz im Gießrohr in Stranglauirichtung gegen den Innenradius hin geneigt ist, wobei der Neigungswinkel zur vertikalen Ebene zwischen 4 und 6° liegen soll. Für die Wahl des geeigneten Winkels ist der Maschinenradius und die Dicke des zu gießenden Stranges maßgebend. Durch diese Neigung wird bewirkt, daß der überhitzte Stahl nicht bzw. möglichst spät mit den erstarrenden Breitseiten in Berührung kommt. Dazu soll vorteilhaft auch die Mittelebene des Fächers nicht näher als etwa ¹At der Brammendicke an die Oberfläche der Bramme am Innenradius herangerückt werden.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gießrohres werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g 1 eine Kokille mit in den Badspiegel eintauchendem Gießrohr,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie M-Il der F i g. 1,

F i g. 3 eine Kokille und ein Gießrohr mit geneigtem Schlitz.

In F i g. 1 ist eine senkrechte Kokille 1 dargestellt, in die aus einem nicht gezeichneten Gießgefäß Stahl durch ein Gießrohr 2 zugeführt wird. Das Gießrohr taucht dabei in den Sumpf 3 des gebildeten Stranges ein. Auf dem Badspiegel 4 befindet sich eine Schlackenschicht 5. Von den gekühlten Kokillenwänden her bildet sich eine erstarrte Schicht 6 mit in Stranglaufrichtung zunehmender Dicke aus.

Wie auch aus F i g. 2 ersichtlich, besitzt das Gießrohr 2 eine Ausflußöffnung in Form eines Schlitzes 8, der entlang der Rohrwandung über eine längere Strecke hochgezogen ist. Durch diesen Schlitz wird der Stahl in Form eines dünnen, zusammenhängenden Fächers in den Sumpf eingebracht, wobei der Stahl sowohl seitlich als auch nach unten austritt, wie durch Strömungslinien 7 in F i g. 1 angedeutet wird. Die Mittelebene 9 des in diesem Ausführungsbeispiel vertikalen Schlitzes 8 liegt dabei in einer vertikalen, durch die Mitte der Schmalseiten 10 der Kokille 1 gehenden Ebene 11.

Bei Anlagen, die eine Kokille mit gekrümmtem Formhohlraum aufweisen oder bei solchen, bei denen der Strang nach Austritt aus der Kokille unmittelbar in eine gekrümmte Form übergeführt wird, kann ein Schlitz 8' auch in einer, zur Vertikalebene 11 geneigten Ebene 9' ausgeführt werden. Wie F i g. 3 zeigt, ist dabei

die Mittelebene 9' des Schlitzes gegen den Innenradius des gekrümmten Stranges hin geneigt. Diese Neigung des Schlitzes bewirkt, daß der überhitzte Stahl möglichst spät mit der erstarrenden Breitseite am Außenradius in Berührung kommt und zrr Innenradiusseite abgelenkt wird, und daß tiefreichende Zirkulationsbewegungen erzeugt werden, die die Seigerungen vermindern.

Zur Bemessung des Neigungswinkels sind der Krümmungsradius des gegossenen Stranges im oberen Teil des Stranges, in dem die interessierenden Strömungen wirksam sind, sowie die Strangdicke D maßgebend. Beim Gießen von Brammen soll z. B. der minimale Abstand 16 der Mittelebene 9' von der Breitseite am Innenradius auf nicht weniger als etwa ¹A der Dicke Ddcr Bramme eingestellt werden. Vorteilhaft liegt der Neigungswinkel 12 zwischen 4 und 6°. So würde beispielsweise bei einem Brammenformat von 1700 χ 200 und einem äußeren Maschinenradius 17 von 12 m ein Neigungswinkel von 5° 15' günstig sein. Die Neigung des einströmenden Fächers kann auch dadurch eingestellt werden, daß das Gießrohr mit an sich vertikalem Schlitz geneigt am Gießgefäß befestigt wird.

Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, muß der ausströmende Strahl relativ dünn gehalten werden, d. h. die Breite 14 des Schlitzes 8, &' soll gering sein und vorteilhafterweise nicht mehr als 25 mm betragen. Um die notwendige Durchsatzmenge zur Erzielung einer bestimmten Gießgeschwindigkeit zu erreichen, soll die Länge 15 des Schlitzes vorzugsweise das etwa Siebenbis Neunfache der Breite 14 betragen. Um einen Ausgleich der Ausflußgeschwindigkeiten und damit der Ausflußmengen entlang des ganzen Schlitzes zu erreichen, wird der Strömungsquerschnitt der vertikalen Bohrung 18 des Gießrohres nach Beginn des Schlitzes in Strömungsrichtung verjüngt. Eine ähnliche Wirkung ließe sich auch durch unterschiedliche Schlitzbreiten erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gießrohr mit mindestens einer unterhalb des Badspiegels in einer Stranggießkokille mündenden Austrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung die Form eines nach unten und seitlich offenen Schlitzes (8) aufweist.

2. Gießrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (14) des Schlitzes (8) nicht mehr als 25 mm beträgt.

3. Gießrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (15) des Schlitzes (8) etwa das 7- bis 9fache der Breite (14) des Schlitzes beträgt.

4. Gießrohr nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt der vertikalen Bohrung (18) des Gießrohres nach Beginn des Schlitzes in Strömungsrichtung verjüngt ist

5. Gießrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für Bogenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (8) in Stranglaufrichtung gegen den Innenradius hin geneigt ist.

6. Gießrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (12) zur vertikalen Ebene zwischen 4 und 6° liegt.