DE2417512B2 - Eingiessvorrichtung zum einbringen von stahl in den giesskopf einer stranggiesskokille - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingießvorrichtung zum Einbringen von Stahl in den Gießkopf einer Stranggießkokille mit einem Gießrohr und nachgeordneter Verteilereinrichtung.

Bekanntlich kann der Gehalt und die Verteilung von nichtmetallischen Einschlüssen durch geeignetes Ein- ^fa5 bringen von Stahl in den Gießkopf beeinflußt werden. Dies hat besondere Bedeutung bei der Verwendung von Gießpulver, mit dem der Badspiegel in der Kokille 512

meistens „.,gedeckt wird, da das Verhalten c s Pulvers unter anderem abhängig ist von der Stromu g im Gießkopf und von der Art des Eingießsystems

Eingetauchte Gießrohre mit einer oder mehieren Austnttsöffnungen die unterhalb des Badspiegeis in der Kokille liegen, sind ein erster Schritt zur Verbesv ,ng des Reinheitsgrades des Stahles. Da die Wandsiarke von üblichen Gießrohren relativ dünn ist, ist jedoch ket ne kontrollierte Führung des aus dem Rohr au,treten den Metalis möglich. Außerdem verschweißen Gtclit«.tire relativ rasch bzw. ändert sich auch der Austrutsqier schnitt, wodurch eine gewünschte Einströmung unter unveränderter Führung des Metalls in den Gießkopi nicht möglich ist.

Es ist auch schon bekannt, einem Gießrohr eine Auffangkammer anzuschließen, in die der Stahl einfließt, in der er umgelenkt und allseitig geführt wird und her nach durch Austrittsöffnungen, die einen größeren Querschnitt als das vorgeordnete Gießrohr besitzen, in den Gießkopf innerhalb einer Brammenkokiife str Dabei wird zwar die kinetische Energie des einstrr. ienden Stahles vermindert, durch die allseitige Funrung und Umhüllung des Stahles durch die Kamme wände ist jedoch eine gute Durchmischung mit den. über der Kammer liegenden Stahl im Gießkopf nicht möglich. Das Metall wird zudem direkt in kompakter-Fluß an die Schmalseiten herangeführt und dort in /wc Ströme, nach unten und oben gerichtet, unterteilt Da durch kann es , ι Auswaschungen mit Schwächungen bzw. Ungleiehmäßigkeiten der sich bildenden Strang haut kommen. Außerdem ist ein befriedigender Tempiraturausgleich im Gießkopf mit dieser Vorrieh!..,;-nicht möglich. Ferner endet das Gießrohr bei diese: Losung vor der VerteiLrkammer. wobei der eigentliche Gußstrahl mit dem Querschnitt, mit dem er die Gießpfanne verlaßt, bereits m Höhe des Badspiegels endet.

Es ist auch ?ine schwimmende Zuflußreguliereinmh tung bekannt, auf der der einfallende Gießstrahl abge lenkt wird. Unter der Einwirkung des aufprallender: Gießstrahles bzw. der Bewegung de·» Metalls im Gieß kopf ist die Reguliereinnchtung in bezug auf ihre Lage zum Gießrohr nicht stabil. Demzufolge können keine konstanten Strömungsverhältnisse im Gießkopf geschaffen werden, wodurch kein gleichmäßiges Wachs turn der Stranghaut möglich ist. Da die Metallstromung auch nicht kontrollierbar i^c< sind auch keine gleichma ßigen Abscheidebedingungen für Verunreinigungen /u erzielen. Weiter behindern die notwendigen Schwimm körper den Metall/ufluß. was unter anderem beim Gu.' Ben mit Abdeckpulvern weitere Nachteile rr.n sun bringt.

Es ist auch eine Verteilervorrichtung bekannt, die un ter Vibrationsbewegungen gesetzt wird. Dabei tritt je doch der GicBsuiiiii ober naiu einer vet iciierpiaitc aus und daher ist eine Führung des Gießstrahles nach dem Austreten aus dem Gießrohr weder beabsichtigt noch möglich.

Es is! Aufgabe der Erfindung, είπε Eingieiivorrsch tung zu schaffen, die es gestattet, Stahl in den Gießkopf in kontrollierter Strömungsrichtung einzubringen und bei veränderten Gießbedingungen, z. B. Formatwechsel, eine einfache Anpassung des Eingießsystems vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß so gelöst, daß die Verteilereinrichtung als Verteiierplalk· ausgebildet ist und unmittelbar an die Gießrohröffnung(en) anschließende Führungsflächen für den im Gießrohr um

gelenkten Strahl aufweist, wobei die FUhen den auslaufenden Strahl von der Unterseite her führend umgeben und nach aufwärts unter einem Winkel /ur Hon zonialen geneigt sind.

Dadurch, daß der Gießstrahl unmittelbar nach seiner Umlenkung nur noch an seiner I nterseite geführt wird und /war derart, daß eine nach üben gerichtete Sirömungskomponenie erzeugt wird, wird an der Oberseite des umgelenkten Strahles eine freie Mischungsmöglichkeit mit dem Stahl im Gießkopf geschaffen. Dies ergibt eine Strömung, die die Abscheidung bzw. Verteilung von nichtmetallischen Einschlüssen günstig beeinflußt Einerseits wird durch Aufnahme der nichtmetallischen Teilchen, die durch die Strömung nach oben in Jie Schlacke transponiert werdet, die EinscJußmenge des Gußproduktes verringert, andererseits weide· -· -^abgeschiedene Teilchen durch die Strfui.urj im . eßkopf so verteilt, daß keine hohe Konzentration der Verunreinigungen an besummten Stellen au^r:.itt Ferner wird ein weitgehend ungestörtes W«ich" m der Stranghaut gefördert und im Gießkopf ι Temperaturausgleich geschaffen, der sich bei Verwesung von Gießpulver sehr vorteilhaft auf das Verhalten des Pu' ,ers auswirkt.

Es ist von \ »rteil. die Verteilerplatte lösbir am Gießrohr /u befestigen. Dadurch ist ein Auswechseln der Platte und somit -ine Anpassungsmöglichkeit an verschiedene Gießparameter gegeben.

Der Neigungswinkel der Führungsflächen, die dem Stahl in seiner Strömung eine, der Stranglaufrichtung entgegengesetzt gerichtete Komponente nach oben erteilen, kann durch Auswahl entsprechende Verteiler platten gewählt und den jeweiligen Gegebenheiten an gepaßt werden und liegen mit Vorteil zwischen 10 bis 35 zur Horizontalen In der Re<*e! werden beim Gießen größerer Formate die Neigungswinkel kleiner gewählt.

Eine schüsselartige Form der Verteilerplatten, wobei die Führungsflächen geneigt sind und eine Mulde bilden, hat sich als günstig erwiesen, weil damit eine geführte und gerichtete Strömung er/eugt werden kann. Dabei i¹-' es vorteilhaft, wenn die Breiten der Verteiler platte u:-J der Fuhrung^'achen in Strömungsrichtung des umgelenkten Gießstrahles zuerst zunehmen, dann jedoch bis zur Ausbildung einer Spitze abnehmen oder

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Stahles /u einer Spitze verjüngt.

Eine sjhr gun· Führung wird mit Verieilerplatu-n erzielt, deren Fuhr jngsflachc ent oder mehrere Killen oder Rinnen aulweis: Beim Gießen von Strängen mit rechteckigem Üuers.. r mit wird snh üblicherweise die Verteilereinrichtung auf die Schmalseiten hin erstrekken. wobei die Platte vorteilhaft Rillen aufweisen kann, die in Richtung auf die Schmalseiten divergieren.

Die Befestigung der Verteilerplatte kann mittcK

DrchviTM hlnH ndi-r iinrih ein Xihraubpew mile ueM'ht·-

Um einen kontrollierten F luß des Stahles unmittelbar nach seiner Umlenkung aus seiner-jrspr inglichen Richtung zu erhalten, soll mn Vorteil die L?nge der Führungsflächen mindestens dem auLSeren Rohrdurchmes ser entsprechen.

Zum Gießen von rechteckigen Strängen. /.B. in einer Brammenkokille, wird der umhüllte Gießstrahl in zwei Strahlen geteilt iie in Richtung auf die Schmalsei ten der Kokille um^eicnkt wurden so daß die relativ dünne Straiighaut an Jen Breiiseiten nicht direkt mn dem Stahl beaufschlagt wire.

Falls sehr grortc i orm '■· mit hoher ( >■. schwindigkeit gegossen werden, ka.m es von Vorteil sein, daß das Gießrohr in der Hohe der Verteilerpiaite loch zusätzli ehe. gegen die Breitseiten der Kokille gerichiete Aus trittsolfnungen aufweist, um tote Winkel zu vermeiden : In den Zeichnungen sind AusführungsDeispiele des F.rfindungsgegenstandes dargestellt und werden im folgenden näher erläutert:

F ι g. 1 zeigt eine Ansicht eines GieLSgeiaßes über einer Kokille, das Eingießsystem und den sich bilden-Iu den Strang im Schnitt;

F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 11 -11 -ier F ι g. 1: F ι g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie lll-III de^r F ig. 2;

Fi g 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der •5 F ig. 2:

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausbildungsform des Eingießsystems;

F « g. 5a ist ein Schnitt nach der Linie Va-Va der F i g. 5;

ic Fig. b i.t ein Schnitt nach der Linie V Vl der F ig. 5:

F ι g. 7 stsHt ei.^e weitere Ausbildungsform aes Ein gießsystems dar;

Fig. 8 ist ein Schmu nach der Link VIII VIII der ■!s Fig. 7:

Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie IXiX der Fig.»;

Fig. ItJ zeigt eine weitere Ausbildungsform des Em gießsystems:

F 1 g. 11 ist ein Schnitt nach der Linie XIXI dor Fig SO;

Fig. 12 ist ein Schnitt nach der Linie XII-XIl der Fig. 11.

Nach den F i g. ! un·.' ? wnij Stahl 1 aus einem Gießgefäß 2, in diesem Fall ein Zwischenbehälter, mittels eines Gießrohres 3. das den Gießstrahl mit der Stromungsrichtung 4 am Umfang umhüllt, bis unter den Badspiegel in einer Kokille 14 gleitet. Der Badspiegel 7 des Metalls ist mit einer Schlackenstein> bedeckt. Nachdem der Gießstrahi durch das Gießn g^iossen uM durch die Gießrohröffnung 3 ausgetreten ist, wird er durch eine, am Gießrohr 3 losbar befestigte Verteilereinrichtung in Form einer Verteilerplatte 9 aus seiner ursprünglichen Strömungsrichtun_t 4 abgelenkt und unrniüciisar nach seiner Urri'er.kurij. nur üoch an seiner Unterseite durch Führungsflächen 10 nut einer nach oben gerichteten Strömungskomponente geführt, sowie an seiner Überseite mi; dem Stahl im Gießkopf gemischt Die Führungsflächen sind unter einem Winkel 11 zur Horizonten geneigt. Dieser Winkel kann je nach (jießbedingühijen zwischen 10 und 35 betragen. Die Länge 17 der Führungsflächen 10 b/w der Platte 9 st ; 1 diesem Ausfühnmfsbeispiel großer als der äußere Durchmesser 5 des Gießrohres 3.

Ss In diesem Beispiel wird der Stahl in den Gießkopf 13 einer Kokille 14 mit rechteckigem Querschnitt de^. Formh'.hlraumes 19 zum Gießen von Brammen eingebracht. Nach d"r Umlenkung wird dabei der eingebrachte Stahl an der Oberseite seiner Strömung unmit tclbar mit dem sich schon in der Kokille 14 befindliche^ Stahl, der den Gießkopf Π bildet, gemisch;, wodir 1 günstige Abscheidungsmoglichkeiten fi"· nicntmet.i sehe Einschlüsse sowie ein guter Temperaiur::usglc! stattfindet Die <-.usbiktiitig der Strangschak· 12 w ■ : ^S nicht gestört

Die Verteilerplattc 9 ist in diesem Ausfuhrungsrxspiel schüsselartig ausgebildet, wobei die Breiten '· Platte 9 und der Führungsflächen 10 in Richtung au¹

Schmalseiten 15 der Kokille zuerst größer werden und dann zu einer Spilze 27 zusammenlaufen, wie am be sten aus F i g. 2 ersichtlich ist. Die Führungsfläche fO ist rillenartig bzw. muldenförmig gewölbt, wie Fig.4 zeigt. Die Verteilerplatte 9 ist am Gießrohr 3 mittels s eines Steckkeiles 16 lösbar verbunden, wie F i g. 3 zeigt, und kann bei Bedarf leicht ausgewechselt Werden

Die F i g. 5 und 5a stellen eine weitere Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Eingießsystems dar. Dabei weist das Gießrohr 20 /wei seitikhe Austritisöff ,, nungcn 21 fur den Gießstrahl auf Die Ablenkung .ms seiner ursprunglichen Stromungsrich'.ung 4 geschieht jedoch schon im Gießrohr 20. das nach unten durch einen Boden 28 verschlossen ist Die Verteilerplatte 9 ist dabei, wie aus F ι g. b ersichtlich mittels e es Dreh ι«. Verschlusses in Form eines R.i|onett«erschlusses 29 am Gießrohr 20 befestigt /usat'iich kann das Rohr, wie stnehhert angedeutet, zwei wetere Austrittsöffnungen 26 aufweisen, die. z. B. beim Gießen von Brammen, gegen die Breitseiten 25 gerichtet sind, um einen kleinen Teil des Stahlvolumens gegen die BrcitseitCii hn aus treten /ti lassen.

l· ι g. 7. 8 und 9 zeigen eine Ausführui.gsform. wobei die Verteilerplatte 9 Rillen oder Rinnen 22 aufweist, die in Richtung des ausströmenden Stahles auseinanderge 2«; hen. Dadurch wird eine gute Fuhrung und eine beträchtliche Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit erreicht. An Stelle der in diesem \usführungsbeispiel dargestellten drei Rinnen, können auch nur jeweils zwei Rinnen, voneinander durch einen keilförmigen ^o Mittelteil getrennt, vorgesehen werden Dabei wird der Stahl jeweils in zwei Strömen schräg nach oben und winklig zu den Längsachsen der Verteilerplatte in Rieh tung auf die Schmalseiten hin geführt.

Zur weiteren Verbesserung der Strömung im Gieß y, kopf kann die mit den Rinnen versehene Verteilerplat te seitlich hochgezogene Seitenvände mit Schlitzen, nahe den Austrittsöffnungen des Gießrohres angeordnet, aufweisen. Dadurch wird durch die Strömung des umgelenkten Strahles in den Rinnen Stahl vom Gießkopf seitlich angesaugt und eine geringe Zirkulationsströmung mit Rückiluß den Breitseiten der Kokille ent lang erzeugt. Dies fördert insbesondere den guten Temperaturausgleich zwischen Breitseiten und Vcrteilerplalte. Die schüsseiförmige Vcrteilerplatle ist am Gießrohr durch ein Schraubgewinde 23 aufgeschraubt und gegen Verdrehung mittels einer Gegenmutter 24 gesichert. Mit dieser Schraubverbindung 23 kann, wie durth den Doppelpfeil 24 angedeutet, eine Höhenvef stellung der Verteilerplane vollzogen werden So kann eine beliebige t instcllung des [.ingicß^vstems auf wechselnde Gießtemperatur er/ielt werd:n. Bei For matwechsel kann beispielsweise die Verteilerplatte gegen eine andere mit anderen Neig >ngsu,nkeln der Fuhrungsflächen ausgewechselt werden; bei Änderung der Gießgeschwindigkc" l*.inn der Abstand cW Vc teilerplattc vom Bddspu^.i der Kokille, d.h. die Lin lauchticfc. geändert werden So besteht eine sehr große Vanationsmoglichkeit in bezug auf den einstellbaren Strömungs^ erlauf im Gießkopf

Die F ι g. 10. 11. 12 /eigen eine weücre Ausbildungs form der Fingießvornchtung Hierbei ist das ~entralc Gießrohr 20 eine iivia elliptische Form aufweisende Verteilerplattc mittels eines Bajonettverschlusses hefe stigt. Ausfi' ^öffnungen 21 sind koaxial /ur Längsachse der Verteilcrplattc anpeor^-ict und werden bei Finsat/ des Eingießsystems in einer Brammenkokille /u den Schmalseiten hm gerichtet. Das Rohr 20 wcm ferner Ausflußöffnungen 26 auf. die koaxijl zur Querachse der Verteilcrplatte verlaufen und auf Breitseiten einer Brammenkokille hin gerichtet werden.

Die Verteilerplatte kann auch ebene Führungsflä chen aufweisen. Beim Gießen von Vorblöc^en mit qua dratischen Querschnitten kann der umgelenkte Stahl in Richtung auf die Fcken geführt werden, wobei am Gießrohr eine Verleilerplatte mit vier Führur^sflächen lösbar befestigt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunpen

Claims (10)

Patentansprüche: 2417

1. Eingießvorrichtung zum Einbringen von Stahl

in den Gießkopf einer Stranggießkokille mit einem Gießrohr und nachgeordneter Verteilereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung als Verteilerplatte (9) ausgebildet ist und unmittelbar an die Gießrohröffnung(en) (3'. 21. 26) anschließende Führungsflächen (10) für den ig im Gießrohr (3, 20) umgelenkten Strahl aufweist, wobei die Flächen (10) den auslaufenden Strahl von der Unterseite her führend umgeben und nach aufwärts unter einem Winkel (U) zur Horizontalen geneigt sind. Ij,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerplatte (9) lösbar am Gießrohr (3. 20) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (10) der λο Verteilerplatte (9) unter einem Winkel (II) von 10 bis 35 gegen die Hei zontale geneigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteüerplatte (9) eine schüsselartige Form mit geneigten Führungsflächen (10) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breken der Verteilerplatte (9) und der Führungsflächen (10) in Strömungsrichtung des umgelenkten Strahles zuerst zunehmen, dann jedoch bis zur Ausbildung einer Spitze abnehmen.

b. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die schüsse.artige blatte (9) in Strömungsrichtung des ablaufenden Sfahles verjungt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfiächen (10) eine oder mehrere Rillen (22) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (22) bei einer Kokille mit rechteckigem Querschnitt in Richtung auf die Schmalseiten (15) divergieren.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (17) der Führungsflächen (10) mindestens dem äußeren Rohrdurchmesser (5) entspricht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei einer Stranggießkokille mit rechteckigem Querschnii* und mn sich in Richtung auf die Schmalseiten erstreckender Verteilereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr (20) etwa in der Höhe der Verteilerplatte (9) gegen die Breitseiten (25) der Kokille gerichtete Austrittsöff-

auiwti"»l.