DE2511282A1 - Verfahren zur bestimmung der eignung von stranggussbrammen fuer die erzeugung von kaltgewalzten feinblechen - Google Patents

Description

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PR0F.DR.DR.J.RHIT3TÖTTER DR.-ltiG. W. BONTE

DR. W. KINZEBACH D.| MONOMEN 43, BAUERSTH. » " POSTFACH ΠΟ

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Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft Wien, Österreich

Verfahren zur Bestimmung der Eignung von Stranggußbrammen für die Erzeugung von kaltgewalzten Feinblechen

Bei im Stranggießverfahren hergestellten Brammen aus Al- oder Al-Si-beruhigtem weichem Stahl, die eine Breite von 600 bis 2500 mm haben, wird der flüssige Stahl von einer Gießpfanne in ein Zwischengefäß gegossen und von diesem durch Tauchrohre in die Stranggießkokille geleitet. Der Badspiegel in der Kokille ist mit Gießschlacke oder Gießpulver abgedeckt. Aus der Kokille wird der Strang mit noch flüssigem Sumpf ausgezogen und in der Sekundärkühlzone so lange gekühlt, bis er durcherstarrt ist.

An kaltgewalzte Feinbleche, insbesondere Weißbleche, die zur Verzinnung vorgesehen sind, werden extrem hohe Ansprüche hinsichtlich der Oberflächenqualität der Brammen gestellt; dies deshalb, weil jeder Oberflächenfehler nach dem Verzinnen nicht abgeschwächt wird, sondern sogar verstärkt in Erscheinung tritt. Bei den weichen Al- oder Al-Si-beruhigten Stählen treten linienartige Oberflächenmuster auf, die von wolkenartigen Zusammenlagerungen mikroskopischer Al-Oxyd - oder Al-Si-Oxydeinschlüsse herrühren. Feinbleche mit solchen Oberflächenmustern können zum Verzinnen nicht eingesetzt, sondern müssen abgewertet werden.

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Es ist sehr schwierig, Weißbleche zu erzeugen, die frei von den genannten Oberflächenfehlern sind, weil die Dicke der Bleche, die etwa 0,2 nun beträgt, sehr gering ist. Beim Walzvorgang gelangen die Einschlußwolken je nach Dicke des Guß- und Blechproduktes an die Oberfläche des Walzgutes, was darauf beruht, daß die Einschlüsse beim Walzen nicht verformt werden. Je dünner das Blech wird, desto größer werden die Einschlüsse in bezug auf die Blechdicke. Schließlich durchstoßen die Einschlüsse die Oberfläche und treten dann in Erscheinung. Bei Weißblechen wird die Oberflächengüte durch Einschlußwolken, die in den Brammen bis zu 30 mm Tiefe liegen, beeinträchtigt.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Kenngröße für die oxydischen Einschlüsse zu ermitteln, welche es gestattet, in einfacher Weise die Eignung von Stahlgußbrammen für die Erzeugung von zu verzinnenden Blechen zu bestimmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren, mit dem diese Aufgabe gelöst wird, besteht darin, daß vom Gußstrang eine 50 - 150 mm lange, vorzugsweise 100 mm lange Querprobe mit parallelen, senkrecht zur Dicke des Stranges geführten Schnitten entnommen und von dem einen Ende der Probe, von der Oberfläche ausgehend ein schräger Schnitt geführt wird, der am anderen Ende der Probe 30 mm tief ist, worauf von dieser Schnittfläche ein Baumann-Abzug angefertigt wird, an dem vorhandene Einschlußwolken als braune Flecken erkennbar sind, sodann die Gesamtfläche der Ein-

2 schlußwolken planimetriert und die planimetrierte Fläche in mm

2 in Relation zur schrägen Schnittfläche in dm gesetzt wird.

Schräge Schnitte an der Oberfläche haben sich als besonders vorteilhaft zur Beurteilung des Reinheitsgrades erwiesen. Es wird dadurch ein großer Bereich der kritischen Randzone erfaßt. 100 mm lange Proben - in Gießrichtung betrachtet werden als günstigste erachtet. Kürzere Proben als 50 mm vermindern die Aussagekraft. Längere Proben als 150 mm sind wegen des Materialverschleißes unzweckmäßig.

Wird bei dieser Bestimmung ein Wert ermittelt, bei

2 2 dem die Kennzahl nicht größer als 5 mm /dm ist, so sind solche

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Brammen für die Erzeugung von verzinnten Feinblechen geeignet.

Stahlstranggußbrammen mit einer Reinheit in der

2 2 Oberflächenzone, die Kenngrößen von nicht mehr als 5 mm /dm aufweisen, können hergestellt werden, indem der flüssige Stahl im Zwischengefäß einer besonderen Reinigung unterzogen wird und indem die Gießbedingungen in der Kokille kontrolliert werden, wie dies an sich bekannt ist. Es ist bereits in teilweise noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlägen empfohlen worden, den Stahl beim Durchfließen durch das Zwischengefäß, vorzugsweise über den Gesamtquerschnitt, kontinuierlich mit inertem Gas zu spülen; weiters den Stahl in der Kokille durch zwei gegenüberliegende, in Richtung der Schmalseite der Kokille gerichtete Auslässe aus dem Gießrohr in einem Winkel von 5 bis 45 nach oben umzulenken und auch die Ausströmgeschwindigkeit des Stahles aus den Gießrohrauslässen so zu regeln, daß eine turbulente Strömung erreicht wird, die eine Ablagerung im Bereich der Strangschale bis zu 30 mm Dicke verhindert, bzw. verringert. Solche turbulente Strömungen erreicht man beispielsweise bei einem Abstand der Gießrohrauslässe von den Seitenwänden der Kokille von 40 bis 80 cm mit Austrittsgeschwindigkeiten von 60 bis 120 cm/sek. Die Gasspülung im Zwischengefäß kann in bekannter Weise, z. B. durch Spülsteine, die im Boden des Zwischengefäßes angeordnet sind, erfolgen. Durch diese Gasspülung wird ein Großteil der vorhandenen Verunreinigungen an die Oberfläche geführt und von einer Schlackenschicht aufgenommen. Dies stellt eine Vorreinigung dar. Auch bei einer Umlenkung in der Kokille werden noch vorhandene Schlackenteilchen an die Oberfläche geführt und von einer Gießpulverschxcht aufgenommen.

Im folgenden Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren noch näher erläutert.

Zur Erzeugung von Weißblech wurde an einer Brammenstranggießanlage Stahl mit folgender chemischer Zusammensetzung vergossen:

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C 0,06 % P 0,015 %

Si 0,06 % S 0,017 %

Mn 0,30 % Al 0,022 %

Die Kokille war auf ein Format von 1000 χ 225 mm eingestellt. Die Absenkgeschwindigkeit betrug 0,8 ra/min. Im Zwischengefäß wurde der Stahl kontinuierlich gespült. Dabei lag der Verbrauch von N₉ als Spülgas bei 50 Ncm /kg Stahl. Das Tauchrohr hatte zwei gleich große Auslässe. Sie waren unter 20 - bezogen auf die Horizontale - nach oben geneigt, und hatten einen Kreisquerschnitt mit einem Durchmesser von 45 mm. Dadurch ergab sich eine Austrittsgeschwindigkeit aus den Gießrohröffnungen von 95 cm/sek. Die unter den beschriebenen Bedingungen auftretende Turbulenz an der Erstarrungsfront sichert eine sehr reine Randzone. Die Bestimmung der Einschlußkennzahl nach dem erfindungs-

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gemäßen Verfahren ergab 4 mm /dm und liegt somit in dem für Weißbleche zulässigen Bereich des Einschlußgehaltes. Auf den verzinnten Blechen konnten keine Oberflächenfehler ermittelt werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche :

   ( 1.) Verfahren zur Bestimmung der Eignung von nach dem Stranggießverfahren hergestellten Brammen aus Al- oder Al-Siberuhigtem weichem Stahl für die Erzeugung von kaltgewalzten zu verzinnenden Feinblechen, dadurch gekennzeichnet, daß vom Gußstrang eine 50 - 150 mm lange, vorzugsweise 100 mm lange Querprobe mit parallelen, senkrecht zur Dicke des Stranges geführten Schnitten entnommen und von dem einen Ende der Probe, von der Oberfläche ausgehend ein schräger Schnitt geführt wird, der am anderen Ende der Probe 30 mm tief ist, worauf von dieser Schnittfläche ein Baumann-Abzug angefertigt wird, an dem vorhandene Einschlußwolken als braune Flecken erkennbar sind, sodann die Gesamtfläche der Einschlußwolken planimetriert und die planimetrier-

   2
   te Fläche in mm in Relation zur schrägen Schnittfläche in dm gesetzt wird.

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2. 2. Verwendung von im Stranggießverfahren hergestelltem Al- oder Al-Si-beruhigtem weichem Stahl zur Erzeugung von verzinnten Feinblechen mit der Maßgabe, daß sie eine

   nach Anspruch 1 ermittelte Kenngröße von maximal 5 mm /dm aufweisen.

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