DE2526797A1

DE2526797A1 - Verfahren zum giessen von stahl in einer kokille

Info

Publication number: DE2526797A1
Application number: DE19752526797
Authority: DE
Inventors: Rodney Barker
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1974-06-18
Filing date: 1975-06-16
Publication date: 1976-01-08
Also published as: SE410282B; JPS5114128A; GB1459147A; SE7506916L; US3998261A

Description

Patentanwälte Dipl -Ing. F. Vltckmann, 2526797

Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

S.A.HA 8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

BRITISH STEEL CORPORATION, 33 Grosvenor Place, London, S.W. 1, England

Verfahren zum Gießen von Stahl in einer Kokille

Die Erfindung betrifft das Gießen von Stahl in einer Kokille, bei dem schmelzflüssiger Stahl in die Kokille durch ein Gußrinnensystem eingeleitet wird, das in den Boden der Kokille mündet und das einen aufrechten, feuerfest ausgekleideten Eingußrichter aufweist, in den der Stahl gegossen wird, wobei während des Gießens des Stahls Gas in den schmelzflüssigen Stahl eingeleitet wird.

Unter den strengeren Anforderungen, die die Maschinenindustrie an den Reinheitsgrad von Stahlprodukten stellt, nämlich daß diese weniger Einschlüsse, wie Oxysulfide, Oxide oder Sulfide, haben dürfen, sind in den letzten Jahren verschiedene Verfahren entwickelt worden. Diese Verfahren umfassen komplizierte Techniken im Lichtbogenofen zur Reduzierung der Schlacke, sowie Behandlungen des geschmolzenen Stahls mit Vakuum oder mit Vakuum und elektrischem Lichtbogen in einer Gießpfanne oder einem anderen Spezialgefäß. Einige dieser Verfahren sind extrem teuerj andere sind nicht effektiv genug, um eine befriedigende Reinheit des Stahlblockes zu erzielen.

Die Erfindung will ein Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken schaffen, das kostensparend ist und einen verfestigten Stahlblock liefert, der einen sehr niedrigen Gehalt an nichtmetal-

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lischen Einschlüssen, sowie einen verminderten Gesamtsauerstoffgehalt im Vergleich zu unbehandelten Stählen hat.

Zur lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren zum Gießen von Stahl in einer Kokille vor, bei dem schmelzflüssiger Stahl in die Kokille durch ein Gußrinnensystem eingeführt wird, das in den Boden der Kokille mündet und das einen aufrechten Eingußtrichter aufweist, in den der Stahl gegossen wird. Erfindungsgemäß wird während des Gießens des Stahls Gas in den geschmolzenen Stahl im aufrechten Eingußtrichter eingeleitet.

Das Gas kann ein inertes Gas sein, wie beispielsweise Argon oder Stickstoff. Das inerte Gas kann durch eine einzige Öffnung oder alternativ durch mehrere Öffnungen eingeleitet werden. Die Öffnung ist in geeigneter Weise nächst dem Unterende des aufrechten Eingußtrichters vorgesehen. Das Gas kann in der Weise eingeleitet werden, daß es in dem geschmolzenen Stahl große oder feine Blasen bildet, von denen ein beträchtlicher Teil in dem aufrechten Eingußtrichter durch den geschmolzenen Stahl nach oben steigt.

Das Gas kann vom Beginn des Gießens bis zu dessen Beendigung kontinuierlich eingeleitet werden.

Während des Gießens kann zu dem geschmolzenen Stahl in dem aufrechten Eingußtrichter^in Flußmittel zugefügt werden. Das Flußmittel kann mindestens eine der folgenden Komponenten umfassen: Kalziumtetraborat, Kalziumborat, Natriumkarbonat, Kalziumfluorid, Hydroborazit, Kalziumoxid und Magnesiumoxid.

Die Einleitung des Gases in den Stahl in dem aufrechten Eingußtrichter macht es möglich, daß Einschlüsse in oder an den entstehenden Gasblasen mitgenommen werden. Bei der Bewegung des Stahls während des Abstechens kommen diese Blasen mit den feuerfesten Wänden des aufrechten Eingußtrichtere in Kontakt und die Einschlüsse bleiben an den feuerfesten Wän-

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den hängen und werden auf diese Weise aus dem geschmolzenen Stahl entfernt, bevor dieser in das horizontale Gußrinnenayatem gelangt. In dem aufrechten Eingußtrichter ist eine verhältnismäßig große Fläche an feuerfester Auskleidung vorhanden, an der die Einschlüsse haften können, im Vergleich zu einer Gießpfanne, die mit Einrichtungen zur Gasblasenbildung versehen ist und den Stahl aufnimmt. Wenn Gasblasen in den Stahl eingeleitet werden, kurz bevor der Stahl in die Kokille eintritt, ist nur eine sehr kleine feuerfeste Fläche vorhanden, an der die Einschlüsse haften bleiben können. Die Erfindung bietet also einen wesentlichen technischen Fortschritt gegenüber diesen beiden anderen Möglichkeiten zum Einleiten von Gas in den geschmolzenen Stahl.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Die einzige Fig. zeigt einen Aufriß einer Vorrichtung zur Ausübung des erfindungagemäßen Verfahrens.

Eine Kokille 10 üblicher Art ruht auf einer oberen Platte 11, die ihrerseits auf einer Bodenplatte 12 aufliegt. Die obere Platte 11 ist mit einer Vertiefung 13 versehen, die mit dem offenen Unterende der Kokille 10 zusammenfällt. Von der Mitte der Vertiefung läuft ein feuerfest ausgekleideter vertikaler Gußkanäl 14 nach unten durch die obere Platte 11 bis in die Bodenplatte 12, wo er mit einer feuerfest ausgekleideten Gußrinne 15 in Verbindung steht, die in horizontaler Richtung durch die Bodenplatte 12 läuft. Die Gußrinne 15 ist an einen aufrechten Eingußtrichter 16 angeschlossen, der ebenfalls feuerfest ausgekleidet ist und in einem Abstand von der Kokille 10 angeordnet ist. Die Gußrinne 15 kann auch noch zu weiteren vertikalen Gußkanaälen 14 der in der Zeichnung gezeigten Art laufen, so daß der aufrechte Eingußtrichter 16 mit zwei oder mehr Kokillen 10 verbindbar ist.

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Eine Gasleitung 19 geht durch die Wand des aufrechten Eingußtrichters und sieht eine einzige Eintrittsöffnung für das Gas in den aufrechten Eingußtrichter vor. Die Gasleitung ist etwa 5 cm (2 engl. Zoll) über der Oberseite der oberen Platte 11 und etwa 23 cm (8 engl. Zoll) von der Verbindungsstelle des aufrechten Eingußtrichters 16 mit der Gußrinne entfernt angeordnet.

Im Betrieb wird geschmolzenes Metall aus einer Gießpfanne oder einem Tundish (nicht gezeigt) in den aufrechten Eingußtrichter 16 gegossen und fließt durch die Gußrinne 15, bevor es durch den vertikalen Kanal 14 unter dem ferrostatischen Druck in das Unterende der Kokille 10 eintritt. Auf diese Weise wird die Kokille 10 allmählich mit Stahl gefüllt und dann wird das Eingießen beendet. Man läßt den Stahl sich in der Kokille 10 abkühlen, wobei er fest wird und einen Block bildet.

Beim Beginn des Eingießens wird ein inertes Gas, etwa Argon oder Stickstoff unter Druck durch die Gasleitung 19 in den geschmolzenen Stahl in dem aufrechten Eingußtrichter 16 eingeleitet. In einem typischen Beispiel einer Gaszuführung werden 12 Liter Argon pro Minute unter einem Druck von 2,1 kg/cm (30 psi) in den geschmolzenen Stahl im aufrechten Eingußtrichter 16 eingeleitet. Dabei formen sich in dem geschmolzenen Stahl Gasblasen, die durch den flüssigen Stahl in dem Eingußtrichter 16 zum Eingußspiegel hochsteigen. Die Einleitung von inertem Gas wird bis zum Ende des Gießens fortgesetzt«

Die Gasleitung 19 hat einen Durchmesser in der Größenordnung von 5 mm und die Zuleitung von Gas durch diese Gasleitung erzeugt im allgemeinen größere Blasen in dem flüssigen Stahl.

Man nimmt an, daß die größeren Gasblasen beim Hochsteigen in dem flüssigen Stahl in dem aufrechten Eingußtrichter 16 eine körperliche Trennung der Reduktionsprodukte und Ein-

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Schlüsse von dem geschmolzenen Stahl bewirken und diese Produkte dann durch ein mechanisches Haften an den Gasblasen zu den feuerfesten Wänden des Eingußtrichtere oder zum Eingußspiegel mitgenommen werden.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Gießen von Stahl in einer Kokille, bei dem schmelzflüssiger Stahl in die Kokille durch ein Gußrinnensystem eingeleitet wird, das in den Boden der Kokille mündet und das einen aufrechten, feuerfest ausgekleideten Eingußtrichter aufweist, in den der Stahl gegossen wird, wobei während des Gießens des Stahls Gas in den schmelzflüssigen Stahl eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in den Stahl in dem aufrechten Eingußtrichter (16) eingeleitet wird und in Blasen durch den Stahl hochsteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nahe dem Unterende des aufrechten Eingußtrichters (16) eingeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas ein inertes Gas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, ist.

4· Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas vom Beginn des Gießens bis zur Beendigung kontinuierlich eingeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas durch eine einzige öffnung (19) eingeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem geschmolzenen Stahl in dem aufrechten Eingußtrichter (16) während des Gießens ein Flußmittel zugesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel wenigstens eine der folgenden Komponenten

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umfaßt: Kalziumtetraborat, Kalziumborat, Natriumkarbonat, Kalziumfluorid, Hydroborazit, Kalziumoxid und Magnesium

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