DE2551587A1

DE2551587A1 - Verfahren zur herstellung von stahlbloecken

Info

Publication number: DE2551587A1
Application number: DE19752551587
Authority: DE
Inventors: Andries Beumer; Jan Terpstra
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Current assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1975-11-17
Publication date: 1976-05-26
Also published as: NL7415103A; GB1473769A; JPS5173928A; FR2291812B1; SE7513019L; AT381726B; CA1074976A; FR2291812A1; NL170817C; ES442760A1; ATA876775A; IT1050645B; NL170817B

Description

9 R S1587

PATENTANWÄLTE ZOOIJO/

HENKEL, KERN, FEILER &HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- VIND TELEX· 05 29 802 HNKL D ΕηΠΑΡΓ» SCH M T D-STR A SSF "> WECHSELBANK MÜNCHEN Nr 31S-8511!

TELEX. 05 19 OUZ »n^i. iß BDUARÜ-SLHMlU-SlKASSt ^ DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914

TELEFON: (089) 663197, 663091 - 92 D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147 - «W TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN

Hoogovens IJmuiden B.V.
Umuiden, Niederlande

UNSER ZEICHEN: MÜNCHEN. DEN -^y

BETRIFFT:

Verfahren zur Herstellung von Stahlblöcken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahlblöcken, insbesondere für das Auswalzen, die auf diese Weise hergestellten Stahlblöcke und das aus diesen hergestellte Walzerzeugnisβ

Bei einem bisher angewandten Verfahren zur Herstellung von Stahlblöcken oder -luppen bzw. -brammen wird unberuhigter Stahl in einem einzigen Gießvorgang in eine Blockform oder -kokille vergossen, und nach einer bestimmten Zeitspanne wird der verbliebene schmelzflüssige Inhalt der Kokille durch Zugabe von Desoxydationsmittel voll beruhigt und anschließend durch Einblasen eines Gases homogenisiert. In der NL-OS Nr₀ 70.12060 (entsprechend der GB-PS 1 304 826) ist ein ähnliches Verfahren vorgeschlagen, bei dem jedoch eine Arbeitsweise bevorzugt wird, mit der der Wärmefluß aus dem zentralen Teil der Kokille dadurch reduziert wird, daß eine Isolierschicht (ein sog, "Heißdeckel") lokal an der Innenseite der Kokille angeordnet und/oder eine isolierende pulverige Substanz auf den Block aufgesprüht wird,, Mit diesen Maßnahmen

Ke/Bl/ro -

609822/0721

wird angestrebt, den oberen Abschnitt des Blocks möglichst lange über seinen gesamten Querschnitt hinweg flüssig zu halten, um der Bildung eines Schwindlunkers entgegenzuwirken,. Der im Oberteil des Blocks nach seiner Erstarrung vorhandene Schmutz (der auch durch den Heißdeckel verursacht wird) muß dabei vor dem Auswalzen zu Platten vom Stahl entfernt werden, wodurch ein unzufriedenstellendes Ausbringen an aus diesen Blöcken gewalzten Platten oder Platinen erzielt wird. Durch das Aufbringen des Wärmeisoliermaterials auf das obere Ende der Innenfläche der Kokille und das Aufsprühen einer isolierenden und/oder exothermen Substanz auf die Oberseite des Blocks werden die Herstellungskosten für den Stahlblock weiter erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es damit, die den bisher angewandten Verfahren anhaftenden Nachteile zumindest teilweise auszuschalten und insbesondere das Ausbringen an Platten bei gleichzeitiger Kostensenkung zu erhöhen₀

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Stahlblöcken, bei dem unberuhigter Stahl in einem einzigen Gießvorgang in eine Blockkokille oder -gießform vergossen und nach einer bestimmten Zeitspanne der schmelzflüssig gebliebene Inhalt der Kokille durch Zugabe von Desoxydationsmittel voll beruhigt und danach durch Einblasen eines Gases homogenisiert wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Blockkokille eine unverdeckelte Kokille verwendet wird und daß der Kokilleninhalt nach dem Homogenisieren zwangsgekühlt und mit Hilfe eines Kühlfluidums von der Oberseite der Stahlschmelze her abwärts zumindest teilweise zum Erstarren gebracht wird,, Mit "unverdeckelt" ist eine Gießform oder Kokille gemeint, bei welcher keine speziellen Maßnahmen zur Verminderung des Wärmeverlustes an der Oberseite, beispielsweise durch Anordnung eines Heißdeckels, getroffen sind_e

609822/07 21

Vorzugsweise wird das Kühlfluidum z.B. durch Aufsprühen unmittelbar auf die Oberfläche des Stahls gerichtete

Mit diesem Verfahren hat es sich als möglich erwiesen, in einem entsprechenden Anwendungsfall im Werk der Anmelderin das Vor-Brammenausbringen von 81% auf 86% zu erhöhen.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die GB-PS 1 346 987 ein Verfahren beschreibt, bei dem eine Blockkokille in einem einzigen Arbeitsgang ohne Verwendung eines Heißdeckels gefüllt und bei dem auch die Oberseite des Blocks zwangsgekühlt wird_e Hierbei ist jedoch die zugesetzte Menge an Desoxydationsmittel so groß, daß nur der Stahl im Oberteil des Blocks beruhigt wird, während der Stahl im Unterteil der Kokille absichtlich unberuhigt belassen wird« Die zugeführte Desoxydationssubstanz wird durch das Einblasen eines Gases nicht durch die Schmelze hindurch homogenisiert, da bei dem Verfahren gemäß obiger Veröffentlichung speziell beabsichtigt wird, durch die andauernde Gasbildung im Unterteil des Blocks zu gewährleisten, daß der Block infolge eingeschlossener Gasblasen mit einer konvexen Oberseite erstarrte Ein Nachteil dieses bisher angewandten Verfahrens liegt darin, daß sich die Desoxydationssubstanz ungleichmäßig durch den Block hindurch verteilt, was dazu führt, daß beim Auswalzen aua ein und demselben Block Werkstoffe verschiedener Güte erhalten werden«

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Homogenisierung vorzugsweise während einer Zeitspanne von 20-3Os durch Einblasen von Gas mittels einer Blaslanze, die abwärts in die flüssige Stahlschmelze bis nahe an den Boden der Kokille heran eingeführt wird, worauf 15-30 min lang Wasser auf die Oberfläche des Stahls aufgesprüht wird,,

Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbarer, wesent-

609822/0721

licher Vorteil liegt darin, daß der gegossene Block im Vergleich zum zuerst beschriebenen, bisher angewandten Verfahren wesentlich weniger Zeit für das Erstarren in der Blockkokille benötigte Es hat sich auch gezeigt, daß der Block im warmen Zustand in einen Tiefofen eingebracht werden kann, wobei im Tiefofen ebenfalls eine kürzere Zeitspanne erforderlich ist, bis ein ausreichender Temperaturausgleich stattgefunden hat, damit eine Vor-Bramme aus dem Block gewalzt werden kann« Diese Faktoren können zu erheblichen Einsparungen an Investitionskosten sowie an Kosten für den Tief ofenbetrieb beitragen«,

Das folgende Vergleichsbeispiel soll die Erfindung näher verdeut licheno

Beispiel

Es wurde eine Anzahl von Stahlblöcken mit einem Gewicht von je 20 t einmal nach dem bisher angewandten, oben beschriebenen Verfahren und zum anderen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gegossen und anschließend zu Vorbrammen gewalzt. Die Versuche wurden mit einem üblichen niedriglegierten, niedriggekohlten, unberuhigten Stahl durchgeführt.

Beim herkömmlichen Verfahren wurde der Stahl in eine mit hottop bzw. Blockkopf versehene Kokille vergossen und 4 min lang in der Kokille eine Randausbildung abgewartet« Danach wurde in die verbleibende Schmelze eine ausreichende Menge an AIuminumband oder -streifen eingeführt, um die Schmelze zu beruhigen« Durch Einblasen von Luft mittels eines Rohrs, das bis nahe an den Boden der Kokille heran eingeführt wurde, wurde die Schmelze 24 h lang homogenisiert.

Es zeigte sich, daß die auf diese Weise gegossenen Blöcke 300 min lang in der Kokille abgekühlt werden mußten, bevor die Kokillen gelöst bzw. abgezogen werden konnten· Sodann war

609822/0721

eine weitere Kühlperiode von 30 min erforderlich, bevor die Blöcke in den Tiefofen eingebracht werden konnten,, Ein 480 min langer Temperaturausgleich im Tiefofen erwies sich als erforderlich, um die Blöcke zu Vorbrammen auswalzen zu können. Nach dem Brammen-Auswalzen wurde das Ausbringen an Vorbrammen mit 81% ermittelt.

Stahl derselben Güte wurde jeweils in einem einzigen, ununterbrochenen Gießvorgang in ähnliche Blockkokillen vergossen, die jedoch nicht mit Blockköpfen versehen waren«, Die Behandlung erfolgte auf ähnliche Weise, wie vorstehend beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß nach dem Einführen der Aluminiumstreifen zum vollständigen Beruhigen der noch schmelzflüssigen Kokilleninhalte und nach dem Homogenisieren 20 min lang Wasser auf die Stahloberfläche gesprüht wurde, um die Schmelze einer Zwangskühlung zp. unterwerfen und sie in Abwärtsrichtung zumindest teilweise erstarren zu lassen. Hierbei zeigte es sich, daß die Blöcke nach einer "abgedeckten" Abkühlzeit von 95 min ausgeformt werden konnten. Nach einer "unbedeckten"Abkühlzeit von 65 min konnten diese Blöcke in Tiefofen plaziert werden, in denen nach 300 min ein ausreichender Temperaturausgleich stattgefunden hatte, um ein Auswalzen zu Vorbrammen zu ermöglichen«. Zwanzig derartige, zu Platten ausgewalzte Blöcke ergaben ein Vorbrammen-Ausbringen von 86%, vergehen mit dem Ausbringen von 81% bei den nach dem bisher angewandten Verfahren hergestellten, zu Platten gewalzten Blöcken.

Beim bisher angewandten Verfahren wird also unberuhigter Stahl in eine Blockkokille vergossen, und nach einer bestimmten Zeitspanne wird der im flüssigen Zustand verbliebene Inhalt (der Kokille) mit Hilfe eines Desoxydationsmittels beruhigt und durch Einblasen von Gas homogenisierte Das erfindungsgemäße Verfahren, welches die Weglassung eines Blockkopfes bei dieser Arbeitsweise und die Verbesserung des Ausbringens beim Auswalzen der Blöcke zu Vorbrammen ermöglicht, sieht dagegen das Zwangskühlen und Erstarrenlassen des im schmelzflüssigen Zustand

609822/0721

verbliebenen Kokilleninhalts von der Oberseite nach unten mit Hilfe eines Kühlfluidums vor, das nach dem Homogenisieren auf die Oberseite des Blocks gerichtet wird«.

60982 2/0721

Claims

Patentansp rüche

1, Verfahren zur Herstellung von Stahlblöcken, bei dem unberuhigter Stahl in einem einzigen Gießvorgang in eine Blockkokille oder -gießform vergossen und nach einer bestimmten Zeitspanne der schmelzflüssig gebliebene Inhalt der Kokille durch Zugabe von Desoxydationsmittel voll beruhigt und danach durch Einblasen eines Gases homogenisiert wird, dadurch gekennzeichnet , daß als Blockkokille eine unverdeckelte Kokille verwendet wird und daß der Kokilleninhalt nach dem Homogenisieren zwangsgekühlt und mit Hilfe eines Kühlfluidums von der Oberseite der Stahlschmelze her abwärts zumindest teilweise zum Erstarren gebracht wird ο
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluidum unmittelbar auf die Oberseite oder Oberfläche des Stahls gerichtet wird«,

β Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisieren während einer Zeitspanne von 20 - 30 s durch Einblasen von Luft mittels einer Blaslanze durchgeführt wird, die in die flüssige Stahlschmelze bis in die Nähe des Bodens der Blockkokille eingeführt wird, und daß daraufhin 15-30 min lang Wasser auf die Oberfläche oder Oberseite des Stahls aufgesprüht wird·

609822/0721