DE2607735A1

DE2607735A1 - Verfahren und einrichtung zur verhinderung der reoxydation des giessstrahles und zur chemischen beeinflussung von metallschmelzen

Info

Publication number: DE2607735A1
Application number: DE19762607735
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Diederich; Hans Ing Grad Gruner; Claus-Dieter Dipl Ing Haufe; Fritz-Peter D Pleschiutschnigg; Hans Ing Grad Schrewe
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1976-02-23
Publication date: 1977-08-25
Also published as: SE7701996L; ATA89877A; GB1579293A; FR2342805B1; US4100959A; BE851694A; FR2342805A1; IT1075654B; JPS52102834A

Description

23- Februar 1976 . ,.

3- ^ 577

Mannesmann AG, Mannesmannufer 2, ^OOO Düsseldorf 1

"Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung dejjr Reoxydation des Gießstrahles und zur chemischen Beeinflussung von Metallschmelzen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung der Reoxydation des Gießstrahles und zur chemischen Beeinflussung von Metallschmelzen, insbesondere beim Stranggießen von Metallen unter Ausnutzung des an einem strömenden Medium herrschenden Staudruckes und Ruhedruckes, die den Gesamtdruck ausmachen.

Wie in der DT-OS 2 029 913 beschrieben ist es bekannt, zur beschleunigten Vermischung von Phasen und/oder zur Beschleunigung des. Ablaufes chemischer Reaktionen, physikalischer Vorgänge usw. den Gießstrahl in einen nach unten offenen Hohlraum einzubringen und hierbei die Dimensionierung des Hohlraumes mit seinem Flüssigkeitszulauf und -Auslauf so-zu wählen, daß durch die kinetische Energie des strömenden Mediums ein Unterdruck, d.h. ein Absinken des Ruhedruckes unter den Ausgangsdruck erzeugt wird»

Bei diesem Verfahren hat sich als nachteilig erwiesen, daß infolge *) Unterdruckes Luft in den Hohlraum eindringt und somit eine Reoxydation des Gießstrahles hervorgerufen wird.

*) eines auch noch so geringen

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Es ist auch bekannt, den Gießstrahl unter Luftabschluß in ein Zwischengefäß zu leiten (sh. DT-AS 21 19 664 und FR-PS 2 02β 794) Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch diese Maßnahme keine zufriedenstellende Lösung darstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine Reoxydation des Gießstrahles mit Sicherheit vermieden und gleichzeitig eine chemische Beeinflussung der Schmelze ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren und Einrichtung vorgeschlagen, welches iaaiHHMHi durch die Patentansprüche gekennzeichnet ist.

Bei Versuchen unter Anwenduig des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde festgestellt, daß durch die Zugabe von Gas oder gasendem Medium in den Hohlraum erst mit einem Überdruck, bezogen auf den normalen Luftdruck von ^ 1 atm, die in der beigefügten Tabelle gezeigten Konzentrationen an N₂, CO und O^ in dem Hohlraum beim Einsatz von Stickstoff, erzielt und eine Reoxydation verhindert werden konnte. Weiterhin bringt das Mitreißen von Gasen, wie z.B. Np oder Ar, durch das strömende Medium einr reinigende Wirkung der Flüssigkeit, z.B. Stahl mit sich, d.h. die Menge an Wasserstoff und Oxiden verringert sich wesentlich«

Tabelle 1;

Gasanalyse aus dem Hohlkörper während eines Dreifachgusses.

Druckdifferenz	co₂	N₂	°2
mm WS	Vol.tf	Vol.Ji	- Vol.%
- 300	0,6	79,6	19,8
- 200	0	82,2	17,8
- 100	0	88,4	11,6
0	0	94,4	6,2
• 300	0	100,0	0

*) eine -3-

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Durch Messungen des im Hohlraum herrschenden Überdruckes kann die Menge an zugeführten Medien proportional dem strömenden Medium zugegeben werden. Darüberhinaus kann eine der Stahlmenge proportionale Menge an chemisch reagierenden Mitteln z.B. von metallischen Ca oder Mg zugegeben werden, um den im Stahl nach der Pfannenbehandlung noch vorhandenen Sauerstoff weiter zu senken bzw. die noch im Stahl vorhandenen Oxide z.B. Al₂O, in CaO, MgO oder deren Mischoxide umzuwandeln.

Verdampfen die mit dem Stahl chemisch reagierenden Mittel, die z.B. zur Desoxydation und Entschwefelung des Stahles eingesetzt werden können, unterhalb der Betriebstemperatur des strömenden Mediums, so kann die Menge an zugegebenen Mitteln mit Hilfe der Druckmessung beobachtet und dosiert werden.

In der beigefügten Zeichnung ist eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hohlkörpers schematise!! dargestellt.

Figur 1 zeigt die schematische Anordnung des Hohlkörpers,

Figur 2 zeigt die Auswirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren mit Luftabschluß.

In Figur 1 sitzt die Form 1 auf den Schlackenwehren 2 und ist mit einer oder mehreren Zuführleitungen 3 für Gas- bzw. Feststoffzugaben versehen. Die Zuführleitungen 3 sitzen im oberen Drittel der Form 1. In die Form 1 ist ferner eine Gießhaube 4 abdichtbar eingesetzt. Die lichte Weite der Gießhaube 4 ist bis zu 20 % größer als der Durchmesser des Pfannenausgusses. Um die Gießhaube 4 kann zusätzlich eine ringförmige Gasleitung 5 angeordnet werden, deren Austrittsöffnungen nach oben gerichtet sind.

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Die Form 1 ist nach unten hin erweitert, und zwar derart, daß die obere Fläche der Form 1 > (4 χ Durohmesser) und die untere Fläche s> (S χ Durchmesser)" als der Pfannenausgußdurchmesser ist.

Beispiel zur Durchführung des erfindungsgeniäßen Verfahrens:

Die stahldurchflossene Form 1 wurde mit einer solchen Menge Stickstoff beschickt, daß der druck im Hohlraum während der gesamten Gießzeit 300 bis 400 mm WS bzw. 1,0003 bis 1,0004 atm betrug. Dieser konstante Überdurck wurde mit Hilfe einer Druckregelautomatik unabhängig von der Gießleistung eingehalten.

Zur Prüfung der Wirksamkeit dieser erfindungsgemäßen Maßnahme wurde die Differenz der Gesamtaluminiumgehalte zwischen der Pfannengießstrahl- und Verteilerprobe herangezogen.

Der Vergleich der Analysenwerfce von ca. 50 Schmelzen, abgegossen unter den oben beschriebenen Gießbedingungen mit ca. 50 Werten, die aus Proben von Schmelzen gleicher Qualität ohne Gießstrahlschutz stammen, zeigt, daß die Reoxydation des Gießstrahles mit Luftabschluß und Überdruck völlig unterdrückt werden kann (Figur 2).

- Patentansprüche' -

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•V

Leerseite

Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Verhinderung der Reoxydation und zur chemischen Beeinflussung einer Metallschmelze, insbesondere beim Stranggießen von Metallen durch Einführen mindestens eines Zusatzstoffes in Form von Gas und/oder Feststoffen, die bei der Verfahrenstemperatur in die Gasphase übergehen, in einen von Metall durchströmten*Behälter, z.B. zwischen Pfanne und Verteiler, oder Verteiler und Kokille, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum, der den Gießstrahl umgibt, ein in seiner Höhe regelbar ei* Überdruck ? 1 atm erzeugt und gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck in dem Hohlraum durch gleichzeitig in die Schmelze eingebrachte chemisch reagierende Stoffe und/oder Gase erzielt, dosiert bzw. geregelt wird»

3- Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Hohlraum herrschende Überdruck laufend gemessen und die Menge der zugeführten Medien proportional zur Durchlaufmenge des Gießstrahles derart gehalten wird, daß der in dem Hohlraum herrschende Überdruck konstant bleibt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gas und/oder den gasenden Medien zugegebene Menge an chemisch reagierenden Mitteln der Gesamtschmelze und/oder einzelnen Begleitelementen der Gesamtschmelze proportional ist,

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck ausschließlich durch gasende Feststoff erzeugt wird.

* den Gießrtrahl mit Abstand umgebenden

-6-

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6. Hohlkörper zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine sich nach unten erweiternde Form (1) - wobei die obere Fläche der Form (1) > (4 χ Durchmesser) und die untere Fläche > (8 χ Durchmesser) des Pfannenausgussdurchmessers beträgt - der sich in an sich bekannter Weise auf dem Schlackenwehr (2) aufsetzt und dort abgedichtet ist.

7. Hohlkörper nach A_nspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die obere Fläche der Form (1) eine auswechselbare Gießhaube (4) mit einer lichten Weite, die bis zu 20 % größer ist als -isr Durchmesser des Pfannenausgusses, abdichtbar eingesetzt wird.

8. Hohlkörper nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (1) mit Zuleitungen (3) versehen ist, die im oberen Drittel des Körpers (1) angeordnet sind.

9. Hohlkörper nach den Ansprüchen 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß verschließbare Öffnungen für Feststoffzugaben und Probeentnahme vorgesehen sind,

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