DE2657406B2 - Device for cleaning the melt during horizontal continuous casting - Google Patents
Device for cleaning the melt during horizontal continuous castingInfo
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen der Schmelze beim horizontalen Stranggießen, enthaltend ein Zwischengefäß mit Eintrittsöffnungen für inertes Gas und einer Auslaßöffnung, die das Zwischengefäß über ein Auslaufrohr mit der horizontalen Stranggießkokille verbindet.The invention relates to a device for cleaning the melt during horizontal continuous casting, Containing an intermediate vessel with inlet openings for inert gas and an outlet opening which Intermediate vessel connects to the horizontal continuous casting mold via an outlet pipe.
Aus der DE-OS 20 30 426 ist ein Verfahren zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießanlage bekannt, bei dem der flüssige Stahl in ein Zwischengefäß und von diesem durch ein oder mehrere Auslaufrohre in eine wassergekühlte Stranggießkokille ausfließen gelassen wird, aus welcher der erstarrende Gußstrang kontinuierlich ausgezogen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in unmittelbarer Nähe des oder der Ausläufe des Zwischengefäßes von unten her durch die Schmelze hindurch quer zur Strömungsrichtung des Stahls ein übliches Spülgas, vorzugsweise ein inertes Gas wie Stickstoff oder Argon, zur Bildung eines Schleiers oder Vorhanges von aufsteigenden Gasblasen unter Druck eingeblasen wird. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist vorgesehen, daß im Boden des Zwischengefäßes über dessen ganze Breite gasdurchlässige feuerfeste Steine zum Einblasen des Spülgases angeordnet sind und unterhalb der Reihe gasdurchlässiger feuerfester Steine eingeschlossener Kasten mit einer Zuführleitung für inertes Gas vorgesehen ist.From DE-OS 20 30 426 a method for cleaning steel in a continuous caster is known, in which the liquid steel into an intermediate vessel and from this through one or more outlet pipes into one water-cooled continuous casting mold is allowed to flow out, from which the solidifying cast strand is continuously pulled out, which is characterized in that in the immediate vicinity of the or the Outlets of the intermediate vessel from below through the melt transversely to the direction of flow of the Steel a common purge gas, preferably an inert gas such as nitrogen or argon, to form a Veil or curtain of rising gas bubbles is blown under pressure. In a device for Implementation of this method is provided that in the bottom of the intermediate vessel over its entire width gas-permeable refractory bricks for blowing the purge gas are arranged and below the row gas-permeable refractory bricks enclosed box with a supply line for inert gas is provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Reinigen der Schmelze beim horizontalen Stranggießen, enthaltend ein Zwischengefäß mit Eintrittsöffnungen für inertes Gas und einer Auslaßöffnung, die das Zwischengefäß über ein Auslaufrohr mit der horizontalen Stranggießkokille verbindet anzugeben, welche die Möglichkeit bietet die Qualität des Stranges durch Herabsetzen der in ihm enthaltenden Luft Verblasegase und nichtmetallischen Einschlüsse zu erhöhen und gleichzeitig eine gleichmäßige Verteilung und Verbesserung der physikalisch mechanischen Eigenschaften über den gesamten Querschnitt des Stranges zu gewährleisten.The invention is based on the object of a device for cleaning the melt in the horizontal Continuous casting, containing an intermediate vessel with inlet openings for inert gas and an outlet opening, specify the connection between the intermediate vessel and the horizontal continuous casting mold via an outlet pipe, which offers the possibility of improving the quality of the strand by lowering that contained in it Increase air blowing gases and non-metallic inclusions while maintaining an even distribution and improvement of the physico-mechanical properties over the entire cross-section of the Ensure strand.
Dieses wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht daß am Boden des Zwischengefäßes eine Stufe ausgebildet ist deren obere Kante die Oberkante der Auslaßöffnung in das in die Horizontalstranggießkokille mündende Auslaufrohr übersteigt und daß die Eintrittsöffnungen für das inerte Gas in der Stufe vorgesehen sind. Durch diese Ausbildung wird erreicht daß die Einführung des Gases, das zum Durchspülen des Metalles dient, so erfolgt, daß das Eintrittsniveau der Gasblasen erheblich über der Auslaßöffnung des Zwischengefäßes in das Auslaufrohr und damit in die horizontale Stranggießkokille liegt Dadurch wird das in die horizontale Stranggießkokille einlaufende Metall, bevor es in dieses übertritt einem zusätzlichen metallostatischen Druck von einer Metallsäule in Stufenhöhe ausgesetzt, der die mitgerissenen Gasblasen gleichsam ausquetscht, so daß sie in der Übertrittszone aufsteigen.This is achieved according to the invention in a device of the type mentioned at the beginning a step is formed at the bottom of the intermediate vessel, the upper edge of which is the upper edge of the outlet opening into the outlet pipe opening into the horizontal continuous casting mold and that the inlet openings are provided for the inert gas in the stage. This training ensures that the introduction of the Gas, which is used to flush the metal, takes place in such a way that the entry level of the gas bubbles is considerable via the outlet opening of the intermediate vessel into the outlet pipe and thus into the horizontal continuous casting mold This causes the metal entering the horizontal continuous casting mold before it enters it Exceeds an additional metallostatic pressure from a metal column at the height of the step, which the entrained gas bubbles as it were squeezed out, so that they rise in the transition zone.
Vorteilhaft übersteigt die obere Kante der Stufe das obere Niveau der Auslaßöffnung in das Auslaufrohr um etwa 300 mm.The upper edge of the step advantageously exceeds the upper level of the outlet opening in the outlet pipe about 300 mm.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß im Zwischengefäß über der Stufe vor den Eintrittsöffnungen für das inerte Gas eine vertikale Zwischenwand zur Aufteilung des Zwischengefäßes schmelzbadspiegelseitig in eine Zuleitungszone und die Spülzone mit inertem Gas angeordnet ist.Another advantageous development is that in the intermediate vessel above the stage in front of the Inlet openings for the inert gas a vertical partition for dividing the intermediate vessel Is arranged on the melt bath level side in a feed zone and the rinsing zone with inert gas.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß im Zwischengefäß über der Stufe hinter den Eintrittsöffnungen für das inerte Gas eine vertikale Zwischenwand zur Aufteilung des Zwischengefäßes schmelzbadspiegelseitig in die Spülzone mit inertem Gas und eine Metallauslaßzone vor dem Austritt des Metalls in eine Horizontalstranggießkokille angeordnet ist.According to a preferred embodiment it is also provided that in the intermediate vessel above the step behind the inlet openings for the inert gas is a vertical partition for dividing the intermediate vessel Melt bath level side in the rinsing zone with inert gas and a metal outlet zone in front of the The exit of the metal is arranged in a horizontal continuous casting mold.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawings explained. In the drawings shows
F i g. 1 eine Horizontalstranggießanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen der Schmelze,F i g. 1 a horizontal continuous caster with a device according to the invention for cleaning the Melt,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in F i g. 1.
Die Horizontalstranggießeinrichtung enthält ein Zwischengefäß 1 (Fig. 1), dessen Boden 2 abgestuft
gegenüber der Auslaßöffnung 3 in der Seitenwand 4 ausgeführt ist, die den Hohlraum 5 des Zwischengefäßes
1 mit dem Hohlraum 6 der Stranggießkokille 7 verbindet. In der Stufe 8 des Bodens 2 des
Zwischengefäßes 1 ist mindestens eine öffnung 9 (F i g. 2) zum Verblasen des in die Stranggießkokille 7 zu
leitenden flüssigen Metallstroms ausgeführt.F i g. 2 shows a section along line H-II in FIG. 1.
The horizontal continuous casting device contains an intermediate vessel 1 (FIG. 1), the bottom 2 of which is stepped with respect to the outlet opening 3 in the side wall 4, which connects the cavity 5 of the intermediate vessel 1 with the cavity 6 of the continuous casting mold 7. In the step 8 of the bottom 2 of the intermediate vessel 1, at least one opening 9 (FIG. 2) is made for blowing the liquid metal flow to be conducted into the continuous casting mold 7.
Diese Stufe 8 kann auf dem Niveau »h« der oberen Mantellinie der Auslaßöffnung 3 in der Seitenwand 4 des Zwischengefäßes 1 liegen bzw. dieses Niveau bis zu etwa 300 mm übersteigen.This step 8 can lie at the level "h" of the upper surface line of the outlet opening 3 in the side wall 4 of the intermediate vessel 1 or exceed this level by up to about 300 mm.
Bei einer anderen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung (in den Zeichnungen nichtIn another embodiment of the device according to the invention (not in the drawings
dargestellt) kann die Öffnung zum Verblasen des flüssigen Metallstroms mit Gas in der Seitenwand des Zwischengefäßes ausgeführt werden.shown) the opening for blowing the liquid metal flow with gas in the side wall of the Intermediate vessel are carried out.
Der Hohlraum 5 des Zwischengefäßes 1 ist im beschriebenen Beispiel durch zwei — es ist auch nur eine Zwischenwand möglich — vertikal quer zum Strom liegende Zwischenwände 10 und 11 in eine Zuleitungszone 12 für das flüssige Metall aus der G ießpfanne in das Zwischengefäß 1, eine Verblasezone 13 für das Verblasen des Metallstroms mit einem inerten Gas über der oberen Stufe 8, in welcher die öffnung 9 ausgeführt ist und eine Absetzzone 14 für das Metall unterteilt, die unmittelbar an die Seitenwand 4 mit der Auslaßöffnung 3 anschließt, welche durch ein Auslaufrohr 15 den Hohlraum 5 des Zwischengefäßes 1 mit dem Hohlraum 6 der Stranggießkokille 7 verbindet.The cavity 5 of the intermediate vessel 1 is in the example described by two - it is only an intermediate wall possible - intermediate walls 10 and 11 lying vertically transversely to the flow in a feed zone 12 for the liquid metal from the pouring ladle into the intermediate vessel 1, a blow zone 13 for the Blowing the metal stream with an inert gas over the upper stage 8, in which the opening 9 is made is and a deposition zone 14 for the metal divided that directly adjoins the side wall 4 with the outlet opening 3, which through an outlet pipe 15 to the Cavity 5 of the intermediate vessel 1 connects to the cavity 6 of the continuous casting mold 7.
Diese beiden Zwischenwände 10 und 11 stehen vom Boden 2 des Zwischengefäßes 1 um 100 bis 200 mm ab, was zur Wirbeldämpfung völlig ausreichtThese two intermediate walls 10 and 11 protrude from the bottom 2 of the intermediate vessel 1 by 100 to 200 mm, which is completely sufficient for eddy damping
Falls in der Stufe 8 des Bodens des Zwischengefäßes 1 mehrere Öffnungen 9 zum Verblasen des flüssigen Metallstroms mit Gas ausgeführt sind, wird eine Gaskammer 16 vorgesehen, die durch die öffnungen 7 mit dem Hohlraum 5 des Zwischengefäßes 1 verbunden ist Zum Ausziehen des Stranges 17 aus der Stranggießkokille 7 ist eine Abziehvorrichtung 18 vorgesehen, und für die Zufuhr des flüssigen Metalls in den Zwischengefäßen 1 ist eine Gießpfanne 19 vorhanden.If in the step 8 of the bottom of the intermediate vessel 1 several openings 9 for blowing the liquid Metal flow are carried out with gas, a gas chamber 16 is provided through the openings 7 is connected to the cavity 5 of the intermediate vessel 1 for pulling the strand 17 out of the continuous casting mold 7 a pulling device 18 is provided, and for the supply of the liquid metal in the intermediate vessels 1 a ladle 19 is provided.
Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Das flüssige Metall wird aus der Gießpfanne 19 in die Zone 12 des Zwischengefäßes 1 eingebracht, welche durch die vertikale Querzwischenwand 10 von der Verblasezovie 13 des flüssigen Metalls mit Gas getrennt ist. Dabei erhält der aus der Gießpfanne 19 herausfließende Metallstrom eine hohe kinetische Energie, so daß der flüssige Metallstrom in der Zone 12 eine turbulente Bewegung hat. Durch die Zwischenwand 10 werden die infolge der turbulenten Bewegung des flüssigen Metallstroms hervorgerufenen Wirbel weitgehend gedämpft, so daß der Metallstrom in den folgenden Zonen 13 und 14 bereits eine laminare Bewegung aufweist Da nun der Boden 2 des Zwischengefäßes 1 gegenüber der Auslaßöffnung 3 abgestuft ausgeführt ist, hat der flüssige Metallstrom eine unterschiedliche Tiefe.This device works as follows: The liquid metal is transferred from the ladle 19 to the zone 12 of the Intermediate vessel 1 introduced, which through the vertical transverse partition wall 10 of the Verblasezovie 13 of the liquid metal is separated with gas. The flowing out of the ladle 19 receives Metal flow has a high kinetic energy, so that the liquid metal flow in zone 12 is turbulent Has movement. Through the partition 10 are due to the turbulent movement of the liquid Metal flow caused eddies largely dampened, so that the metal flow in the following Zones 13 and 14 already have a laminar movement Since the bottom 2 of the intermediate vessel 1 is designed stepped with respect to the outlet opening 3, the liquid metal flow has a different depth.
Die größte Tiefe des Metallstroms befindet sich in der Zone 14, in der die unmittelbare Zufuhr des Metalls aus dem Zwischengefäß 1 in die Stranggießkokille 7 erfolgt und die kleinste Tiefe ist über der Stufe 8 in der Verblasezone 13 des flüssigen Metallstroms mit Gas vorhanden, wodurch die Wirksamkeit des Metallverblasens erhöht werden kann.The greatest depth of the metal flow is in the Zone 14 in which the metal is fed directly from the intermediate vessel 1 into the continuous casting mold 7 and the smallest depth is above the step 8 in the blow zone 13 of the liquid metal stream with gas present, which can increase the effectiveness of metal blowing.
Gleichzeitig mit der Zufuhr des flüssigen Metalls aus der Gießpfanne 19 in das Zwischengefäß 1 wird das inerte Gas aus einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Gasquelle in die Gaskammer 16 eingeführt, von wo es durch die öffnungen 9 (F i g. 2) in die Zone 13 des Zwischengefäßes 1 gelangtSimultaneously with the supply of the liquid metal from the pouring ladle 19 into the intermediate vessel 1, the inert gas introduced into the gas chamber 16 from a gas source (not shown in the drawing), from where it passes through the openings 9 (FIG. 2) into the zone 13 of the intermediate vessel 1
Das flüssige Metall kann mit einem beliebigen inerten Gas bzw. einem neutralen Gas, z. B. Argon oder Stickstoff verblasen werden. Der Gasdruck wird über dem ferrostatischen Druck der zu verblasenden Metallschicht gehalten. Ein konstanter Gasdruck in derThe liquid metal can be inert with any Gas or a neutral gas, e.g. B. argon or nitrogen are blown. The gas pressure is over the ferrostatic pressure of the metal layer to be blown. A constant gas pressure in the
ίο Verblasezone 13 wird durch Konstanthalten eines vorgegebenen Druckes in der Gaskammer 16 gewährleistet ίο Bubble zone 13 is created by keeping one constant predetermined pressure in the gas chamber 16 guaranteed
Man erbläst den weniger tiefen flüssigen Metallstrom, der über der Stufe 8 liegt von unten, obwohl man ihn auch von der Seite verblasen kann. Man muß nur dafür sorgen, daß die Öffnungen zum Verblasen des Metalls mit Gas im Bereich vom Niveau der oberen Mantellinie der Auslaßöffnung 3 des Zwischengefäßes 1 bis zu einem Niveau, das die obere Mantellinie der Auslaßöffnung des Zwischengefäßes um 300 mm übersteigt, liegen.One blows the less deep liquid metal stream that lies above step 8 from below, although one does it can also blow from the side. You just have to make sure that the openings for blowing the metal with gas in the range from the level of the upper surface line of the outlet opening 3 of the intermediate vessel 1 up to a level which exceeds the upper surface line of the outlet opening of the intermediate vessel by 300 mm, lie.
In der Verblasezone 13 wird dabei das flüssige Metall entgast und die nichtmetallischen Einschlüsse steigen an die Metalloberfläche auf. Das entgaste Metall gelangt in die Zone 14, zu dessen direkter Zufuhr in die Stranggießkokille 7. An der Oberfläche der Zone 14 steigen die restlichen Luft- und Gasblasen sowie die nichtmetallischen Einschlüsse auf, während das raffinierte Metall durch die Öffnung 3 und das AuslaufrohrThe liquid metal is degassed in the blow zone 13 and the non-metallic inclusions increase the metal surface. The degassed metal arrives in zone 14, where it is fed directly into the Continuous casting mold 7. The remaining air and gas bubbles as well as the rise on the surface of zone 14 non-metallic inclusions, while the refined metal through the opening 3 and the outlet pipe
so 15 in die Stranggießkokille 7 gelangt, in deren Hohlraum 6 der Strang 17 gebildet wird, der entsprechend dem Erstarrungsgrad mit Hilfe der Abziehvorrichtung 18 herausgezogen wird.so 15 arrives in the continuous casting mold 7, in its cavity 6, the strand 17 is formed, which according to the degree of solidification with the aid of the pulling device 18 is pulled out.
Versuche zeigten, daß mit der erfindungsgemäßenExperiments showed that with the invention
J5 Einrichtung eine Qualitätssteigerung der erzeugten Stränge 17 erzielt werden kann.J5 establishment of an increase in the quality of the produced Strands 17 can be achieved.
Diese Qualitätserhöhung des Stranges wird durch die Verhinderung von Luftblasen im Strang, deren üblicherweise oxidierte Oberfläche reich an nichtmetallischen Einschlüssen ist, erreicht Durch die Vermeidung der Luftblasen weist das fertige Walzgut ein dichtes Gefüge ohne Abschichtungen auf, was gute physikalische und mechanische Eigenschaften des Walzgutes gewährleistet. This increase in quality of the strand is achieved by preventing air bubbles in the strand, which is usually the case Oxidized surface is rich in non-metallic inclusions, achieved by avoiding the Air bubbles, the finished rolled stock has a dense structure without stratification, which is good physical and mechanical properties of the rolling stock guaranteed.
Darüber hinaus wird dadurch, daß verhindert wird, daß Verwirbelungen des in das Zwischengefäß eintretenden Metallstrahls nichtmetallische Einschlüsse in den oberen Teil des Stranges austragen, eine gleichmäßige Verteilung der Einschlüsse über den Querschnitt des fertigen Walzgutes gewährleistet. Eine solche gleichmäßige Verteilung der Einschlüsse über den Querschnitt des Walzgutes beugt einer vorzeitigen Zerstörung der Fertigerzeugnisse vor.In addition, this prevents turbulence of the entering the intermediate vessel Metal beam discharge non-metallic inclusions in the upper part of the strand, a uniform Distribution of the inclusions over the cross-section of the finished rolling stock guaranteed. Such a uniform Distribution of the inclusions over the cross-section of the rolling stock prevents premature destruction of the Finished products.
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| DE19762657406 DE2657406C3 (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | Device for cleaning the melt during horizontal continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19762657406 DE2657406C3 (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | Device for cleaning the melt during horizontal continuous casting |
Publications (3)
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1976
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Also Published As
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