DE3211269A1

DE3211269A1 - Verfahren zur herstellung von gebleitem automatenstahl durch ein kontinuierliches giessverfahren

Info

Publication number: DE3211269A1
Application number: DE19823211269
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Tokyo Yoshimura
Original assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1982-03-26
Publication date: 1982-10-28
Also published as: BR8201921A; FR2502997A1; IT1150950B; ES511223A0; ES8304215A1; US4524819A; IT8220486A1; DE3211269C2; GB2096032A; IT8220486A0; SE8201323L; FR2502997B1; CA1196172A

Description

Anmelder: Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd.

Verfahren zur Herstellung von gebleitem Automatenstahl durch ein kontinuierliches Gießverfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebleitem bzw. verbleitem Automatenstahl (mit kurzbrechendem Span) bzw. von gut spanabhebendem Stahl mit einer hohen Ausbeute an zugegebenem Blei in einem kontinuierlichen Gießverfahren.

Üblicherweise gab man bei der Herstellung von gebleitem Automatenstahl das Blei oder eine Bleilegierung zu geschmolzenem Stahl, der in einer Gießpfiame vorlag, oder zu geschmolzenem Stahl zu, während man ihn in ein Gehäuse bzw. eine Form für einen Block bzw. Barren goß. Als konkrete Methoden der Zugabe von Blei oder einer Bleilegierung zum geschmolzenem Stahl wurden bisher verschiedene Methoden angewandt: Bei einer dieser Methoden gab man direkt Blei oder eine Bleilegierung zu geschmolzenem Stahl, den man aus dem Ofen in eine Gießpfanne zapfte; bei einer anderen Methode blies man ein Inertgas vom Boden einer Gießpfanne

in geschmolzenen Stahl in der Gießpfanne, so daß man teilweise die Schlacke auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls entfernte und die Oberfläche des geschmolzenen Stahls freilegte, und man gab Blei oder seine legierung zu dem freigelegten geschmolzenen Stahl und rührte danach gegebenenfalls mechanisch den pb-haltigen geechmolzenen Stahl; ferner wurde als eine Methode der Zugabe eines Bleibestandteile in der Gießstufe vorgeschlagen, daß man. Körner bzw«, Kugeln aus Blei oder ©iner Bleilegierung in den Strom des geschmolzenen Stahle wirft, der aus dem Boden der Gießpfanne fließt, wobei man ©ine Wurfvorrichtung verwendet. Man konnte jedoch mit den genannten üblichen Methoden der Bleizugabe keinen ausreichend gebleiten Automatenstahl erzielen, in dem das Blei gleichmäßig verteilt ist. Wenn man beispielsweise das Blei direkt zu dem geschmolzenen Stahl in einer Gießpfanne zugibt, muß man den geschmolzenen Stahl vollständig bzw. vollkommen durchrühren, um eine gleichmäßige Verteilung des Bleis darin zu erzielen. Wenn man den geschmolzenen stahl nicht ausreichend rührt, neigt das Blei dazu, in don unteren Teil des Stahle abzusinken, weil das Blei ein höheres spezifisches Gewicht als Eisen hat. Dadurch ergibt sich eine BIe!verteilung im Produkt, die nicht gleichmäßig ist. Ferner tritt bei den genannten üblichen Methoden ein nachteiliges Absetzen des Bleis während der Verfestigung des bleihaltigen geschmolzenen Stahls in einem Blockgehäuse ein, wodurch die Gleichmäßigkeit der BIe!verteilung abnimmt. Wenn man insbesondere einen Automatenstahl mit einem Gehalt an einer relativ großen Bleimenge benötigt, soll viel Blei zu dem geschmolzenen Stahl zugegeben werden, wobei man eine Verdampfung von Blei in Betracht ziehen muß, weil Blei sum Verdampfen während dar Herstellung neigt. In diesem Fall nimmt die Gleichmäßigkeit der Bleiverteilung im Stahl stark ab und die Ausbeute an zugegebenem Blei wird vermindert. Ferner ist Blei sehr giftig, und demgemäß werden nicht nur spezielle Maßnahmen und teure und komplizierte Vorrichtungen zur Behandlung der Of@nziegel

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der Gießpfanne oder der zur Herstellung der Gehäuse verwendeten Kanalsteine unumgänglich benötigt, die durch Blei verunreinigt worden sind, sondern man sollte auch den bei der Herstellung erzeugten Bleidampf sammeln, um die Diffusion in die Atmosphäre zu vermeiden. Dadurch benötigte man teure Sammelvorrichtungen zum Sammeln der giftigen Gase oder Dämpfe nicht nur in einigen begrenzten Bereichen sondern auch im gesamten Bereich der Herstellungsanlage. Wenn man ferner übliche kontinuierliche Gießmethoden, die bisher nicht zur Herstellung von gebleitem Automatenstahl angewandt wurden, auf die Herstellung von gebleitem Automatenstahl anwendet, ohne sie zu modifizieren, werden die Ziegel eines Trichters bzw. Trichterbottiches durch Blei verunreinigt und die genannten Probleme verursacht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile und Probleme der üblichen Herstelluncsmethode zu überwinden und insbesondere ein neues Herstellungsverfahren für gebleiten Automatenstahl durch ein kontinuierliches Gießverfahren vorzusehen, wobei Blei gleichmäßig verteilt wird, ohne daß man irgendwelche komplizierten und teuren Vorrichtungen zur Behandlung von giftigen Substanzen benötigt. Erfindungsgemäß erzeugt man den gebleiten Automatenstahl mit einer gleichmäßigen Bleiverteilung in einem kontinuierlichen Gießverfahren, wobei man Blei oder eine Bleilegierung direkt zu dem geschmolzenen Stahl in einer Form zugibt, während man den geschmolzenen Stahl aus einem Trichter in die Form gießt. In der Stufe der Zugabe des Bleis oder seiner Legierung rührt man den oberen Bereich des geschmolzenen Stahl3 in der Form gleichmäßig in horizontaler Richtung mit einer elektromagnetischen Kraft. Giftige Gase und Dämpfe, die bei der Herstellung erzeugt werden, saugt man mit einem Abzug ab, der über bzw. auf der Form vorgesehen ist, und sammelt sie an einem vorbestimmten Ort. Daher wird keinerlei Umweltverschmutzung verursacht. Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung verwendet man Blei oder Bleilegierung in Form von Drahtstangen oder Teilchen. Ferner kann man anstelle

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von Blei oder Bleilegierung ein Blei oder eine Bleilegierung einsetzen, die mit einem metallischen Material badeckt sind, welches für den stahl unschädlich ist, wie z.B. Aluminium oder Eisen. Die giftigen Substanzen werden aufgrund des Überzugs aus dem unschädlichen metallischen Material kaum erzeugt, und daher kann man dann den genannten Abzug weglassen.

Ferner kann man beim erfindungsgemäßen Terfahren, wenn man die elektromagnetischen Rührkräfte verstärkt, die in horizontaler Richtung auf den gesckmolsenen stahl in der Form einwirken, einen gebleiten Automatenstahl erzielen,, der einen höheren Bleigehalt in seinem äußeren Teil bzw« in seinem äußeren Bereich als in seinem zentralen Teil bzw. in seinem inneren Bereich aufweist. Ein. derartiger gezielter Automatenstahl mit einer pb-reiehen Oberflächenschicht zeigt eine verbesserte Bearbeitbarkeit.

Nachstehend wird die Erfindung durch "bevorzugte Ausfükrungsformen und durch Zeichnungen näher erläutert»

Es zeigen

- Figur 1 eine erläuternd© Ansicht, die eine bevorsugte

Ausführungsform der Erfindung zeigt;

- Figur 2 die Prüfungsergebnisse der Ausführungsform; und

- Figur 3 die gemessenen Teile zur Erzielung der Prüfungeergebnisse von Figur 2»

- Figuren 4 und 5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform

zur Herstellung eines gebleiten Automatenstahls mit einer pb-reichen Oberflächenschicht;

- Figur 4 die Prüfungsergebnisse, welche die Wirkung der

Erfindung beweisen; und

- Figur 5 eine Ansicht der gemessenen Teile.

- Figuren 6 bis 11 schematische Ansichten, die verschieden©

andere erfindungsgemäße Methoden der Zugabe Ton Blei oder Bleilegierung als in Figur 1 zeigen:

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- Figur 6 eine Zugabemethoäe, wobei man eine Drahtstange

am; Blei oder Bleilegierung in die Form einführt, während man den oberen bzw. obersten Teil der Form mit einem Inertgas, beispielsweise Argon oder Stickstoff abschirmt ο

- Figur 7 eine Zugabomethode, wobei man Teilchen aus Blei

odor Bleilegierung in eine Form durch ein geeignetes Führungsrohr einfließen läßt.

- Figur 8 eine Zugabemethode, wobei man eine Drahtstange

aufj Blei oder Bleilegierung in den geschmolzenen Stahl durch die Einlaßöffnung einführt, die in einer Seitenwand eines Durchlasses bzw. Durchganges zwischen einem Trichter und einer Form ausgebildet ist.

- Figur 9 eine Zugabemethode von Teilchen aus Blei oder

Bleilegierung durch ein Führungsrohr bzw. eine Röhre in einem Verschlußstopfen, das bzw. die zum Einführen der Teilchen in eine Form dient;

- Figur 10 eine Zugabemethode ähnlich der von Figur 9, wobei

man eine Drahtstange aus Blei oder Bleilegierung anstelle der Teilchen aus Blei oder Bleilegierung verwendet; und

- Figur 11 eine Zugabemethode ähnlich der von Figur 9, wobei

man einen Verschlußstopfen verwendet, der einen porösen Pfropfen in dem letzten Teil des Führungsrohres im Verschlußstopfen aufweist.

In den Zeichnungen bezeichnen die Buchstaben bzw. Zahlen die nachstehenden Teile:

M = geschmolzener Stahl; 1 = Gießpfanne; 2 = Ausströmöffnung; = Trichter; 4 = Durchgang bzw. Durchlaß; 5 = Form; 6 = Gußbarren bzw, gegossener Knüppel; 7 = Abzug; 8 = Abzugskanal; 9 = Drahtstange aus Blei oder Bleilegierung; 9a a Mischdrahtstange; 9b « Teilchen aus Blei oder Bleilegierung; 10 = Unterteil (eines Abzugee 7); 11 = Führungsrohr; = elektromagnetischer Rührer; 13 =» Zuführungawalze;

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13a- Zuleitung bzw. Füllvorrichtung; H = Einlaßöffnung; 15 ss Verschlußstopfen; 16 = Führungsrohr bzw. Röhre; 17 » poröser Pfropfen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gebleiten Automatenstahls in einem kontinuierlichen Gießverfahren, wobei man Blei oder Bleilegierung in Form von Draht oder Teilchen direkt zu geschmolzenem Stahl in einer Form zugibt, während man den geschmolzenen Stahl aus einem Trichter in die Form gießt. Während der Zugabe von Blei oder Bleilegierung rührt man den oberenBereich des geschmolzenen Stahls in der Form gleichmäßig in horizontaler Richtung mit einem elektromagnetischen Rührer. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann man das blanke Blei oder die blanke Bleilegierung durch ein zusammengesetztes Blei bzw. Mischblei oder eine zusammengesetzte Bleilegierung bzw. Mischbleilegierung ersetzen, die aus Blei oder Bleilegierung besteht, welche mit einem metallischen Material bedeckt oder überzogen ist, das für den Stahl unschädlich ist, wie z.B. Aluminium oder Eisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt man, wenn man den geschmolzenen Stahl im Trichter in die Form gießt, mindestens ein bleizuführendes Material, das man aus der aus Blei, Bleilegierung, Blei, das mit dem für den Stahl unschädlichen metallischen Material überzogen ist, und Bleilegierung, die mit dem für den Stahl unschädlichen metallischen Material übersogen ist, bestehenden Gruppe ausgewählt hat, direkt zu dem geschmolzenen Stahl in der Form zu, während man den oberenBereich des geschmolzenen Stahls in der Form in horizontaler Richtung mit einem elektromagnetischen Rührer rührt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Abzug an bzw. auf der Form derart angeordnet, daß er beliebige giftige Gase und Dämpfe aufnimmt, die in bzw. aus der Form entstehen, und sie zwingend an einem vorbestimmten Ort sammelt.

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Diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, worin gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende !Peile bezeichnen.

Figur 1 zeigt ein Beispiel gemäß der genannten Ausführungsform. Zur kontinuierlichen Herstellung von gegossenem gebleitem Stahl, der erfindungsgemäß erzielt werden soll, setzt man geschmolzenen Stahl M in eine Gießpfanne 1 ein, führt ihn in einen Trichter 3 durch eine Ausströmöffnung 2 ein und gießt ihn danach aus dem Trichter 3 in eine Form 5, die mit einem elektromagnetischen Rührer 12 versehen ist, durch einen Durchlaß 4. Durch den kontinuierlichen Verfahrensablauf kann man Gußbarren 6 aus gebleitem Stahl kontinuierlich herstellen. Der elektromagnetische Rührer 12 rührt gleichmäßig und horizontal den oberen Bereich des geschmolzenen Stahls Min der Form 5· Der obere Bereieh der Form 5 und ein Bereich im Umkreis eines Einlasses in den Durchlaß 4 sind mit einem Abzug 7 bedeckt, um zu verhüten, daß giftige Gase und Dämpfe sich verbreiten und die Atmosphäre verschmutzen. Die giftigen Gase und Dämpfe, die vom Abzug 7 aufgenommen werden, sammelt man an einem vorbestimmten Plata durch einen Abzugskanal 8. Eine Draht stange 9 aus Blei oder Bleilegierung, die man in ein Führungsrohr 11 einführt, welches durch den Abzugskanal 8 durchführt und gegen die Form 5 offen ist, führt man in den oberen Ber.eich des geschmol ■zenen Stahls M ein,den man elektromagnetisch und gleichmäßig in horizontaler Richtung rührt. Wie bereits erwähnt, kann man die Drahtstange 9 aus Blei oder Bleilegierung durch eine Drahtstange 9a aus Blei oder Bleilegierung ersetzen, die mit einem für den Stahl unschädlichen metallischen Material bedeckt ist, wie z.B. Aluminium oder Eisen. Nachstehend wird die Drahtstange aus Blei oder Bleilegierung, die mit dem unschädlichen metallischen Material bedeckt ist, abgekürzt als "Mischdrahtstange" bezeichnet. Die Mischdrahtstange 9a stellt man beispielsweise her, indem man Blei

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oder Bleilegierung in einem geeigneten unschädlichen metallischen Material, wie z.B. Aluminium oder Eisen in Form beispielsweise eines Reifens bzw. Ringes oder Bandes einschließt oder einhüllt. Im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren regelt man die Zufuhrrate des bleizuführenden Materials, d.h. der Drahtstange. 9 aus Blei oder Bleilegierung oder der Mischdrahtstange 9a in geeigneter Weise entsprechend der Menge des geschmolzenen Stahles M, der in die Form 5 gegossen wird.

Ferner sind in den Figuren 6 bis 11 weitere abgewandelte Methoden der Zufuhr von Blei oder Bleilegierung gezeigt, und diese Methoden kann man auf die genannte Ausführungsform anwenden.

Da der Trichter 3 eich leicht aufwärts und abwärts bewegt, 1st der Unterteil 10 des Abzuges 7 flexibel auf der Form 5 angeordnet bzw. befestigt.

Auf diese Weise führt man bleizuführende Materialien direkt dem geschmolzenen Stahl M in der Form 5 zu, wodurch die in der Gießpfanne 1 und im Trichter 3 verwendeten Ofenziegel von der beschriebenen Verschmutzung freibleiben. Da man ferner das bleizuführende Material einem relativ kleinen Bereich des geschmolzenen Stahles M zuführt, der in der Form 5 vorhanden ist und der elektromagnetisch in horizontaler Richtung gerührt wird, wird das bleizuführende Material gleichmäßig mit dem geschmolzenen Stahl M gemischt. Ferner sind die giftigen Gase oder Dämpfe, die durch die Reaktion zwischen dem Blei und dem geschmolzenen Stahl M erzeugt werden, auf einen relativ kleinen Bereich der Form 5 begrenzt, und demgemäß benötigt man eine Absaugung bzw. Entlüftung nur in dem begrenzten engen Bereich, in dem die giftigen Gase oder Dämpfe erzeugt werden, und in seiner Umgebung. Demgemäß benötigt man nicht die teuren und umfangreichen Absaugvorrichtungen und -ausrüstungen. Ferner

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kann man beim erfindungsgemäßen Verfahren die üblichen Gießpfannen und Trichter verwenden, die man bei einer üblichen kontinuierlichen Gießmethode verwendet, ohne daß man speziell hergestellte Gießpfannen und Trichter benötigt« Diese Vorteile vermindern beträchtlich die Herstellungskosten im Vergleich zu den üblichen Methoden.

Um die Überlegenheit des erfindungsgemcißen Verfahrens über die bekannten Methoden zu zeigen, verglich man gebleiten Automatenstahl gemäß der Erfindung, den man in einem kontinuierlichen Gießverfahren hergestellt hatte, mit gebleitem Automantenstahl, den man auf übliche Weise hergestellt hatte, wobei man Bleiteilchen zu geschmolzenem Stahl in einer Gießpfanne zugegeben und danach in ein Blockgehäuse gegossen hatte.

Die technischen Daten des elektromagnetischen Rührera, den man bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren verwendete, sind in Tabelle 1 beschrieben:

Tabelle 1:

Einbaustelle des elektromag- in der Form netischen Rührers

Rührmittel rotierendes magnetisches

Feld in horizontaler Richtung

Leistungsaufnahme bzw. ange- 90 kVA wandte leistung

maximale elektrische Strom- 400 A stärke

maximale Spannung 76 V

Frequenz 3 bis 10 Hz

Als ürgebnis der vergleichenden Prüfung zeigte das erfin-M Steel - 5420

dungsgeraäße Verfahren eine hohe durchschnittliche Ausbeute der Bleizugabe bzw. an zugegebenem Blei von 75 $, während die übliche Methode eine geringere Ausbeute von 35 bis 60 fo zeigte. Ferner konnte der genannte Abzug 7 wirksam die giftigen Gase und Dämpfe mit einer Rate von 30 ta /min absaugen, und diese Absaugleistung bewirktθ,daß 98 # der Gesamtmenge an erzeugten giftigen Gasen und Dämpfen durch den Abzug 7 aufgefangen bzw. eingefangen wurden.

Die Erfindung ermöglicht eine hohe Wirkung bzw. eine hohen Wirkungsgrad der Zugabe von Blei oder Bleilegierung und betrifft ein höchst vorteilhaftes Verf.ab.ren zur Herstellung von gebleiten Automatenstählen, wobei man die Verschmutzung der Umgebung und der Ofenziegel der Gießpfanne oder des Trichtersund die damit verbundenen Probleme vermeidet.

Nachstehend wird die ausgezeichnete Gleichmäßigkeit der Bleiverteilung, die der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, im Vergleich mit der üblichen Methode gezeigt.

pur die Vergleichsprüfung stellte man einen Gußbarren mit einem Querschnitt von 130 mm x 130 mm mit dem kontinuierlichen Gießverfahren gemäß der Erfindung her, wobei man direkt eine Bleidrahtstange zu geschmolzenem Cr-V-Stahl zugab, den man in einer Form elektromagnetisch rührte; und man stellte einen üblichen Barren mit einem Querschnitt von 130 mm χ 130 mm auf übliche Weise her, wobei man Blei zu dem geschmolzenen Cr-V-Stahl in einer Gießpfanne zugab, den Stahl goß und danach walzte. Der in der prüfung verwendete geschmolzene Cr-V-Stahl hatte die in Tabelle 2 gezeigte Zusammensetzung:

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Tabelle 2: Zusammensetzung (Gew.

C Si Mn ρ s Ni Cr

0,40 0,27 0,74 0,017 0,021 0,11 0,55

Mo V Pb F·

0,04 0,11 0,06 Best .

Zur Untersuchung der Gleichmäßigkeit der Bleiverteilung in Längsrichtung der jeweiligen Testmuster maß man die Bleigehalte an den nachstehenden Bereichen der jeweiligen Testmuster, wobei die Prüfungaergebniese in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt sind.

geprüfte Bereiche

«If»

Tabelle	! 3:	6,8	üblicher	2
[Pb] χ	1O~² Gew.-$	6,3	Barren	O
erfindun^sgemäßer	6,5	6,	O
Barren		8,
		8,

Oben Mitte Unten

Als Prüfungcergebnisse erhielt man die genannten Ausbeuten, und daraus ergibt sich, daß man bei der üblichen Methode eine größere Bleimenge im Vergleich zum erfindungsgemäßen Verfahren verwendete.

Ferner maß man zur Untersuchung der Bleiverteilung in einem transversalen Querschnitt des erfindungsgemäßen Barrens die Bleigehalte in Richtung von A nach C (A—* C) bzw. von B nach D (B--*D) des transversalen Querschnittes, wie in Figur 3 gezeigt. Die Ergebnisse Bind in Figur 2

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gezeigt, wobei die aufgezogene? linie (O) die Bleiverteilung von A nach C (A—>C) und die punktierte linie (A) die Bloiverteilung von B nach D (B---^D) zeigt.

Um ferner die Wirkung dea elektromagnetischen Rührens festzustellen, das man erfindungsgemäß angewandt hatte, untersuchte man die Bleiverteilung in einem transversalen Querschnitt eines Vergleichsbarrens, den man auf gleiche Weise wie oben mit der Ausnahme hergestellt hatte, daß man die elektromagnetischen Rührkräfte nicht auf den geschmolzenen Stahl in der Form einwirken ließ; die Ergebnisse sind in Figur 2 gezeigt. Die ausgezogene Linie (·) und die punktierte Linie (A) zeigen dio Bleiverteilungen von A nach C (A-*C) bzw. von B nach D (B ---+D) im transversalen Querschnitt. Ferner untersuchte man die Bleiverteilung von A nach C (A—K)) in einem transversalen Querschnitt eines üblichen Barrens, den man auf übliche Weise hergestellt hatte, wobei man Bleiteilchen zu geschmolzenem Stahl in einer Gießpfanne zugab und den Stahl goß und walzte; die Ergebnisse sind durch eine ausgezogene Linie (o) gezeigt.

Aus den genannten Ergebnissen ist ersichtlich, daß man mit dem erfindungsgeraäßen Verfahren einen stark verbesserten gebleiten Automatenstahl mit einer gleichmäßigen Bleiverteilung herstellen und eine Umweltverschmutzung vermeiden kann.

Die Wirkung oder Funktion des elektromagnetischen Rührens in horizontaler Richtung bezogen auf die Form 5 besteht theoretisch betrachtet darin, daß zunächst ein elektromagnetischer Rührer 12 ein rotierendes magnetisches Feld in der Form 5 bewirkt und das rotierende magnetische Feld durch den leitenden geschmolzenen Stahl M durchgeht, wodurch eine rotierende Drehkraft bzw. ein rotierendes Drehmoment auf den geschmolzenen Stahl M gemäß dem Prin-

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zip des Induktionsmotor^ einwirkt und horizontal den geschmolzenen Stahl M rührt. Wenn man demgemäß eine erhöhte Stromstärke dem elektromagnetischen Rührer zuführt, wenn man das Blei oder Bleilegierung zuführende Material zu dem geschmolzenen Stahl M in der Form 5 zugibt, erhöht man das rotierende magnetische Feld, wodurch der geschmolzene Stahl M eine verstärkte Rotationskraft empfängt. Das zugegebene Blei oder die zugegebene Bleilegierung wird in Richtung des äußeren bzw. peripheren Bereichs der Form 5 durch eine Zentrifugalkraft verteilt, die durch die verstärkte Rotationskraft bewirkt wird, und verfestigt sich in diesem Zustand mit dem geschmolzenen Stahl in einer Kühlzone. Dadurch weist der erzeugte Barren einen hohen Bleigehalt in seinem äußeren Bereich auf, wie in Figur 4 gezeigt ist, und zeigt eine verbesserte Bearbeitbarkeit.

Figur 4 zeigt die Bleiverteilungen in Cr-V-Stahlbarren mit einem Querschnitt von 130 mm χ 130 mm, die man unter Verwendung einer Bleidrahtstange als bleizuführendem Material unter normalem elektromagnetischen Rühren bzw. unter verstärktem elektromagnetischen Rühren hergestellt hatte. Die technischen Daten der in beiden Fällen verwendeten elektromagnetiochen Rührer sind die gleichen wie in Tabelle 1, und im Falle des verstärkten elektromagnetischen Rührens führte man eine höhere elektrische Stromstärke dem Rührer zu. Die Messungen des Bleigehaltes führte man in Richtung von Λ nach C (Λ—>C) bzw. von B nach D (B—>D) des transversalen Querschnittes wie in Figur 5 durch; die Meßergebnisse sind in Figur 4 gezeigt. In Figur 4 zeigen die ausgezogenen Linien die Bleiverteilungen von A nach C (A—>C) und die punktierten Linien zeigen die Bleiverteilung von B. nach D (B-->D).

Die ausgefüllten Symbole, · und A , zeigen die Meßergebnisse unter verstärktem Rühren, und die offenen Symbole ο

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und Δ zeigen die Meßercebnisse im Pail des normalen Rührens. Bezüglich der Zugabemenge an Blei betrug ferner im Fall der erhöhten elektromagnetischen Rührkraft die Zugabemenge 0,5 kg/t Stahl (0,5 kg/T). Andererseits betrug im Fall der normalen magnetischen Rührkraft die Zugabemenge an Blei 0,8 kg/t Stahl (0,8 kg/T). Aus Figur 4 ist klar ersichtlich, daß die erhöhte elektromagnetische Rührkraft, die durch die erhöhte elektrische Stromstärke bewirkt wurde, einen gebleiten Automatenstahl lieferte, der einen höheren Bleigehalt in seinem äußeren Teil bzw. äußeren Bereich aufwies, obwohl er einen geringeren Blei^ehalt in oeinem zentralen Bereich bzw. zentralen Teil aufwies, und der eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit zeigte. Der hohe Bleigehalt im äußeren Bereich war mit dem Bleigehalt des gebleiten Automatenstahls gut vergleichbar, den man unter üblichem Rühren hergestellt hatte, obwohl die angewandte Gesamtmenge an Blei im Falle des verstärkten Rührens geringer als im anderen Fall war.

Beim Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung ist die Methode der Zugabe von Blei oder Bleilegierung nicht auf die beschriebenen Methoden beschränkt. Die nachstehenden Zugabemethoden, die in den Figuren 6 bis 11 gezeigt sind, kann man vorteilhaft im erfindungsgemäßen Verfahren anwenden, wie es beloplGlaweise in Figur 1 gezeigt.ist.

In Figur 6 befördert man eine Drahtstange 9 aus Blei oder Bleilegierung mit einer Zuführungswalze13 und führt sie in den geschmolzenen Stahl M in der Form 5 ein, während man den oberen Bereich der Form 5 mit einem Inertgas, wie z.B. Argon oder Stickstoff abdeckt.

Figur 7 zeigt eine Zuführungsmethode, wobei man Teilchen 9b aus Blei oder Bleilegierung aus einer Füllvorrichtung 15a in die Form 5 durch ein Führungsrohr 11

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fließen läßt; und Figur 8 zeigt eine andere ZufUhrungsmethode. In Figur 8 führt man die Drahtstange 9 aus Blei oder Bleilegierung in eine aufwärtsgerichtete Einlaßöffnung 14 ein, die in einer Seitenwand des Durchlasses 4 ausgebildet ist, und führt die Drahtstange in den geschmolzenen Stahl M in der Form 5 ein«

Figur 9 zeigt eine weitere Zuführungsmethode, wobei man Teilchen 9b aus Blei oder Bleilegierung dem geschmolzenen Stahl M in der Form 5 durch ein Führungsrohr 16 zugibt, das in der Mitte eines Verschlußstopfens 15 ausgebildet ist. In Figur 10 befördert man die Drahtstange 9 aus Blei oder Bleilegierung mit der Zuführungswalze und führt sie in den Durchlaß 4 durch das Führungsrohr 16 ein, wie oben beschrieben wurde.

Figur 11 zeigt eine weitere modifizierte Zuführungsmethode, die der Methode von Figur 9 ähnlich ist, wobei das Führungsrohr 16, das im Verschlußstopfen 15 ausgebildet ist, einen porösen pfropfen 17 aufweist, durch den die geschmolzenen Teilchen 9b aus Blei oder Bleilegierung durchdringen und in die Form 5 fließen, wodurch keine Luft in der Form 5 absorbiert wird.

Selbstverständlich kann man bei jeder beliebigen Zuführungsmethode gemäß den Figuren 6, 8 und 10 die blanke Drahtstange 9 aus Blei oder Bleilegierung durch die Mischdrahtstange 9a ersetzen.

Erfindungsgemäß kann man also gebleite Automatenstähle mit einer gleichmäßigen Bleiverteilung oder mit einer bleireichen Oberfläche leicht mit einer hohen Ausbeute der Bleizugabe mit einer einfachen Vorrichtung und einer verminderten Stufenzahl herstellen. Ferner kann man das Verfahren durchführen, ohne irgendeine Verunreinigung der Herstellungsvorrichtung oder der Atmosphäre zu be-

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wirken. Daher ist die Anwendung von speziellen Vorrichtungen zur Behandlung der giftigen Substanzen unnötig, dlo man unauBweiohlich boi den bieher üblichen Methoden benötigte.

Erfindungsgemäß stellt man also einen gebleiten Automatenstahl in einem kontinuierlichen Gießverfahren her, ohne irgendeine Verschmutzung der Umwelt oder der Herstellungsvorrichtung mit giftigen Gasen oder Dämpfen zu bewirken, wobei man eine hohe Ausbeute der Bleizugabe bei hoher Qualität erzielt, indem man Blei oder Bleilegierung oder ein zusammengesetztes bleizuführendes Material, das Blei oder Bleilegierung umfaßt, das bzw. die mit einem metallischen Material bedeckt ist, welches für den Stahl unschädlich ist, wie z.B. Aluminium oder Eisen, direkt zu dem geschmolzenen Stahl zugibt, den man elektromagnetisch in horizontaler Richtung in einer Form rührt.

Bei dem erfindungscecäßen Herstellungsverfahren kann man einen gebleiten Automatenstahl mit einer gleichmäßigen Bleiverteilung oder einen gut bearbeitbaren gebleiten Automatenstahl leicht herstellen, indem man die elektromagnetische Rührkraft regelt, die man auf den geschmolzenen Stahl in der Form einwirken läßt.

Die Offenbarung umfaßt auch den korrespondierenden englischen Text.

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Claims

32 Ι 1269 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gebleitem Automatenstahl in einem kontinuierlichen Gießverfahren, dadurch gekennzeichnet , daß man mindestens ein bleizuführendes Material, das man aus der aus Blei, Bleilegierung, Blei mit einem Überzug aus einem für den Stahl unschädlichen metallischen Material und Bleilegierung mit einem Überzug aus einem für den Stahl unschädlichen metallischen Material gebildeten Gruppe ausgewählt hat, geschmolzenem Stahl in einer Form zugibt, während man den geschmolzenen Stahl aus einem Trichter in die Form gießt, wobei nian den oberen Bereich des geschmolzenen Stahls elektromagnetisch und gleichmäßig in horizontaler Richtung in der Form rührt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das bleizuführende Material in Form einer Drahtstange verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das bleizuführende Material in Teilchenform verwendet.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Aluminium oder Eisen als metallisches Material verwendet, das für den Stahl umschädlich ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man giftige Gase oder Dämpfe, die bei der Herstellung des gebleiten Automatenstahls entstehen, mit einem Abzug absaugt, der über der Form angeordnet ist.

6. Verfahren r.,aol» «iihem «es? vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das bleizuführende Material

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in don geochinolzenon Stahl In der Form durch ein Führungerohr in einem Verechlußstopfen zuführt.

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