DE3245672C2

DE3245672C2 - Tauchausguß für den Strangguß

Info

Publication number: DE3245672C2
Application number: DE3245672A
Authority: DE
Inventors: Kozo Fukushima Kanamaru; Yukinobu Kurashina; Shoji Sugie
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1984-03-01
Also published as: SE8207040D0; IT1157131B; IT8268444A0; FR2517997B1; SE8207040L; DE3245672A1; SE447970B; FR2517997A1; GB2110971A; JPS616988Y2; GB2110971B; JPS58107252U

Abstract

Die Tauchdüse verhindert ein Blockieren während des Stranggießens. Zu diesem Zweck ist der Innendurchmesser des unteren Düsenteils größer als der Innendurchmesser des oberen Düsenteils, und zwischen den beiden Düsenteilen befindet sich eine Stufe von mindestens 3 mm Höhe, wobei der Neigungswinkel der Stufenfläche von -60 ° bis +60 ° bezogen auf eine Linie senkrecht zur Mittelachse am unteren Ende des oberen Düsenteils beträgt. Der Teil der Düse unterhalb der Stufenfläche besteht aus Zirkonoxid-Graphit, während die anderen Teile aus Aluminiumoxid-Graphit bestehen.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Tauchausguß für den Strangguß, um die Oxidation von geschmolzenem Stahl bei der Steuerung des Stroms der Stahlschmelze in eine 'iForm und Spritzer sowie den Schlackeneinschluß beim Gießen des Stahls aus der Gießwanne in die Form zu verhindern.

Tauchausgüsse für den Strangguß bestehen bisher im •allgemeinen aus Aluminiumoxid-Graphit oder Quarzglas, um qualitativ hochwertige Gußbrammen zu ^erhalten und um ein störungsfreies Stranggießen von ^geschmolzenem Stahl zu erreichen.
, Wird mit derartigen bekannten Tauchdüsen kohlen-'stoffarmer, Aluminium-beruhigter Stahl mit einem Aluminiumgehalt im Stahl von über 0,02% gegossen, so bauen sich an den Innenwänden der Tauchdüse oxidierte Einschlüsse auf, so daß häufig eine Blockierung eintritt; dadurch ergeben sich Schwierigkeiten beim Einsatz bei großen Stranggießanlagen.

Um ein Blockieren oder einen Verschluß der Düsen zu verhindern, sind verschiedene Materialien sowie das Einblasen von Gas untersucht worden. In vielen Fällen bewirken jedoch nadeiförmige Lunker oder Defekte eine Verschlechterung der Stahlqualität. Auch bei den bekannten Düsen mag es im allgemeinen vorteilhaft sein, Zirkondioxid-Graphit zu verwenden, jedoch ist dieses Material hinsichtlich seiner Temperatur-Wechselbeständigkeit auf einen Bereich unterhalb der Meniskuslinie der bekannten Tauchausgüsse beschränkt

In diesem Fall besteht ferner ein Nachteil darin, daß man leicht ungewöhnliche Verschleiß-Schmelzverlusie aufgrund des Fließvorganges des geschmolzenen Stahls an der Grenzfläche des Innenrohrs einer aus Zirkondioxid-Graphit bestehenden unteren Düse und einer aus Aluminiumoxid-Graphit bestehenden oberen Düse hat, da sich beim Abkohlen des geschmolzenen Stahls eine niedrigschmelzende Verbindung aus Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid bildet.

Untersucht man daher einen derartigen Tauchausguß nach dem Stranggießen, so zeigt sich, daß das blockierende Verschlußmaterial hauptsächlich aus sehr feinen Teilchen aus «-Aluminiumoxid, Calciumaluminat-Mineralien und einer erstarrten Matrix besteht.

Tauchausgüsse beim Stranggießen, die einen oberen Teil mit kleinerem, lichten Durchmesser als der untere Teil aufweisen, sind aus der DE-AS 13 03 148 und den DE-OS 17 58 777 und 25 27 585 bekannt. Bei Schattenrohren, die ebenfalls in die Schmelze innerhalb der Stranggießkokille eintauchen, ist dieses Merkmal aus der DE-OS 21 05 881 bekannt.

Im Rahmen der Erfindung sind die Strukturen der Verschlußteilchen sowie der Verschlußvorgang untersucht worden. Wenn danach der geschmolzene Stahl, der in dem Rohr des Tauchausgusses noch unten fließt, plötzlich abgekühlt wird, so reduziert sich die Löslichkeit des Sauerstoffs im Stahl, und daher wird der im Gleichgewichtszustand bei hohen Temperaturen vorhandene Sauerstoff abgegeben, der sich mit dem Aluminium oder dem Calcium in dem Stahl umsetzt und Calciumaluminatkristalle oder Aluminiumoxid erzeugt. Im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, daß diese ^feinen Kristalle zusammen erstarren und an der fjnnenwandung des Tauchausgusses sich aufbauen und Schließlich zum Verstopfen des Tauchausgusses führen. Ferner hat sich gezeigt, daß sich der Verschluß besonders leicht in dem Bereich von der Meniskuslinie ,nach unten bildet und daß ein Verschluß in diesem Bereich die beim Betrieb auftretenden Probleme verursacht.

; Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, linen betriebssicheren Tauchausguß für den Strangguß zu schaffen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Tauchausguß verhindert das vorstehend erläuterte Blockieren beim Gießen durch eine in bestimmter Weise geneigte Stufe an der Innenfläche des Tauchausgusses in der Nähe des sonst auftretenden unerwünschten Verschlusses. Der erfindungsgemäße Tauchausguß hat eine stark verbesserte Korrosionsbeständigkeit sowie verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Vermeidung von Verschlüssen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Stufe an der Grenze zwischen dem aus Zirkondioxid-Graphit bestehenden unteren Düsenteil und dem aus Aluminiumoxid-Graphit bestehenden oberen Düsenteil ausgebildet, so daß der Strömungswiderstand für den geschmolzenen Stahl verringert und damit die Abrieb-Schmelzverluste verhindert werden, was von einer Reaktion eines Aggregats an dieser Grenzfläche herrühren könnte.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 Querschnitte von erfindungsgemäßen Tauchausgüssen für den Strangguß und

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt eines Teils der Ausführungsform gemäß F i g. 1.

Gemäß den F i g. 1 bis 3 ist der Innendurchmesser des unteren Düsenteils 3 eines Teilausgusses 1 größer als der Innendurchmesser des oberen Düsenteils 2, wobei zwischen den beiden Düsenteilen eine innere Stufe 4 ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Stufe 4 ist nicht auf die gemäß F i g. 1 beschränkt, sondern derer Stufenfläche kann einen Neigungswinkel θ von —60 bis +6O⁰C, bezogen auf eine Senkrechte zur Mittellinie am unteren Ende des oberen Düsenteils 2 haben (vgl. F ig. 2).

Wenn der Neigungswinkel Θ der Stufenfläche kleiner als —60° ist, so neigt der geschmolzene Stahl zu einer iaminaren Strömung zwischen dem oberen und dem unteren Düsenteil, und das Reaktionsprodukt zwischen

Zirkondioxid und Aluminiumoxid führt zu einer Beschädigung der inneren Wandflächen in der Nähe der Stufenflüche. Falls die Stufe als Überhang ausgebildet ist (vgl. Fig.2), so sollte der Neigungswinkel Θ der Stufenfläche nicht größer als +60° sein, da sonst der vordere Teil der Stufenfläche ^;m Beirieb leicht erodieren oder sogar abbrechen kann. Die Stufenhöhe / zwischen dem oberen und dem unteren Dösenteil sollte mindestens 3 mm, bevorzugt Ober 3 mm, betragen, da bei einer Stufenhöhe von weniger als 3 mm die Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind. Erfindungsgemäß kann die Stufenflache an irgendeiner Stelle vergesehen sein, um das Blockieren wirksam zu verhindern, das besonders unterhalb der Meniskuslinie erheblich ist und Schwierigkeiten bei der Produktion hervorruft

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tauchausguß für den Strangguß, bestehend aus einem oberen und einem unteren Düsenteil (2 bzw. 3) wobei der Innendurchmesser des unteren Düsenteils {3) größer ist als der des oberen Düsenteils (2), dadurch gekennzeichnet,

a) daß an der Grenze zwischen dem oberen und dem unteren Düsenteil (2 bzw. 3) eine ι ο mindestens 3 mm hohe Stufe (4) ausgebildet ist und

b) daß der Neigungswinkel 0 der Stufenfläche von —60° bis +60", bezogen auf eine Linie senkrecht zur Mittelachse am unteren Ende des oberen Düsenteils (2), betragt.

2. Tauchausguß nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Düsenteil (3) aus Zirkondioxid-Graphit und der obere Düsenteil (2) aus Aluminiumoxid-Graphit bestehen.