DE3441324A1

DE3441324A1 - METHOD AND DEVICE FOR AVOIDING SWIRLING IN A CASTING CONTAINER WITH PLUG SPOUT

Info

Publication number: DE3441324A1
Application number: DE19843441324
Authority: DE
Inventors: Fernand Joseph Monroeville Pa. Dewez; Achilles Pittsburgh Pa. Vassilicos
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1984-11-12
Publication date: 1985-05-30
Also published as: IT8468128A0; IT8468128A1; IT1180122B; JPS60115353A; KR850004031A; ZA848974B; FR2555080A1; GB2149699B; GB8428084D0; BR8405742A; FR2555080B1; GB2149699A

Description

USS ENEIIMEERS AIMD CGIMSULTANTS, INC.
PITTSBURGH, PENNSYLVANIA / USAUSS ENEIIMEERS AIMD CGIMSULTANTS, INC.
PITTSBURGH, PENNSYLVANIA / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Vermeiden einer LJirbelbildung in einem Gießbehälter mit StapfenausgußMethod and device for avoiding vortex formation in a pouring container with a plunger spout

•Die Erfindung betrifft die Vermeidung einer LJirbelbildung beim Vergießen von geschmolzenem Metall aus einem Gießbehälter mit Stopfenausguß wie z. B. aus einer Stopfenpfanne oder einer Gießkanne einer Stranggußvarrichtung.The invention relates to the avoidance of vortex formation when pouring molten metal from a casting container with a stopper spout such. B. from a stopper pan or a watering can of a continuous casting device.

Beim Vergießen- von Metall aus solchen Behältern durch in ihrem Boden angeordnete Ausgießöffnungen enthält das sich entwickelnde Strömungszirkulationsbild eine Wirbelbewegung, deren Intensität zunimmt, mährend sich das Metall der Ausgießöffnung nähert, wodurch an bzw. in der Öffnung ein Ulirbel erzeugt wird. Während der Pegel des Schmelzbades in dem Behälter mit fortgesetztem Gießen sinkt, kann eine Ausbreitung des Wirbelkerns über die valle Höhe des Bades verursacht werden. Dieses Problem ist äußerst kritisch beiWhen pouring metal from such containers through in The pouring openings arranged at their bottom, the developing flow circulation pattern contains a vortex movement, the intensity of which increases as the metal of the pouring opening increases approaches, whereby a vortex is generated on or in the opening. While the level of the weld pool in the container sinks with continued watering, a Spread of the vertebral nucleus over the entire height of the bath caused. This problem is extremely critical with

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Gießwannen, aus denen Metall in die Kokille bzw. den Kristallisator einer Strangguß vorrichtung vergossen wird, da die Badtiefe in solchen Behältern flach ist und selten mehr als 0, BU rn beträgt und die üJirbelbildung im allgemeinen bei Tiefen bis zu bzw. so groß wie 0,53 m auftritt.Casting troughs from which metal is poured into the mold or the crystallizer of a continuous casting device, since the bath depth in such containers is shallow and rarely more than 0, BU rn and the turbulence generally at depths up to or as large as 0 , 53 m occurs.

Bei Gießvorgängen, insbesondere bei denen, die in Verbindung mit Stranggußanlagen durchgeführt werden, ist eine LJirbelbildung zu vermeiden, weil die Möglichkeit besteht, daß durch die Wirbelbildung schwimmendes Abstrichmaterial wie z. B. teilchenförmige Schlacke oder nichtmetallische Produkte der Desoxidation oder Reoxidation des Metalls in die Gießform bzw. Kokille eingeführt wird, was zu einer Verschlechterung der Produktreinheit und zu der Möglichkeit führt, daß Metallfehler, die an die Gußhaut des die Gießform verlassenden Strangprodukts angrenzen, erzeugt werden, was ein Zerreißen der Gußhaut und einen Durchbruch des noch geschmolzenen Materials, das den auf der Innenseite der Gußhaut befindlichen Bereich des Stranges einnimmt, zur Folge haben kann. Ferner kann unter den Bedingungen einer starken Wirbelbildung, z. B. tuenn sich der hohle Wirbelkern von der freien Oberfläche des Bades bis zu dem Ausflußende des Ausgießdurchgangs zu der Gießform erstreckt, durch den Kern hindurch Luft angesaugt werden, was zu einer unerwünschten Reoxidation des in die Gießform vergossenen Metalls führt.During casting operations, especially those that are in contact are carried out with continuous casting plants, vortex formation is to be avoided because there is the possibility of that by the vortex formation floating swab material such. B. particulate slag or non-metallic Products of deoxidation or reoxidation of the metal is introduced into the mold, resulting in a Deterioration in product purity and possibility leads to the fact that metal defects which adjoin the casting skin of the extruded product leaving the casting mold are generated, what a tearing of the casting skin and a breakthrough of the still molten material that is on the inside of the Cast skin occupies the area of the strand, may result. Furthermore, under the conditions of a strong vortex formation, e.g. B. do the hollow vertebral core extends from the free surface of the bath to the outflow end of the pouring passage to the casting mold through which Core to be sucked through air, resulting in an undesirable Reoxidation of the metal poured into the mold leads.

Bisher sind die nachteiligen Wirkungen der Wirbelbildung in Gießwannen, die Stranggußvarrichtungen geschmolzenes Metall zuführen, dadurch vermieden worden, daß eine kontinuierlich verfügbare Metallzufuhr zu der Gießwanne aus Gießpfannen, die die Gießwanne beschicken, sichergestellt wurde, wodurch verhindert wird, daß der Pegel des Gießwannenbades unter den Pegel, bei dem die Wirbelbildung zu einem Problem wird, herabsinkt. Im Fall des Auftretens einer Störung in der Metallzufuhr aus der Gießpfanne, die als Ergebnis einerSo far, the adverse effects of vortex formation are in Tundishes, the continuous casting of molten metal feed, has been avoided by the fact that a continuously available metal supply to the tundish from ladles, feeding the tundish, thereby preventing the level of the tundish bath from falling below the level at which vortex formation becomes a problem, descends. In the event of a failure in the supply of metal from the ladle, which as a result of a

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Störung beim Vorgang des Gießens aus der Gießpfanne oder der IMichtwerfügbarkeit einer frischen Gießpfanne für die Beschickung der Gießkanne vorkommen könnte, ist es jedoch notwendig gewesen, entweder den Betrieb der Guß vorrichtung zu beenden oder sich mit einem Produkt von verminderter Reinheit abzufinden. Das Problem der Uirbelbildung, das beim Gießen aus Gießpfannen in Blockkokillen auftritt, muß andererseits in ähnlicher Ueise beigelegt werden, indem man sich entweder mit einem Produkt von verminderter Qualität abfindet oder indem man das Gießen aus der Gießpfanne beendet, bevor eine Ulirbelbildung auftritt.Disturbance in the process of pouring from the ladle or the unavailability of a fresh ladle for the Loading the watering can could occur, however, it is have been necessary either to stop the operation of the casting device or to deal with a product of diminished To accept purity. The problem of eddy formation, occurs when pouring from ladles into block molds, on the other hand must be settled in a similar Ueise by either resigning themselves to a product of degraded quality or by having the pouring from the ladle ends before eddy formation occurs.

All die vorstehend erwähnten Lösungen des Problems sind kostspielig, da sie entweder zu einem Produkt mit vermindertem kommerziellen Wert oder zu einer Verminderung der Ausbeute des MetallherstellungsvDrgangs führen.All of the above-mentioned solutions to the problem are costly, since they either result in a product with reduced commercial value or decrease in Yield of metal fabrication process.

In neuerer Zeit sind mit der Absicht, eine Ulirbelbildung in dem Metallbad zu verhindern, Vorrichtungen zum Einsetzen in die Ausgießöffnung eines Gießbehälters wie z. B. Ausgußdüseneinsätze, die einen mit Rillen versehenen Ausgießdurchgang enthalten, entwickelt worden. Derartige Verrichtungen, von denen ein typisches Beispiel in der US-PS k D79 86Θ gezeigt und beschrieben wird, beseitigen das betreffende Problem nicht vollständig, weil die Vorrichtungen, obwohl sie wirksam sind, um eine Uirbelbildung über kurze Zeitspannen des Gießens von Metall zu verhindern, dafür anfällig sind, daß das Material der die Rillen abgrenzenden Rippen der Ausgußdüse durch strömendes Metall schnell erodiert wird, wodurch die Vorrichtungen bezüglich der Erfüllung ihrer gewünschten Funktion unwirksam gemacht werden. Eine derartige Vorrichtung ist für die Verwendung in einer Gießwanne für die Zuführung von Metall zu der Kokille einer Stranggußvorrichtung, wo das Gießen über mehrere Stunden ohne Unterbrechung durchgeführt wird, ungeeignet .Recently, with the intention of preventing Ulirbelbildung in the metal bath, devices for insertion into the pouring opening of a pouring container such. B. pouring nozzle inserts which contain a grooved pouring passage have been developed. Such chores, one of which is shown and described a typical example in US Pat k D79 86Θ not eliminate the problem in question completely because the devices, while effective to a Uirbelbildung over short periods of casting to prevent metal, are prone to the fact that the material of the ribs delimiting the grooves of the pouring nozzle is rapidly eroded by flowing metal, whereby the devices are ineffective in fulfilling their desired function. Such a device is unsuitable for use in a tundish for the supply of metal to the mold of a continuous casting device, where the casting is carried out for several hours without interruption.

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Es ist infolgedessen Aufgabe der Erfindung, die vorstehend erwähnten Probleme zu mildern oder zu beseitigen.It is therefore an object of the invention to complete the above to mitigate or eliminate the problems mentioned.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Milderung des Auftretens von üJirbelbildung während des Gießens von geschmolzenem Metall durch die Öffnung eines Gießbehälters mit Stopfenausguß, wobei die Verfahrensschritte darin bestehen, daß ein gasförmiges Fluid von Stellen, die sich um die Behälteröffnung herum befinden, ausgehend eingepreßt üjird und daß das gasförmige Fluid im Gegenstrom zu dem Strom des geschmolzenen Metalls längs einer zusammenlaufenden Strömungsbahn gerichtet wird, um einen kegelförmigen bzw. spitz zulaufenden Gasvorhang bzuj. -schleier zu bilden, der über dem Einlaß der Öffnung angeordnet ist und den Einlaß umschließt. Das gasförmige Fluid ist ein Inertgas, vorzugsweise Argon oder dergleichen, und Ldird mit einer Geschwindigkeit von etwa 5,66 bis etwa 14,2 IMorm-dm /min in Form feiner Gasbläschen in den innerhalb des Behälters befindlichen Körper aus geschmolzenem Metall eingepreßt. Das Einpressen erfolgt derart, daß ein im allgemeinen hohler kegelförmiger oder kegelstumpfförmiger Gasvorhang erzeugt wird, der die Ausgießöffnung-des Behälters umschließt, wobei der Neigungswinkel der Seiten des Gasvorhangs in bezug auf die Horizontale an dessen Ausgangsstelle einen Sollwert von 30° hat und allmählich kleiner wird, während sich der Gasvorhang der Oberfläche des Bades nähert. Die lüirkung des Gasvorhangs besteht darin, daß in dem Metall-Schmelzbad ein sich bis zur Ober- QQ fläche des Metall-Schmelzbades erstreckendes Strömungszirkulationsbild erzeugt wird, das der den üJirbel hervorrufenden, nach innen gerichteten Rotationsströmung, zu der das Metall, das in Richtung auf den Ausflußdurchgang strömt, im allgemeinen neigt, entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird die nach innen gerichtete Wirbelbewegung des Metalls über dem Durchgang für den Metallstrom vernichtet und inAn embodiment of the invention consists in a method for reducing the occurrence of turbulence during the pouring of molten metal through the opening of a casting container with a stopper spout, the method steps being that a gaseous fluid from locations which are located around the container opening, starting pressed in and that the gaseous fluid is directed in countercurrent to the flow of molten metal along a converging flow path to bzuj a conical or tapered gas curtain. -to form a veil which is arranged over the inlet of the opening and encloses the inlet. The gaseous fluid is an inert gas, preferably argon or the like, and is injected into the body of molten metal within the container in the form of fine gas bubbles at a rate of about 5.66 to about 14.2 IMorm-dm / min. The pressing is carried out in such a way that a generally hollow conical or frustoconical gas curtain is produced which surrounds the pouring opening of the container, the angle of inclination of the sides of the gas curtain with respect to the horizontal at its starting point has a nominal value of 30 ° and gradually becomes smaller as the gas curtain approaches the surface of the bath. The lüirkung of the gas curtain is that in the metal-melt bath a up to the top QQ surface of the metal-melt bath extending flow circulation image is generated that of inducing the üJirbel, inwardly directed rotational flow to the metal, which on in the direction the outflow passage flows, generally tends, is opposite. In this way the inward vortex movement of the metal over the passage for the metal flow is destroyed and in

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Uerbindung damit die Gefahr der Erzeugung eines liJirbels vermi edεπ·In connection with this, there is the risk of creating a vortex vermi edεπ

Eine uieitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einer für die praktische Durchführung des vorstehend eriuähnten erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaften Vorrichtung in Form einer Lochsteinvorrichtung für die Verwendung an der Öffnung eines Gießbehälters mit Stapfenausguß zum Vergießen van geschmolzenem Metall, die einen aus einem feuerfesten Material mit niedriger Durchlässigkeit bestehenden Körper, der im Boden des Behälters anzuordnen und so geformt ist, daß er eine die Ausgießöffnung des Behälters festlegende axiale Durchgangsöffnung enthält, ein feuerfestes Material, das eine höhere Durchlässigkeit hat als das eruiähnte Material mit niedriger Durchlässigkeit und in dem Körper aus dem Material mit niedriger Durchlässigkeit mit Abstand von der Ausgießöffnung des Behälters, mit der es eine gemeinsame Achse hat, ringförmig angeordnet ist und einen durch das Material mit niedriger Durchlässigkeit hindurchgehenden Durchgang für die Zuführung eines gasförmigen Fluids zu dem Inneren des Behälters umgrenzt bziü. festlegt, eine Einrichtung für die Zuführung des gasförmigen Fluids zu dem Durchgang und eine am Auslaßende des Durchgangs für den Strom des gasförmigen Fluids befindliche Einrichtung, deren Wirkung darin besteht, daß sie den Strom des in den Behälter eingepreßten gasförmigen Fluids derart in Richtung auf die freie Oberfläche des in dem Behälter befindlichen Körpers aus geschmolzenem Metall lenkt, daß der Strom zusammenläuft, enthält.Another embodiment of the invention consists in one for practicing the above inventive method advantageous device in Form of a perforated brick device for use on the Opening of a casting container with a plug spout for potting van molten metal comprising a body made of a refractory material with low permeability, which is to be arranged in the bottom of the container and is shaped so that it defines a pouring opening of the container axial passage opening contains a refractory material, which has a higher permeability than that mentioned Low permeability material and spaced in the body of the low permeability material from the pouring opening of the container with which there is a has a common axis, is annularly arranged and one passing through the low permeability material The passage for the supply of a gaseous fluid to the interior of the container is delimited. determines means for supplying the gaseous fluid to the passage and one at the outlet end of the passage for the flow of gaseous fluid located device, the effect of which is that it the flow of in the Container injected gaseous fluid so in the direction of the free surface of the in the container Body of molten metal directs the stream to converge, contains.

Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer betrieblichen Vorteile und der besonderen Zwecke, die durch ihre Anwendung erreicht werden, sollte auf die beigefügten Zeichnungen und die Beschreibung, die sich auf eine bevorzugte Ausführungsfarm der Erfindung beziehen, Bezug genommen werden.To better understand the invention, its operational advantages, and the particular purposes that result from its application should be achieved based on the accompanying drawings and the description, which refers to a preferred one Referring to the embodiment of the invention, reference is made will.

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Fig. 1 ist Eine zur Erläuterung der Erfindung dienende Senkrechtschnittdarstellung eines Gießbehälters zum Vergießen van geschmolzenem Metall;
5Fig. 1 is a vertical sectional view of a casting vessel for pouring molten metal, useful for explaining the invention;
5

Fig. 2 ist eine Senkrechtschnittdarstellung der Lcchsteinvorrichtung von Fig. 1 in größerem Maßstab;Fig. 2 is a vertical sectional view of the stone device of Fig. 1 on a larger scale;

Fig. 3 ist eine Draufsicht der Lochsteinvorrichtung von Fig. 2, undFIG. 3 is a top plan view of the perforated brick device of FIG Fig. 2, and

Fig. k ist eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lochsteinvorrichtung. Figure k is a top plan view of an alternative embodiment of the perforated brick device of the present invention.

In Fig. 1 der Zeichnungen- wird ein Gießbehälter mit Stapfen- bzu. Schieberventilausguß erläutert. Der Gießbehälter LJird in Fig. 1 in Form einer Gießkanne 10 gezeigt, die einen Körper 12 aus geschmolzenem Metall enthält, das für das l/ergießen in eine (nicht gezeigte) Auffangvorrichtung, bei der es sich um die Kokille bziu. den Kristallisator einer Stranggußvorrichtung handeln kann, bestimmt ist. Die Gießuianne 10 enthält einen Metallmantel 14, dessen Boden 16 und dessen Seiten 18 mit einer feuerfesten Auskleidung 20 ausgekleidet sind. Die in dem Boden 16 der Gießwanne 10 befindliche Auskleidung 20 enthält eine erfindungsgemäß aufgebaute Lachsteinvorrichtung 22, uabei die Lachsteinvarrichtung 22 in eine Öffnung 2k, die in der Behälterauskleidung ausgebildet ist, eingesetzt ist.In Fig. 1 of the drawings, a casting container with staples is shown. Gate valve spout explained. The pouring vessel LJ is shown in Fig. 1 in the form of a watering can 10 containing a body 12 of molten metal which is suitable for pouring into a collecting device (not shown) which is the mold bziu. the crystallizer of a continuous caster can act, is determined. The Gießuianne 10 contains a metal jacket 14, the bottom 16 and the sides 18 of which are lined with a refractory lining 20. The lining 20 located in the bottom 16 of the tundish 10 contains a salmon stone device 22 constructed according to the invention, including the salmon stone device 22 being inserted into an opening 2k which is formed in the container lining.

Die Lachsteinvarrichtung 22 enthält einen Black 26 aus feuerfestem Material, der mittels einer Schicht aus feuerfestem Bindemittel bziu. Mörtel 28 in die Öffnung 2k eingesetzt ujorden ist. Der Block 26 uird vorzugsweise aus einem gießbaren feuerfesten Material gebildet, das aus tafelförmigem Aluminiumoxid als Zuschlagstoff und hochfestem, hochreinem Calciumaluminatzement bzu. Tonerdezement mitThe salmon stone device 22 contains a black 26 made of refractory material, which by means of a layer of refractory binder bziu. Mortar 28 is inserted into the opening 2k. The block 26 is preferably formed from a castable refractory material comprised of tabular aluminum oxide aggregate and high strength, high purity calcium aluminate cement. Alumina cement with

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einer Schüttdichte van etua 2,72 g/cm besteht, um der Vorrichtung eine gute Festigkeit und eine gute Beständigkeit gegen chemischen und mechanischen Angriff durch Eisen- und Nichteisenmetalle und Schlacke bei Betriebstemperaturen bis etua 1816°C zu verleihen. Der in den Fig. dargestellte Block 26 hat einen quadratischen Querschnitt, jedoch können auch andere Formen, beispielsweise rechteckige, kreisförmige oder elliptische Formen, angewandt werden. Die durch den Block 26 hindurchgehende Ausgießöffnung 3D ist axial angeordnet und weist einen oberen Teil 32 auf, der aus einer im allgemeinen gekrümmten Oberfläche gebildet ist, die in die sich verjüngende bzw. kegelförmige Wand 3U der Ausgießöffnung 3D einmündet. Die Berührungslinie zwischen der üJand 3k und der Oberfläche 32 legt den Einlaß der Ausgießöffnung fest und wird durch den Durchmesser D in Fig. 2 gezeigt.a bulk density of about 2.72 g / cm to give the device good strength and good resistance to chemical and mechanical attack by ferrous and non-ferrous metals and slag at operating temperatures up to about 1816 ° C. The block 26 shown in the figures has a square cross-section, but other shapes such as rectangular, circular or elliptical shapes can also be used. The pouring spout 3D passing through the block 26 is axially disposed and has a top portion 32 formed from a generally curved surface which opens into the tapered wall 3U of the pouring spout 3D. The line of contact between the edge 3k and the surface 32 defines the inlet of the pouring opening and is shown by the diameter D in FIG.

Im Rahmen der Erfindung enthält die Lochsteinvorrichtung 22 eine Einrichtung zum Einpressen von Inertgas in das innerhalb des Behälters 10 befindliche Bad aus geschmolzenem Metall. Diese Einrichtung ruft eine vorteilhafte Veränderung der Strömungsverhältnisse in dem oberhalb der Lochstein-Ausgießöffnung 3D befindlichen Bereich des Bades hervor und führt dadurch zur Verhinderung oder Einschränkung der Wirbelbildung des Schmelzbades. Bei der in den Fig. 2 und 3 der Zeichnung erläuterten Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung zum Einpressen von Inertgas eine Vielzahl von stehenden, in den Block 26 eingebetteten Stäben 36 auf, die mit Abstand von der Ausgießöffnung 30 konzentrisch um die Ausgießöffnung 30 herum und mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung bzw. längs des Umfangs angeordnet sind. Die Auslaßenden 38 der Stäbe 36 sind in bezug auf die Horizontale in einem Winkel von etwa 20° bis etwa kO° geneigt, wobei ein Winkel von etwa 30° bevorzugt wird.In the context of the invention, the perforated brick device 22 contains a device for forcing inert gas into the bath of molten metal located within the container 10. This device brings about an advantageous change in the flow conditions in the area of the bath located above the perforated stone pouring opening 3D and thereby prevents or restricts the formation of eddies in the melt bath. In the embodiment of the invention explained in FIGS. 2 and 3 of the drawing, the device for injecting inert gas has a plurality of upright rods 36 embedded in the block 26, which are spaced from the pouring opening 30 and concentrically around the pouring opening 30 and are arranged at a distance from one another in the circumferential direction or along the circumference. The outlet ends 38 of the rods 36 are inclined with respect to the horizontal at an angle of about 20 ° to about kO ° , an angle of about 30 ° being preferred.

Die Stäbe 36 können durch ein Trockenpreßverfahren aus einem feuerfesten Material gebildet werden, dessen Durch-The rods 36 can be made by a dry pressing method a refractory material, the diameter of which

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lässigkeit höher ist als die Durchlässigkeit des Materials, das den Blank 26 bildet. Für die Verwendung bei der Bildung der Stäbe kann ein Material wie z. B. Magnesit, Aluminiumoxid, Schamotte, Mullit, Zirkon und Zirkoniumdioxid geeignet sein, jedoch hängt die Wahl des Materials von den physikalischen und metallurgischen Eigenschaften, die bei einer gegebenen Anwendung erforderlich sein können, sowie von der gewünschten Dauer der Betriebsfähigkeit ab. Das Material für die Herstellung der Stäbe 36 muß in- ausreichendem Maße gasdurchlässig sein, damit beim Eintritt des Inertgases in das Schmelzbad ein Strom oder Ströme von sehr feinen Gasbläschen erzeugt wird oder werden. ' Das Material sollte infolgedessen eine scheinbare Porosität von 25 bis 30 % haben.
15permeability is higher than the permeability of the material that forms the blank 26. For use in forming the rods, a material such as. Magnesite, alumina, chamotte, mullite, zirconia and zirconia may be suitable, however the choice of material will depend on the physical and metallurgical properties that may be required in a given application as well as the desired service life. The material for the production of the rods 36 must be sufficiently gas-permeable so that a stream or streams of very fine gas bubbles is or are generated when the inert gas enters the molten bath. The material should therefore have an apparent porosity of 25 to 30%.
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Für die Zuführung von Inertgas, vorzugsweise Argon, zu den durch die Stäbe 36 festgelegten Gasdurchgängen ist ein ringförmiges Verteilungsrohr, das allgemein mit der Bezugszahl 40 bezeichnet wird, vorgesehen^ Das Verteilungsrohr 40 besteht aus mehreren ringförmigen Metallplatten 42, 44, 46 und 48, die das Oberteil, den Boden und die Seiten des Verteilungsrohrs bilden. Die Deckplatte 42 ist an Stellen, die mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung angeordnet sind, mit Öffnungen versehen, um die unteren Enden der Stäbe 36 aufzunehmen und abzustützen. Innerhalb des Verteilungsrohrs ist mit Abstand in senkrechter Richtung von der Deckplatte 42 eine ringförmige Befestigungsplatte 50 angeordnet und bildet eine Grundplatte, an die die unteren Enden der Stäbe 36 anstoßen. In der Platte 50 befindliche Öffnungen 52, die axial nach den Enden der einzelnen Stäbe 36 ausgerichtet sind, ermöglichen- den Durchgang des Gases aus dem Inneren des Verteilungsrohrs 40 in die durch die Stäbe festgelegten Strömungsdurchgänge. Ein Zuführungsrohr 54, das an einem Ende an der Verteilungsrohr-Seitenplatte 46 angebracht ist und mit dem Inneren des Verteilungsrohrs 40 in Verbindung steht und an seinem anderen Ende mit einerFor the supply of inert gas, preferably argon, to the Gas passages defined by the rods 36, an annular distribution tube, indicated generally by the reference numeral 40, is provided ^ the distribution tube 40 consists of a plurality of annular metal plates 42, 44, 46 and 48 that form the top, bottom and sides of the Form distribution pipe. The cover plate 42 is in places which are arranged at a distance from each other in the circumferential direction are, with openings to the lower ends of the Rods 36 to receive and support. Inside the distribution pipe is at a distance in the vertical direction from the Cover plate 42 an annular mounting plate 50 is arranged and forms a base plate against which the lower ends of the rods 36 abut. Located in the plate 50 Openings 52 axially towards the ends of each rod 36 allow passage of the gas from the interior of the distribution tube 40 into the through the Rods defined flow passages. A feed pipe 54 attached at one end to the manifold side plate 46 is attached and to the interior of the distribution pipe 40 communicates and at its other end with a

außerhalb des Behälters 10 befindlichen Gasquelle verbunden ist, liefert eine steuerbare bzw. regelbare Zufuhr wan Gas zu dem Verteilungsrohr kü. is connected outside the container 10 located gas source, a controllable or regulatable supply wan provides gas to the distribution pipe kü.

Beim Betrieb wird eine Gießwanne 1G, in deren Badenauskleidung die erfindungsgemäße Lochsteinvorrichtung 22 eingebaut ist, möbel die Ausgießöffnung 30 des Lachsteins entweder durch ein Schieberv/entil ader durch eine Stapfenstange, die beide bekannt sind und infolgedessen in den Zeichnungen nicht gezeigt werden, verschlossen ist, mit geschmolzenem Metall gefüllt. Wenn die Ausgießöffnung 30 geöffnet wird, um Metall aus der Gießwanne 10 hinausfließen zu lassen, wird mit der Zuführung von Inertgas zu dem Uerteilungsrohr 40 begonnen. Das Gas sollte dem V/erteilungsrohr mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 5,66 bis 14,2 iMorrndm /min zugeführt werden, damit eine Uirbelbildung des Schmelzbades wirksam verhindert wird, wie es nachstehend erläutert wird. Gasströme, die größer als etwa 14,2 Norrndm /min sind, sind zu vermeiden, da im Fall des Einpressens einer übermäßigen Gasmenge die Neigung besteht, daß in dem Bad Turbulenz hervorgerufen wird, die dazu führt, daß Schaum oder Schlacke, die sich auf der freien Oberfläche des Bades befindet, emulgiert wird, wodurch die Beförderung dieser unerwünschten Verunreinigungen mit dem Metall, das durch die Ausgießöffnung hindurchfließen gelassen wird, erleichtert wird. Das Gas tritt aus den Auslaßenden 3B der Stäbe 36 längs geneigter Strömungsbahnen aus und bildet dadurch einen im wesentlichen hohlen, kegelförmigen, aus feinen Gasbläschen gebildeten Gasvorhang 56 (siehe Fig. 1), der auf die freie Oberfläche des Bades 12 gerichtet ist. Beim Strömen in Richtung auf die Badoberfläche erzeugt das Gas in dem Gasvorhang 56 eine ruhige, stabile, dichte Blasensäule bzw. -fahne, die dazu führt, daß in dem Metallstram zu der Ausgießöffnung 30 eine Strömung (in Fig. 1 mit Pfeilen 5B bezeichnet) hervorgerufen wird, deren Richtung der Richtung der Kräfte, die in dem Schmelzbad den UlirbelDuring operation, a tundish 1G, in the bathing lining of which the perforated brick device 22 according to the invention is installed furniture the pouring opening 30 of the salmon stone either by a slide valve or by a rod that both are known and consequently in the drawings not shown, is sealed, filled with molten metal. When the pouring opening 30 is opened, to let metal flow out of the tundish 10, becomes with the supply of inert gas to the partition pipe 40 started. The gas should be fed to the distribution pipe with a Flow rate of about 5.66 to 14.2 mm / min are supplied so that a vortex formation of the Molten pool is effectively prevented, as will be explained below. Gas flows greater than about 14.2 Norrndm / min are to be avoided, since if an excessive amount of gas is injected there is a tendency that in the Bad turbulence is created, which leads to that Foam or slag that settles on the free surface of the bath is emulsified, thereby transporting these unwanted impurities with the metal that is allowed to flow through the pouring opening, is facilitated. The gas exits the outlet ends 3B of the Rods 36 along inclined flow paths and thereby forms a substantially hollow, conical shape fine gas bubbles formed gas curtain 56 (see FIG. 1), which is directed onto the free surface of the bath 12. When flowing towards the bath surface, the gas in the gas curtain 56 creates a calm, stable, dense one Bubble column or plume, which leads to a flow in the metal stream to the pouring opening 30 (in Fig. 1 with Arrows 5B) is caused, the direction of which the direction of the forces that create the Ulirbel in the weld pool

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erzeugen, entgegengesetzt ist und die diesen Kräften entgegenwirkt, wodurch der Wirbel und dessen unerwünschte Folgen eingeschränkt oder beseitigt werden.generate, is opposite and which counteracts these forces, thereby limiting or eliminating the vortex and its undesirable consequences.

Um die bestmögliche Wirkungsweise der Erfindung zu erzielen, ist ermittelt worden, daß der günstigste Kreis für die Anordnung der Stäbe 36 um die Ausgießöffnung 3D herum einen Durchmesser hat, der 1,75- bis 2,5mal so groß ist wie der Einlaßdurchmesser D-der Ausgießöffnung. Außerdem wird ein Gasvorhang 56 mit den günstigsten Eigenschaften erhalten, wenn der effektive bzw. wirksame Durchmesser der einzelnen Stäbe 36 an ihren Auslaßenden etwa 0,1G- bis etwa 0,15mal so groß ist wie der Durchmesser der vorstehend erwähnten Kreise, auf denen die Stäbe angeordnet sind. 15In order to achieve the best possible effect of the invention, it has been determined that the most favorable circle for the Arrangement of the rods 36 around the pouring opening 3D around one Has a diameter that is 1.75 to 2.5 times as large as that Inlet diameter D-the pouring opening. In addition, a Gas curtain 56 obtained with the most favorable properties, if the effective or effective diameter of each Rods 36 about 0.1G to about 0.15 times at their outlet ends is as large as the diameter of those mentioned above Circles on which the bars are arranged. 15th

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wird in Fig. 4 der Zeichnungen erläutert, wo gleiche Bezugszahlen angewandt werden, um Bauteile zu bezeichnen, die Bauteilen der Ausführungsform von Fig. 3 gleichen. Bei der Ausführungsform von Fig. 4 sind die Stäbe 36 der Ausführungsform von Fig. 3 durch ein ringförmiges, zylindrisches Einsatzstück 60 ersetzt, das aus einem feuerfesten Material gebildet ist, bei dem es sich um ein Material handeln kann, das dem vorstehend für die Bildung der Stäbe 36 vorgeschlagenen Material gleicht. Es versteht sich, daß eine Senkrechtschnittdarstellung der Ausführungsfarm von Fig. 4 mit der Senkrechtschnittdarstellung von Fig. 2 identisch ist, außer daß die Stäbe 36 durch das Einsatzstück 60 ersetzt sind. Ferner sollte es keiner besonderen Erwähnung bedürfen, daß das obere Ende des Einsatzstücks 60, das das Auslaßende des durch das Einsatzstück gebildeten ringförmigen Gasdurchgangs festlegt, in einem Ausmaß geneigt ist, das mit der Neigung der Auslaßenden 36 der einzelnen Stäbe 36, die vorstehend beschrieben wurden, vergleichbar ist.An alternative embodiment of the invention is shown in Fig. 4 of the drawings explains where like reference numerals are used to refer to components, the components of FIG Embodiment of Fig. 3 same. In the embodiment of FIG. 4 are the rods 36 of the embodiment of FIG Fig. 3 by an annular, cylindrical insert 60, which is formed from a refractory material, which may be a material similar to the proposed above for the formation of the rods 36 Material is the same. It will be understood that a vertical sectional view of the embodiment of Fig. 4 with the The vertical section view of FIG. 2 is identical, except that the rods 36 are replaced by the insert 60. Furthermore, it goes without saying that the upper end of the insert 60, which is the outlet end of the defines annular gas passage formed by the insert, is inclined to an extent that with the Inclination of the outlet ends 36 of the individual rods 36, the described above, is comparable.

Ferner wird im Rahmen der Erfindung für den Fall, daß dieFurthermore, in the context of the invention in the event that the

körperlichen Abmessungen des Lachsteins nicht ausreichen, um die Stäbe 36 oder das Einsatzstück 6D zusammen mit der zugehörigen Verteilungsrohrstruktur ^O in den Block 26 einzubetten, in Betracht gezagen, die zum Einpressen des Gases dienenden Bauteile der erfindungsgemäßen Lochsteinvarrichtung derart in der Behälterauskleidung 20 anzuordnen, daß sie den Black umgeben.physical dimensions of the salmon stone are not sufficient to accommodate the rods 36 or the insert 6D together with the associated distribution pipe structure ^ O in the block 26 to embed, considering the components of the perforated brick device according to the invention that are used to inject the gas to be arranged in the container liner 20 so that they surround the black.

Durch die Erfindung werden folglich ein wirksames Verfahren und eine wirksame Vorrichtung zur Verminderung oder Beseitigung des Problems der Uirbelbildung des oberhalb der Ausgießöffnung des Gießbehälters befindlichen Metall-Schmelzbades und zur Beseitigung der begleitenden Gefahr einer Beförderung van teilchenförmigen Verunreinigungen oder angesaugter Luft mit dem vergossenen Metall aus dem Inneren des Gießbehälters in die das Metall auffangende Gießform bereitgestellt. Im Gegensatz zu vergleichbaren bekannten Vorrichtungen ist die erfindungsgemäße Lochsteinvorrichtung imstande, ihren gewünschten Zweck über eine ausgedehnte Betriebsdauer zu erfüllen, wodurch sie für die Anwendung in Stranggußanlagen besonders vorteilhaft gemacht wird .The invention thus provides an effective method and apparatus for reduction or elimination the problem of eddy formation above the The pouring opening of the casting container located in the metal melt pool and to eliminate the accompanying danger transport of particulate contaminants or aspirated air with the encapsulated metal from the interior of the casting container into the collecting area for the metal Mold provided. In contrast to comparable known devices, the perforated brick device according to the invention is able to fulfill their desired purpose over an extended period of operation, thereby making them suitable for the Application in continuous casting is made particularly advantageous.

Außerdem hat die in der beschriebenen üJeise erfolgende Erzeugung eines Inertgasvorhangs, durch den das geschmolzene Metall hindurchgehen muß, bevor es in die Ausgießöffnung des Behälters eintritt, den zweiten Vorteil, daß sie den Zweck der Entfernung van suspendierten nichtmetallischen Einschlüssen aus dem Metall, das aus dem Gießbehälter hinausfließen gelassen wird, erfüllt. Diese zusätzliche Reinigungswirkung gewährleistet ferner die Qualität des Produkts des Gießvorgangs und wird dadurch verstärkt, daß das eingepreßte Inertgas von der Ausgießöffnung des Behälters weg gerichtet ist, wodurch die Gefahr, daß Verunreinigungen aus dem Behälter in den vergossenen Metallstram hinein angesaugt werden, die vorhanden ist, wenn Gas in dieIn addition, the procedure described in the above has taken place Creation of a curtain of inert gas through which the molten metal must pass before it enters the pouring opening of the container, the second advantage that it serves the purpose of removing suspended non-metallic Inclusions from the metal that is allowed to flow out of the casting container met. This additional Cleaning action also ensures the quality of the product of the casting process and is enhanced by that the injected inert gas from the pouring opening of the container is directed away, reducing the risk of contaminants from the container in the potted Metallstram sucked into it, which is present when gas enters the

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1 Ausgießöffnung oder in deren unmittelbarer Nähe eingepreßt wird, beseitigt uird.1 pouring opening or in its immediate vicinity will be eliminated.

Claims

1. Method of mitigating the occurrence of eddy currents u during the pouring of molten metal the opening of a casting container with a stopper spout, thereby characterized in that a gaseous fluid emanates from locations which are located around the container opening (30) pressed into the molten metal (12) and longitudinally in countercurrent to the flow of molten metal (12) a converging flow path is directed to a conical or tapering gas curtain bzu. - to form a veil (56) over the inlet of the opening (30) is arranged and encloses the inlet.

2. V / experience according to claim 1, characterized in that that the injected gaseous fluid creates a stream of fine gas bubbles.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the injected gaseous fluid is an inert gas.

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4. The method according to claim 3, characterized in that the inert gas is argon.

5. l / experience according to claim 3 or 4, characterized in that that the inert gas is injected at a rate of 5.66 to 14.2 l \ lorm-dm / min.

6. The method according to claim 5, characterized in that the angle of inclination of the flow path of the gaseous Fluids with respect to the horizontal is 20 ° to 40 °.

7. l / experience according to claim 6, characterized in that that the diameter of the base of the conical gas curtain (56) 1.75 to 2.50 times that of the inlet " diameter of the container opening (3G).

8. The method according to claim 7, characterized in that that the gas curtain (56) has an effective or usable ring size that is 0.10 to 0.15 times as large uiie is the base diameter of the gas curtain (56).

9. Perforated brick device for use on the Opening of a casting container with a stopper spout for potting of molten metal that

a body made of a refractory material with low permeability, which is in the bottom of the container to be arranged and is shaped so that it has an axial through-opening defining the pouring opening of the container contains,

a refractory material that has higher permeability has than the mentioned material with low permeability, in the body made of the material with lower Permeability at a distance from the pouring opening of the Container with which it has a common axis, annular

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and a passage through the low permeability material for the supply a gaseous fluid to the interior of the container delimits bzui. specifies, and

means for supplying the gaseous fluid to the passage

characterized by one at the outlet end of the passage (36, 6D) for the flow of the gaseous fluid located device (3B), the effect of which is that they press the flow of into the container (10) gaseous fluid in the direction of the free surface of the body of molten in the container Metal (12) directs the stream to converge.

10. perforated brick device according to claim 9, characterized characterized in that the passage formed by the higher permeability refractory material (36, 60) is a Has a diameter that is 1.75 to 2.50 times the diameter of the pouring opening (30) of the container.

11. perforated stone device according to claim 9 or 10, characterized in that the effective bziu. usable The width of the annular passage is 0.10 to 0.15 times as large as the diameter of the annular passage.

12. perforated brick device according to claim 11, characterized in that the refractory material with higher Permeability (36, 60) an apparent porosity of 25 has up to 30%.

13. perforated brick device according to claim 12, characterized in that the outlet end of the annular passage by an inclined surface (38) as the outlet end surface of the refractory material with higher permeability (36.

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6D) is set, ujobei the angle of inclination of the inclined Area (38) is 20 ° to 40 ° with respect to the horizontal .

14. salmon stone device according to claim 13, characterized in that the refractory material with higher Permeability the shape of a hollow cylindrical body (60) has, which is at a distance from the pouring opening (30) of the container, with which it has a common axis, is arranged.

15. Perforated brick device according to claim 13, characterized in that the material with higher permeability in the form of a large number of cylindrical rods (36) is present at a distance from the pouring opening (30) of the The container are arranged concentrically around the pouring opening (30) and at a distance from one another in the circumferential direction.

16. Perforated stone device according to claim 14 or 15, characterized by an annular distribution pipe (40), which is embedded in the refractory material with low permeability and spaced from the pouring opening (30) of the container, with which it has a common axis, is arranged, wherein the l / distribution tube (40) is a flow connection between the refractory material (36, 60) with higher permeability and a supply of the gaseous Supplies fluids.