DE3640269C1

DE3640269C1 - Method employed in the continuous casting of steel melted in a manner which gives a low hydrogen content

Info

Publication number: DE3640269C1
Application number: DE19863640269
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Dipl-Ing Delhey; Ludwig Dr-Ing Fiege
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1988-03-24

Abstract

The invention relates to a method employed in the continuous casting of steel melted in a manner which gives a low hydrogen content. In this method, the hydrogen content of contact substances, such as refractory materials and casting powders, with which the molten steel comes into contact on its way from the casting ladle to the mould, is reduced before contact with the molten steel by a high-temperature vacuum treatment before casting on and a rise in the hydrogen content of the steel during casting is avoided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren beim Stranggießen von wasserstoffarm erschmolzenem Stahl.The invention relates to a method in Continuous casting of low-hydrogen molten steel.

Beim Stranggießen wird die Stahlschmelze aus einer Gießpfanne über ein mit feuerfestem Verschleißmate rial zugestelltes Zwischengefäß und über ein oder meh rere am Boden des Zwischengefäßes ansetzende, durch Stopfen oder Schieber verschließbare Ausgußrohre einer oder mehreren Kokillen einer Stranggießanlage zuge führt.In continuous casting, the molten steel becomes one Pouring ladle over with a fireproof wear mate rial delivered intermediate vessel and over one or more at the bottom of the tundish, through Stopper or slide closable pouring pipes one or several molds of a continuous caster leads.

Die Funktion des Zwischengefäßes (auch Verteiler, Ver teilerrinne oder Tundish genannt) besteht hauptsäch lich in der gleichmäßigen Verteilung des flüssigen Me talls auf eine oder mehrere Kokillen. Das Zwischenge fäß dient ferner als Puffer, so daß während des Pfan nenwechsels beim Sequenzguß noch eine gewisse Zeit wei ter gegossen werden kann, ohne daß der Metallspiegel zu weit absinkt und der Guß vorzeitig abgebrochen wer den muß. Schließlich sollen die Wärmeverluste des flüssigen Stahls im Zwischengefäß so gering als mög lich gehalten werden bei gleichzeitiger teilweiser Ab scheidung nichtmetallischer Einschlüsse aus dem Metall in die den Metallspiegel bedeckende Schlackenschicht. The function of the intermediate vessel (also distributor, Ver divider channel or tundish) mainly exists Lich in the even distribution of the liquid me talls on one or more molds. The intermediate barrel also serves as a buffer, so that during the Pfan change in sequence casting still a certain time ter can be poured without the metal mirror sinks too far and the casting is stopped prematurely that must. Finally, the heat losses of the liquid steel in the tundish as low as possible Lich held with simultaneous partial Ab separation of non-metallic inclusions from the metal into the slag layer covering the metal mirror.

Um die Temperaturverluste beim Gießvorgang so gering wie möglich zu halten, sind geeignete und ausreichend starke Wanddicken für die feuerfeste Isolier- und Ver schleißschicht des Zwischengefäßes (in Dicken von z.B. 20 bis 180 mm) vorgesehen.To keep the temperature losses during the casting process so low keeping as possible are appropriate and sufficient thick wall thicknesses for fireproof insulation and ver wear layer of the intermediate vessel (in thicknesses of e.g. 20 to 180 mm) is provided.

Die Verschleißschicht ist gemauert und/oder gespritzt, kann aber auch aus vorgefertigten Einsatzteilen aus feuerfestem Material mit hoher Isolierwirkung (sog. Verteilerplatten) bestehen. Die Ausgußrohre und deren Verschlüsse, wie Stopfen und Schieber, bestehen eben falls aus feuerfestem Material.The wear layer is bricked and / or sprayed, can also be made from prefabricated insert parts refractory material with high insulating effect (so-called Distributor plates) exist. The pouring pipes and their Closures, such as plugs and sliders, exist if made of fireproof material.

Insbesondere bei einer neuen feuerfesten Verschleiß material- und/oder Platten-Zustellung des Zwischenge fäßes wird nun beim Stranggießen von durch besondere Behandlungsmethoden, wie Spülgasbehandlung in einem Sauerstoffaufblaskonverter und/oder anschließende Vaku umbehandlung, wasserstoffarm erschmolzenen Stahlquali täten ein Anstieg der Wasserstoffwerte bis hin zum er starrten Gußstrang beobachtet. Dadurch sind diese Stahlgüten für den vorgesehenen Verwendungszweck, wie z. B. für bestimmte Schienenqualitäten mit vorgeschrie benen niedrigen Wasserstoffwerten nicht brauchbar.Especially with a new refractory wear Material and / or plate delivery of the intermediate barrel is now used for the continuous casting of special Treatment methods, such as purge gas treatment in one Oxygen inflation converter and / or subsequent vacuum treatment, low-molten steel quality would increase the hydrogen values up to the er stared at casting. Because of this, these are Steel grades for the intended use, such as e.g. B. for certain rail qualities with low hydrogen values not usable.

Ursache für das Ansteigen der Wasserstoffgehalte im Stahl ist der Wasserstoffgehalt der feuerfesten Mate rialien des Zwischengefäßes, resultierend aus der wäh rend der Lagerung und des Einbaus von diesen Materiali en aus der Luft aufgenommenen Feuchtigkeit bzw. aus chemisch in ihnen gebundenem Hydratwasser. Er kann auch durch ein Vorheizen vor Gießbeginn nicht restlos aus dem Material ausgetrieben werden, zumal beim Auf heizen durch Gas- bzw. Ölbrenner als Verbrennungspro dukt unter anderem Wasser entsteht, so daß trotz hoher Temperaturen immer noch Wasserstoff im feuerfesten Verschleißmaterial verbleibt. Dieser Wasserstoff wird vom flüssigen Stahl beim Kontakt mit den feuerfesten Materialien des Zwischengefäßes aufgenommen. Hinzu kommt die Feuchtigkeit, die sich in den für den Gieß vorgang selbst benötigten Gießpulvern und Abdeckmassen befindet.Cause of the increase in the hydrogen content in the Steel is the hydrogen content of the refractory mate rialien of the intermediate vessel, resulting from the se rend the storage and installation of these materials moisture absorbed from the air chemically bound hydrate water. He can also not completely by preheating before the start of casting be expelled from the material, especially when opening heat by gas or oil burners as combustion pro among other things, water arises, so that despite high Temperatures are still hydrogen in the refractory Wear material remains. This becomes hydrogen of liquid steel on contact with the refractory Materials of the intermediate vessel added. In addition comes the moisture that is in for the pour process self-required casting powders and masking compounds located.

Nachteilig ist beim Anstieg der Wasserstoffwerte des Stahls insbesondere, daß dieser über die Länge des ver gossenen Stahlstranges unterschiedlich ist. Der Strang anfang weist höhere Wasserstoffwerte auf als das Strangende.A disadvantage is the increase in the hydrogen values of Steel in particular that this over the length of the ver cast steel strand is different. The strand initially has higher hydrogen values than that Strand end.

Der Anstieg der Wasserstoffwerte beim Stranggießen wasserstoffarm erschmolzener Stahlgüter beträgt bis zu 2 ppm (parts per million). Geforderte niedrige End wasserstoffgehalte unter 2 ppm sind deshalb nicht sicher einstellbar, selbst wenn die Wasserstoffgehal te im flüssigen Stahl, z.B. durch eine Vakuumbehandlung auf niedrigste Werte kleiner 1 ppm abgesenkt sind.The increase in hydrogen values during continuous casting Low-hydrogen melted steel goods are up to 2 ppm (parts per million). Required low end hydrogen contents below 2 ppm are therefore not securely adjustable even when the hydrogen content te in liquid steel, e.g. through a vacuum treatment are reduced to the lowest values less than 1 ppm.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, beim Stranggießen von wasserstoffarm erschmolzenem Stahl den Anstieg der Wasserstoffgehalte zu vermeiden.It is therefore an object of the present invention when Continuous casting of low-hydrogen molten steel to avoid the increase in hydrogen levels.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß beim Strang gießen von wasserstoffarm erschmolzenem Stahl der Wasserstoffgehalt von Kontaktstoffen, mit denen die Stahlschmelze auf ihrem Weg von der Gießpfanne zur Ko kille in Berührung kommt, vor dem Kontakt mit der Stahlschmelze durch eine dem Angießen vorgeschaltete Vakuumbehandlung bei erhöhter Temperatur abgesenkt wird.This problem is solved in that the strand pour low-molten steel from the Hydrogen content of contact substances with which the Melting steel on its way from the ladle to the knockout kille comes into contact before contact with the Steel melt through a pre-cast Vacuum treatment lowered at elevated temperature becomes.

Das Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, daß die Vakuumbehandlung bei einem Unterdruck von 1 bis 400 mbar und Temperaturen oberhalb 120°C über eine Zeitdauer von 30 bis 180 Minuten erfolgt.The process is preferably carried out in such a way that vacuum treatment at a vacuum of 1 to 400 mbar and temperatures above 120 ° C above a Duration of 30 to 180 minutes.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Zwischengefäß mit Schieber oder Stopfen und mit den Ausgußrohren vor dem Angießen in eine geschlossene, aus Basisteil und Haube bestehende indirekt beheizte Kammer verbracht, danach durch eine Vakuumpumpe der Druck in der Kammmer auf 1 bis 400 mbar abgesenkt und der Kammerinnenraum auf oberhalb 120°C aufgeheizt so wie für 30 bis 180 Minuten auf diesem Druck- und Tem peraturniveau gehalten wird, daß anschließend Zwischen gefäß, Schieber oder Stopfen und Ausgußrohre von der Kammer in ihre Gießposition über der bzw. den Kokillen verbracht werden und dann mit dem Angießen das Strang gießen begonnen wird.An advantageous embodiment provides that Intermediate vessel with slide or stopper and with the Pouring pipes before pouring into a closed, indirectly heated consisting of base part and hood Chamber passed, then by a vacuum pump Pressure in the chamber reduced to 1 to 400 mbar and the interior of the chamber is heated to above 120 ° C as for 30 to 180 minutes on this pressure and tem temperature level is maintained that subsequently intermediate vessel, slide or stopper and pouring pipes from the Chamber into its pouring position over the mold or molds be spent and then pouring the strand pouring is started.

Beim Stranggießen von mit H₂-Gehalten unter 1,5 ppm erschmolzenen Stählen konnte der Anstieg der Wasser stoffwerte weitgehend vermieden und die H₂-Endwerte mit Sicherheit unter 2 ppm im fertigen Gußstrang ge halten werden, wenn diese Stähle über ein Zwischengefäß vergossen wurden, das mit Ausgußrohren und Ausgußver schlüssen zugestellt in der Kammer vor Gießbeginn auf ca. 200°C geheizt und dabei für ca 1 h unter einem Vakuum von kleiner 40 mbar gehalten wurde.When continuously casting steels melted with H ₂ contents below 1.5 ppm, the increase in hydrogen values could largely be avoided and the final H ₂ values could be kept below 2 ppm in the finished cast strand if these steels were cast via an intermediate vessel, the delivered with spout pipes and spouts in the chamber heated to approx. 200 ° C before the start of casting and was held for approx. 1 h under a vacuum of less than 40 mbar.

Die Kammer wird in vorteilhafter Weise elektrisch oder durch die Kammerhaube von außen umströmende heiße Gase beheizt, so daß das in die Kammer verbrachte Zwischen gefäß ausschließlich durch natürliche Konvektion aufge heizt wird.The chamber is advantageously electrical or hot gases flowing from the outside through the chamber hood heated so that the intermediate placed in the chamber vessel opened only by natural convection is heated.

Claims

1. The process of continuous casting of low-hydrogen molten steel, characterized in that the hydrogen content of contact materials with which the steel melt comes into contact on its way from the ladle to the mold, before the contact with the steel melt by a pre-connected vacuum treatment is lowered at elevated temperature.

2. The method according to claim 1, characterized, that the vacuum treatment at a negative pressure of 1 to 400 mbar and temperatures above 120 ° C above a period of 30 to 180 minutes.

3. Procedure for continuous casting of low hydrogen molten steel, in which the molten steel is made a ladle over one with refractory wear material-supplied intermediate vessel and over one or several at the bottom of the tundish, through Stopper or slide closable pouring pipes one or more molds fed to a continuous caster becomes, in particular the method according to claim 1, characterized, that the tundish with slide or plug and with the pouring pipes before pouring them into a closed, indirectly heated consisting of base part and hood Chamber spent, then the pressure by a vacuum pump lowered to 1 to 400 mbar in the chamber and the cam Interior heated to above 120 ° C and for 30 up to 180 minutes at this pressure and temperature level is held that the intermediate vessel, slide or plugs and pouring pipes from the chamber into their Pouring position over which the molds are placed and then the continuous casting started becomes.

4. The method according to claim 3, characterized, that the chamber is heated electrically.

5. The method according to claim 3, characterized, that the chamber flows through its hood from the outside hot gases is heated.