DE577693C - Verfahren und Kokille zur Verbesserung von unberuhigt vergossenem Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren und Kokille zur Verbesserung von unberuhigt vergossenem Stahl Während bei beruhigt vergossenem Stahl das Warmhalten des obersten Blockteiles durch Anwendung eines ausgemauerten Aufsatzes für den verlorenen Kopf. ferner durch Beheizung dieses Kopfes oder durch Ab-(lecken mit Wärmeschutzmassen, wie z. B. Lunkerit, eine längst bekannte und angewandte Maßnahme ist, pflegt inan bei unberuhigt vergossenem Stahl im Gegensatz hierzu eine möglichst rasche Erstarrung des oberen Blockendes durch Auflegen eines Guß-oder Blechdeckels auf den noch flüssigen Stahl selbst anzustreben. Man erhält dadurch sauber aussehende Blockköpfe und glaubt gleichzeitig, die für einen möglichst geringen Schrottentfall am oberen Blockende günstigsten Verhältnisse geschaffen zu haben, da ohne Anwendung eines Deckels bei fortschreitender Erstarrung der dickflüssig; gewordene Stahl d - '# die entweichenden Gase noch oben hera. rieben wird und dein Block eine Krone a. ifsetzt, während sich dafür ini eigentlichen Blockkopf entsprechende Hohlrännie bilden. Um die Anwendung eines solchen Deckels auch bei großen Blockquerschnitten wirksam zu gestalten, hat inan ferner, insbesondere in den Vereinigten Staaten, der für unberuhigten Stahl bestimmten Kokille oben die Form eines Flaschenhalses ge- geben, so daß das obere Blockende in einen kleineren und damit rascher erstarrenden Querschnitt ausmündet, der durch einen entsprechend kleineren Deckel sofort geschlossen wird. Auf anderen «'erken wiederum verzichtet nian bei großen Blöcken aus Ersparnisgründen auf die Verwendung von Deckel bzw. Sonderkokille und überläßt das Zuwachsen des Blocks ain oberen Ende sich selbst. Ferner wird auf eine absichtliche Beschleunigung- der Blockkopferstarrung auch in den Fällen verzichtet, in denen nian durch die Bildung einer Schlacke auf dein Blockkopf bestimmte Wirkungen inetallurgischcr Art erzielen will. So ist z. B. ein Zerfahren bekannt, durch Zugabe von Fluoriden, insbesondere Flußspat, zu dein flüssigen Metall in die Kokille eine verringerte Ausbildung; des äußeren Blasenkranzes zu erzielen, die u. a. durch ein stärkeres Wiederzurücksinken des flüssigen Stahls nach beendetem Abgießen in Erscheinung tritt. Ferner ist ein '\-erfahren bekannt, durch Herstellung einer sauren Schlacke auf dem Blockkopf dem in der Kokille auf und ab wallenden, auf basischer Zustellung erzeugten Metall einen Teil cler wüh= rend der Erstarrung sich ausscheidenden 1letallotvdule zu entziehen. Als geeignete Si0> lialtige Substanzen zu diesem Verfahren sind beispielsweise Schlacken, Glas, Quarz, Feldspat, ferner künstliche Miscliungen aus Si 0-, mit Alkalien, Erdalkalien o. c1-1. vorgeschlagen worden. -Naturgemäß kann aber die @N"irkung eines solchen Zusatzes in der Kokille wegen der sehr kurzen zur Verfügung stehenden Zeit nur sehr unvollkoniinen .ein. '\'or allem wird aber durch das Aufundabtreiben des flüssigen Stahles ein Teil dieser sauren, finit Mctalioxydulen angereicherten Schlacke mit nach unten in das Blockinnere gerissen und vermag in einem späteren Stadium der Erstarrung nicht mehr wieder an die Oberfläche zu gelangen. Von dem Erfinder durchgeführte Versuche, durch Verwendung von Schlacken mit besonders niedrigem Schmelzpunkt und hohem Flüssigkeitsgrad diese Erscheinung des teilweisen Verschwindens der Schlacke im Blockinnern zu verhindern, haben gleichfalls nicht zu einer durchgreifenden Besserung geführt. Der Stand der Technik vor der Anmeldung ist daher dahin zu kennzeichnen, daß beim Vergießen unberuhigten Stahls die Erstarrung des Blockkopfes nach wie vor mit geringen Ausnahmen entweder durch Auflegen eines Deckels beschleunigt oder ohne besondere Behandlung sich selbst überlassen -wird, und daß es bis jetzt nicht geglückt ist, dein bei dieser Arbeitsweise, insbesondere bei Thomasstahl, auftretenden, wirtschaftlich außerordentlich einschneidenden Nachteil zu begegnen, daß der obere Blockteil bis zu 25 °!o und mehr des ganzen Blockgewichtes mit uriregelmäßig verteilten Ausscheidungen von Desoxvdationssclilaclce durchsetzt ist und deshalb für alle Verwendungszwecke, die einen von inakroskopischen Schlackeneinschlüssen freien Stahl verlangen, ausscheidet.
• Der Erfinder hat nun auf Grund voll Betriebsversuchen erkannt, daß der überaus starke Strahlungsverlust, den der durch das entweichende Gas ununterbrochen aus dem Blockinnern an die Oberfläche beförderte Stahl erleidet, die Ursache dafür ist, daß in einem späteren Stadium der Erstarrung die in dem Blockinnern noch vorhandenen Schlacken in einer Zone verbleiben, die von dem oben erwähnten Wärme-, insbesondere Strahlungsverlust nicht mehr nennenswert betroffen wird. Erst die auf Grund dieser Erkenntnis getroffene Maßnahme, den beim unberuhigten Stahl besonders starken Strahlungsverlust am oberen Blockende durch einen Strahlungsschutz zu unterbinden, hat zu einem vollen Erfolg geführt. Die einfachste Ausführungsform ist die eines auf eine gewöhnliche Kokille nach Beendigung des Gusses aufgesetzten, mit ff. Material ausgefütterten Deckels. Bei Gespannguß ist der ausgefütterte Deckel zweckmäßig schon -während des Gießens aufzusetzen.
• Da der Wärmeverlust durch Leitung durch die Kokillenwand hindurch voll einer bestimmten Stärke der Erstarrungskruste 'all gegenüber dem erwähnten Strahlungsverlust relativ unbedeutend wird, so -würde die gleichzeitige Anwendung eines verlorenen Kopfes nur wirtschaftliche Nachteile bringen. Vielmehr erscheint eine Ausstattung der Kokilleninnenfläche mit einem schlechten wä rilleleiter nur für den Bereich der Innenfläche wirtschaftlich, der über dem oberen Blockrand liegt.
• Der als Strahlungsschutz dienende Abschluß des oberen Kokillenendes muß so gestaltet sein, daß die insbesondere beim fallenden Guß zunächst in sehr großer Menge austretenden Gase noch ungehindert entweichen können. Mäßiger Luftzutritt durch einen Spalt kann hierbei sogar von Vorteil sein, wenn diese Luftmenge im -wesentlichen nur zur Verbrennung der entweichenden Kohlenox1-d- und `1'asserstoffgase dient und dadurch die anfängliche Aufheizung des Strahlungsschutzes noch verstärkt. Mit nachlassender Gasentwicklung muß aber auch die Menge der einfallenden kalten Luft verringert werden bzw. der Luftzutritt praktisch überhaupt unterbunden werden, da die Luft andernfalls nicht nur= die auf dem Block gebildete Schlacke abkühlen, sondern auch auf den neben der Schlacke immer noch an die Oberfläche tretenden Stahl oxydierend wirken und so die im flüssigen Stahl vorhandene Oxydulmenge, die ja möglichst vollkommen abgeschieden ---erden soll, noch vermehren würde. Es ist daher zweckmäßig, an der als Strahlungsschutz dienenden Abdeckung Öffnungen anzubringen, die nach Bedarf durch Steinplättchen oder Stopfen geschlossen werden können und die am besten seitlich angeordnet ---erden, da dann keine direkte Abstrahlung von der Blockoberfläche stattfinden kann.
• Die Zeichnung zeigt in Abb. i, wovon Abb. ? eine Draufsicht darstellt, im Längsschnitt den in Kokille 2 vergossenen Block i. Die Kokille ist mit einem mit feuerfester Ausfütterung 4 versehenen Deckel 3 abgedeckt. Zur Regulierung des Gasaustritts .und Luftzutritts, evtl. gleichzeitig für die bequeme Zugabe von Schlackenbildern, ist in dem Deckel seitlich eine Öffnung 5 vorgesehen, die reit einem Steinplättchen mehr oder weniger verschlossen werden kann. Zur Unterstützung der Wirkung der Abdeckung kann auch noch die Kokille selbst an der Innenwand über dem oberen Blockrand mit einem schlechten Wärmeleiter 6 ausgefüttert werden.
• Die zusätzliche Bildung einer Schlacke auf dein Stahl, die zwecks Entziehung der sich im Stahl abscheidenden Metalloxvdule sauren Charakter hat, wird vorzugsweise durch Aufwerfen von Hochofenschlacke, Kupolofenschlacke, Glas, kieselsäurereichen Mineralien bzw. Sand herbeigeführt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verbesserung voll unberuhigt vergossenem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille oben als Strahlungsschutz einen Abschluß mit schlecht wärmeleitender Innenfläche erhält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zusiitzlich auf dem Stahl eine Schlacke gebildet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Anwendung einer sauren Schlacke, die zwecks Entziehung der sich im Stahl abscheidenden Metalloxvdule sauren Charakter hat und die vorzugsweise durch Aufwerfen von I-Tocliofensclilacke,Kupolofenschlacke.Glas, kieselsäurereichen Mineralien bzw. Sand gebildet wird. Kokille zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, a oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem als Strahlungsschutz ausgebildeten oberen Kokillenabschluß verschließbare Aussparungen vorgesehen sind. 5. Kokille zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i oder Unteranspriichen, gekennzeichnet durch die Auskleiclung des Kokillenkopfes mit einem schlechten Wiirmeleiter (<).