DE7023173U - Vorrichtung zum Reimgen von Stahl in einer Stranggießanlage - Google Patents

Description

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke AG

Vorrichtung zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießanlage

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießa-ilage, wobei der flüssig· St&.hl in ein Zwischengefäß und von diesem durch ein oder mehl ere Auslaufrohre in eine wassergekühlte Kokille ausfließen gelassen wird, aus welcher der erstarrende Gußstrang kontinuierlich ausgezogen wird,

Beim Vergießen von Stahl in Streeiggießanlagen gelangen Verunreinigungen in Form von mikroskop!sehen und makroskopischen Einschlüssen in das Gußprodukt. Die Verunreinigungen können im Frischofen, in der Gießpfanne, im Zwischengefäß und im Gießstrahl selbst entstehen. Im Gießstrahl entstehen sie vor allem durch die Berührung des flüssigen Stahls mit Luft, wobei sich z.B. bei aluminiurahältigen Stählen Al„0 bildet. Man ist bemüht, den Gehalt an Einschlüssen im Stahl so niedrig wie möglich zu halten. Nichtmetallische Einschlüsse wirken besonders störend bei kaltgewalzten Feinblechen aus niesdrig gekohltem, aluminiumhältigem Stahl, an den höchste Ansprüche an Tiefziehfähigksit und Oberflächengüte gestellt werden.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein einschlußarmos Gußprodukt herzustellen; dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß in unmittelbarer Nähe des oder der Auslaufrohre des Zwi.schengefäßes von unten her durch die Schmelze hindurch quer zur Strömungsrichtung des Stahles ein übliches Spülgas„ vorzugsweise inertes Gas, wie Stickstoff oder Argon, zur

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Bildung eines Schleiers oder Vorhanges von aufsteigenden Gasblasen unter Druck einblasbar ist Hierbei werden Verunreinigungen im flüssigen Stahl von den Gasblasen aufgenommen und eiiLf tjxiiu .

Wenn das Zwischengefäß mindestens ein in eine Stranggußkokille mündendes Auslaufrohr aufweist, sind vorzugsweise im Boden des Zwischengefäßes über dessen ganze Breite gasdurchlässige feuerfest e teine zum Einblasen des Spül — gases angeordnet.

Vorteilhaft ist unterhalb der Reihe gasdurchlässiger feuerfester Steine ein geschlossener Kasten mit einer Zufuhrleitung für inertes Gas vorgesehen.

Durch die erfindungsgeüiäiien Maßnahmen werden die vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse an einer Stelle im Zwischengefäß, die möglichst knapp vor dem Auslauf in die Strangguß— kokille liegt, ausgespült. Dies hat den Vorteil, daß alle währsnd der Erschmelzung, des Abstiches, der Desoxydation des Stahles und während des Gießens des Stahles in das Zwischengefäß und im Zwischengefäß selbst entstehenden Einschlüsse erfaßbar und ausscheidbar sind. Durch die Anordnung der gasdurchlässigen feuerfesten Steine nahe des Auslaufs können sich keine weiteren Oxyde bilden, weil üblicherweise, Auslaufrohre Verwendung finden, die bis unter den Metallspiegel in der Stranggußkokille eintauchen, so daß der Stahl in diesem Bereich nicht mehr mit Luft in Berührung kommen kann. Die Anwendung des Verfahrens im Zwischengefäß über der Stranggußkokille ergibt günstige Abscheidungsbedingungen für die Einschlüsse, da der Weg der Einschlüsse bis zur Oberfläche des Metallspiegels kurz ist. Außerdem wird eine intensive Spülwirkung erreicht, weil in der Zeiteinheit eine relativ kleine Stahlmenge den Gasvorhang passiert. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Reinigung, sozusagen Filterung der gesamten Stahlmenge kontinuierlich erreicht. Bei der betrieb—

lichen Anwendung ergeben sich wesentliche Vorteile.

Die Erfindung, wird an Hand der Zeichnung und eines ueispieles naher "beschrieben.

Der aus einem Vorratsgefäß» z. B. einer Gießpfanne, ausfließende btahlstrahl 1 läuft in das Zwischengefäß 2, das aus einer mit einer feuerfesten Auskleidung 3 versehenen Blechwanne 4- besteht, an einem rinde ein. Versetzt vom Strahl 1 ist am anderen Ende des Zwischengefäßes ein Auslaufrohr

5 vorgesehen, durch welches der Stahl in die Stranggußkokille

6 auslaufen gelassen wird. Aus der Kokille 6 wird der Gußstrang 7 kontinuierlich ausgezogen. Rollen 8 dienen der i'ütirung des stranges 7· Im Zwischengefäß 2 ist der Stahl 9 durch ein Gießpulver 10 abgedeckt, das zur Aufnahme von nichtmetallischen Einschlüssen und zur Abschirmung der Stahloberfläche gegen den Zutritt von Luft sowie zur Wärmeisolierung bestimmt ist. In der Nähe des Auslaufrohres 5 ist am Boden der feuerfesten Auskleidung 3 über die ganze Breite des Zwischengefäßes 2 mindestens eine Reihe gasdurchlässiger, poröser feuerfester Steine 11 verlegt, durch die aus einer unterhalb der Steinreihe angeordnete Kammer 12, die von einer Leitung 13 gespeist wird, ein übliches Spülgas, ζ. Β. Stickstoff oder Argon, eingeblasen wird. Die Gasblasen 14 steigen im flüssigen Stahl 9, dessen Strömungsrichtung durch Pfeile eingezeichnet ist, auf und bilden gleichsam einen Vorhang und ein Filter für nichtmetallische Einschlüsse, die von den Gasblasen auf genommen und in der Gießpulverschicht 10 abgeschieden werden. An der Oberfläche bildet sich beim Spülen mit Gas eine welle oder iölbung 15· Hierbei muß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases so geregelt werden, daß möglichst kein Aufreißen der Gießpulverdecke eintritt, weil sonst Teile desselben eingespült werden können.

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Anstelle von porösen Steinen können auch vertikale Rohre arcs feuerfestem Material r-..jeneinander im Boden des Zwischengefäßes eingebaut werden. Stact des Gießpulvers kann auch eine flüssige Schlacke zur Abdeckung des Stahles verwtr det werden. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren treten keinerlei Schwierigkeiten auf. Der Temperaturverlust des Stahles durch die Gasspülung ist sehr niedrig; verwendet man Stickstoff als Spülgas, so tritt keine merkbare Aufstikkung ein, was auf die verhältnismäßig geringe Gasmenge zurückzuführen ist, die zur Spülung nötig ist.

Die wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird am folgenden Beispiel deutlich: Aus einem 50 t "LD"-Tiegel wurden 4-9,5 t niedrig gekohlter, unlegierter Stahl in eine Gießpfanne unter Zusatz von Aluminium abgestochen. Die Schmelze wurde unter Verwendung des oben beschriebenen Zwischengefäßes, das eine Reihe poröser gasdurchlässiger Bodensteine enthielt, auf einer Stranggußanlage zu einem Strang mit einem Querschnitt von 1000 χ 225 mm vergossen. Die Absenkgeschwindigkeit des Stranges betrug 0,6 m/min und die Gießdauer 53 min. Der Stahl wurde im Zwischengefäß in beschriebener Weise mit Stickstoff gespült, ils wurden insgesamt 3,5 Nm N₀ bzw. 70 Ncm /kg Stahl verbraucht. Die Temperatur des flüssigen Stahles vor und nach der Filterzone war praktisch gleich und betrug 154-«
betrug 65 ppm.

und betrug 154-0° C; der Stickstoffgehalt nach der Spülung

Die aus dem Strang entstandenen Brammen wurden an der Oberfläche geflammt, wobei der Flämmverlust 2 yo betrug. Bei der Weiterverarbeitung der Brammen zu kaltgewalzten Feinblechen war nur ein äußerst geringer Verlust durch Ausfall festzustellen. Insgesamt wurden bei einem sehr scharfen Sortiermaßstab nur 0,5 /o der Bleche als Folge von durch makroskopische Einschlüsse entstandenen zellenförmigen überflachenfehlern ausgeschieden. Der an Schliffproben beurteilte mikroskopische Einschlußgehalt war sehr niedrig.

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Bei der Sortierung kaltgewalzter Bleche, die unter sonst gleichartigen Bedingungen, jedoch ohne die erfindungsgemäße Gasspülung des Stahles, hergestellt worden sind und "bei denen die Brammen nicht mit einem 2- sondern mit einem 4~%igen Flämmverlust weiterverarbeitet wurden, ergaben bei einem sehr scharfen Sortiermaßstab einen -ausfall an II a-I-iaterial von 4- % in Folge der durch makroskopische Einschlüsse verursachten zellenförmigen Fehler an der Oberfläche der Feinbleche. Auch der mikroskopische Einschlußgehalt lag höher als bei einem erfindungsgemäß behandelten Stahl.

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Claims (2)

ereinigte Osterrsichische Eisen- und Stahlwerke AG Neue Schutzansprüche

1. ^ Torrichtung zum Reinigen von. Stahl in einer Stranggießanlage T^mit einem im Wege des flüssigen Strahls angeordneten Zwischengefäß, das durch ein oder mehrere Auslaufrohre mit einer wassergekühlten Kokille zum kontinuierlichen Ausziehen des erstarrenden Gußstranges verbunden ist, dadurch gekennz e ich ne t, daß am Zwischengefäß (^) in unmittelbarer Nähe des oder der Auslaufrohre (5) von unten nach oben gerichtete Einblasöffnungen angeordnet, an eine Druckgasquelle angeschlossen und derart über die Breite des Zwischengefäßes verteilt sind, daß das Gas aus ihnen in Form eines Schleiers oder Torhangs von aufsteigenden Gasblasen auftritt.

2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Zwischengefäßes (2) über dessen ganze Breite gasdurchlässige feuerfeste Steine (11) angeordnet sind, deren Poren die Einblasöffnungen bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Re inc? gasdurchlässiger feuerfester Steine (11) ein geschlossener Kasten (12) mit einer an die Druckgasquelle angeschlossenen Zufuhrleitung (13) angeordnet ist.

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nsprüche :

1. Verfahren zum Reinigen von Stahl in einer Stranggießanlage, wobei der flussige Stahl in ein Zwischengefäß und von diesem durch ein oder mehrere Auslaufrohre in eine wassergekühlte Kokille ausfließen gelassen wird, aus welcher der erstarrende Gußstrang kontinuierlich ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe des oder der Auslaufe des Zwischengefäßes von unten her durch die Schmelze hindurch quer zur Strömungsrichtung des btahles ein übliches Spülgas, vorzugsweise ein inertes Gas, wie Stickstoff oder *<rgon, zur Bildung eines Schleiers oder Vorhanges von aufsteigenden Gasblasen unter Druck cingebiasen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Zwischengefäß, das mindestens ein in eine otranggußkokille mündendes Auslaufrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Zwischengefäßes (2) über dessen ganze Breite gasdurchlässige feuerfeste Steine (11) zum .Einblasen des Spülgases angeordnet sind.

y. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Reihe gasdurchlässxger feuerfester Steine (11) ein geschlossener Kasten (12) mit einer Zuführleitung (13) für inertes Gas vorgesehen ist.

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