DE7237471U

DE7237471U - Refractory pouring pipe for continuous casting of molten metals

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Publication number: DE7237471U
Application number: DE7237471U
Authority: DE
Original assignee: Voest AG
Current assignee: Voest AG
Priority date: 1971-10-21
Publication date: 1973-01-25

Description

Dr. Edgar Kagenburger in Hettenleidelheiin/Pfalz (Deutschland)Dr. Edgar Kagenburger in Hettenleidelheiin / Palatinate (Germany)

Feuerfestes Gießrohr zum Stranggießen schmelzflüssigerRefractory pouring pipe for continuous casting of molten liquids

Die Neuerung betrifft ein feuerfestes Gießrohr zum Stranggießen schinelzflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einem geschlossenen Boden und seitwärts führenden Kanälen zum Umlenken des Metalles.The innovation relates to a refractory pouring pipe for the continuous casting of molten metals, in particular Steel, with a closed bottom and side channels to divert the metal.

Solche Gießrohre werden insbesondere beim Stranggießen von Brammen verwendet. Sie dienen dazu, unterhalb des Gießapiegels in der Kokille eine gerichtete Strömung zu erzeugen, damit nichtmetallische Einschlüsse und Desoxydationsprodukte an die Oberfläche des Stahls gespült werden, wo sie mit dem Gießpulver auf der Stahloberfläche in Berührung kommen und von diesem aufgenommen werden. Je nach Neigung der Achse der Austrittsöffnungen können verschiedene Strömungsrichtungen herbeigeführt werden, wie dies beispielsweise in "Concast-IJews¹·, VoI 7, 2/196S, Seite 5/6, oder in "GTAI,¹¹ (deutsche Aus-Such pouring tubes are used in particular in the continuous casting of slabs. They serve to generate a directed flow below the casting level in the mold so that non-metallic inclusions and deoxidation products are flushed to the surface of the steel, where they come into contact with the casting powder on the steel surface and are absorbed by it. Depending on the inclination of the axis of the outlet openings, different directions of flow can be brought about, as for example in "Concast-IJews ¹ ·, VoI 7, 2 / 196S, page 5/6, or in" GTAI, ¹¹ (German Aus

gäbe) 1967, Heft 2, Ceit« 139/1AI, sowie in den USA-Patentschriften Nr. 3 517 726 und Nr. 3 371 7Oi* _De- ¹! eben ist. Gabe) 1967, No. 2, Ceit «139 / 1AI, as well as in US Patents No. 3,517,726 and No. 3,371,701 * _D e- ¹ ! is even.

Die bekannten Gießrohre haben den Naohteil, daß die Führung bzw. Regelung der Metallströmung in der Kokille nicht zufriedenstellend ist und unterschiedlichen Strangdimensionen nicht,angepaßt werden kann. Bei Brammen großer Breite gelangt das flüssige Metall oft nicht bis zu den Seitenwänden der Kokille bzw. bis an die Oberfläche des Gießspiegels, so daß die Abscheidung nichtmetallischer Einsohlüsse aus dem Metall nicht gewährleistet ist. Infolge der Erosion . durch das flüssige Metall werden auch die Konturen der Austrittfltffiiungen im Laufe des Gießens stärk Verändert, woduroh sich, die Bedingungen für axe Ausbildung einer gewünschten gerichteten Strömung weiter verschlechtern·The known pouring pipes have the Naohteil that the guidance or control of the metal flow in the Mold is not satisfactory and different strand dimensions can not be adapted. In the case of slabs of great width, the liquid metal often does not reach the side walls of the mold or up to the surface of the meniscus, so that the deposition of non-metallic insoles from the Metal is not guaranteed. As a result of erosion. the contours of the Outlet openings greatly changed in the course of casting, woduroh yourself, the conditions for ax training a further worsen the desired directed flow

Die Neuerung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten; sie stellt sich die Aufgabe, ein aus einfachen Bauelementen und austauschbaren Verschleißteilen bestehendes Gießrohr zu schaffen, wobei die einzelnen Elemente in ihrer Form und in ihrer Materialbeschaffenheit freizügig variiert werden können, so daß unterschiedlichen Beanspruchungen Rechnung getragen werden kann und eine Anpassung an bei unterschiedlichen Kokillenquersohnitten sich ändernden Strömungsbedingungen des Stahle in der Kokille möglich ist.The aim of the innovation is to avoid the disadvantages and difficulties described; she poses the task of a pouring pipe consisting of simple components and replaceable wear parts to create, whereby the individual elements in their shape and in their material properties are revealing can be varied so that different stresses can be taken into account and an adaptation to different Kokillenquersohnitten changing flow conditions of the steel in the mold is possible.

Die Neuerung besteht bei'einem feuerfesten Gießrohr der eingangs bezeichneten Art darin, daß die seitwärts führenden Kanäle von gesonderten Rohrstüoken gebildet sind, die in seitliche öffnungen des GießrohresThe innovation is with a fireproof Pouring pipe of the type mentioned in that the sideways leading channels of separate pipe pieces are formed in the side openings of the pouring pipe

einsetzbar sind. Die Rohrstücke können eingepreßt oder eingeschraubt werden. Vorzugsweise werden zylindrische Rohre verwendet, die eine zylindrisch« odsr trichter= förmige Bohrung aufweisen.can be used. The pipe sections can be pressed in or screwed in. Preferably cylindrical Pipes used that have a cylindrical «odsr funnel = have shaped bore.

Um die Strömungerichtung des in die Kokille ausfließenden Metalls zu beeinflussen, d.h. um eine Abweichung der Strömungsrichtung von der Längsachse der Rohre zu erreichen, sind vorzugsweise die Austritt söffnungen der Rohrstüoke schräg abgeschnitten«In order to influence the direction of flow of the metal flowing into the mold, i.e. by a To achieve a deviation of the flow direction from the longitudinal axis of the tubes, the outlet is preferred the openings of the pipe sections cut off at an angle «

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung bestehen die Rohrstücke aus einem erosionsbeständigen Material* vorzugsweise aus einem durch Sintern hergestellten metallkeramischen Werkstoff mit kO bis 80 V0I.-S& metallischem Molybdän, Rest Zirlconoxyä. Anstelle solcher metallkeramischer ko tust ticke können auch Korundrohre verwendet werden, die durch isostatisches Pressen hergestellt werden können.According to a further feature of the innovation, the pipe pieces consist of an erosion-resistant material *, preferably a metal-ceramic material with kO to 80 V0I.-S & metallic molybdenum, the remainder zirlconoxyä, produced by sintering. Instead of such metal-ceramic cost ticks, corundum tubes can also be used, which can be produced by isostatic pressing.

Üblicherweise haben Gießrohre eine Gesamtlänge von etwa 700 mm und einen Außendurchmesser von ca. 100 mm, wobei die Wandstärke ca. 15 mm beträgt. Solche verhältnismäßig dünnen langen Rohre sind schwer herstellbar; es ist daher vorteilhaft, wenn das Gießrohr aus einem oberen Teil und dem die seitlich eingesetzten Rohre tragenden unteren Teil besteht, wobei die Länge der beiden Teile so dimensioniert ist, daß im Betriebszustand die Trennebene knapp oberhalb des Gießspiegels in der Kokille zu liegen kommt. Auf diese Weise beträgt die Längserstreckung des Gießrohrunterteiles nur etwa 1/3 der Gesamtlänge, und die Herstellung dieses Teiles wird vereinfacht. Pouring pipes usually have a total length of about 700 mm and an outside diameter of about 100 mm, the wall thickness being about 15 mm. Such relatively thin long tubes are difficult to manufacture; It is therefore advantageous if the pouring pipe consists of an upper part and the lower part carrying the laterally inserted pipes, the length of the two parts being dimensioned so that in the operating state the parting plane comes to lie just above the pouring level in the mold. In this way, the longitudinal extension of the pouring pipe lower part is only about 1/3 of the total length, and the production of this part is simplified.

— *v —- * v -

Uni die Haltbarkeit zu verbessern und das Pressen zu erleichtern, kann die Wandstärke des Gießrohrunt;»r- -■3±iO3 SC-Z-- ^ds- Boden allnjRhXich. zunehmen.Uni to improve the durability and to facilitate the pressing, the wall thickness of the Gießrohrunt; »r- - ■ 3 ± iO3 SC-Z-- ^ds - Boden allnjRhXich. gain weight.

Nach einer bevorzugten Ausführungsforn der Neuerung wird ein Gießrohr zui; Stranggießen sohciel:;-flüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einen geschlossenen Boden und seitwärts führenden Kanälen zum Umlenken des Metalles vorgesehen, welches aus einem rohrförmigen Toil und einen an den rohrförmigen Teil durch eine Schraub- und Kupplungsverbindung ansetzbaren Gießkopf mit geschlossenem Boden besteht, welcher Gießkopf aus einem erosionsbeständigeren Material als der obere Teil besteht und knapp oberhalb des Bodens öffnungen aufweist, in die Rohrstücke in radialer Richtung einsetzbar sind.According to a preferred embodiment of the The innovation is a pouring pipe; Continuous casting sohciel:; - more liquid Metals, especially steel, with a closed bottom and sideward channels to the Diverting the metal provided, which consists of a tubular toilet and a tubular part by a screw and coupling connection attachable watering head with closed bottom consists, which The watering head is made of a more erosion-resistant material than the top and just above the bottom Has openings into which pipe sections can be inserted in the radial direction.

Besondere Vorteile hinsichtlich der Variierung der Gestaltung und Materialbeschaffanhext vcn Gießrohren gemäß der ' Neuerung bietet ein Satz von vorgefertigten Bauteilen zur Zusammenstellung von Gießrohren, bei dem in die gleichen Durchmesser aufweisenden seitlichen Öffnungen des Gießkopfes Rohre verschiedener Länge wahlweise einsetzbar sind·Special advantages with regard to the variation of the design and material procurement of the pouring pipes according to the innovation are offered by a set of prefabricated components for assembling pouring pipes, in which pipes of different lengths can be optionally inserted into the same diameter side openings of the pouring head.

Die Neuerung wird in der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Pig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch ein in Gießs-tellung befindliches Gießrohr; Pig. 2 eine Seitenansicht des Gießrohres im Bereich der Trennebene zwischen Oberteil und Unterteil, in vergrößerten Maßstab. Die Pig. 3 "bis 6 zeigen Horizontalschnitte durch Gießrohre verschiedener Gestaltung. The innovation is explained in more detail in the drawing using several exemplary embodiments. Pig. 1 is a vertical section through a pouring pipe in the pouring position; Pig. 2 shows a side view of the pouring pipe in the area of the parting plane between the upper part and the lower part, on an enlarged scale. The Pig. 3 ″ to 6 show horizontal sections through pouring pipes of various designs.

In Pig. 1 ist mit 1 der 3oden des Zwischengefäßes einer Ctranggießanlage bezeichnet, in den ein Gioßrohr eingesetzt ist. Das Gießrohr bestellt aus dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3_f die beispielsweise durch zwei in Ausnehmungen einsetzbare liupplungsctücke h, deren Form aus Fig. 2 ersichtlich ist, verbunden sind. Die Fugen zwischen den Teilen 2 und 3 und den Kupplungsstücken 4 sind durch eine feuerfeste Dichtmasse 5 abgedichtet. Der Gießrohrunterteil 3f dessen Wandstärke gegen den Boden 17 hin allmählich zunimmt, kann in einfacher Weise durch Pressen einer feuerfesten Masse hergestellt werden. Oberhalb des Bodens 17 des Gießrohres sind Bohrungen 6 vorgesehen, und zwar je nach ICokillenformat eine kleinere oder größere Zahl von Bohrungen, die über den Umfang des Gießrohres verteilt angeordnet sind« Die Achsen I^ der Bohrungen können entweder horizontal verlaufen oder sie können nach oben oder unten geneigt sein. In die Bohrungen 6 sind Rohrstücke 7 eingesetzt, die aus gegen die Erosion des flüssigen Metalles widerstandsfähigem Material bestehen. Besonders vorteilhaft für diesen Zweck sind metallkeramische Werkstoffe, z.B. ein Material aus 60 Vol.-^l/> Molybdän, Rest Zirkonoxyd. Ein solches Material ist bis 17OO⁰ C beständig, widerstandsfähig gegen flüssigen Stahl; es besitzt auch eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und eine hohe Warmfestigkeit. Es ist spanabhebend bearbeitbar, so daß die Einpassung von daraus hergestellten Rohrstücken in die Öffnungen 6 keine Schwierigkeiten macht.In Pig. 1 is denoted by 1 of the 3oden of the intermediate vessel of a Ctranggießanlage, in which a cast pipe is inserted. The pouring pipe consists of the upper part 2 and the lower part 3 _f which are connected, for example, by two coupling pieces h which can be inserted into recesses and whose shape can be seen in FIG. The joints between the parts 2 and 3 and the coupling pieces 4 are sealed by a fireproof sealing compound 5. The pouring pipe lower part 3f, the wall thickness of which gradually increases towards the bottom 17, can be produced in a simple manner by pressing a refractory mass. Above the bottom 17 of the pouring pipe, holes 6 are provided, depending on the size of the chill mold a smaller or larger number of holes, which are distributed over the circumference of the pouring pipe be sloping down. In the bores 6 pipe sections 7 are used, which consist of material resistant to the erosion of the liquid metal. Metal-ceramic materials are particularly advantageous for this purpose, eg a material made of 60 vol. ^L /> molybdenum, the remainder being zirconium oxide. Such a material is ^{resistant up to 17OO 0} C, resistant to liquid steel; it also has good thermal shock resistance and high heat resistance. It is machinable, so that the fitting of pipe pieces made therefrom in the openings 6 does not cause any difficulties.

Die Austrittsöffnungen 8 und 8« der Rohrstücke 7,7' sind vorteilhaft schräg abgeschnitten, wodurch die Strömungsrichtung beeinflußbar ist. Durch eine Ab-The outlet openings 8 and 8 ″ of the pipe sections 7,7 'are advantageously cut off at an angle, whereby the Direction of flow can be influenced. By an ab-

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schrägung nach oben wird, wie im linken Teil der Pig. ,1 dargestellt, die Strömung in Richtung des Pfeiles 9 nach oben zu gegen den Gießspiegel 10 des Metalles 11 gerichtet, wodurch die Ausscheidung nichtmetallischer Einschlüsse, z.3. von Tonerdeteilchen, in die Gießpulverschicht 12, begünstigt wird. Durch eine Abscha/ägung des Rohrstückes 7» nach unten wird, wie in rechten Teil der Fig. 1 dargestellt, die Strömung in Richtung des Pfeiles 16 nach außen und unten gerichtet, was für besondere Zwecke, z.B. für die Beeinflussung der Srstarrung, erwünscht sein kann.sloping upwards becomes, as in the left part of the pig. ,1 shown, the flow in the direction of arrow 9 upwards towards the meniscus 10 of the metal 11 directed, whereby the precipitation of non-metallic inclusions, e.g. 3. of alumina particles, into the casting powder layer 12, is favored. By cutting off the pipe section 7 »downwards, as in right part of Fig. 1, the flow in the direction of arrow 16 directed outwards and downwards, which may be desirable for special purposes, e.g. to influence the solidification.

Ein wesentlicher Vorteil der neuerungsgemäß aus mehreren Teilen bestehenden Gießrohire liegt darin, daß bei gleichbleibender Form des Gießkopfes (Unterteil 3) verschieden lange Rohrstücke in die Bohrungen einsetzbar sind, so daß eine Anpassung an verschiedene Kokillenfonnate möglich ist, ohne daß die Presse, in der der Gießkopf 3 hergestellt wird, umgestellt zu werden braucht.A major advantage of the new casting tubes, which consist of several parts, is that that with the same shape of the casting head (lower part 3) pipe sections of different lengths into the bores can be used, so that an adaptation to different mold shapes is possible without the press, in which the casting head 3 is produced needs to be converted.

Beim Gießen quadratischer Strangquerschnitte ist es zweckmäßig, relativ kurze Rohrstücke mit nahezu horizontalen Austrittsöffnungen vorzusehen, so daß der aus dem Zwischengefäß zufließende Metallstrom um nahezu 180° umgelenkt und direkt gegen den Gießspiegel gerichtet wird. Beim Gießen breiter Brammen werden hingegen verhältnismäßig lange Rohrstücke vorgesehen, die gegen die Schmalseite der Xokille gerichtet sind, während auf der Breitseite kurze Rohre verwendet werden. Man kann also an ein und demselben Gießkopf verschieden lange Rohrstücke verwenden, wobei nicht nur die Neigung ihrer Längsachsen zur Horizontalen verschieden sein kann, sondern auch die Abschrägung der Austrittsöffnungen zuWhen casting square strand cross-sections, it is advisable to use relatively short pieces of pipe with almost Provide horizontal outlet openings, so that the metal stream flowing in from the intermediate vessel by almost Is deflected 180 ° and directed directly against the mold level. When casting wide slabs, however, are relatively long pieces of pipe are provided, which are directed against the narrow side of the Xokille, while on the Broadside short tubes are used. So you can have pipe sections of different lengths on one and the same casting head use, whereby not only the inclination of their longitudinal axes to the horizontal can be different, but also the bevel of the outlet openings

den Längsachsen.the longitudinal axes.

In den Pig. 3-6 sind solche verschiedene Gestaltungen neuezningsgeraäßer Gießrohre dargestellt. Das Gießrohr nach Pig. 3, welches in die Brantmenkokille eingesetzt ist, weist zwei längere Rohrstücke 7 auf, die zu den Schmalseiten 15 der Kokille gerichtet sind und zwei kürzere Rohrstücke 7"\ die gegen die Breitseite 13 der Kokille gerichtet sind. Die Rohrstücke J und 7" sind bei einer Ausführungsform bei Pig. 3 nach oben abgeschrägt, d.h. die Strömung soll nach oben gerichtet dein.In the pig. 3-6 such different designs are shown neuezningsgeraäßer pouring pipes. Pig's pouring pipe. 3, which is inserted into the Brantmen mold, has two longer pipe pieces 7, which are directed to the narrow sides 15 of the mold and two shorter pipe pieces 7 " \ which are directed against the broad side 13 of the mold. The pipe pieces J and 7" are at an embodiment in Pig. 3 beveled upwards, ie the flow should be directed upwards.

Bei der Anordnung nach Pig. k sind längere Rohrstücke 7 gegen die Schmalseiten 15 und je zwei kürzer© Rohrstücke 7¹" unter einem Uinkel gegen die Breitseiten 13 der Kokille gerichteteWith the arrangement according to Pig. k are longer pipe sections 7 against the narrow sides 15 and two shorter © pipe sections 7 ¹ "each directed at an angle against the broad sides 13 of the mold

Pig. 5 ist eine Kombination der Anordnung nach Pig. 3 und nach Fig. k; in das Gießrohr sind drei verschieden lange Rohrstücke 7, 7", und 7"¹ eingesetzt, um eine möglichst gleichmäßige Strömung des Stahls in der Kokille zu erreichen.Pig. 5 is a combination of the Pig arrangement. 3 and according to Fig. K; Three pipe pieces 7, 7 ″ and 7 ″ ^{1 of} different lengths are inserted into the pouring tube in order to achieve the most uniform possible flow of the steel in the mold.

Das Gießrohr nach Fig. 6 ist für die Herstellung von Knüppeln bestimmt, wird also in Kokillen mit etwa quadratischem Umfang eingesetzt. Die vier gleich langen Rohrstücke 7 sind diagonal gegen die Ecken der Kokille gerichtet und nach oben abgeschrägt. Da die einzelnen Bauteile des neuerungsgemäßen Gießrohres ,leicht herstellbar sind, kann auch die Materialqualität freizügig variiert werden. Für den innen.nait flüssigem Metall und außen mit Luft in Berührung befindlichen Gießrohroberteil kann man einen ohemisch. anders zusammengesetzten und billigeren Werkstoff verwenden als für den Unterteil, der innen und außen von flüssigen Metall beaufschlagt wird.The pouring tube according to Fig. 6 is intended for the production of billets, so it is in molds with about square circumference used. The four equally long pipe pieces 7 are diagonally against the corners of the mold directed and bevelled upwards. Since the individual components of the pouring pipe according to the innovation are easy to manufacture the material quality can also be freely varied. For the inside.nait liquid metal and The upper part of the pouring tube that is in contact with air outside can be called an ohemisch. differently composed and Use cheaper material than for the lower part, which is exposed to liquid metal on the inside and outside will.

Claims

S chut ζ to speak:

1. Refractory pouring pipe for continuous casting of molten metals, especially steel, with a closed bottom and sideways channels for deflecting the metal, -characterized in that the sideways channels of separate pipe pieces (7, 7 ¹ ..,) are formed, which can be inserted into side openings (6) of the pouring pipe,

2. Pouring pipe according to claim 1, characterized in that the outlet openings (8, 8 ¹ ) of the pipe sections (7, 7 '··>) are cut off at an angle.

3. Gießrihr according to claim 1 or 2, dadxirch characterized in that the pipe pieces (7 »7 '« ··) made of an erosion-resistant material, preferably made of a sintered metal-ceramic material with KO to 80 vol .- # metallic molybdenum, the remainder zirconium oxide , exist.

k. Pouring pipe according to claims 1 to 3, characterized in that the pouring pipe consists of an upper part (2) and the lower part (3) carrying the laterally inserted pipes, the length of the two parts being dimensioned so that the parting plane in the operating state comes to lie just above the Gießspiegelp in the mold.

5. pouring pipe according to Anspruoh h, characterized in that the wall thickness of the pouring pipe lower part (3) gradually increases towards the bottom (17).

6. Pouring pipe for continuous casting of high-viscosity metals, in particular steel, nit a closed bottom and sideways leading channels for deflecting the metal, characterized in that it consists of a tubular part (2) and one to the tubular part (2) by a Gehraub- and coupling connection (k) attachable pouring head (3) rait closed base (17) consists, which Gie3kopf {3) consists of a more erosion-resistant material than part (2) and has openings (6) just above the base (17), in the pipe sections (7.7 * ...) can be used in the radial direction.

7. Set of prefabricated components for the assembly of casting pipes according to claims 1 to 6, characterized in that side openings (6) of the same diameter of the pouring head (3) tubes (7, 7 ″, ...) of different lengths can be used optionally.