EP0694359B1 - An immersed casting tube - Google Patents

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EP0694359B1
EP0694359B1 EP95890139A EP95890139A EP0694359B1 EP 0694359 B1 EP0694359 B1 EP 0694359B1 EP 95890139 A EP95890139 A EP 95890139A EP 95890139 A EP95890139 A EP 95890139A EP 0694359 B1 EP0694359 B1 EP 0694359B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
immersed
casting tube
openings
tube according
strand
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95890139A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0694359A1 (en
Inventor
Gerald Dipl.-Ing. Dr. Hohenbichler
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Publication of EP0694359A1 publication Critical patent/EP0694359A1/en
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Publication of EP0694359B1 publication Critical patent/EP0694359B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles

Definitions

  • the invention relates to a dip tube for introducing molten metal, in particular Melting steel, in a broad side and narrow side walls and a strand continuous casting mold forming with broad sides and narrow sides, in particular a thin slab continuous casting mold, the immersion pouring tube one with side openings for the molten metal provided pipe part, whose central axes essentially against the narrow sides of the strand are directed, and has a bottom part with a bottom opening for Metal melt is provided.
  • a dip tube is known in which two crossing or cutting pouring streams from the bottom area or the side area of the immersion pouring tube emerge.
  • pouring jets cross or cut each other inside the immersion nozzle before they emerge from the side.
  • the invention aims to avoid the disadvantages and described above Difficulties and the task arises, a dip tube of the type described above to create with which, despite high casting rates, both a low vertical penetration depth of the through the dip tube supplied melt can be maintained as well as due to reduced a small wave formation at the bathroom mirror can be observed can, so a quiet bathroom mirror is ensured.
  • it should be in the foundry edge wave setting on the bathroom mirror only have a small height and yet one sufficient melting rate for the casting powder covering the bath level can be achieved.
  • DE-A-43 19 195 is a dip tube with two obliquely against the Narrow sides of the strand directed bottom openings to form at least two Pouring streams whose directions of flow cross each other.
  • the bottom part Bottom openings to form at least two pouring jets, their flow directions each other - etc. in the direction of view perpendicular to the broad sides of the strand - cut, etc. either in the area of the bottom part or at a distance below the bottom part of the Immersion pouring tube. It can be used for certain mold cross sections and Flow velocities can be advantageous if the bottom part is used for bottom openings Formation of at least two pouring jets, the flow directions of which only with each other cut a portion of their cross-section.
  • the bottom part has bottom openings Formation of at least two pouring jets, the flow directions of which are skewed to one another cross, etc. either in the floor area or below the floor area at a distance of this.
  • the central axes of the floor openings expediently close an angle with one another between 5 and 120 °.
  • the cross sections of the bottom openings preferably have a surface area between 10 and 70% of the sum of all cross sections of the side and bottom openings.
  • a good interaction of the side openings with the bottom openings results when the Central axes of the side openings with respect to the horizontal with an angle between - 10 ° and are inclined 50 ° downwards.
  • the cross section of the side openings preferably increases in the direction of flow and is Sum of the outlet cross-sectional areas of all side and bottom openings equal to or greater than 1.1 times the interior cross-sectional area of the immersion nozzle, measured in Height of the top edge of the side openings.
  • a calm, even side flow is achieved in that the upper ones Boundary surfaces of the side openings with an angle ( ⁇ ) between -20 ° ⁇ 35 ° and the lower boundary surfaces of the side openings with an angle ( ⁇ ) between - 30 ° ⁇ ⁇ 60 ° are inclined to the horizontal.
  • the lower boundary surfaces are preferably longer than the upper ones Boundary surfaces of the side openings and extend with the extension in the Interior of the immersion pouring tube, causing part of the inside of the immersion pouring tube flow directed below, avoiding congestion and directed to the side becomes.
  • the central axes of the bottom openings are in addition to the alignment to the narrow sides of the strand towards the broad sides of the strand arranged inclined and close in this direction with the central axis of the Immersion pouring tube an angle between -20 ° and + 20 °.
  • Fig. 1 shows a vertical section through in a Continuous casting mold inserted immersion pouring tube including the resulting one Flow conditions.
  • 2, 3 and 4 show a dip tube according to a first Embodiment in longitudinal section along the line II-II of FIG. 3 and in a vertical longitudinal section along line III-III of FIG. 2.
  • FIG. 4 illustrates one Cross section in the vicinity of the bottom area according to the line IV-IV of FIG. 2.
  • FIGS. 5 to 7 illustrate a further embodiment in a representation analogous to FIGS. 2 to 4 a dip tube;
  • Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of Fig. 5, wherein the Section plane lies in the bottom area of the immersion pouring tube.
  • 9, 10 and 11 show others Embodiments of a dip tube, etc. each in an analog to Fig. 2 Partial sectional view.
  • An immersion pouring tube 1 is inserted into the bottom of an intermediate vessel 2 and is sufficient its mouth part or bottom part 3 into a continuous casting mold 4, which according to FIG Cross section for casting a strand 5 with the cross section of a thin strand (approximately in the Order of magnitude of 70 mm x 1500 mm).
  • the continuous casting mold is accordingly formed by narrow side walls 6 and wide side walls 7, on which the narrow sides 8 and form broad sides 9 of the strand 5.
  • the mouth part or bottom part 3 of the immersion pouring tube 1 is immersed in the continuous casting mold 4 below the surface 10 of the molten metal 11 (molten steel).
  • the surface 10 the molten metal 11 is covered by a casting powder 12.
  • On the mold side walls 6, 7, a still thin strand shell 13 is formed, within which the liquid Core 14 of the strand 5 is located.
  • the immersion pouring tube 1 has, as is particularly clear from FIGS. 2 to 4 vertically directed pipe part 15, which encloses an interior 16.
  • This interior 16 has a cross section whose parallel to the wide side walls 7 of the continuous casting mold 4 directed dimensions increase in the casting direction 17; in one direction perpendicular on the other hand, i.e. parallel to the narrow side walls 6, reduce, etc. starting from an approximately circular or square cross-section to a narrow one rectangular or oval cross section at the bottom part 3 of the immersion pouring tube 1. Die
  • the cross-sectional area of the interior largely remains as seen in the casting direction 17 constant or increasing slightly.
  • the immersion pouring tube 1 has two side openings 18 for the Molten metal, of which one each to a narrow side wall 6 of the continuous casting mold 4 or narrow side 8 of the strand 5 is directed.
  • the side openings 18 have upper and lower boundary surfaces 19, 20, the upper boundary surface 19 against the Horizontal an angle ⁇ between -20 ° and 35 ° and the lower boundary surface 20 a Include angle ⁇ between -30 ° and 60 °.
  • Downward sloping are preferred Boundary surfaces 19, 20, as shown in Fig. 2, the cross section of the Side openings 18 increases in the direction of flow.
  • each side wall opening 18 is longer than that upper boundary surface 19, the lower boundary surfaces 20 with their Extend extension into the interior 16 of the immersion pouring tube 1. This will be a Much of the molten metal flowing downward in the interior 16 is collected and transferred to the Side openings 18 directed.
  • the sum of the exit cross-sectional areas of the side opening 18 and the bottom openings 23 is equal to or greater than 1.1 times the interior cross-sectional area of Immersion pouring tube, which is measured at the upper edge of the side openings.
  • the central axes 25 of the bottom openings 23 in addition to the alignment with the narrow side walls 6 of the continuous casting mold 4 also in Direction to the broad side walls 7 of the continuous casting mold 4 can be arranged inclined.
  • the Projection of the central axis 26 and the central axes 25 of the floor openings 23 onto one plane parallel to the narrow sides 8 shows an angle ⁇ between -20 ° and + 20 °.
  • the central axes 25 of the pouring jets 24 emerging from the bottom openings 23 intersect or cross each other skewed so that the streams 24 only each other overlap more with part of their cross-sectional areas.
  • the cross sections of the bottom openings 23 have a surface area between 10 and 70% the sum of all cross sections of the side 18 and bottom openings 23.
  • the function of the immersion pouring tube 1 is as follows:
  • the vertical depth of penetration of the downward pouring streams 24 is small because they are either combine to form a strongly fanning and dissipative mixed jet 29 or, in Trap of skewed intersection of the central axes of the pouring jets, energy in itself give resulting rotary motion.
  • Immersion pouring tube 1 The frequently observed periodic migration of a surface wave from one Half of the mold to the opposite is formed by the inventive design of Immersion pouring tube 1 is considerably reduced because it is located below the immersion pouring tube 1 dissipating small vertebral structures and thereby a large-scale Weaken energy exchange.
  • a floor area of a Immersion pouring tube is the middle part 30 of the arranged between the two bottom openings 23 Bottom area 3 extended upwards in a wedge shape, whereby the deflection of the Interior 16 of the immersion pouring tube 1 downward flowing molten metal 11 to the Side openings 18 and also to the bottom openings 23 is improved. This can Loss of traffic jams can be largely avoided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tauchgießrohr zum Einleiten von Metallschmelze, insbesondere Stahlschmelze, in eine Breitseitenwände und Schmalseitenwände aufweisende und einen Strang mit Breitseiten und Schmalseiten bildende Stranggießkokille, insbesondere eine Dünnbrammen-Stranggießkokille, wobei das Tauchgießrohr einen mit Seitenöffnungen für die Metallschmelze versehenen Rohrteil, deren Mittelachsen im wesentlichen gegen die Schmalseiten des Stranges gerichtet sind, und einen Bodenteil aufweist, der mit einer Bodenöffnung für die Metallschmelze versehen ist.The invention relates to a dip tube for introducing molten metal, in particular Melting steel, in a broad side and narrow side walls and a strand continuous casting mold forming with broad sides and narrow sides, in particular a thin slab continuous casting mold, the immersion pouring tube one with side openings for the molten metal provided pipe part, whose central axes essentially against the narrow sides of the strand are directed, and has a bottom part with a bottom opening for Metal melt is provided.

Hohe Gießraten bedingen eine hohe Ausströmgeschwindigkeit der aus dem Tauchgießrohr austretenden Gießstrahlen. Hierdurch ist bei Verwendung von derzeit üblichen Tauchgießrohren nur eine schlechte bis mittelmäßige Produktqualität, d.h. Qualität des Stranges, zu erzielen. Durch das Ausströmen von Schmelze aus dem Tauchgießrohr in seitliche Richtung ergibt sich ein sehr unruhiger Badspiegel. Durch einen nach unten gerichteten Schmelzenstrom ergibt sich ein sehr tiefes Eindringen von Schmelze in das Stranginnere. Es kommt nicht nur zu einem teilweisen Wiederaufschmelzen der bereits erstarrten Strangschale durch die frisch zufließende heiße Schmelze, sondern auch zu einem Mitreißen bzw. Einspülen von am Badspiegel aufgebrachtem Gießpulver und von sich am Badspiegel absetzenden Verunreinigungen in das Stranginnere. Strömt die Schmelze hauptsächlich nach dem Austreten aus dem Tauchgießrohr nach unten, läßt sich nur eine geringe Aufschmelzrate des Gießpulvers erzielen, wodurch die Reibung zwischen Gießpulver und Kokillenseitenwänden unerwünscht hoch wird.High pouring rates require a high outflow rate from the immersion pouring tube emerging pouring streams. This is when using currently usual Immersion pipes only poor to mediocre product quality, i.e. Quality of Stranges to achieve. By the melt flowing out of the immersion tube into the side Direction results in a very restless bathroom mirror. By looking down Melt flow results in a very deep penetration of melt into the interior of the strand. It there is not only a partial remelting of the strand shell that has already solidified due to the freshly flowing hot melt, but also to sweep away or wash in of casting powder applied to the bathroom mirror and of the depositing on the bathroom mirror Impurities in the interior of the strand. The melt flows mainly after it emerges down from the immersion pouring tube, only a low melting rate of the casting powder can be achieved achieve, making the friction between mold powder and mold side walls undesirable gets high.

Man hat daher versucht, durch eine besondere Formgebung der Tauchgießrohre die Strömungsverhältnisse im Stranginneren positiv zu beeinflussen, und Tauchgießrohre geschaffen, die sowohl Seitenöffnungen als auch Bodenöffnungen aufweisen. Solche Tauchgießrohre der eingangs beschriebenen Art sind beispielsweise aus der AT-B - 332.579, der JP-A - 58-47545 und der AT-B - 331.438 bekannt. Auch mit diesen bekannten Tauchgießrohren konnten die oben beschriebenen Nachteile nicht vermieden werden. Insbesondere war es nicht möglich, bei hoher Gießrate eine akzeptable Qualität beim Dünnbrammengießen zu erzielen.An attempt has therefore been made to shape the immersion pipes by a special design Influencing flow conditions in the interior of the strand positively, and immersion pipes created that have both side openings and bottom openings. Such Immersion pipes of the type described in the introduction are, for example, from AT-B - 332,579. JP-A - 58-47545 and AT-B - 331.438. Even with these known ones Immersion pipes could not avoid the disadvantages described above. In particular, it was not possible to achieve an acceptable quality at a high casting rate To achieve thin slab casting.

Aus der WO 89/12519 ist ein Tauchgießrohr bekannt, bei dem zwei einander kreuzende bzw. schneidende Gießstrahlen aus dem Bodenbereich oder dem Seitenbereich des Tauchgießrohres austreten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kreuzen bzw. schneiden Gießstrahlen einander im Inneren des Tauchgießrohres, bevor sie seitlich austreten. Auch mit diesen bekannten Tauchgießrohren gelingt es nicht, den divergierenden Forderungen: hohe Gießrate und geringe, aber doch ausreichende Badbewegung am Gießspiegel sowie geringe vertikale Eindringtiefe des Gießstrahles in den flüssigen Kern des Stranges zu erreichen.From WO 89/12519 a dip tube is known in which two crossing or cutting pouring streams from the bottom area or the side area of the immersion pouring tube emerge. According to a further embodiment, pouring jets cross or cut each other inside the immersion nozzle before they emerge from the side. Even with these Known immersion pouring pipes fail to meet the divergent requirements: high pouring rate and slight, but sufficient bath movement on the water level as well as slight vertical To reach the penetration depth of the pouring jet into the liquid core of the strand.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Tauchgießrohr der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem trotz hoher Gießraten sowohl eine geringe vertikale Eindringtiefe der durch das Tauchgießrohr zugeführten Schmelze einhaltbar ist als auch aufgrund verminderter seitlicher Ausströmimpulse eine geringe Wellenbildung am Badspiegel verzeichnet werden kann, also ein ruhiger Badspiegel sichergestellt ist. Insbesondere soll die sich beim Gießbetrieb am Badspiegel einstellende Randwelle nur eine geringe Höhe aufweisen und trotzdem eine ausreichende Aufschmelzrate für das den Badspiegel bedeckende Gießpulver erzielt werden.The invention aims to avoid the disadvantages and described above Difficulties and the task arises, a dip tube of the type described above to create with which, despite high casting rates, both a low vertical penetration depth of the through the dip tube supplied melt can be maintained as well as due to reduced a small wave formation at the bathroom mirror can be observed can, so a quiet bathroom mirror is ensured. In particular, it should be in the foundry edge wave setting on the bathroom mirror only have a small height and yet one sufficient melting rate for the casting powder covering the bath level can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in each case with the features of claim 1.

Der Anmelder hat sich unter Bezugnahme auf die ältere DE-A-43 19 195 freiwillig eingeschränkt und gesonderte Patentansprüche für Deutschland vorgelegt. In der älteren, jedoch nachveröffentlichten DE-A-43 19 195 ist ein Tauchgießrohr mit zwei schräg gegen die Schmalseiten des Stranges gerichteten Bodenöffnungen zur Bildung mindestens zweier Gießstrahlen, deren Strömungrichtungen einander kreuzen, beschrieben.The applicant has voluntarily made reference to the older DE-A-43 19 195 restricted and separate claims for Germany submitted. In the older one, however, post-published DE-A-43 19 195 is a dip tube with two obliquely against the Narrow sides of the strand directed bottom openings to form at least two Pouring streams whose directions of flow cross each other.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Bodenteil Bodenöffnungen zur Bildung mindestens zweier Gießstrahlen auf, deren Strömungsrichtungen einander - u.zw. in Blickrichtung senkrecht zu den Breitseiten des Stranges - schneiden, u.zw. entweder im Bereich des Bodenteiles oder im Abstand unterhalb des Bodenteiles des Tauchgießrohres. Es kann für bestimmte Kokillenquerschnitte und Strömungsgeschwindigkeiten von Vorteil sein, wenn der Bodenteil Bodenöffnungen zur Bildung mindestens zweier Gießstrahlen aufweist, deren Strömungsrichtungen einander nur mit einem Teilbereich ihres Querschnitts schneiden.According to a preferred embodiment of the invention, the bottom part Bottom openings to form at least two pouring jets, their flow directions each other - etc. in the direction of view perpendicular to the broad sides of the strand - cut, etc. either in the area of the bottom part or at a distance below the bottom part of the Immersion pouring tube. It can be used for certain mold cross sections and Flow velocities can be advantageous if the bottom part is used for bottom openings Formation of at least two pouring jets, the flow directions of which only with each other cut a portion of their cross-section.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Bodenteil Bodenöffnungen zur Bildung mindestens zweier Gießstrahlen auf, deren Strömungsrichtungen einander windschief kreuzen, u.zw. entweder im Bodenbereich oder unterhalb des Bodenbereiches im Abstand von diesem. According to a further preferred embodiment, the bottom part has bottom openings Formation of at least two pouring jets, the flow directions of which are skewed to one another cross, etc. either in the floor area or below the floor area at a distance of this.

Zweckmäßig schließen die Mittelachsen der Bodenöffnungen miteinander einen Winkel zwischen 5 und 120° ein.The central axes of the floor openings expediently close an angle with one another between 5 and 120 °.

Vorzugsweise weisen die Querschnitte der Bodenöffnungen einen Flächenanteil zwischen 10 und 70 % der Summe aller Querschnitte der Seiten- und Bodenöffnungen auf. The cross sections of the bottom openings preferably have a surface area between 10 and 70% of the sum of all cross sections of the side and bottom openings.

Ein gutes Zusammenwirken der Seitenöffnungen mit den Bodenöffnungen ergibt sich, wenn die Mittelachsen der Seitenöffnungen gegenüber der Horizontalen mit einem Winkel zwischen - 10° und 50° nach abwärts geneigt sind.A good interaction of the side openings with the bottom openings results when the Central axes of the side openings with respect to the horizontal with an angle between - 10 ° and are inclined 50 ° downwards.

Vorzugsweise nimmt der Querschnitt der Seitenöffnungen in Strömungsrichtung zu und ist die Summe der Austrittsquerschnittsflächen sämtlicher Seiten- und Bodenöffnungen gleich oder größer als das 1,1-fache der Innenraum-Querschnittsfläche des Tauchgießrohres, gemessen in Höhe der Oberkante der Seitenöffnungen.The cross section of the side openings preferably increases in the direction of flow and is Sum of the outlet cross-sectional areas of all side and bottom openings equal to or greater than 1.1 times the interior cross-sectional area of the immersion nozzle, measured in Height of the top edge of the side openings.

Eine ruhige gleichmäßige Seitenströmung wird dadurch erzielt, daß die oberen Begrenzungsflächen der Seitenöffnungen mit einem Winkel (α) zwischen -20° ≤α≤ 35° und die unteren Begrenzungsflächen der Seitenöffnungen mit einem Winkel (β) zwischen - 30° ≤β ≤ 60° gegenüber der Horizontalen geneigt sind.A calm, even side flow is achieved in that the upper ones Boundary surfaces of the side openings with an angle (α) between -20 ° ≤α≤ 35 ° and the lower boundary surfaces of the side openings with an angle (β) between - 30 ° ≤β ≤ 60 ° are inclined to the horizontal.

Vorzugsweise sind die unteren Begrenzungsflächen länger ausgebildet als die oberen Begrenzungsflächen der Seitenöffnungen und erstrecken sich mit der Verlängerung in den Innenraum des Tauchgießrohres, wodurch ein Teil der innerhalb des Tauchgießrohres nach unten gerichteten Strömung unter Vermeidung eines Staus aufgefangen und zur Seite gelenkt wird.The lower boundary surfaces are preferably longer than the upper ones Boundary surfaces of the side openings and extend with the extension in the Interior of the immersion pouring tube, causing part of the inside of the immersion pouring tube flow directed below, avoiding congestion and directed to the side becomes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mittelachsen der Bodenöffnungen zusätzlich zur Ausrichtung zu den Schmalseiten des Stranges in Richtung zu den Breitseiten des Stranges geneigt angeordnet und schließen in dieser Richtung mit der Mittelachse des Tauchgießrohres einen Winkel zwischen -20° und +20° ein.According to a preferred embodiment, the central axes of the bottom openings are in addition to the alignment to the narrow sides of the strand towards the broad sides of the strand arranged inclined and close in this direction with the central axis of the Immersion pouring tube an angle between -20 ° and + 20 °.

Um die Schmelze mit möglichst geringen Stauverlusten in die Seiten- und Bodenöffnungen zu leiten, vergrößert sich vorteilhaft der Querschnitt des Innenraumes des Rohrteiles des Tauchgießrohres in Strömungsrichtung und in Richtung zu den Schmalseiten des Stranges und verringert sich in Richtung zu den Breitseiten des Stranges. Hierbei ist zweckmäßig die Querschnittsfläche des Innenraumes des Rohrteiles des Tauchgießrohres in Strömungsrichtung konstant oder es nimmt die Querschnittsfläche des Innenraumes des Rohrteiles des Tauchgießrohres in Strömungsrichtung zu.To keep the melt in the side and bottom openings with the least possible accumulation losses lead, advantageously increases the cross section of the interior of the tubular part of the Immersion pouring tube in the direction of flow and towards the narrow sides of the strand and decreases towards the broad sides of the strand. Here is the appropriate Cross-sectional area of the interior of the tube part of the immersion pouring tube in the direction of flow constant or it takes the cross-sectional area of the interior of the tubular part of the Immersion pouring tube in the direction of flow.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen in schematischer Darstellung näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein in einer Stranggießkokille eingesetztes Tauchgießrohr samt den sich hierbei einstellenden Strömungsverhältnissen. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein Tauchgießrohr gemäß einer ersten Ausführungsform im Längsschnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 3 und in einem senkrecht hierzu geführten Längsschnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2. Fig. 4 veranschaulicht einen Querschnitt in der Nähe des Bodenbereiches gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2. Die Fig. 5 bis 7 veranschaulichen in zu den Fig. 2 bis 4 analoger Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Tauchgießrohres; Fig. 8 ist ein Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII der Fig. 5, wobei die Schnittebene im Bodenbereich des Tauchgießrohres liegt. Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen weitere Ausführungsformen eines Tauchgießrohres, u.zw. jeweils in einer zu Fig. 2 analogen Teilschnittdarstellung.The invention is based on the drawing of several embodiments in schematic representation explained in more detail. Fig. 1 shows a vertical section through in a Continuous casting mold inserted immersion pouring tube including the resulting one Flow conditions. 2, 3 and 4 show a dip tube according to a first Embodiment in longitudinal section along the line II-II of FIG. 3 and in a vertical longitudinal section along line III-III of FIG. 2. FIG. 4 illustrates one Cross section in the vicinity of the bottom area according to the line IV-IV of FIG. 2. FIGS. 5 to 7 illustrate a further embodiment in a representation analogous to FIGS. 2 to 4 a dip tube; Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of Fig. 5, wherein the Section plane lies in the bottom area of the immersion pouring tube. 9, 10 and 11 show others Embodiments of a dip tube, etc. each in an analog to Fig. 2 Partial sectional view.

Ein Tauchgießrohr 1 ist in den Boden eines Zwischengefäßes 2 eingesetzt und reicht mit seinem Mündungsteil bzw. Bodenteil 3 in eine Stranggießkokille 4, die gemäß Fig. 1 einen Querschnitt zum Gießen eines Stranges 5 mit dem Querschnitt eines Dünnstranges (etwa in der Größenordnung von 70 mm x 1500 mm) aufweist. Die Stranggießkokille ist dementsprechend von Schmalseitenwänden 6 und Breitseitenwänden 7 gebildet, an denen sich die Schmalseiten 8 und Breitseiten 9 des Stranges 5 bilden.An immersion pouring tube 1 is inserted into the bottom of an intermediate vessel 2 and is sufficient its mouth part or bottom part 3 into a continuous casting mold 4, which according to FIG Cross section for casting a strand 5 with the cross section of a thin strand (approximately in the Order of magnitude of 70 mm x 1500 mm). The continuous casting mold is accordingly formed by narrow side walls 6 and wide side walls 7, on which the narrow sides 8 and form broad sides 9 of the strand 5.

In die Stranggießkokille 4 taucht der Mündungsteil bzw. Bodenteil 3 des Tauchgießrohres 1 unter die Oberfläche 10 der flüssigen Metallschmelze 11 (Stahlschmelze). Die Oberfläche 10 der Metallschmelze 11 ist von einem Gießpulver 12 bedeckt. An den Kokillenseitenwänden 6, 7 kommt es zur Bildung einer noch dünnen Strangschale 13, innerhalb der sich der flüssige Kern 14 des Stranges 5 befindet.The mouth part or bottom part 3 of the immersion pouring tube 1 is immersed in the continuous casting mold 4 below the surface 10 of the molten metal 11 (molten steel). The surface 10 the molten metal 11 is covered by a casting powder 12. On the mold side walls 6, 7, a still thin strand shell 13 is formed, within which the liquid Core 14 of the strand 5 is located.

Das Tauchgießrohr 1 weist, wie insbesondere aus den Fig. 2 bis 4 deutlich hervorgeht, einen vertikal gerichteten Rohrteil 15 auf, der einen Innenraum 16 umschließt. Dieser Innenraum 16 weist einen Querschnitt auf, dessen parallel zu den Breitseitenwänden 7 der Stranggießkokille 4 gerichtete Abmessungen sich in Gießrichtung 17 vergrößern; in einer Richtung senkrecht hierzu, also parallel zu den Schmalseitenwänden 6, hingegen verringern, u.zw. ausgehend von einem etwa kreisrunden oder quadratischen Querschnitt bis zu einem schmalen rechteckförmigen bzw. ovalen Querschnitt beim Bodenteil 3 des Tauchgießrohres 1. Die Querschnittsfläche des Innenraumes bleibt jedoch in Gießrichtung 17 gesehen weitgehend konstant oder nimmt leicht zu.The immersion pouring tube 1 has, as is particularly clear from FIGS. 2 to 4 vertically directed pipe part 15, which encloses an interior 16. This interior 16 has a cross section whose parallel to the wide side walls 7 of the continuous casting mold 4 directed dimensions increase in the casting direction 17; in one direction perpendicular on the other hand, i.e. parallel to the narrow side walls 6, reduce, etc. starting from an approximately circular or square cross-section to a narrow one rectangular or oval cross section at the bottom part 3 of the immersion pouring tube 1. Die However, the cross-sectional area of the interior largely remains as seen in the casting direction 17 constant or increasing slightly.

Nahe dem Bodenteil 3 weist das Tauchgießrohr 1 zwei Seitenöffnungen 18 für die Metallschmelze auf, von denen jeweils eine zu einer Schmalseitenwand 6 der Stranggießkokille 4 bzw. Schmalseite 8 des Stranges 5 gerichtet ist. Die Seitenöffnungen 18 weisen obere und untere Begrenzungsflächen 19, 20 auf, wobei die obere Begrenzungsfläche 19 gegen die Horizontale einen Winkel α zwischen -20° und 35° und die untere Begrenzungsfläche 20 einen Winkel β zwischen -30° und 60° einschließen. Bevorzugt sind nach abwärts geneigte Begrenzungsflächen 19, 20, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei der Querschnitt der Seitenöffnungen 18 in Strömungsrichtung zunimmt. Die Mittelachsen 21 der Seitenöffnungen 18, also die Resultierende der Strömungslinien (= Hauptströmungsrichtung) der aus den Seitenöffnungen 18 strömenden Gießstrahlen 22, sind gegenüber der Horizontalen mit einem Winkel ω zwischen -10° und 50° abwärts geneigt.Near the bottom part 3, the immersion pouring tube 1 has two side openings 18 for the Molten metal, of which one each to a narrow side wall 6 of the continuous casting mold 4 or narrow side 8 of the strand 5 is directed. The side openings 18 have upper and lower boundary surfaces 19, 20, the upper boundary surface 19 against the Horizontal an angle α between -20 ° and 35 ° and the lower boundary surface 20 a Include angle β between -30 ° and 60 °. Downward sloping are preferred Boundary surfaces 19, 20, as shown in Fig. 2, the cross section of the Side openings 18 increases in the direction of flow. The central axes 21 of the side openings 18, i.e. the resultant of the flow lines (= main flow direction) from the Side openings 18 pouring pouring jets 22 are opposite to the horizontal with a Angle ω inclined downwards between -10 ° and 50 °.

Die untere Begrenzungsfläche 20 jeder Seitenwandöffnung 18 ist länger ausgebildet als die obere Begrenzungsfläche 19, wobei sich die unteren Begrenzungsflächen 20 mit ihrer Verlängerung in den Innenraum 16 des Tauchgießrohres 1 erstrecken. Hierdurch wird ein Großteil der im Innenraum 16 abwärts strömenden Metallschmelze aufgefangen und zu den Seitenöffnungen 18 gelenkt.The lower boundary surface 20 of each side wall opening 18 is longer than that upper boundary surface 19, the lower boundary surfaces 20 with their Extend extension into the interior 16 of the immersion pouring tube 1. This will be a Much of the molten metal flowing downward in the interior 16 is collected and transferred to the Side openings 18 directed.

Im Bodenteil 3 des Tauchgießrohres 1 sind mindestens zwei schräg gegen die Schmalseitenwände 6 der Stranggießkokille 4 bzw. Schmalseiten 8 des Stranges 5 gerichtete Bodenöffnungen 23 zur Bildung mindestens zweier Gießstrahlen 24 vorgesehen, wobei die Mittelachsen 25 der Bodenöffnungen 23 einander unter einem Winkel γ zwischen 5 und 120° schneiden. Die Mittelachsen 25 könnten einander auch windschief kreuzen.In the bottom part 3 of the immersion pouring tube 1, at least two are inclined against the Narrow side walls 6 of the continuous casting mold 4 or narrow sides 8 of the strand 5 directed Bottom openings 23 are provided to form at least two pouring streams 24, the Central axes 25 of the bottom openings 23 at an angle γ of between 5 and 120 ° to cut. The central axes 25 could also cross each other skew.

Die Summe der Austrittsquerschnittsflächen der Seitenöffnung 18 und der Bodenöffnungen 23 ist gleich oder größer als das 1,1-fache der Innenraum-Querschnittsfläche des Tauchgießrohres, der an der Oberkante der seitlichen Öffnungen gemessen wird.The sum of the exit cross-sectional areas of the side opening 18 and the bottom openings 23 is equal to or greater than 1.1 times the interior cross-sectional area of Immersion pouring tube, which is measured at the upper edge of the side openings.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, können die Mittelachsen 25 der Bodenöffnungen 23 zusätzlich zur Ausrichtung zu den Schmalseitenwänden 6 der Stranggießkokille 4 auch in Richtung zu den Breitseitenwänden 7 der Stranggießkokille 4 geneigt angeordnet sein. Die Projektion von Mittelachse 26 und der Mittelachsen 25 der Bodenöffnungen 23 auf eine Ebene parallel zu den Schmalseiten 8 zeigt einen Winkel ε zwischen -20° und +20°. Auch in diesem Fall können die Mittelachsen 25 der aus den Bodenöffnungen 23 austretenden Gießstrahlen 24 einander schneiden oder einander windschief kreuzen, so daß die Gießstrahlen 24 einander nur mehr mit einem Teil ihrer Querschnittsflächen überschneiden.As can be seen in particular from FIG. 3, the central axes 25 of the bottom openings 23 in addition to the alignment with the narrow side walls 6 of the continuous casting mold 4 also in Direction to the broad side walls 7 of the continuous casting mold 4 can be arranged inclined. The Projection of the central axis 26 and the central axes 25 of the floor openings 23 onto one plane parallel to the narrow sides 8 shows an angle ε between -20 ° and + 20 °. Also in this In this case, the central axes 25 of the pouring jets 24 emerging from the bottom openings 23 intersect or cross each other skewed so that the streams 24 only each other overlap more with part of their cross-sectional areas.

Die Querschnitte der Bodenöffnungen 23 weisen einen Flächenanteil zwischen 10 und 70 % der Summe aller Querschnitte der Seiten- 18 und Bodenöffnungen 23 auf.The cross sections of the bottom openings 23 have a surface area between 10 and 70% the sum of all cross sections of the side 18 and bottom openings 23.

Die Funktion des Tauchgießrohres 1 ist folgende: The function of the immersion pouring tube 1 is as follows:

Die Kombination von Seitenöffnungen 18, bei denen keine sich kreuzenden oder schneidenden Gießstrahlen 22 austreten, und Bodenöffnungen 23 mit einander schneidenden oder windschief kreuzenden Gießstrahlachsen 25 ist speziell für das Gießen von Strängen 5 mit Dünnbrammen-Querschnittsformat mit hohen Gießraten wesentlich.The combination of side openings 18 with no intersecting or intersecting Pouring streams 22 emerge, and bottom openings 23 intersect or skew intersecting pouring jet axes 25 is especially for the casting of strands 5 with thin slab cross-sectional format with high pouring rates essential.

Infolge der Seitenöffnungen 18 bilden sich die wünschenswerten oberen Wirbel 27 aus, die für ein zufriedenstellendes Aufschmelzen des auf der Badoberfläche 10 aufgebrachten Gießpulvers 12 sorgen, wobei aufgrund der verminderten seitlichen Ausströmimpulse geringe Höhen der dabei entstehenden Randwelle 28 verzeichnet werden können.As a result of the side openings 18, the desirable upper vertebrae 27, which are suitable for a satisfactory melting of the mold powder applied to the bath surface 10 12 worry, due to the reduced side outflow impulses low levels of resulting edge wave 28 can be recorded.

Die vertikale Eindringtiefe der nach unten gerichteten Gießstrahlen 24 ist gering, da sie sich entweder zu einem stark auffächernden und dissipativen Mischstrahl 29 vereinigen oder, im Falle des windschiefen Kreuzens der Mittelachsen der Gießstrahlen, Energie an die sich ergebende Drehbewegung abgeben. Zusätzlich treffen die nach unten gerichteten Gießstrahlen 24 auf die Aufwärtsbewegung der durch die seitlichen Gießstrahlen 22 erzeugten unteren Wirbel, wodurch ein Strömungsbild mit großen Wirbeln im unteren Kokillenbereich, das sich ergeben würde, wenn nur Seitenöffnungen vorhanden wären, in ein Strömungsbild mit kleinwirbeligen Turbulenzen zerfällt. Dies bedeutet über die Breite der Stranggießkokille 4 gesehen eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeiten und damit auch der Wärmeübertragung an die bereits erstarrte Strangschale 13, so daß ein Aufschmelzen derselben durch frische, in die Stranggießkokille 4 gelangende Metallschmelze 11 vermieden wird. Zudem ist der Auftreffimpuls auf die Strangschale 13 viel kleiner, wodurch das Aufschmelzen der Strangschale 13 des Stranges 5 ebenfalls reduziert wird.The vertical depth of penetration of the downward pouring streams 24 is small because they are either combine to form a strongly fanning and dissipative mixed jet 29 or, in Trap of skewed intersection of the central axes of the pouring jets, energy in itself give resulting rotary motion. In addition, the downward pouring jets hit 24 on the upward movement of the lower ones produced by the lateral pouring jets 22 Vortex, which creates a flow pattern with large vortexes in the lower mold area would result, if only side openings were present, in a flow pattern with small vortex turbulence disintegrates. This means over the width of the continuous casting mold 4 seen an even distribution of the flow velocities and thus the Heat transfer to the already solidified strand shell 13, so that the same melts is avoided by fresh metal melt 11 entering the continuous casting mold 4. In addition, the impingement pulse on the strand shell 13 is much smaller, as a result of which the melting the strand shell 13 of the strand 5 is also reduced.

Das bislang häufig beobachtete periodische Wandern einer Oberflächenwelle von einer Kokillenhälfte zur gegenüberliegenden wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Tauchgießrohres 1 erheblich verringert, weil die sich unterhalb des Tauchgießrohres 1 einstellenden kleinwirbeligen Strukturen stärker dissipieren und dadurch einen großräumigen Energieaustausch abschwächen.The frequently observed periodic migration of a surface wave from one Half of the mold to the opposite is formed by the inventive design of Immersion pouring tube 1 is considerably reduced because it is located below the immersion pouring tube 1 dissipating small vertebral structures and thereby a large-scale Weaken energy exchange.

Durch die einander windschief kreuzenden bzw. schneidenden Gießstrahlen 24, die aus dem Bodenteil 3 des Tauchgießrohres 1 austreten, wird erreicht, daß kein weit nach unten dringender Gießstrahl entsteht, so daß weder die Stahlüberhitzung noch nichtmetallische Partikel weiter in das Stranginnere gelangen als bei einem Tauchgießrohr ohne Bodenöffnungen. Da die beiden Seitenöffnungen 18 einen erheblichen Volumenanteil in Richtung zu den Schmalseiten 8 des Stranges 5 befördern, bilden sich die beiden üblichen, von Tauchgießrohr, Badoberfläche, Schmalseite und seitlichem Gießstrahl umgrenzten Wirbel aus, die ein ausreichendes Gießpulver-Aufschmelzen gewährleisten.Due to the pouring streams 24 which cross or intersect skewed and which flow from the Exit bottom part 3 of the immersion pouring tube 1 is achieved that no far down urgent pouring stream arises, so that neither the steel overheating nor non-metallic Particles get farther into the interior of the strand than without a dip tube Floor openings. Since the two side openings 18 in a considerable volume Conveying direction to the narrow sides 8 of the strand 5, the two usual forms of Immersion pouring tube, bath surface, narrow side and side pouring jet delimit eddies, which ensure sufficient casting powder melting.

Gemäß der in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsform eines Tauchgießrohres 1 kreuzen einander die Mittelachsen 25 der aus dem Bodenbereich 3 austretenden Gießstrahlen 24 windschief, so daß die Gießstrahlen 24 einander unterhalb des Bodenbereiches 3 nur mit ihren Umfangs-Randbereichen schneiden bzw. berühren. Der zwischen den Bodenöffnungen 23 vorhandene Mittelteil 30 des Bodenteiles 3 bildet im Innenraum 16 des Tauchgießrohres 1 eine keilförmig gestaltete Vertiefung 31.Cross according to the embodiment of an immersion pouring tube 1 shown in FIGS. 5 to 8 the central axes 25 of the pouring streams 24 emerging from the base region 3 skewed so that the pouring streams 24 each other below the bottom area 3 only with their Cut or touch the peripheral edge areas. The between the bottom openings 23rd The existing central part 30 of the base part 3 forms a in the interior 16 of the immersion pouring tube 1 wedge-shaped recess 31.

Gemäß der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform eines Bodenbereiches eines Tauchgießrohres ist der zwischen den beiden Bodenöffnungen 23 angeordnete Mittelteil 30 des Bodenbereiches 3 nach oben hin keilförmig verlängert, wodurch die Umlenkung der im Innenraum 16 des Tauchgießrohres 1 abwärts strömenden Metallschmelze 11 zu den Seitenöffnungen 18 und auch zu den Bodenöffnungen 23 verbessert wird. Hierdurch können Stauverluste weitgehend vermieden werden.According to the embodiment of a floor area of a Immersion pouring tube is the middle part 30 of the arranged between the two bottom openings 23 Bottom area 3 extended upwards in a wedge shape, whereby the deflection of the Interior 16 of the immersion pouring tube 1 downward flowing molten metal 11 to the Side openings 18 and also to the bottom openings 23 is improved. This can Loss of traffic jams can be largely avoided.

Gemäß der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform schneiden einander die beiden aus dem Bodenbereich 3 austretenden Gießstrahlen 24 bereits teilweise innerhalb des Bodenbereiches 3, wodurch für bestimmte Gießbedingungen der Ausbreitungsbereich des entstehenden Mischstrahles unterhalb des Bodenbereiches vorteilhaft eingestellt werden kann.According to the embodiment shown in Fig. 10, the two cut each other from the Pouring streams 24 emerging from the bottom area 3 already partially within the bottom area 3, whereby for certain casting conditions the spread of the resulting Mixing jet below the floor area can be advantageously adjusted.

Auch bei einem Tauchgießrohr mit Bodenöffnungen 23 mit einander windschief schneidenden Mittelachsen 25, wie es z.B. Fig. 5 zeigt, kann anstelle der mittigen Vertiefung 31 ein nach oben hin keilförmig verlängerter Teil 32 angebracht sein, um die Strömung verlustlos zu führen (vgl. Fig. 11).Even in the case of an immersion pouring tube with bottom openings 23 which cut obliquely with one another Central axes 25, e.g. Fig. 5 shows, can instead of the central recess 31 after Part 32 extended wedge-shaped at the top to guide the flow without loss (see Fig. 11).

Claims (19)

  1. An immersed casting tube (1) for introducing a metal melt (11), in particular a steel melt, into a continuous casting mold (4) having broad side walls (7) and narrow side walls (6) and forming a strand (5) with broad sides (9) and narrow sides (8), in particular a thin-slab continuous casting mold, wherein the immersed casting tube (1) comprises a tube section (15) provided with lateral openings (18) for the metal melt (11) whose central axes (21) substantially are oriented towards the narrow sides (8) of the strand (5), and a bottom portion (3) provided with at least two bottom openings (23) oriented obliquely towards the narrow sides (8) of the strand (5) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions cross each other - in a viewing direction perpendicular to the broad sides (9) of the strand (5) - and that the downwardly directed outer surface of the bottom portion (3) is constructed so as to be planar and at right angles to the central axis (26) of the immersed casting tube (1).
  2. An immersed casting tube according to claim 1, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions intersect each other - namely in a viewing direction perpendicular to the broad sides (9) of the strand (5).
  3. An immersed casting tube according to claim 2, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions intersect each other in the region of the bottom portion (3).
  4. An immersed casting tube according to claim 2, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions intersect each other at a distance below the bottom portion (3).
  5. An immersed casting tube according to claim 3 or 4, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions intersect each other only by a partial region of their cross sections.
  6. An immersed casting tube according to claim 1, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions cross each other in a skew manner,
  7. An immersed casting tube according to claim 6, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions cross each other in a skew manner in the region of the bottom portion (3).
  8. An immersed casting tube according to claim 6, characterized in that the bottom portion (3) comprises bottom openings (23) so as to form at least two casting jets (24) whose flow directions cross each other in a skew manner below the region of the bottom portion (3).
  9. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 8, characterized in that the central axes (25) of the bottom openings (23) enclose an angle (γ) of between 5 and 120° in a viewing direction perpendicular to the broad sides.
  10. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 9, characterized in that the cross sections of the bottom openings (23) comprise an area portion ranging between 10 and 70 % of the sum of all of the cross sections of the lateral (18) and bottom openings (23).
  11. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 10, characterized in that the central axes (21) of the lateral openings (18) are downwardly inclined relative to the horizontal at an angle (Ω) of between -10° and 50°.
  12. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 11, characterized in that the cross sections of the lateral openings (18) increase in the flow direction.
  13. An immersed casting tube according to claim 12, characterized in that the upper limiting surfaces (19) of the lateral openings (18) are inclined at an angle (α) of between -20° ≤α≤ 35° and the lower limiting surfaces (20) of the lateral openings (18) are inclined at an angle (β) of between -30° ≤β≤ 60°, relative to the horizontal.
  14. An immersed casting tube according to claim 13, characterized in that the lower limiting surfaces (20) are designed to be longer than the upper limiting surfaces (19) of the lateral openings (18) and, by their extension, extend into the interior (16) of the immersed casting tube (1).
  15. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 14, characterized in that the central axes (25) of the bottom openings (23), in addition to being oriented towards the narrow sides (8) of the strand (5), are arranged to be inclined in the direction towards the broad sides (9) of the strand (5), enclosing an angle (ε) of between -20° and +20° with the central axis (26) of the immersed casting tube (1) in that direction.
  16. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 15, characterized in that the cross section of the interior (16) of the tube section (15) of the immersed casting tube (1) increases in the flow direction (17) and in the direction towards the narrow sides (8) of the strand (5) and decreases in the direction towards the broad sides (9) of the strand (5).
  17. An immersed casting tube according to claim 16, characterized in that the cross sectional area of the interior (16) of the tube section (15) of the immersed casting tube (1) is constant in the flow direction (17).
  18. An immersed casting tube according to claim 16, characterized in that the cross sectional area of the interior (16) of the tube section (15) of the immersed casting tube (1) increases in the flow direction (17).
  19. An immersed casting tube according to one or several of claims 1 to 18, characterized in that the sum of the exit cross sectional areas of all of the lateral and bottom openings (18 and 23) is equal to, or larger than, 1.1 times the cross sectional area of interior (16) of the immersed casting tube (1) on the level of the upper edges of the lateral openings (18).
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