EP1465743A1 - Tauchausguss für ein einer giesseinrichtung vorgeschaltetes metallurgisches gefäss - Google Patents

Tauchausguss für ein einer giesseinrichtung vorgeschaltetes metallurgisches gefäss

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EP1465743A1
EP1465743A1 EP03731658A EP03731658A EP1465743A1 EP 1465743 A1 EP1465743 A1 EP 1465743A1 EP 03731658 A EP03731658 A EP 03731658A EP 03731658 A EP03731658 A EP 03731658A EP 1465743 A1 EP1465743 A1 EP 1465743A1
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EP
European Patent Office
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cross
nozzle according
immersion nozzle
semiaxis
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EP03731658A
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Ina Lemanowicz
Hans Streubel
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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Classifications

    • 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 spout for a metallurgical vessel connected upstream of a pouring device, in which a slot-shaped pouring opening is provided in the mouth region and has a length that is several times greater than its width.
  • the casting device is understood to mean, for example, a continuous casting mold, but also a strip casting installation, such as a twinroUer.
  • a dip spout of the type mentioned at the outset is known from WO 98/53938.
  • This immersion nozzle has a cylindrical shape with a circular, oval or bone-shaped cross-sectional shape.
  • the outlet opening is slit-shaped and extends continuously at the bottom and into the side wall of the cylindrical part of the immersion spout.
  • the invention is therefore based on the object of improving the immersion spout of the type mentioned in such a way that an improved flow profile also occurs with larger slab widths.
  • This object is achieved according to the invention in a submerged nozzle for a metallurgical vessel connected upstream of a pouring device, in which a slot-shaped pouring opening is provided in the mouth region, which has a length that is several times greater than its width, in that its cross-section in the direction of its mouth is a circular inlet cross-section extended to a muzzle cross section, one semiaxis smaller and the other, perpendicular to it, semiaxis larger than the semiaxis of the circular inlet cross section and the bottom shape of which corresponds to that of the rotating body of an ellipse or an oval muzzle cross section around the larger semiaxis and that the slot-like outlet opening in the direction the larger semi-axis runs.
  • the cross section of the mouth can be, for example, the shape of an ellipse or one
  • Rhombus has, but it is also possible that the mouth cross-section has the shape of a combination of a circular cross-section with an ellipse-like cross-section.
  • the bottom of the mouth cross section preferably runs in the direction of the smaller semiaxis in an arc shape or alternatively in the direction of the larger semiaxis.
  • the transition from the circular cross section to the expanded cross section of the immersion spout can be designed as a function of the first or nth degree.
  • the slot-shaped pouring opening preferably extends over the length of the entire bottom region.
  • the shape of the slit-shaped pouring opening can correspond to that of a rectangle.
  • the width of the pouring opening can increase from the center to the outside.
  • the funnel-shaped expansion of the immersion nozzle according to the invention from a round cross-sectional shape, for example to an elliptical mouth cross section, changes the flow conditions inside and outside the immersion nozzle, so that there is a broadening of the flow in the pouring direction and a stronger backflow outside the immersion nozzle, which in turn is due to a greater heat input leads to an improved melting of the casting powder located on the bath level.
  • the flow conditions are also significantly influenced by the bottom shape, namely the inner shape and the outer shape, it being assumed in the present description that the inner and outer bottom shape are essentially the same.
  • An embodiment of the immersion nozzle according to the invention is shown in the drawing, namely in a longitudinal cross section and a side view.
  • the funnel-shaped design being such that the extension of the smaller semi-axis of the eliipsoid is smaller is than the one (corresponding) axis of the round upper inlet cross-section.
  • the slit-shaped pouring opening 2 extends into the side wall 4 over the entire bottom region 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

Tauchausguss Für ein einer Giesseinrichtung vorgeschal tetes iraietal 1 urgisches Ge fäss
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Tauchausguss für ein einer Gießeinrichtung vorgeschaltetes metallurgisches Gefäß, bei dem im Mündungsbereich eine schlitzförmige Ausgießöffnung vorgesehen ist, die eine mehrfach größere Länge als Breite besitzt.
Unter Gießeinrichtung wird hierbei beispielsweise eine Stranggießkokille verstanden, aber auch eine Bandgießanlage, wie ein TwinroUer.
Ein Tauchausguss der eingangs genannten Art ist aus der WO 98/53938 bekannt.
Dieser Tauchausguss besitzt eine zylinderförmige Gestalt mit einer kreisrunden, ovalen oder knochenförmigen Querschnittsform. Die Austrittsöffnung ist schlitzförmig ausgestaltet und erstreckt sich durchgängig am Boden und in die Seitenwand des zylindrischen Teils des Tauchausgusses hinein.
Mit dieser Ausbildung des Tauchausgusses soll eine hohe Lebensdauer erreicht werden und ein Führen der Metallschmelze mit geringen Turbulenzen sowie geringer Eindringtiefe in die Brammenkokille.
Nachteilig ist, dass bei einem derartigen Tauchausguss bei Brammenbreiten über 1200 mm die Strömung zurück an den Gießspiege! gering ist. Dies wirkt sich negativ auf die Gießschlackenbildung aus, da der Wärmeeintrag in den Gießspiegel mangels ausreichender Strömung und damit Zuführung neuer heißer Metallschmelze in diesen Bereich zu gering ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Tauchausguss der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass auch bei größeren Brammenbreiten ein verbessertes Strömungsprofil auftritt. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Tauchausguss für ein einer Gießeinrichtug vorgeschaltetes metallurgisches Gefäß, bei dem im Mündungsbereich eine schlitzförmige Ausgießöffnung vorgesehen ist, die eine mehrfach größere Länge als Breite besitzt, dadurch, dass dessen Querschnitt sich in Richtung auf dessen Mündung von einem kreisrunden Einlaufquerschnitt zu einem Mündungsquerschnitt erweitert, dessen eine Halbachse kleiner und dessen andere, senkrecht dazu stehende, Halbachse größer als die Halbachse des kreisförmigen Einlaufquerschnittes ist und dessen Bodenform der des Rotationskörper einer Ellipse oder eines ovalen Mündungsquerschnittes um die größere Halbachse entspricht und dass die schlitzartige Austrittsöffnung in Richtung der größeren Halbachse verläuft.
Der Mündungsquerschnitt kann beispielsweise die Form einer Ellipse oder eines
Rhombus aufweist, aber es ist auch möglich, dass der Mündungsquerschnitt die Form einer Kombination eines Kreisquerschnittes mit einem ellipseähnlichen Querschnitt aufweist.
Vorzugsweise verläuft der Boden des Mündungsquerschnittes in Richtung der kleineren Halbachse bogenförmig bzw. alternativ in Richtung der größeren Halbachse.
Der Übergang von dem kreisförmigen Querschnitt zum erweiterten Querschnitt des Tauchausgusses kann als Funktion ersten oder n-ten Grades ausgebildet sein.
Vorzugsweise erstreckt sich die schlitzförmige Ausgießöffnung über die Länge des gesamtem Bodenbereichs.
Sie kann sich auch noch in die Seitenwand erstreckt.
Die Form der schlitzförmigen Ausgießöffnung kann der eines Rechtecks entsprechen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann sich die Breite der Ausgießöffnung von der Mitte nach außen hin vergrößern.
Die trichterförmige Aufweitung eines Tauchausgusses als solche ist an sich bekannt, wobei aber beim Stand der Technik sich der runde Einlaufquerschnitt zu einem schlitzförmigen Mündungsquerschnitt verändert, d.h. einem Querschnitt, dessen Länge wesentlich größer ist als dessen Breite. Der gesamte Mündungsquerschnitt ähnelte damit der rechteckigen Form der Brammenkokille (DE 41 42447 ).
Die erfindungsgemäße trichterförmige Erweiterung des Tauchausgusses von einer runden Querschnittsform beispielsweise zu einem elliptischen Mündungsquerschnitt, verändert die Strömungsverhältnisse innerhalb des Tauchausgusses und außerhalb, so dass es zu einer Verbreiterung der Strömung in Gießrichtung und einer stärkeren Rückströmung außerhalb des Tauchausgusses kommt, die wiederum durch einen größeren Wärmeeintrag zu einem verbesserten Aufschmelzen des auf dem Badspiegel befindlichen Gießpulvers führt.
Die Strömungsverhältnisse werden dabei durch die Bodenform auch wesentlich mit beeinflusst, und zwar die innere Form und die äußere Form, wobei in der vorliegenden Beschreibung davon ausgegangen wird , dass jeweils die innere und äußere Bodenform im Wesentlichen gleich ist.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tauchausgusses ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar in einem Längsquerschnitt und einer Seitenansicht.
Wie sich aus der Figur 1 - also dem Längsquerschnitt - entnehmen lässt, erweitert sich der Querschnitt des Tauchausgusses 1 in Gießrichtung (Pfeil) vom runden Querschnitt zu einem elliptischen Querschnitt, wobei die trichterförmige Ausbildung so ist, dass die Erstreckung der kleineren Halbachse des Eliipsoids kleiner ist als die der einen (entsprechenden) Achse des runden oberen Einlaufquerschnittes.
Bei dem in der Figur 1 und der Figur 2 dargestellten Ausführung erstreckt sich die schlitzförmige Ausgießöffnung 2 über den gesamten Bodenbereich 3 in die Seitenwand 4 hinein.

Claims

Patentansprüche
1. Tauchausguss für ein einer Gießeinrichtung, insbesondere einer
Stranggießkokille oder einem TwinroUer vorgeschaltetes metallurgisches Gefäß, bei dem im Bodenbereich eine schlitzförmige Ausgießöffnung (2) vorgesehen ist, die eine mehrfach größere Länge als Breite besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Querschnitt sich in Richtung auf dessen Mündung von einem kreisrunden
Einlaufquerschnitt zu einem Mündungsquerschnitt erweitert, dessen eine Halbachse kleiner und dessen andere, senkrecht dazu stehende, Halbachse größer als die
Halbachse des kreisförmigen Einlaufquerschnittes ist und dessen Bodenform der des
Rotationskörper einer Ellipse oder eines ovalen Mündungsquerschnittes um die größere Halbachse entspricht und dass die schlitzartige Austrittsöffnung in Richtung der größeren Halbachse verläuft.
2. Tauchausguss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsquerschnitt die Form einer Ellipse aufweist.
3. Tauchausguss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsquerschnitt die Form eines Rhombus aufweist.
4. Tauchausguss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsquerschnitt die Form einer Kombination eines Kreisquerschnittes mit einem ellipseähnlichen Querschnitt aufweist.
5. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Mündungsquerschnittes in Richtung der kleineren Halbachse bogenförmig verläuft.
6. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Mündungsquerschnittes in Richtung der größeren Halbachse bogenförmig verläuft.
7. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem kreisförmigen Querschnitt zum erweiterten Querschnitt als Funktion ersten Grades ausgebildet ist.
8. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem kreisförmigen Querschnitt zum erweiterten Querschnitt als Funktion n-ten Grades ausgebildet ist.
9. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Ausgießöffnung (2) sich über die Länge des gesamtem Bodenbereichs erstreckt.
10. Tauchausguss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Ausgießöffnung (2) sich in die Seitenwand erstreckt.
11. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der schlitzförmigen Ausgießöffnung (2) einem Rechteck entspricht.
12. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Ausgießöffnung sich von der Mitte nach außen hin vergrößert.
EP03731658A 2002-01-23 2003-01-22 Tauchausguss für ein einer giesseinrichtung vorgeschaltetes metallurgisches gefäss Expired - Lifetime EP1465743B1 (de)

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