EP1465743B1 - Tauchausguss für ein einer giesseinrichtung vorgeschaltetes metallurgisches gefäss - Google Patents

Tauchausguss für ein einer giesseinrichtung vorgeschaltetes metallurgisches gefäss Download PDF

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EP1465743B1
EP1465743B1 EP03731658A EP03731658A EP1465743B1 EP 1465743 B1 EP1465743 B1 EP 1465743B1 EP 03731658 A EP03731658 A EP 03731658A EP 03731658 A EP03731658 A EP 03731658A EP 1465743 B1 EP1465743 B1 EP 1465743B1
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cross
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semiaxis
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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 submersible nozzle for a casting device upstream metallurgical vessel in which a slit-shaped pouring opening is provided, which is a multiple greater length than Has width.
  • Casting device is understood here as meaning, for example, a continuous casting mold, but also a Bandg cordaniage, like a Twinrolter.
  • a diving nozzle of the type mentioned 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 slot-shaped and extends continuously at the bottom and in the side wall of the cylindrical part of the immersion nozzle.
  • the invention is therefore based on the object, the immersion nozzle of the above mentioned type to improve so that even with larger slab widths improved flow profile occurs
  • a slot-shaped pouring opening is provided, which is a multiple greater length has width, in that its cross-section is in the direction of the Mouth from a circular inlet cross section to a mouth cross section extended, one half of the axis smaller and the other, perpendicular to it standing, semi-axis larger than the semi-axis of the circular inlet cross-section is and the bottom shape of the rotational body of an ellipse or an oval Mouth cross-section around the larger half-axis corresponds and that the slit-like outlet opening extends in the direction of the larger semiaxis.
  • the orifice cross section may have the shape of an ellipse, but it is also possible that the orifice 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 extends arcuately in the direction of the smaller half-axis, or alternatively in the direction of the larger half-axis.
  • the transition from the circular cross section to the expanded cross section of the Immersion nozzle may be formed as a function of first or nth degree.
  • the slot-shaped pouring opening extends over the length of the entire floor area.
  • the shape of the slot-shaped pouring opening may correspond to that of a rectangle.
  • the width of the pouring opening of the Increase center outwards.
  • the inventive funnel-shaped extension of the immersion nozzle of a round cross-sectional shape changes the flow conditions within the immersion nozzle and outside, causing a broadening of the flow in the casting direction and a stronger one Return flow outside of the immersion nozzle comes, in turn, by a greater heat input to an improved melting of the on the Bath level located casting powder leads.
  • the flow conditions are also significantly affected by the bottom shape influenced, namely the inner shape and the outer shape, wherein in the present Description assumes that each of the inner and outer Floor shape is substantially the same.
  • the longitudinal cross section - expands the cross section of the immersion nozzle 1 in the casting direction (arrow) of the round cross-section to an elliptical cross-section, wherein the funnel-shaped formation is such that the Extension of the smaller half-axis of the ellipsoid is smaller than that of the one (corresponding) axis of the round upper inlet cross-section.

Description

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 Bandgießaniage, wie ein Twinrolter.
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 ausgestattet 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 Metatischmelze 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 Gießspiegel 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 aufweisen, 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 erstrecken.
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 42 447 ).
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 Ellipsoids 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 (11)

  1. Tauchausguss für ein einer Gießeinrichtung, insbesondere einer Stranggießkokille oder einem Twinroller 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 einer Kombination eines Kreisquerschnittes mit einem ellipseähnlichen Querschnitt aufweist
  4. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Böden des Mündungsquerschnittes in Richtung der kleineren Halbachse bogenförmig verläuft.
  5. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Mündungsquerschnittes in Richtung der größeren Halbachse bogenförmig verläuft.
  6. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem kreisförmigen Querschnitt zum erweiterten Querschnitt als Funktion ersten Grades ausgebildet ist.
  7. 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.
  8. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Ausgießöffnung (2) sich über die Länge des gesamtem Bodenbereichs erstreckt.
  9. Tauchausguss nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Ausgießöffnung (2) sich in die Seitenwand erstreckt.
  10. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Form der schlitzförmigen Ausgießöffnung (2) einem Rechteck entspricht.
  11. Tauchausguss nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Ausgießöffnung sich von der Mitte nach außen hin vergrößert.
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