EP3233329A1 - VERTEILER FÜR STRANGGIEßANLAGEN - Google Patents

VERTEILER FÜR STRANGGIEßANLAGEN

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Publication number
EP3233329A1
EP3233329A1 EP15807924.4A EP15807924A EP3233329A1 EP 3233329 A1 EP3233329 A1 EP 3233329A1 EP 15807924 A EP15807924 A EP 15807924A EP 3233329 A1 EP3233329 A1 EP 3233329A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distributor
threshold
channel
region
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15807924.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Brummayer
Viorel-Sergiu ILIE
Jakob SIX
Raimund WINCOR
Josef STALLBERGER
Rainer Fuchs
Thomas WITTNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Stahl GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine Stahl GmbH filed Critical Voestalpine Stahl GmbH
Publication of EP3233329A1 publication Critical patent/EP3233329A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/116—Refining the metal
    • B22D11/118—Refining the metal by circulating the metal under, over or around weirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/103—Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors
    • 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
    • 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
    • B22D41/08—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring

Definitions

  • the invention relates to a distributor for continuous casting plants according to the preamble of claim 1.
  • the steel continuous casting is a well known method for continu ous ⁇ casting of steel slabs.
  • steel is usually produced in a converter, transferred from the steel converter in a pan and forwarded by the pan via a distributor to the casting mold.
  • the distributor has the task here, after emptying a pan and feeding the next pan, to ensure a continuous flow of steel.
  • This continuous casting plant has a ladle holding and changing device (ladle turret), ladles and a distributor trough and a continuous casting mold and a Strangab ⁇ zugsvorraum.
  • the in preparation for transport in the pouring position filled with melt ladle is associated with a distributing trough for common transport with the ⁇ ser.
  • the distributor trough is inserted into the jib for the reception of the ladle vorgese ⁇ Henen boom on the ladle tower below the ladle.
  • Tundish and / or ladle are provided with ⁇ With stuffs for releasable connection with each other.
  • a tundish for continu ⁇ ous continuous casting wherein the distributor channel has a channeled induction heating device which is arranged on the side wall of the tundish, the device comprising a channel with an opening in the side walls Distributor channel communicates.
  • EP 0 140 217 A1 discloses a method and a device for changing the ladle and intermediate container at a continuous casting plant.
  • a tundish for receiving and filtering ferrous metal melts which has a discharge opening for withdrawing the molten metal after passing through a deflection and / or filter device in the bottom region, wherein in the tundish a substantially ge ⁇ velvet horizontal cross section of the tundish covering, in a known manner removable, ceramic filter is arranged, which extends substantially in the horizontal direction and is provided with passage openings, which are arranged in the substantially vertically extending flow direction of the molten metal through the tundish , which is to be achieved with a simple Konstrukti ⁇ on a cleaning or filtering of molten metals for high casting speeds.
  • EP 0 804 306 B1 discloses an apparatus for controlling the flow of molten metal in a distributor trough to improve the separation of inclusions from the metal bath.
  • a flow control dam is downstream ⁇ Windier positioned by a shock buffer, which has an upper portion which is adapted to receive a flow of molten steel, which disengages from the impact pad, and at least one secondary stream flowing in a downstream direction toward the slag cover , And in at least one Crow ⁇ stream, which flows in an upstream direction to the slag can divert.
  • a shock buffer which has an upper portion which is adapted to receive a flow of molten steel, which disengages from the impact pad, and at least one secondary stream flowing in a downstream direction toward the slag cover , And in at least one Mau ⁇ stream, which flows in an upstream direction to the slag can divert.
  • it is a built-in dam to prevent a short circuit flow.
  • Vortex stones is to prevent swirls contained in molten steel vessels in the area of Bodenaus contacter arranged in such a way that their knife edges ⁇ extend into the vortex.
  • the Vortex stones consist of a circular segment-like flat fixing part and the brake part with the knife edge, this one-piece component can be placed practically on the bottom outlet or better placed on ei ⁇ nen hole stone and connected to this because the inner diameter corresponds to that of the bottom outlet.
  • the manifold geometry is formed such that in the inlet region of the distributor, ie in the region of the spout, in which the liquid steel ge ⁇ reached in the tundish, formed the geometry of the distributor plate as the side (sides ⁇ walls, front wall) and the bottom closed pot is.
  • This pot has in particular the dimensions of 1 m wide, 1 m depth and 20 cm in height.
  • This pot is open at the top and is also filled from above the shade tube from the pan with liquid steel. If this pot is filled, the wall or the installation or the ramp or the wall, which delimits the pot to the rest of the manifold, overflowed and filled the entire distributor.
  • This pot or trough-like shaped bottom geometry in the region of the inlet which is also referred to below as a pot, primarily has the task of redirecting the pan and shadow tube induced liquid steel flow in the distribution inlet area in the direction of the bath mirror surface of the distributor.
  • the invention is intended to reduce the amount of residual steel in the distributor, to increase the output and to maintain the particle separation behavior of the distributor to at least the existing extent.
  • short-circuit currents are to be avoided in which the molten steel from the ladle on the ladle shroud directly, that flows manifold outlet by the shortest route, near the bottom of the distributor in Rich ⁇ processing and passes through the casting tube in the co ⁇ kille. Particles in this short-circuit flow can not be deposited in the distributor on the bath mirror surface of the distributor and get in this way with the molten steel directly into the mold, which must be avoided at all costs.
  • openings which are provided in the direction of the distributor outlet, and in particular channels which are open at the top, are formed starting from the two lateral longitudinal boundaries (longitudinal walls) of the distributor in the direction of the longitudinal axis of the distributor and extend in particular to the bottom of the pot.
  • these recesses are designed symmetrically to the longitudinal axis of the distributor.
  • lateral channels or at least one mallli ⁇ cher channel are formed.
  • an IMP EXP ⁇ including flow-through cross-sectional area which is between 10% and 30%, preferably between 15% and 25%, the cross-sectional area of the Pot lies.
  • the area of the wall or the installation is preferably less than 50% of the total area, more preferably less than 40%.
  • the channel or the channels can slightly from the respective side wall, ie, be from 0.01% to 25% of the width of the distri ⁇ lerinnenraums spaced.
  • the invention is exemplified with reference to a drawing erläu ⁇ tert. It shows:
  • Figure 1 highly schematic of a distributor according to the prior art in a view from above;
  • FIG. 2 shows the distributor according to FIG. 1 in a cross-sectional view
  • FIG. 3 a distributor according to the invention in a highly schematic view from above;
  • Figure 4 the distributor of Figure 3 in a side sectional view ..;
  • FIG. 5 shows the results of numerical CFD calculations (RTD curves).
  • FIG. 6 shows the distributor according to the invention in a highly schematic isometric, partially transparent view
  • FIG. 7 shows the cross section through a channel according to the invention in the bottom of the distributor
  • Figure 8 the flow profile at the inlet of steel in the
  • FIG. 9 shows the flow profile when introducing steel into the distributor according to the invention.
  • An inventive distributor 1 is an elongated, trogen-like container with two opposite Stirnwan ⁇ tions 2, 3 and two connecting the end walls side walls 4, 5 (Fig. 1 and Fig. 2).
  • the distributor 1 has a bottom 6, wherein an inlet region 7 and an outlet region 8 are provided along a longitudinal axis 9 of the distributor 1.
  • the lead-in area 7 is adjacent to a einlaufseifigen end wall 2 is arranged, while the lead-out area 8 formed adjacent to an off-running side end wall 3, so that basic ⁇ additionally incoming steel, the longitudinal extension of the manifold 1 the following flow through the vessel.
  • the bottom 6 of the manifold 1 can deepen from a Einlaufbe ⁇ rich 7 to an outlet portion 8 obliquely, said obliquely means here that the depth becomes deeper toward ⁇ over a mirror 10th
  • a threshold 12 or ramp 12 is provided such that it forms a recessed pot 13 in the inlet region 7 of the distributor 1 to the interior 11 of the distri ⁇ lers 1 out.
  • This pot 13 is particularly deepened rectangular, trough-shaped.
  • the threshold 12 or Ram ⁇ pe 12 forms a directed to the interior 11, closed boundary of the pot 13 in the direction of the distributor outlet 8 and in particular a slight inclination, similar to a jump, have.
  • the distributor base 6 can thereby lower from an upper edge 12a of the threshold 12 with an elongated inclination 14 in the direction of the distributor outlet 8.
  • the bottom 6 in the region of the inlet region 7 and the outlet region 8 with respect to a bathroom mirror 10 is flat.
  • the maximum bath level 10 in the operation of the distributor 1 is meant. When emptying the distributor 1 the Badspie ⁇ gel drops from the maximum level of the bath 10 during operation.
  • the edge of the pot 13 or the threshold 12 or ramp 12 is formed at least along ei ⁇ ner side wall 4, 5 in the direction of the distributor outlet 8 with a channel-like opening 15 which extends from the upper edge 12a of the tie 12 or ramp 12, preferably ranging up to a level of the bottom 6 in the region of the a ⁇ running region. 7
  • the channels 15 with their channel bottom 16 have a slight inclination down to the distributor outlet region 8.
  • the channels 15 are thus bounded on the one hand by its channel bottom 16, on the other hand by a side wall 4, 5 and a channel wall 17 of the threshold 12 or ramp 12.
  • the channels 15 may also be slightly spaced from the side walls 4, 5, so that the threshold 12 is not broken edge-side but a small piece to the longitudinal axis 9 is broken.
  • the channel 15 or the channels 15 have in a conventional distribution geometry, for example, a width of 70 mm to 80 mm, a height corresponding to the height of the threshold 12, where ⁇ it has been found to be advantageous if the channels 15 limiting walls 4, 5 and 17, respectively, from the channel floor diverging wegdivergierend, for example, at an angle of 10 ° to 20 ° (Fig. 6 and Fig. 7).
  • the threshold 12 or ramp 12 can be arranged perpendicular to the longitudinal axis 9 of the distributor 1, it can also be rounded or curved.
  • the threshold 12 has a height which is less than the maximum bath level 10 in the operation of the distributor 1, so as not to negatively influence the particle flow.
  • the threshold 12 preferably has a height in the ratio of less than 1: 5, particularly preferably less than 1:10, in comparison to the bath level 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verteiler, insbesondere einen Verteiler im Stahlstrangguss zur Anordnung zwischen einer Stahlgießpfanne und einer Stranggusskokille mit einem Einlaufbereich (7) und einem Auslaufbereich (8), wobei im Einlaufbereich (7) flüssiger Stahl insbesondere über ein Schattenrohr zuführbar ist und im Auslaufbereich (8) der flüssige Stahl aus dem Verteiler (1) insbesondere mittels eines Verschlussstopfens und einer Auslauföffnung abführbar ist, wobei im Bereich des Einlaufbereichs (7) im Verteiler (1) eine Schwelle (12) oder Rampe (12) ausgebildet ist, die einen Bereich des Verteilerbodens (6) als Topf (13) oder Wanne (13) ausbildet, wobei die Schwelle (12) oder Rampe (12) seitlich zumindest einen Kanal (15) besitzt, welcher die Höhe der Schwelle (12) oder Rampe (12) lokal verringert oder die Schwelle (12) durchbricht.

Description

Verteiler für Stranggießanlagen
Die Erfindung betrifft einen Verteiler für Stranggießanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Stahlstrangguss ist ein bekanntes Verfahren zum kontinu¬ ierlichen Gießen von Stahlbrammen.
Hierzu wird üblicherweise Stahl in einem Konverter erzeugt, vom Stahlkonverter in eine Pfanne überführt und von der Pfanne über einen Verteiler zur Gießkokille weitergeleitet.
Der Verteiler hat hierbei die Aufgabe, nach dem Leerlaufen einer Pfanne und dem Zuführen der nächsten Pfanne, für einen ununterbrochenen Stahlfluss zu sorgen.
Grundsätzlich muss dafür gesorgt werden, dass im flüssigen Stahl keine Einschlüsse vorhanden sind, insbesondere keine Schlackenteilchen oder Bestandteile der jeweiligen feuerfesten Ausmauerung oder Ausspritzung der Gefäße.
Dies gelingt insbesondere durch die Anordnung von entsprechenden Einbauten in einer Verteilerrinne, welche eine bestimmte Aufwärtsströmung nach dem Einfüllen des Stahls derart erzeugt, dass der Stahl an die Oberfläche gespült wird, so dass sich Teilchen, welche leichter als der Stahl sind, in die Schlacke begeben bzw. von der Schlacke gebunden werden.
Aus der DE 33 37 739 AI ist eine Stranggießanlage bekannt. Diese Stranggießanlage verfügt über eine Gießpfannenhalte- und -Wechselvorrichtung (Pfannendrehturm) , Gießpfannen und eine Verteilerrinne sowie eine Stranggießkokille und eine Strangab¬ zugsvorrichtung. Der in Vorbereitungsstellung zum Transport in die Gießposition befindlichen mit Schmelze gefüllten Gießpfanne ist eine Verteilerrinne zum gemeinsamen Transport mit die¬ ser zugeordnet. Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform die Verteilerrinne in den für die Aufnahme der Gießpfanne vorgese¬ henen Ausleger am Pfannendrehturm unterhalb der Gießpfanne eingesetzt. Verteilerrinne und/oder Gießpfanne sind mit Mit¬ teln zur lösbaren Verbindung miteinander versehen.
Aus der EP 0 119 853 A2 ist eine Verteilerrinne zum kontinu¬ ierlichen Stranggießen bekannt, wobei die Verteilerrinne über eine kanalisierte Induktionsbeheizungseinrichtung verfügt, die an der Seitenwand der Verteilerrinne angeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen Kanal umfasst, der mit einer Öffnung in den Seitenwänden der Verteilerrinne kommuniziert.
Aus der EP 0 140 217 AI sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechseln von Gießpfanne und Zwischenbehälter an einer Stranggießanlage bekannt.
Aus der EP 0 726 115 AI ist eine Gießwanne zur Aufnahme und zur Filterung von Eisenmetallschmelzen bekannt, welche im Bodenbereich eine Abführöffnung zum Abziehen der Metallschmelze nach Durchtritt durch eine Umlenk- und/oder Filtereinrichtung aufweist, wobei in der Gießwanne ein im Wesentlichen den ge¬ samten horizontalen Querschnitt der Gießwanne überdeckendes, in an sich bekannter Weise entfernbares, keramisches Filter angeordnet ist, welches sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckt und mit Durchtrittsöffnungen versehen ist, welche in der im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufenden Durchflussrichtung der Metallschmelze durch die Gießwanne angeordnet sind, wodurch mit einer einfachen Konstrukti¬ on eine Reinigung bzw. Filterung von Metallschmelzen auch für hohe Gießgeschwindigkeiten erzielbar sein soll. Aus der EP 0 804 306 Bl ist eine Vorrichtung zum Regeln der Strömung schmelzflüssigen Metalls in einer Verteilerrinne zur Verbesserung der Abscheidung von Einschlüssen aus dem Metallbad bekannt. Hierzu ist ein Strömungssteuerungsdamm stromab¬ wärts von einem Stoßpuffer positioniert, der einen oberen Bereich hat, der ausgebildet ist, um eine Strömung geschmolzenen Stahls, die sich von dem Stoßpuffer löst, aufzunehmen und in wenigstens einen Nebenstrom, der in einer Stromabwärtsrichtung zu der Schlackendecke strömt, und in wenigstens einen Neben¬ strom, der in einer Stromaufwärtsrichtung zu der Schlackendecke strömt, umzulenken. Letztlich handelt es sich um einen eingebauten Damm, der eine Kurzschlussströmung verhindern soll .
Aus der US 6,074,600 ist eine Modifikation eines Verteilerrinnendamms zur Minimierung von Turbulenzen bekannt. Insbesondere soll hiermit die Bildung von Gasblasen und Schlackeneinschlüs¬ sen verringert werden. Dies insbesondere bei der ersten Auf¬ füllung der Verteilerrinne. Hierzu ist einerseits eine Art ei¬ nes Wehres zwischen dem Stahleinlauf der Verteilerrinne und dem Stahlauslauf der Verteilerrinne angeordnet, wobei das Wehr von der Badoberfläche zum Boden reicht, jedoch vom Boden beabstandet ist. Zudem ist zwischen dem Wehr und dem Stahlauslass eine Rampe angeordnet, während eine zweite Rampe vor dem Wehr angeordnet ist.
Aus der DE 10 2009 009 740 AI ist zur Vermeidung von Strudeln in Stahlschmelzen enthaltenen Gefäßen im Bereich der Bodenausläufe Vortexsteine angeordnet, und zwar so, dass deren Messer¬ kanten in den Strudel hineinreichen. Die Vortexsteine bestehen aus einem kreissegmentartigen flachen Fixierteil und dem Bremsteil mit der Messerkante, wobei dieses einteilige Bauteil praktisch auf den Bodenauslauf aufgesetzt oder besser auf ei¬ nen Lochstein aufgesetzt und mit diesem verbunden werden kann, weil der Innendurchmesser mit dem des Bodenauslaufs korrespondiert .
Aus der DE 22 16 797 sind Durchläufe zum Abgießen einer Form bekannt, bei denen flüssiges Metall in einen Durchlauf einge¬ gossen wird, indem das flüssige Metall eine Wandung umfließen muss, bevor es zu einem Auslauf gelangt bzw. dieser Durchlauf als Topf ausgebildet ist, bevor das Metall in die eigentliche Gießform gelangt.
Aus der JP 10 21 69 09 A ist ein Tundish zum Stranggießen von Stahl bekannt, in welchem Sperrwandungen mit bodenseitigen Öffnungen und nachfolgenden bodenseitigen Wandungen vorhanden sind, um den Stahl zu beruhigen.
Aus der EP 02 35 34 0 ist ein Anodensystem für eine Plasmaerhitzung, die in einem Tundish nutzbar ist, bekannt.
Aus der AT 405 914 B ist ein Tundish zum Stranggießen von Stahl bekannt, bei dem ein einlaufseitig im Boden ein vertief¬ ter Topf mit einer nachfolgenden Wandung ausgebildet ist.
Zudem ist es bekannt, Verteilerrinnen mit einer Bodenabsenkung vom Stahleinlauf zum Stahlauslauf zu versehen, wobei auf die¬ sen geneigten Boden, teilweise auch gestuft geneigten Boden, ein Wall oder eine Erhöhung derart aufgesetzt ist, dass der Stahleinlaufbereich eine Art Topf bildet, aus dem nach dem Befüllen des Topfes der Wall überströmt wird und dann die gesam¬ te Verteilerrinne aufgefüllt wird. Dieser Wall hat die Aufgabe ebenfalls für eine turbulente Strömung zu sorgen und die Ver¬ weilzeit des Stahls im Tundish etwas zu verlängern und insbe¬ sondere eine Kontaktierung der Schlackeschicht zu erreichen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verteilerinnengeometrie zu schaffen, die bei einer gleichbleibenden oder verbesserten Partikelabscheidung effektiver und wirtschaftlicher ist.
Die Aufgabe wird mit einem Verteiler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet .
Derzeit wird die Verteilergeometrie derartig ausgeformt, dass im Einlassbereich des Verteilers, d. h. im Bereich des Schattenrohres, in dem der flüssige Stahl in die Verteilerrinne ge¬ langt, die Geometrie des Verteilerbodens als seitlich (Seiten¬ wandungen, Stirnwandung) und am Boden geschlossener Topf ausgebildet ist. Dieser Topf hat insbesondere die Maße von 1 m Breite, 1 m Tiefe und 20 cm Höhe. Dieser Topf ist nach oben hin offen und wird auch von oben über das Schattenrohr aus der Pfanne mit Flüssigstahl befüllt. Ist dieser Topf aufgefüllt, wird die Wandung oder der Einbau oder die Rampe bzw. der Wall, der den Topf zum übrigen Verteiler abgrenzt, überströmt und der gesamte Verteiler aufgefüllt.
Diese topf- bzw. wannenähnlich ausgeformte Bodengeometrie im Bereich des Einlaufs, welche auch nachfolgend weiter kurz als Topf bezeichnet wird, hat primär die Aufgabe, die über Pfanne und Schattenrohr induzierte Flüssigstahlströmung im Verteilereinlassbereich in Richtung Badspiegeloberfläche des Verteilers umzulenken .
Die Vorteile der bekannten Geometrie sind, dass eine Steige¬ rung der Verweilzeit von Partikeln und somit der Partikelab¬ scheidewahrscheinlichkeit in der Flüssigstahlströmung im Verteiler erzielt wird. Zudem werden Kurzschlussströmungen in Richtung Verteileraus- lass, d. h. über das Gießrohr in die Kokille, vermieden.
Erfindungsgemäß wurde jedoch herausgefunden, dass beim Leeren des Verteilers eine erhebliche Reststahlmenge in diesem Topf verbleibt, die nach dem Abkühlen des Verteilers als Schrott deklariert wird. Dies ist unwirtschaftlich. Dementsprechend soll die Erfindung die Reststahlmenge im Verteiler reduzieren, die Ausbringung erhöhen und das Partikelabscheideverhalten des Verteilers zumindest im bestehenden Umfang erhalten. Zudem sollen Kurzschlussströmungen vermieden werden, bei denen der Flüssigstahl aus der Pfanne über das Schattenrohr direkt, d. h. auf kürzestem Weg, in Bodennähe des Verteilers in Rich¬ tung Verteilerauslass strömt und über das Gießrohr in die Ko¬ kille gelangt. Partikel in dieser Kurzschlussströmung können im Verteiler nicht an der Badspiegeloberfläche des Verteilers abgeschieden werden und gelangen auf diesem Weg mit der Stahlschmelze direkt in die Kokille, was unbedingt vermieden werden muss .
Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass es unter bestimmten Bedingungen möglich ist, die Topfgeometrie im Bodenbereich des Verteilereinlasses gezielt mit Öffnungen derart zu versehen, dass der Damm, der den Topf zum übrigen Verteilerhohlraum abgrenzt, partiell durchbrochen ist.
Diese in Richtung Verteilerauslass vorhandenen Öffnungen und insbesondere nach oben offenen Kanäle sind ausgehend von den beiden seitlichen Längsberandungen (Längswänden) des Verteilers in Richtung der Längsachse des Verteilers ausgebildet und reichen insbesondere bis zum Boden des Topfes. Bevorzugt sind diese Ausnehmungen symmetrisch zur Längsachse des Verteilers ausgeführt.
Hierdurch werden seitliche Kanäle bzw. zumindest ein seitli¬ cher Kanal ausgebildet. Bezogen auf den gesamten Querschnitt des Verteilerbodens im Bereich des Walls oder des Einbaus ha¬ ben die seitlichen Kanäle oder der seitliche Kanal eine insge¬ samt durchströmte Querschnittsfläche, die zwischen 10 % und 30 %, bevorzugt zwischen 15 % und 25 %, der Querschnittsfläche des Topfes liegt.
Bezogen auf die gesamte Verteilerbodenoberfläche beträgt die Fläche des Walls oder des Einbaus bevorzugt weniger als 50 % der Gesamtfläche, besonders bevorzugt weniger als 40 %.
Der Kanal oder die Kanäle können von der jeweiligen Seitenwandung gering, d. h. von 0,01 % bis 25 % der Breite des Vertei¬ lerinnenraums, beabstandet sein.
Durch die seitliche Anordnung der Kanäle wird eine Kurz¬ schlussströmung vermieden und die Partikelabscheidung im Verteiler bleibt zumindest im gleichen Ausmaß wie bei der Geomet¬ rie ohne seitliche Kanäle überraschenderweise erhalten. In Versuchen konnte sogar herausgefunden werden, dass die zusätzlichen seitlichen Kanäle zur Entleerung des Topfes im Einlassbereich bezüglich des Partikelabscheide- und Kurzschlussverhaltens tendenziell sogar eine Verbesserung bringen.
Hierbei ist insbesondere auch von Vorteil, dass bei einem nor¬ mal ausgelasteten Stahlwerk eine signifikante Reststahlmenge, die sonst verschrottet würde, verwertet wird. Dadurch wird ei¬ ne deutliche Erhöhung der Anzahl der verwertbaren Schmelzen ermöglicht . Davon abgesehen werden das Ausbrechen des Verteilers und die Erneuerung des feuerfesten Verschleißfutters deutlich erleichtert .
Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläu¬ tert. Es zeigen dabei:
Figur 1: stark schematisiert einen Verteiler nach dem Stand der Technik in einer Ansicht von oben;
Figur 2: den Verteiler nach Fig. 1 in einer Querschnittsansicht ;
Figur 3: einen erfindungsgemäßen Verteiler in einer stark schematisierten Ansicht von oben;
Figur 4: den Verteiler nach Fig. 3 in einer seitlichen geschnittenen Ansicht;
Figur 5: die Ergebnisse numerischer CFD-Berechnungen (RTD- Curves ) ;
Figur 6: den erfindungsgemäßen Verteiler in einer stark schematisierten isometrischen teildurchsichtigen Ansicht;
Figur 7: den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kanal im Boden des Verteilers;
Figur 8: das Strömungsprofil beim Einlass von Stahl in den
Verteiler nach dem Stand der Technik;
Figur 9 : das Strömungsprofil beim Einleiten von Stahl in den erfindungsgemäßen Verteiler. Ein erfindungsgemäßer Verteiler 1 ist ein langgestreckt trogähnliches Behältnis mit zwei gegenüberliegenden Stirnwan¬ dungen 2, 3 und zwei die Stirnwandungen verbindenden Seitenwandungen 4, 5 (Fig. 1 und Fig. 2) .
Zudem besitzt der Verteiler 1 einen Boden 6, wobei entlang einer Längsachse 9 des Verteilers 1 ein Einlaufbereich 7 und ein Auslaufbereich 8 vorgesehen sind. Der Einlaufbereich 7 ist dabei benachbart zu einer einlaufseifigen Stirnwandung 2 angeordnet, während der Auslaufbereich 8 benachbart zu einer aus- laufseitigen Stirnwandung 3 ausgebildet ist, so dass grund¬ sätzlich einlaufender Stahl, der Längserstreckung des Verteilers 1 folgend das Gefäß durchströmt.
Der Boden 6 des Verteilers 1 kann sich von einem Einlaufbe¬ reich 7 zu einem Auslaufbereich 8 schräg verlaufend vertiefen, wobei schräg verlaufend hierbei meint, dass die Tiefe gegen¬ über einem Badspiegel 10 tiefer wird.
Am Boden 6 des Verteilers 1 ist zum Innenraum 11 des Vertei¬ lers 1 hin eine Schwelle 12 bzw. Rampe 12 derart vorgesehen, dass sie einen vertieften Topf 13 im Einlaufbereich 7 des Verteilers 1 ausbildet. Dieser Topf 13 ist insbesondere vertieft rechteckig, wannenartig ausgebildet. Die Schwelle 12 bzw. Ram¬ pe 12 bildet eine zum Innenraum 11 gerichtete, geschlossene Berandung des Topfes 13 in Richtung auf den Verteilerauslauf 8 und kann insbesondere eine leichte Neigung, ähnlich einer Schanze, aufweisen.
Der Verteilerboden 6 kann sich dabei von einer Oberkante 12a der Schwelle 12 mit einer langgezogenen Neigung 14 in Richtung zum Verteilerauslauf 8 absenken. Vorzugsweise ist der Boden 6 im Bereich des Einlaufsbereichs 7 und des Auslaufsbereichs 8 bezogen auf einen Badspiegel 10 eben. Mit dem Badspiegel 10 ist hier der maximale Badspiegel 10 im Betrieb des Verteilers 1 gemeint. Beim Entleeren des Verteilers 1 sinkt der Badspie¬ gel vom maximalen Badspiegel 10 im Betrieb ab.
Erfindungsgemäß (Fig. 3 und Fig. 4) ist zumindest entlang ei¬ ner Seitenwandung 4, 5 die Berandung des Topfes 13 bzw. die Schwelle 12 oder Rampe 12 in Richtung zum Verteilerauslauf 8 mit einer kanalähnlichen Durchbrechung 15 ausgebildet, welche sich von der Oberkante 12a der Schwelle 12 bzw. Rampe 12, vorzugsweise bis zu einem Niveau des Bodens 6 im Bereich des Ein¬ laufbereichs 7 reichen.
Hierdurch ist sichergestellt, dass Reststahl aus dem Topf 13 ablaufen und in den Auslaufbereich 8 gelangen kann.
Hierzu kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Kanäle 15 mit ihrem Kanalboden 16 eine geringe Neigung nach unten zum Verteilerauslaufbereich 8 haben.
Die Kanäle 15 werden somit einerseits von ihrem Kanalboden 16, andererseits von einer Seitenwandung 4, 5 und einer Kanalwandung 17 der Schwelle 12 bzw. Rampe 12 begrenzt sein.
Hierbei können die Kanäle 15 auch etwas von den Seitenwandungen 4, 5 beabstandet sein, so dass die Schwelle 12 nicht rand- seitig sondern ein geringes Stück zur Längsachse 9 verschoben durchbrochen ist.
Der Kanal 15 oder die Kanäle 15 haben bei einer üblichen Verteilergeometrie beispielsweise eine Breite von 70 mm bis 80 mm, eine Höhe, die der Höhe der Schwelle 12 entspricht, wo¬ bei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die die Kanäle 15 begrenzenden Wandungen 4, 5 bzw. 17 sich vom Kanal- boden 16 wegdivergierend verbreitern, beispielsweise mit einem Winkel von 10° bis 20° (Fig. 6 und Fig. 7) .
Bei Strömungssimulationen (Fig. 8 und Fig. 9) hat sich herausgestellt, dass im Vergleich zum Stand der Technik (Fig. 8) durch die seitlichen Kanäle (Fig. 9) beim kontinuierlichen Befüllen des Verteilers in beiden Fällen eine ausgeprägte Rück- strömung entlang des schrägen Bodens bzw. der Schwelle 12 bzw. Rampe 12 ergibt und der oder die eingebrachten Kanäle 15 diese Rückströmung nicht behindern und auch die Verweildauer der Partikel und die Partikelströmung im Verteiler nicht negativ beeinträchtigt .
Vielmehr konnte nachgewiesen werden, dass die Verweildauer trotz oder wegen der seitlichen Kanäle überraschenderweise noch verbessert wird (Fig. 5) .
Die Schwelle 12 bzw. Rampe 12 kann senkrecht zur Längsachse 9 des Verteilers 1 angeordnet sein, sie kann auch rundlich oder gebogen verlaufen.
Die Schwelle 12 besitzt eine Höhe, die geringer ist als der maximale Badspiegel 10 im Betrieb des Verteilers 1, um die Partikelströmung nicht negativ zu beeinflussen.
Bevorzugt weist die Schwelle 12 eine Höhe im Verhältnis von kleiner 1:5, besonders bevorzugt kleiner 1:10 im Vergleich zum Badspiegel 10 auf.
Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass durch den oder die eingebrachten Kanäle 15 überraschenderweise das Partikelab¬ scheideverhalten nicht verschlechtert sondern eher verbessert wird, wobei zudem eine Restentleerung des Topfes ermöglicht wird, welches ein deutlich wirtschaftlicheres Arbeiten ermög¬ licht .
Bezugszeichenliste :
1 Verteiler
2 Stirnwandung
3 Stirnwandung
4 Seitenwandung
5 Seitenwandung
6 Boden
7 Einlauf ereich
8 Auslaufbereich
9 Längsachse
10 Badspiegel
11 Innenraum
12 Schwelle/Rampe
12a Oberkante der Schwelle/Rampe 12
13 Topf/Wanne
14 Neigung
15 Durchbrechung/Kanal
16 Kanalboden
17 Kanalwandung

Claims

Patentansprüche
1. Verteiler, insbesondere Verteiler im Stahlstrangguss zur Anordnung zwischen einer Stahlgießpfanne und einer Stranggusskokille mit einem Einlauf ereich (7) und einem Auslaufbereich (8), wobei im Einlaufbereich (7) flüssiger Stahl zuführbar ist und im Auslaufbereich (8) der flüssige Stahl aus dem Verteiler (1) abführbar ist, wobei im Bereich des Einlaufbereichs (7) im Verteiler (1) eine Schwelle (12) o- der Rampe (12) ausgebildet ist, die einen Bereich des Ver¬ teilerbodens (6) als Topf (13) oder Wanne (13) ausbildet, wobei die Schwelle (12) oder Rampe (12) seitlich je einen Kanal (15) besitzt, welcher die Höhe der Schwelle (12) oder Rampe (12) lokal verringert oder die Schwelle (12) durch¬ bricht, wobei die Schwelle (12) eine Höhe besitzt, die ge¬ ringer als die Höhe vom Verteilerboden (6) zum maximalen Badspiegel (10) des Verteilers (1) im Betrieb ist.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der je eine Kanal (15) die Höhe der Schwelle (12) oder der Ram¬ pe (12) vollständig auf das Niveau des Bodens (6) im Ein¬ laufbereich (7) herabsetzt.
3. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (15) eine Neigung besitzt, die dem Verlauf des Bodens (6) ohne Schwelle (12) entspricht.
4. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle (12) eine Höhe im Ver¬ hältnis zum Badspiegel (10) von kleiner als 1:5, besonders bevorzugt kleiner 1:10 besitzt.
5. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalboden (16) des Kanals (15) eine Neigung von 2° bis 6° vom Einlaufbereich (7) zum Auslaufbereich (8) besitzt.
6. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlaufbereich (7) des Verteilers (1) flüssiger Stahl über ein Schattenrohr zuführbar ist, wobei der flüssige Stahl aus dem Verteiler (1) mittels ei¬ nes Verschlussstopfens und einer AuslaufÖffnung abführbar ist .
7. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (15) eine Breite besitzen, die insgesamt 30 %, bevorzugt 20 %, der Breite des Vertei¬ lerinnenraums (11) nicht überschreitet.
8. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (15) oder die Kanäle (15) von je einer Seitenwandung (4, 5) und einer von der Schwelle (12) bzw. Rampe (12) ausgebildeten Kanalseitenwandung (17) sowie dem Kanalboden (16) begrenzt werden.
9. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (15) oder die Kanäle (15) von der jeweiligen Seitenwandung (4, 5) gering, d. h. von 0,01 % bis 25 % der Breite des Verteilerinnenraums, beabstandet ist bzw. sind.
10. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kanäle (15) begrenzenden Wan¬ dungen (4, 5, 17) den Kanal (15) je von seinem Kanalboden (16) her verbreitern, insbesondere mit einem Winkel von 2,5° bis 25°, bevorzugt 10° bis 20°. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Schwelle (12) bzw. Ram¬ pe (12) weniger als 50 % der Gesamtfläche des Verteilerbo¬ dens (6), vorzugsweise weniger als 40 % der Gesamtfläche des Verteilerbodens (6) beträgt.
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