NL1001976C2 - Werkwijze en inrichting voor het continu gieten van staal. - Google Patents

Description

- 1 Γ · ............. ' ’ " ...... ......

WERKWIJZE ΕΝ INRICHTING VOOR HET CONTINU GIETEN VAN STAAL

| | De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het i continu gieten van staal omvattende een vacuümverdeelbak, een gietvorm en een op de vacuümverdeelbak aangesloten dompelpijp die in | de gietvorm reikt welke vacuümverdeelbak is voorzien van een 5 inlaatorgaan voor het toelaten vanuit een voorraadvat van vloeibaar staal tot de vacuümverdeelbak en van drukreduceermiddelen voor het verlagen van de gasdruk in het deel van de vacuümverdeelbak boven het toegelaten vloeibare staal.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Japanse 10 octrooiaanvrage JP-56-133605, prioriteitsdatum 26-8-1981.

Gebruik van een vacuümverdeelbak, als alternatief voor een open, atmosferische verdeelbak, levert het voordeel op dat de hoeveelheid insluitsels in de vorm van gasbellen of afkomstig van gietpoeder of slak, in een ermee vervaardigde stalen plak verlaagd kan worden. De 15 verlaging is bereikbaar omdat met een vacuümverdeelbak de snelheid waarmee het vloeibare staal de gietvorm binnenstroomt verlaagd kan worden. Het gevolg is minder heftige bewegingen van het vloeibare staal in de gietvorm en minder meeslepen van genoemde insluitsels hetgeen een gunstig effect heeft op de kwaliteit van de gegoten 20 plak, in het bijzonder op kwaliteitsaspecten zoals oppervlaktekwaliteit en de genoemde afwezigheid van insluitsels.

Gebleken is nu dat de kwaliteit van de gegoten plak verder verbeterd kan worden en dat verdere voordelen te behalen zijn met een inrichting welke er volgens de uitvinding door gekenmerkt is dat 25 de dompelpijp een vorm heeft waarbij het stromingspatroon van het staal in de gietvorm in hoofdzaak stabiel en symmetrisch is.

Het gebruik van een vacuümverdeelbak is tot nu toe gericht op een lagere instroomsnelheid van het vloeibare staal in de gietvorm, waarbij de bekende vorm van de dompelpijp, die een essentiële 30 invloed heeft op het stromingspatroon in de gietvorm gehandhaafd is gebleven. De achtergrond van het handhaven van de bekende vorm is 1001976 - 2 - gelegen in de onbekende en onvoorspelbare gevolgen van andere vormen van de dompelpijp op het stromingspatroon van het vloeibare staal in de gietvorm en daarmee op de kwaliteit van de gegoten plak. Bij de deskundige bestaat daardoor een vooroordeel om aan de dompelpijp 5 wijzigingen aan te brengen ondanks het feit dat aan de bekende dompelpijp bezwaren kleven. Veel voorstellen voor verbetering van de dompelpijp zijn gedaan zoals in de octrooipublicaties EP-0352346, prioriteitsdatum 27-7-1988 en EP-0648561, prioriteitsdatum 22-2-1994 maar deze hebben niet op grote schaal toepassing gevonden. De 10 huidige uitvinder heeft met het bestaande vooroordeel gebroken en is afgestapt van de bekende dompelpijp in combinatie met een vacuümverdeelbak.

Gebleken is dat aan de bekende combinatie van dompelpijp en vacuümverdeelbak een aantal bezwaren kleeft.

15 Het vloeibare staal dat vanuit de vacuümverdeelbak door de dompelpijp de gietvorm binnenstroomt veroorzaakt daarin wervels waarbij vloeibaar staal langs de korte zijwanden van de gietvorm omhoog wordt gestuwd. De meniscus van het vloeibare staal is daardoor aan de zijwanden van de gietvorm hoger dan in het midden. 20 Op de meniscus ligt een, deels gesmolten, gietpoeder. Het gietpoeder heeft als functies het afschermen van het vloeibare staal van zuurstof uit de omgeving, het belemmeren van warmteafgifte door de meniscus aan de omgeving en, in vloeibare toestand, het verzorgen van smering tussen het vloeibare staal en de gekoelde wanden van de 25 gietvorm. Door de opstuwing is het gietpoeder niet langer homogeen verdeeld over de meniscus maar stroomt het naar het laagste punt, i.e. rond het middendeel van de gietvorm. Het effect van het gietpoeder op de warmteoverdracht vanuit de plak naar enerzijds de omgeving, anderzijds naar de gekoelde wanden van de gietvorm is 30 bijgevolg niet op alle plaatsen rond de omtrek van de gietvorm gelijk.

Dit ongelijke effect uit zich ondermeer in een niet-homogene temperatuurverdeling rond de omtrek van de gegoten plak bij het uittreden daarvan uit de gietvorm. De niet-homogene 35 temperatuurverdeling geeft op zijn beurt weer aanleiding tot verhoogde oxidegroei op plaatsen met hogere dan gewenste temperaturen en tot verhoogde vervormingsweerstand van die delen van de plak met een lagere dan gewenste temperatuur. De plak vertoont dan oppervlaktefouten en vormafwijkingen die beide tijdens de 40 verdere verwerking van de plak, in het bijzonder bij continue of 1001976 - 3 - semi-continue processen waarbij de stalen plak vanuit de gietwarmte wordt uitgewalst, niet meer te herstellen zijn.

Het hierboven beschreven effect van wervels in de gietvorm wordt bij de bekende combinatie van gietpijp en vacuümverdeelbak nog 5 versterkt door het fenomeen dat optredende wervels niet symmetrisch zijn. Gebleken is dat bij de gebruikelijke dompelpijpen die symmetrisch van vorm zijn, een symmetrisch stromingspatroon in de gietvorm meta-stabiel is en in de praktijk niet voorkomt. Op onvoorspelbare momenten, bijvoorbeeld ingeleid door een aangroeüng 10 in de dompelpijp, kunnen de wervels in de gietvorm asymmetrisch worden waarbij een wervel in de ene helft van de gietvorm intensiever is dan een wervel in de andere helft en de ene wervel een grotere verstoring in de meniscus geeft dan de andere. De eerder genoemde negatieve effecten van de wervels treden bij de grotere 15 verstoring in nog sterkere mate op waardoor in het bijzonder de vorm van de plak verder verslechtert. Gebleken is dat zelfs een dompelpijp met twee symmetrisch aangebrachte uitstroomopeningen nog een meta-stabiel stromingspatroon oplevert. Omdat de asymmetrie onvoorspelbaar is en zonder aanwijsbare reden kan omslaan zijn de 20 gevolgen ervan in de praktijk niet te compenseren.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat de vacuümverdeelbak de mogelijkheid biedt om af te stappen van de bekende dompelpijpen met de daaraan verbonden nadelen, en een dompelpijp te kiezen die meer geschikt is om een gewenst 25 stromingspatroon in de gietvorm aan te leggen en te handhaven. Het gewenste stromingspatroon kan zowel betrekking hebben op de symmetrie, de stabiliteit, de uitstroomsnelheid, de grootte van de verstoring in een gewenste vorm van de meniscus, dan wel geschikte of gewenste combinaties daarvan.

30 De uitvinding is bijzonder geschikt voor toepassing in een installatie voor het gieten van dunne plakken, meer in het bijzonder voor toepassing voor het gieten van dunne plakken die onder gebruikmaking van de gietwarmte verder worden uitgewalst. Dergelijke inrichtingen zijn onder meer beschreven in EP-0306076, EP-0329220, 35 EP-0370575, EP-0504999, EP-0541574, NL-1000693, NL-1000694, NL- 1000695 en NL-1000696 waarvan de inhoud door deze referentie geacht wordt in deze beschrijving te zijn opgenomen.

Bij het gebruik van een atmosferische verdeelbak voor het gieten van dunne plakken, met een dikte kleiner dan 150 mm, meer 40 gebruikelijk met een dikte tussen 40 en 100 mm, is wegens de 1001976 - 4 - betrekkelijk hoge gietsnelheid, zoals thans 6 m/min, de stroomsnelheid van het staal in de bekende gietpijp hoog. Een snelheidsverhouding 1:100 is niet uitzonderlijk hoog. De eerder genoemde effecten van opstuwing en asymmetrie treden daardoor bij 5 het gebruik van een dergelijke verdeelbak voor het gieten van dunne plakken in versterkte mate op. Met de inrichting volgens de uitvinding is het mogelijk optredende wervels beter te beheersen en treedt het effect van asymmetrie en instabiliteit niet meer op. Het is daarom beter mogelijk de vorm van de gegoten plak en de daaruit 10 vervaardigde band te beheersen.

Soms kan het om constructietechnische redenen gewenst zijn de gietvorm een gebogen vorm te geven die aansluit op de kromtestraal van de rollenbaan van de continugietmachine. Met de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding is het mogelijk bij een dergelijke 15 machine een aan de kromming van de gietvorm aangepaste gekromde dompelpijp te gebruiken.

De uittreeopening van de dompelpijp, gebruikt in combinatie met een vacuümverdeelbak, is niet meer aan enge grenzen gebonden noch qua vorm, noch qua afmetingen. Zowel de instroomopening als de 20 uitstroomopening kunnen met een betere benadering een voor hun doel geschikte en gewenste vorm hebben. Ook in de keuze van het lichaam van de dompelpijp, dat is het tussen de beide openingen verlopende deel, bestaat qua vorm en afmetingen een grote mate van vrijheid.

Een bijzonder eenvoudige uitvoeringsvorm van de inrichting 25 volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat de dompelpijp in hoofdzaak cylindrisch is. Een cilindrische dompelpijp is eenvoudig te vervaardigen. De afmetingen van de dompelpijp kunnen zo gekozen worden dat in de dompelpijp geen wervelingen optreden. De uitstroomopening, evenals het lichaam, kan gelijkvormig, verkleind, 30 gekozen worden aan de vorm van de gebruikte vorm zodat de contour van de uitstroomopening, en eventueel het lichaam, de contour van de gietvorm volgt.

Zoals beschreven veroorzaakt de stromingsimpuls van het vloeibare staal uit de gebruikelijke dompelpijpen een golving in de 35 meniscus. Om de grootte van de golving te beperken is een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de doorsnede van de uitstroomopening van de dompelpijp ter plaatse van het uitstromen van het vloeibare staal daaruit groter is dan 5 % van de doorsnede van de gietvorm.

40 Bij het gieten van dunne plakken, dunner dan 150 mm, is de 1001976 - 5 - gebruikelijke gietsnelheid, dat is de snelheid waarmee de plak de gietvorm verlaat, ca. 5 m/min. Volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding is de uitstroomsnelheid van het vloeibare staal uit de dompelpijp dan lager dan 100 m/min. De grotere keuzevrijheid in de 5 afmetingen van de dompelpijp maakt het zelfs mogelijk de uitstroomopening van de dompelpijp groter dan 10 Z van de doorsnede van de gietvorm te kiezen en daarmee de stromingsimpuls verder te verlagen. Het is mogelijk gebleken een praktisch vlakke meniscus te bereiken.

10 Een zeer belangrijk voordeel van de mogelijkheid om de grootte van de uitstroomopening en de instroomopening van de dompelpijp binnen ruime grenzen te kiezen is de mogelijkheid om de gietsnelheid zowel bij dunne plak gieten als bij dikke plak gieten te verhogen en daarmee de productiecapaciteit van continugietmachines. De 15 gietsnelheid wordt tot nu mede bepaald door de toelaatbare stromingsimpuls. Bij een vergroting van de uitstroomopening is het mogelijk bij gelijkblijvende of zelfs nog steeds kleine stromingsimpuls een grotere hoeveelheid staal in de gietvorm te laten stromen. Koeling van de gegoten plak in de gietvorm en daarna, 20 in de rollenbaan, vormt geen principieel probleem.

Bij toenemende doorsnede van de uitstroomopening neemt de stromingsimpuls en daarmee de stroomsnelheid van het staal nabij de meniscus af. De stroomsnelheid kan daarbij zo laag worden dat er onvoldoende warmte door het stromende staal wordt aangevoerd om de 25 meniscus vloeibaar te houden. Bij voorkeur wordt daarom de doorsnede van de uitstroomopening van de dompelpijp ter plaatse van het uitstromen van het vloeibare staal daaruit kleiner dan 30 % van de doorsnede van de gietvorm gekozen. Met deze uitvoeringsvorm van de uitvinding treedt dit effect van bevriezende meniscus niet op.

30 De stroming van het staal kan daarnaast nog beïnvloed worden bij een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding welke erdoor gekenmerkt is dat de gietvorm voorzien is van middelen voor het langs elektromagnetische weg beïnvloeden van de stroming in de gietvorm zoals in de vorm van een elektromagnetische roerder of 35 een elektromagnetische rem. Met de elektromagnetische rem kan de stroomsnelheid van het vloeibare staal plaatselijk beïnvloed worden. Hiermee is het mogelijk bij een grote uitstroomopening van de dompelpijp toch een betrekkelijk hoge stroomsnelheid bij de meniscus te bereiken door een neerwaarts gerichte stroming af te remmen. 40 Anderzijds kan bij een kleine uitstroomopening van de dompelpijp de 1001976 - 6 - snelheid van het vloeibare staal in de gietvorm verlaagd worden om een kleinere verstoring van de meniscus te bereiken. De elektromagnetische rem geeft daardoor een nog grotere vrijheid in de keuze van de afmetingen van de gietpijp.

5 Een ernstig, en niet bevredigend opgelost probleem bij de bekende inrichtingen voor het continu gieten van staal is het verstopt raken van de dompelpijp, in de Engelse taal bekend als "clogging". Staal voor continu gieten is zogenaamd rustig staal waarin zuurstof door voor dat doel toegevoerd aluminium gebonden is 10 tot aluminiumoxide. Een deel van het aluminiumoxide scheidt zich uit en komt in de op het gesmolten staal drijvende slaklaag terecht, een deel blijft achter in het vloeibare staal. Omdat insluitsels in het stalen eindproduct ongewenst zijn wordt het staal tijdens het gieten gespoeld met argon als spoelgas. Het argon wordt in de stand van de 15 techniek ter plaatse van de instroomopening van de dompelpijp in het staal geleid. Het argon neemt bij het opstijgen in de gietvorm uit het vloeibare staal aluminiumoxide op zijn weg mee. Het komt voor dat een aluminiumoxide-deeltje in contact komt met de wand van de dompelpijp en zich daarop vastzet. Door de onderlinge affiniteit van 20 de aluminiumoxide-deeltjes groeit de afzetting aan en veroorzaakt uiteindelijk een verstopping in de dompelpijp. Waar in de dompelpijp de verstopping optreedt is niet te voorspellen en is afhankelijk van het toeval. Met de inrichting volgens de uitvinding is het mogelijk een dompelpijp met een grotere doorsnede te kiezen dan in de stand 25 van de techniek mogelijk is. Een dompelpijp met grotere doorsnede is minder gevoelige voor verstopping. Daarbij komt nog dat de stroomsnelheden in een dompelpijp met grotere doorsnede ook kleiner zijn zodat een aangroeiing ook een kleiner nadelig effect heeft. De uitvinding verschaft een oplossing voor het probleem van 30 verstopping. Deze bereikbare voordelen zijn in het bijzonder van belang bij een inrichting voor het gieten van dunne plakken omdat daarin door de beperkte ruimte in de gietvorm een gietpijp met een, in een richting, kleine afmeting gebruikt moet worden. In een daarop loodrechte richting kan de gietpijp een grote afmeting hebben en 35 daardoor toch ongevoelig zijn voor verstopping.

Een verdere verkleining van het probleem is nog mogelijk met een uitvoeringsvorm van de uitvinding welke erdoor gekenmerkt is dat spoelmiddelen voorzien zijn om spoelgas in het vloeibare staal te leiden voordat het vloeibare staal de vacuümverdeelbak 40 binnenstroomt. Hiermee is het voordeel bereikt het spoelgas, zoals 1001976 - 7 - argon, met meesleping van aluminiumoxide, in de vacuümverdeelbak kan uitschelden waar het staal voldoende lang bij voldoende hoge temperatuur verblijft en een schoon, insluitselvrij of insluitselarm staal verkregen wordt.

5 Een verdere verbetering van het uitdrijvende effect van argon wordt bereikt met een uitvoeringsvorm van de uitvinding welke erdoor is gekenmerkt dat de spoelmiddelen geschikt zijn voor het nabij het inlaatorgaan inleiden van het spoelgas in het vloeibare staal. Bij het doorlopen van het inlaatorgaan ontstaat een drukverlaging 10 waardoor zich extra veel argonbellen kunnen ontwikkelen. De door de argonbellen meegesleepte deeltjes aluminiumoxide komen weer terecht in de slaklaag die drijft op het staalbad in de vacuümverdeelbak. Hiermee wordt een betere uitdrijving van insluitsels of gasbellen bereikt.

15 De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het continu gieten van staal waarbij vloeibaar staal vanuit een vacuümverdeelbak door tussenkomst van een op de vacuümverdeelbak aangesloten dompelpijp in een gietvorm wordt gevoerd en in althans deels gestolde toestand de gietvorm verlaat welke verdeelbak is 20 voorzien van een inlaatorgaan voor het toelaten vanuit een voorraadvat van vloeibaar staal en van drukreduceermiddelen voor het verlagen van de gasdruk in het deel van de vacuümverdeelbak boven het daarin toegelaten vloeibare staal welke erdoor is gekenmerkt dat de dompelpijp zo wordt gekozen dat het stromingspatroon van het 25 staal in de gietvorm stabiel en symmetrisch is.

De bekende werkwijze volgt uit de eerdergenoemde octrooiaanvrage JP-56-133605 uit 1981. Met de werkwijze volgens de uitvinding zijn de hierboven bij de beschrijving van de inrichting bereikte voordelen te bereiken.

30 Een nadere uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat het staal wordt gegoten tot een dunne plak met een dikte kleiner dan 150 mm bij voorkeur met een dikte tussen 40 en 100 mm. Het is bekend om staal te gieten tot dunne plakken, dunner dan 150 mm, bij voorkeur om de navolgende stappen te beperken, 35 dunner dan 100 mm. De met het gieten van dunne plakken bereikbare kwaliteit is tot nu toe laag. In het bijzonder is het staal verouderingsgevoelig, heeft het matige tot slechte vervormingseigenschappen en is het behept met insluitsels. Deze problemen worden ondermeer nog genoemd in de publicatie uit New 40 Steel, mei 1994, bladzijde 22 en verder. De uitvoeringsvorm volgens 1001976 - 8 - de uitvinding breekt met een diepgeworteld vooroordeel dat hoge kwaliteit dungegoten staal niet tegen economische voorwaarden te vervaardigen is. In het navolgende zullen voordelen van de werkwijze nader worden uitgewerkt en toegelicht.

5 De hierboven beschreven techniek voor het spoelen van het vloeibare staal met een spoelgas zoals argon om aluminiumoxide uit te drijven is met de stand van de techniek bij het gieten van dunne plakken niet mogelijk omdat de argonbellen in de gietvorm te weinig ruimte hebben om snel op te stijgen. Er ontstaan dan grote 10 argonbellen die een verstorend effect op de meniscus hebben. Deze problemen kunnen worden voorkomen met een uitvoeringsvorm van de uitvinding welke erdoor gekenmerkt is dat spoelgas in het vloeibare staal wordt geleid voordat het vloeibare staal de vacuümverdeelbak binnenstroomt. Een bijkomend voordeel is dat er geen of weinig 15 argonbellen of andere insluitsels in de gegoten dunne plak achterblijven. Een bijzonder voordeel is te bereiken met een werkwijze welke er volgens de uitvinding door gekenmerkt is dat het spoelgas nabij het inlaatorgaan in het vloeibare staal wordt geleid. Hiermee is het voordeel bereikt van een beter rendement van het 20 argon door een groter aantal bellen en van een betere uitstijging van argon met meeslepen van insluitsels. Deze werkwijze van het inleiden van argon is ook toepasbaar bij het gieten van dikke plakken waarbij het voordeel behaald wordt van een hoger rendement van het argon en van een geringer aantal argonbellen of andere 25 insluitsels in de gegoten plak.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk een dompelpijp te kiezen met een grotere doorsnede dan de bekende dompelpijpen waardoor het hiervoor beschreven effect van verstopping niet meer optreedt, of althans aanzienlijk is teruggebracht. De 30 werkwijze volgens de uitvinding heeft de weg geopend om in een continugietmachine voor het gieten van dunne plakken een schoon, niet-verouderingsgevoelig staal te gieten.

Verouderingsgevoeligheid van staal wordt veroorzaakt door niet gebonden koolstof of stikstof. Een bekende wijze van het binden van 35 deze elementen is het toevoegen van titanium aan het vloeibare staal waardoor titaniumnitriden en, bij voldoende aanbod van titanium, ook titaniumcarbides ontstaan. Titaniumcarbides hebben daarnaast, in het bijzonder in combinatie met vacuümontkoling, een gunstig effect op de vervormbaarheid van een uit de stalen plak vervaardigde stalen 40 band. Titaniumhoudend staal is een technologisch en economisch 1001976 - 9 - hoogwaardige staalsoort met een groot toepassingsgebied.

Een bezwaar van titaniumhoudend staal is dat het bijzonder gevoelig is voor insluitsels en het ontstaan van verstoppingen in de dompelpijp. Dit effect manifesteert zich in versterkte mate bij het 5 gieten van dunne plakken waarbij dompelpijpen met nauwe doorgangen gebruikt worden. Titaniumhoudend staal wordt daarom op praktische schaal niet continu gegoten tot dunne plakken. De uitvinding maakt het mogelijk om in titaniumhoudend staal het aantal insluitsels sterk terug te brengen en het staal te gieten zonder grote kans op 10 verstopping van de dompelpijp. Daardoor heeft de uitvinding de weg geopend om een technologisch en economisch hoogwaardige staalsoort met een hoger rendement en tegen een lagere kostprijs te vervaardigen.

Bijzondere voordelen vooral wat betreft materiaalrendement, 15 eenvoud van inrichting en energieverbruik zijn te bereiken met een werkwijze welke er volgens de uitvinding door gekenmerkt is dat de gegoten dunne plak onder gebruikmaking van de gietwarmte wordt gehomogeniseerd en in het austenitische gebied in dikte wordt gereduceerd. Een verder voordeel is te bereiken met een werkwijze 20 welke er volgens de uitvinding door gekenmerkt is dat de plak al dan niet na reductie in het austenitische gebied onder gebruikmaking van de gietwarmte in het ferritische gebied boven 250 °C wordt gewalst. Deze werkwijze levert een stalen band op met eigenschappen van een koudgewalste band met behoud van de zonet genoemde voordelen.

25 De uitvinding zowel belichaamd in een inrichting als in een werkwijze is bijzonder geschikt om gebruikt te worden in combinatie met een continue of semi-continue inrichting of werkwijze zoals beschreven in EP-0306076, EP-0329220, EP-0370575, EP-0504999, EP-0541574, NL-1000693, NL-1000694, NL-1000695, NL-1000696 waarvan 30 de inhoud door deze referentie geacht wordt in deze beschrijving te zijn opgenomen. Het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat de inrichting en de werkwijze volgens de uitvinding, alhoewel beschreven voor toepassing op staal ook met voordeel kan worden toegepast bij het gieten van andere metalen. De uitvinding is daarom 35 niet tot het gebruik bij het gieten van staal beperkt.

De uitvinding zal in het hiernavolgende worden beschreven aan de hand van de tekening van niet-beperkende uitvoeringsvoorbeelden. In de tekening is fig. 1 een schematische doorsnede van een vacuümverdeelbak en 40 omliggende installatiedelen van een continugietmachine en 1001976 - 10 - fig. 2 een schematisch aanzicht van een continu of semi-continu werkende inrichting voor het vervaardigen van een stalen band met koudbandeigenschappen gebruikmakend van de uitvinding.

In fig. 1 is 1 een vacuümverdeelbak welke aan zijn bovenzijde is 5 voorzien van een deksel 2 dat gasdicht op het vat 3 van de vacuümverdeelbak is bevestigd. Het vat 3 is door middel van een koppelpijp 6 verbonden met een voorraadvat 7. De koppelpijp mondt in het buffervat 7 uit in een kelk 8. In de kelk past een regelstang 9 welke voorzien is van een centrale boring 10 die aan de onderzijde 10 van de regelstang eindigt in een spoelsteen 11. De spoelsteen 11 heeft een vorm die aangepast is aan de kelk 8 en tezamen daarmee een regelorgaan vormt om vloeibaar staal 12 uit het buffervat 7 in een bestuurbare hoeveelheid door te laten naar vat 3. Boven het buffervat 7 hangt een, gedeeltelijk weergegeven gietpan 13 welke aan 15 de onderzijde voorzien is van een door middel van een schuif 14 afsluitbare dompelpijp 15. Door deksel 2 reikt een leiding 16 welke is aangesloten op een vacuümpomp 17. Door deksel 2 reikt tevens een gasleiding 18 welke door tussenkomst van een regelklep 19 is aangesloten op een gasvoorzieningsinrichting 20. In de bodem van vat 20 3 reikt een dompelpijp 21 met een inlaatopening 22, die in verbinding staat met het inwendige van het vat 3, en een uitstroomopening 23. De dompelpijp 21 reikt tot in de gietvorm 24. Om de gietvorm is een elektromagnetische rem 25 geplaatst. Staal uit gietpan 13 stroomt bij geopende schuif 14 door dompelpijp 15 in het 25 buffervat 7. Op het vloeibare staal 12 in het buffervat 7 rust een laag slak 27 om het staal thermisch en chemisch af te schermen van de omgeving. Langs het regelorgaan, gevormd door de kelk 8 en de regelstang 9 stroomt staal in een door de verticale positie van de regelstang 9 bestuurbare hoeveelheid door de koppelpijp 6 naar de 30 vacuümverdeelbak 1. De positie van de regelstang en daarmee de doorgelaten hoeveelheid staal kan bestuurd of geregeld worden op basis van de meting van het niveau van het vloeibare staal in gietvorm 24. Het niveau wordt gemeten met een opnemer 40 die verbonden is met de ingang van meet- en/of regelinrichting 41. De 35 uitgang van de meet- en/of regelinrichting 41 is, op niet nader aangegeven wijze, sturend verbonden met een aandrijforgaan 43 dat de positie van de regelstang kan beïnvloeden. Het voordeel van een dergelijke regeling is dat het niveau van het vloeibare staal goed beheersbaar is en niet of slechts weinig gestoord wordt door gas 40 zoals argon spoelgas dat in de ruimte 29 in de vacuümverdeelbak 1001976 - 11 - vrijkomt boven het staalbad. Langs boring 10 wordt vanuit een niet weergegeven voorraadvat argongas naar de spoelsteen 11 gevoerd. Het argongas doorloopt de spoelsteen en wordt opgenomen en meegevoerd door het vloeibare staal dat de regelstang 9 passeert. In de 5 vacuümverdeelbak 1 stijgt het argongas op uit het vloeibare staal 28 en komt in de ruimte 29 boven het vloeibare staal terecht van waaruit het door de vacuümpomp 17 wordt afgezogen. Vanuit gasvoorzieningsinrichting 20 wordt door het besturen van de regelklep 19 een instelbare hoeveelheid gas tot de ruimte 29 10 toegelaten om daarin een gewenste gasdruk in te stellen en te handhaven. In de vacuümverdeelbak is een muur 30 geplaatst om het door de koppelpijp 6 toestromende vloeibare staal te scheiden van het in de vacuümverdeelbak tot rust gekomen staal 28. De muur 30 levert het voordeel op dat meegenomen argon veel kleine gasbellen 15 vormt. De gasbellen kunnen snel uitstijgen en worden door de, door de muur opgedrongen stroming, langs het oppervlak van het vloeibare staal in de vacuümverdeelbak geleid waar ze, met de meegesleepte verontreinigingen worden opgenomen in de slaklaag.

De gasdruk in ruimte 29 kan gebruikt worden om de hoeveelheid 20 staal te besturen die via instroomopening 22 en de uitstroomopening 23 van dompelpijp 21 naar de gietvorm 24 loopt. Op het vloeibare staal 31 rust een laag gietpoeder 32. Met behulp van een elektromagnetische rem 25 kan het gedrag, in het bijzonder de stroming, van het vloeibare staal beïnvloed worden. Het, deels van 25 een gestolde wand 32 voorziene staal verlaat de gietvorm als plak 33.

In fig. 2 is 41 een gietpan waarin vloeibaar staal vanaf een staalfabriek naar een continugietmachine 42 wordt gebracht. Vloeibaar staal stroomt door de dompelpijp 43 in het voorraadvat 44 30 ook verdeelbak genoemd. Vanuit verdeelbak 44 stroomt het staal door de koppelpijp 45 naar de vacuümverdeelbak 46. Via dompelpijp 47 komt het vloeibare staal in de gietvorm 48. Althans gedeeltelijk gestold staal verlaat de gietvorm 48 aan de onderzijde in de vorm van een dunne plak 50 met een dikte kleiner dan 150 mm, bij voorkeur met een 35 dikte tussen 40 en 100 mm.

In de rollenbaan wordt de dunne plak 50 van een verticale positie omgebogen naar een horizontale positie en desgewenst enigermate in dikte gereduceerd. Na in een oxidebreker 51 van de oxidelaag ontdaan te zijn treedt de dunne band 50 het walstuig 52 40 binnen. De dunne plak wordt hierin in dikte gereduceerd tot een 1001976 - 12 - ulttreedikte van circa 20 mm.

Met behulp van de schaar 53 kan het kop- en staartstuk van de tot een band 55 in dikte gereduceerde dunne plak worden afgeknipt of kan band 55 in stukken van gewenste lengte worden geknipt. Band 55 5 doorloopt vervolgens een homogeniseringsoven voor temperatuurhomogenisatie en eventuele temperatuurverhoging. Voor verdere temperatuurhomogenisatie en om zo dat gewenst is de walssnelheid te kunnen kiezen, wordt de band 55 tijdelijk opgeslagen in een rollenoven 57 die zo is gemaakt dat op de ene haspel 58 kan 10 worden opgewikkeld terwijl van een andere haspel 59 kan worden afgewikkeld. De afgewikkelde band 60 wordt na opnieuw van een oxidehuid ontdaan te zijn in de oxideverwijderaar 61, gewalst in walsinrichting 62. De band 63 heeft bij uittreden uit walsinrichting 62 een dikte van bijvoorbeeld 2,0 mm. De band 63 wordt in 15 koelinrichting 64 vanuit het austenitische gebied waarin het staal tot nu toe is bewerkt, gekoeld naar het ferritische gebied. In walsinrichting wordt de band gewalst tot een einddikte tussen 0,5 en 1,5 mm en vervolgens opgewikkeld tot een gewikkelde rol 66. De in het ferritische gebied gewalste band heeft eigenschappen van een 20 koudgewalste band en is vervaardigd in een continu of semi-continu proces uitgaande van vloeibaar staal. Het gebruik van een vacuümverdeelbak maakt het mogelijk een band te maken met betere eigenschappen, in het bijzonder voor wat betreft laag koolstofgehalte, oppervlaktekwaliteit, vorm en afwezigheid van 25 insluitsels, dan tot nu toe mogelijk was.

1001976

Claims (15)

1. Inrichting voor het continu gieten van staal omvattende een vacuümverdeelbak, een gietvorm en een op de vacuümverdeelbak 5 aangesloten dompelpijp die in de gietvorm reikt welke verdeelbak is voorzien van een inlaatorgaan voor het toelaten vanuit een voorraadvat van vloeibaar staal tot de vacuümverdeelbak en van drukreduceermiddelen voor het verlagen van de gasdruk in het deel van de vacuümverdeelbak boven het toegelaten vloeibare 10 staal, met het kenmerk, dat de dompelpijp een vorm heeft waarbij het stromingspatroon van het staal in de gietvorm in hoofdzaak stabiel en symmetrisch is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 15 dompelpijp in hoofdzaak cylindrisch is.

3. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doorsnede van de uitstroomopening van de dompelpijp ter plaatse van het uitstromen van het vloeibare 20 staal daaruit groter is dan 5 % van de doorsnede van de gietvorm.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doorsnede van de uitstroomopening van de 25 dompelpijp ter plaatse van het uitstromen van het vloeibare staal daaruit groter is dan 10 % van de doorsnede van de gietvorm.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het 30 kenmerk, dat de doorsnede van de uitstroomopening van de dompelpijp ter plaatse van het uitstromen van het vloeibare staal daaruit kleiner dan 30 % van de doorsnede van de gietvorm is.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gietvorm voorzien is van een elektromagnetische rem.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de gietvorm 40 voorzien is van een elektromagnetische roerder. 1001976 - 14 -

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat spoelmiddelen voorzien zijn om spoelgas in het vloeibare staal te leiden voordat het vloeibare staal de vacuümverdeelbak binnenstroomt. 5

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de spoelmiddelen geschikt zijn voor het nabij het inlaatorgaan inleiden van het spoelgas in het vloeibare staal.

10. Werkwijze voor het continu gieten van staal waarbij vloeibaar staal vanuit een vacuümverdeelbak door tussenkomst van een op de vacuümverdeelbak aangesloten dompelpijp in een gietvorm wordt gevoerd en in althans deels gestolde toestand de gietvorm verlaat welke vacuümverdeelbak is voorzien van een inlaatorgaan 15 voor het toelaten vanuit een voorraadvat van vloeibaar staal en van drukreduceermiddelen voor het verlagen van de gasdruk in het deel van de vacuümverdeelbak boven het daarin toegelaten vloeibare staal, met het kenmerk, dat de dompelpijp zo wordt gekozen dat het stromingspatroon van het staal in de gietvorm 20 stabiel en symmetrisch is.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het staal wordt gegoten tot een dunne plak met een dikte kleiner dan 150 mm. 25

12. Werkwijze volgens een der conclusies 10 of 11, met het kenmerk, dat spoelgas in het vloeibare staal wordt geleid voordat het vloeibare staal de vacuümverdeelbak binnenstroomt.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het spoelgas nabij het inlaatorgaan in het vloeibare staal wordt geleid.

14. Werkwijze volgens een der conclusies 10-13, met het kenmerk, dat 35 de gegoten dunne plak onder gebruikmaking van de gietwarmte wordt gehomogeniseerd en in het austenitische gebied in dikte wordt gereduceerd.

15. Werkwijze volgens een der conclusies 10-14, met het kenmerk, dat 40 de plak al dan niet na reductie in het austenitische gebied 1001976 - 15 - onder gebruikmaking van de gietwarmte in het ferritische gebied boven 250 °C wordt gewalst. 1001976