NL8302352A

NL8302352A - Werkwijze voor het gieten van aluminiumhoudend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal.

Info

Publication number: NL8302352A
Application number: NL8302352A
Authority: NL
Original assignee: Centro Speriment Metallurg
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1983-07-01
Publication date: 1984-02-01
Also published as: GB2123729A; GB8318057D0; ES523840A0; DE3322636A1; ES8406035A1; FR2529540A1; ATA244083A; JPH0335018B2; US4549677A; DE8318245U1; SE8303825D0; GB2123729B; FR2529540B1; IT8248757A0; SE8303825L; SE456803B; IT1186695B; DE3322636C2; LU84865A1; BE897091A

Description

833061/VdKl/dw f, Γ

Korte aanduiding: Werkwijze voor het gieten van aluminiumhoudend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal.

Door Aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Emilio Marino en Aldo Ramacciotti

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het gieten van aluminium-houdend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de toepassing van gietmondstukken op basis van calciumoxyde, in het bijzonder bij het 5 continu gieten van dergelijk staal.

Tot nu toe bestonden problemen bij het gieten van aluminiumhoudend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal die steeds ernstiger werden bij het continu gieten, daar aluminiumoxyde in het mondstuk werd afgezet, en dit binnen enkele minuten volledig afsloot.

10 Om de ernst van deze situatie volledig te onderkennen is het noodzakelijk een korte uiteenzetting te geven van de situatie met betrekking tot het continu gieten en de inrichting, waar het probleem in het bijzonder optreedt.

Vloeibaar staal wordt uitgegoten in een gietpan waarin het 15 wordt onderworpen aan verschillende behandelingen, waaronder desoxyderen. Daarna wordt de gietpan vervoerd naar de inrichting voor het continu gieten, die bestaat uit een of meer gietmachines. Het staal wordt uit de gietpan via een mondstuk uitgegoten in een vat, genaamd schotelvat, dat dient om het staal te verdelen naar de verschillende gietmachines, 20 via een aantal openingen in de bodem daarvan. In deze openingen zijn uit hoge weerstand bezittende vuurvaste materialen vervaardigde mondstukken aangebracht. Eén van de functies van de mondstukken is het waarborgen van een regelmatige stroming van vloeibaar staal naar de gietmachines die een bepaalde gietsnelheid bezitten. Het is derhalve duidelijk dat 25 de doorsnede van de uitstroomopening van de mondstukken tijdens de gehele gietduur zo konstant mogelijk moet blijven. Het is eveneens duidelijk dat het nadelig is wanneer het mondstuk verstopt raakt, daar het staal achter zal blijven in het schotelvat en de gietpan en ofwel moet worden uitgegoten met behulp van andere middelen of vast wordt en moet 30 worden uitgekrabd.

8302352 -2- ► * a

De tot nu toe toegepaste werkwijzen om dit probleem te vermijden maken gebruik van mondstukken met een geschikte vorm, waar argon doorheen geleid wordt, of men voegt kalk tceaan het vloeibare staal om verstopping te voorkomen, of andere stappen worden ondernomen om het gie-5 ten te voltooien, uitsluitend door de verstopping op te heffen met mechanische middelen of door het inspuiten van zuurstof.

Deze maatregelen zijn echter niet volledig bevredigend, daar de oogmerken niet altijd volledig worden bereikt. Zoals reeds is vermeld, zijn de problemen in het bijzonder aanwezig bij het continu 10 gieten, zodat in het hierna-volgende wordt verwezen naar deze techniek, doch het is duidelijk dat de onderhavige uitvinding eveneens betrekking heeft op andere giettechnieken.

De onderhavige uitvinding beoogt deze moeilijkheden op een eenvoudige, voordelige wijze te overwinnen, door een mondstuk toe 15 te passen dat is vervaardigd uit een bekend materiaal dat voor dit doel nooit is toegepast.

Calciumoxyde is een uitstekend vuurvast materiaal, doch bezit het nadeel dat het bijzonder gevoelig is voor vocht, waarmee het . calciumhydroxyde vormt.

20 Deze omzetting doet afbreuk aan de fysische geschiktheid van het vuurvaste produkt. Om deze reden wordt calciumoxyde vaak behandeld met andere metaaloxyden van het type Rx0 (zoals Fe20^, A^Oj, Ti02 enz.) en/of met zouten (CaCL,, NaCl), die de hydratatie remmen. Het kalkhoudende materiaal of de gehydrateerde kalk wordt met deze toevoegsels 25 gemengd, tot korrels gevormd en daarna gecalcineerd bij een temperatuur van 800 tot 1600°C, de aldus verkregen slak wordt daarna verder behandeld met andere oxyden van het hierboven genoemde type en met verschillende soorten bindmiddelen, in het bijzonder pek, paraffinewassen, harsen, enz.

met dit mengsel wordt het gewenste produkt vervaardigd door vormen bij 2 30 drukken van ongeveer 500 tot 1500 kg/cm , gevolgd door bakken bij hoge temperatuur. Na afkoelen wordt het voorwerp onder vacuum geïmpregneerd met gesmolten pek en daarna verkoold in een reducerende atmosfeer.

Aldus vervaarigde produkten bezitten een goede weerstand tegen verhitten en tegerhydratatie.

35 Bij de bereiding van staal in de industrie worden dergelijke calciumoxydematerialen toegepast bij de vervaardiging van bekledingen voor daken en vloeren van elektrische ovens en voor gietpannen, doch voorzover 8302352 < ,- -5 -3- bekend zijn zij nooit toegepast voor de vervaardiging van mondstukken.

De redenen hiervoor kunnen zijn: - het voorkomen van andere, sterkere vuurvaste materialen die geen hydratieproblemen geven zoals hoog-aluminiumoxyde materialen, of 5 die op basis van zirkoonsilicaten of mullieten, of aluminiumsilicaten en dergelijke, - de betrekkelijke nieuwheid van het probleem van het kontinu gieten van aluminium-houdend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal, - het feit dat aluminium met calcium aluminaten vormt die ofwel een 10 hoog smeltpunt bezitten, wanneer het aluminiumgehalte hoog is, en derhalve nog steeds verstopping veroorzaken, ofwel een laag smeltpunt bezitten, wanneer het aluminiumgehalte laag is, en derhalve tot erosie van het mondstuk kunnen leiden.

Verrassenderwijze geeft het gebruik van mondstukken op basis 15 van calciumoxyde bij het kontinu gieten van aluminium-houdend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal, uitstekende resultaten, waardoor giet-runs zonder moeilijkheden kunnen worden verkregen van tenminste 4 tot 8 maal die welke mogelijk zijn met mondstukken vervaardigd uit andere materialen. Proeven in proeffabrieken tonen aan dat terwijl 20 bekende mondstukken na 5 tot 10 minuten zijn verstopt, gietruns van 40 tot 45 minuten kunnen worden uitgevoerd zonder enige verstopping met mondstukken op basis van calciumoxyde. Bovendien wordt opgemerkt dat de duur van de gietrun uitsluitend was beperkt tot 40 tot 45 minuten door de capaciteit van de smeltoven in de proeffabriek.

25 Uit deze gegevens mag worden verondersteld dat onder werkom standigheden: eveneens dergelijke tijden worden verkregen en zelfs worden verbeterd.

Ten aanzien van de fysische sterkte van de calciumoxydemond-stukken volgens de uitvinding, zijn geen nadelen door hydratatie waargpno-30 men . Vanzelfsprekend moeten de mondstukken, daar het materiaal gemakkelijk wordt gehydrateerd, tijdens vervoer en opslag door afsluiting in luchtdichte houders worden beschermd. Door de hierna te beschrijven beschermende behandelingen worden echter tijdens het gebruik geen moeilijkheden waargenomen.

35 De andere moeilijke oorzaak van het fysische nadeel, namelijk de erosie van het mondstuk door de vorming van laag smeltende verbindingen met ^aluminium, heeft de gietbewerkingen niet nadelig beïnvloed; 3302352

* V

-4- tl ‘ in feite is geen vergroting waargenomen in de doorsnede van de uitstroom-opening van de bij de proeven toegepaste mondstukken.

Ter toelichting worden hierna enkele aanwijzingen gegeven ten aanzien van de uitvoeringsomstandigheden voor de vervaardiging 5 van mondstukken volgens de uitvinding.

Calciumoxyde wordt in een hoeveelheid tussen 90 en 99% van het totale gewicht van de vaste stoffen gemengd met tenminste een verbinding gekozen uit de metaaloxyden Fe20j, AlgOj en T1O2 en de chloriden CaC^» NaCl en LiCl, in hoeveelheden tussen 1 en 10%. Het mengsel wordt 10 met een voldoende hoeveelheid water behandeld om de vorming van

tabletten mogelijk te maken die eerst worden gedroogd bij 100-150°C

O

en daarna worden gebakken bij 800-1600 C.

De toevoegsels, oxyden en/of chloriden, en de hoge baktempera-tuur dienen om de groei van CaO korrels te bevorderen, waardoor de 15 struktuur van het produkt dichter . wordt zodat het resistenter wordt voor hydratatie. De aldus verkregen tabletten worden gemalen en gezeefd. Het gezeefde materiaal wordt opnieuw behandeld door mengen met 3 tot 20 gew. % van tenminste een verbinding gekozen uit de metaaloxyden Fe20-j» Α^Ο^, T^, C^O^ en Mo0^ en de chloriden CaC^, NaCl 20 en LiCl, en met organische bindmiddelen en dragers zoals olie, paraffine aardolie, lagere alcoholen en harsen in hoeveelheden tussen 1 en 5%.

2

Het mengsel wordt samengedrukt in vormen bij een druk van 500-1500 kg/cm en gebakken bij 150Q-1800°C. De aldus verkregen voorwerpen worden vacuum-geïmpregneerd met gesmolten pek en verkoold bij ongeveer 700°C in een 25 reducerende atmosfeer. De produkten zijn bijzonder resistent tegen hydratatie en uitermate geschikt voor gebruik als mondstukken voor het kontinu gieten van aluminium-houdend, voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal, zoals hierboven is aangegeven. Zelfs het doorleiden van hoge temperatuur'staal met hoge stroomsnelheden door de mondstukken veroorzaakt 30 geen slijtageproblemen van betekenis.

8302352

Claims

1. Werkwijze voor het gieten van voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal, in het bijzonder aluminium-houdend voor het gieten geheel gedesoxydeerd staal, met behulp van mondstukken , m e t het kenmerk, dat de mondstukken van de gietpan en het schotelvat zijn 5 vervaardigd uit een gesinterd mengsel op basis van calciumoxyde.

2. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de mondstukken zijn vervaardigd uit tabletten verkregen door 90-99¾ CaCOH^ te mengen met tenminste een verbinding gekozen uit de metaaloxyden F^O^, en en 0^^0Γ;*·^βη CaCl2, NaCl en LiCl in hoeveelheden 10 tussen 1 en 10¾, waarna tabletten worden gevormd uit het mengsel, die worden gedroogd bij 100-150°C en gebakken bij 8Q0-1600°C, gemalen en gezeefd waarna het gezeefde materiaal wordt vermengd met tenminste een verbinding gekozen uit de metaaloxyden Fe20^, A^O^, T1Q2, Zr02» C^O^ en MoO^ en de chloriden CaC^, NaCl en LiCl in hoeveelheden tussen 3 en 20 gew. 15. alsmede met organische bindmiddelen en dragers zoals olie, paraffine aardolie, lagere alcoholen en harsen in hoeveelheden tussen 1 en 5%; welk 2 mengsel wordt samengeperst in vormen bij 500-1500 kg/cm en gebakken bij 1500-1800°C, waarna de aldus verkregen voorwerpen onder vacuum worden geïmpregneerd met gesmolten pek en verkoold bij ongeveer 700°C in een 20 reducerende atmosfeer. 8302352