NL8801101A

NL8801101A - Werkwijze voor het continugieten van stalen plakken en dompelpijp te gebruiken daarbij.

Info

Publication number: NL8801101A
Application number: NL8801101A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1989-11-16

Description

- 1 - HO 682 KL

* r

WERKWIJZE VOOR HET CONTINUGIETEN VAK STALEK PLAKKEN EK DOMPELPIJP TE GEBRUIKEN DAARBIJ

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Marcus Cornelis Maria CORNELISSEN te Castricum Jan KLOOTWIJK te Heerhugowaard Petrus Johannes Jozef KOK te Castricum Albert KRAMER te Enkhuizen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het continugieten van stalen plakken waarbij men vloeibaar staal door 5 een in hoofdzaak verticale dompelpijp in een gietvorm brengt aan het boveneinde van de gietvorm, terwijl een althans aan zijn buitenoppervlak gestolde stalen plak de gietvorm aan het ondereinde daarvan verlaat, welke dompelpijp reikt tot onder de zogenaamde badspiegel, dat is het niveau van het vloeibare staal in de giet-10 vorm dat zich tijdens het gieten instelt, welke dompelpijp aan de onderzijde in hoofdzaak gesloten is door middel van een bodem en welke dompelpijp voorzien is van poorten waardoorheen in hoofdzaak zijdelingse uitstroming van vloeibaar staal onder de badspiegel uit de dompelpijp tijdens het gieten plaats vindt. De uitvinding heeft 15 verder betrekking op een dompelpijp te gebruiken bij de werkwijze.

Bij continu gegoten plakken is het een bekend probleem, dat slakdeeltjes en, bij aluminium rustig staal, aluminium-oxyde deeltjes uit de converter via de gietpan en de verdeelbak met het vloeibare staal in de gietvorm meekomen en tot insluitsels in de 20 plak leiden.

Uit de stand van de techniek zijn maatregelen bekend om het meekomen van deeltjes bij het tappen van de converter, de gietpan en de verdeelbak geheel of grotendeels te voorkomen. Voor die deeltjes die toch nog in de gietvorm doordringen, wordt de dompel-25 pijp zo uitgevoerd dat na uitstroming van het vloeibare staal in de gietvorm, de deeltjes in het op de badspiegel drijvende gietpoeder . 8801101 %

- 2 - HO 682 NL

• worden geabsorbeerd. Hiervoor zijn uit de stand van de techniek een groot aantal dompelpijpuitvoeringen bekend. De stroming van het vloeibare staal in de gietvorm dient daarbij zo rustig te zijn dat de deeltjes de gelegenheid krijgen de gietpoederlaag te bereiken.

5 Anderzijds mag de stroming niet zo rustig zijn dat het vloeibare staal vlak onder de gietpoederlaag kan stollen.

Bij het continugieten van vervormingsstalen worden hoge gietsnelheden toegepast. Hierbij ontstaat een nieuw probleem, dat als gevolg van heftige beweging van het vloeibare staal in de 10 gietvorm, gietpoederdeeltjes in het vloeibare staal belanden, die tot insluitsels in de continu gegoten plakken leiden. Dit is bijvoorbeeld het geval bij het continugieten van stalen plakken van 1700 x 225 mm breedte x dikte met een gietsnelheid, dat is de snelheid waarmee de plak de gietvorm verlaat, van meer dan 15 1,0 m/min.

Het doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen voor het met een hoge gietsnelheid continu gieten van stalen plakken vervormingsstaal waarbij gietpoederinsluitsels geheel of grotendeels worden voorkomen.

20 Een ander doel van de uitvinding is een dompelpijp te ver schaffen waarmee bij het met een hoge gietsnelheid continu gieten van stalen plakken vervormingsstaal gietpoeder insluitsels geheel of grotendeels worden voorkomen.

Dit wordt bij de uitvinding bereikt doordat tijdens het gieten 25 in combinatie de volgende omstandigheden worden ingesteld: - de gietsnelheid v bedraagt tenminste 1,0 m/min, - de uitwendige afmeting d^ van de dompelpijp in plakdikterichting bedraagt.ten hoogste 55% van de plakdikte d , en δ - de doorlaat F van de dompelpijp is zo groot, dat de gemiddelde 30 snelheid vg van het vloeibare staal in de dompelpijp niet meer bedraagt dan 1,5 m/sec.

Het is gebleken dat bij een hoge gietsnelheid bij een smalle kant van de gietvorm een golf ontstaat die zich in de richting van de tegenoverliggende andere smalle kant beweegt tot voorbij de 35 dompelpijp. Voorbij de dompelpijp ontstaan daarbij twee draaikolken, waardoor gietpoeder in het staalbad in de gietvorm worden gezogen. Het verschijnsel kan geheel of grotendeels worden onderdrukt door de bovengenoemde maatregelen, waardoor de impuls van het uit de dompelpijp in de gietvorm stromende vloeibare staal wordt .8801101 r

- 3 - HO 682 NL

* verkleind en de ruimte tussen dompelpijp en gietvorm wordt ver-groot. Gangbare omstandigheden bij het met hoge gietsnelheid gieten van vervormingsstaal zijn dompelpijpdiameters van meer dan 60% van de plakdikte en een snelheid van het vloeibare staal in de 5 dompelpijp van circa 2 ra/sec. De maatregelen volgens de uitvinding houden in, dat enerzijds de uitwendige afmeting van de dompelpijp in de richting van de plakdikte ten opzichte van wat gebruikelijk is wordt verkleind, terwijl anderzijds de doortocht van de dompelpijp wordt vergroot.

10 Bij voorkeur worden deze schijnbaar tegenstrijdige maatregelen gerealiseerd doordat de doorlaat F van de dompelpijp is vergroot doordat de inwendige afmeting d. van de dompelpijp in de richting xw van de plakbreedte w is vergroot, en meer bij voorkeur doordat de s doorlaat van de dompelpijp ovaal is. Hierdoor wordt op een eenvou-15 dige wijze het optreden van gietpoederinsluitsels voorkomen.

In het geval waarbij de dompelpijp is bevestigd aan een afsluiter voor het openen en sluiten van een aftapgat in de bodem van een verdeelbak, waarbij de doorlaat van de dompelpijp correspondeert met de doorlaat van de afsluiter, sluit de dompelpijp bij 20 de werkwijze volgens de uitvinding niet goed aan op de afsluiter.

Bij voorkeur is daarbij de doorlaat F van de dompelpijp alleen aan het ondereinde daarvan, althans over het gedeelte van de dompelpijp dat tijdens het gieten in het vloeibare staal reikt, vergroot. Door deze eenvoudige maatregel behoeft de bevestiging van de dompelpijp 25 aan de afsluiter niet te worden gewijzigd.

Een bijdrage aan het realiseren van de hiervoor genoemde schijnbaar tegenstrijdige maatregelen wordt verkregen doordat de doorlaat F van de dompelpijp is vergroot doordat de wanddikte van de dompelpijp is verkleind.

30 Bij voorkeur worden tevens een of meer van de onderstaande maatregelen genomen, die ieder een bijdrage leveren om gietpoederinsluitsels te voorkomen, te weten - de uitstroming door vormgeving van de poorten en/of van de bodem van de dompelpijp vindt plaats onder een uitstroomhoek®ivan 20 35 tot 40 graden met de horizontaal in neerwaartse richting, - de doorlaat van de poorten is groter dan de doorlaat F van de dompelpijp, - de afstand h tussen de badspiegel en de bovenkant van de poorten bedraagt tenminste 0,10 m, .8801101 *

- 4 - HO 682 NL

- de snelheid Vq van het vloeibare staal vlak onder de badspiegel bedraagt niet meer dan 0,3 m/sec.

Tevens worden uitsluitende rechten gevraagd voor een dompel-pijp voor het tijdens continugieten van stalen plakken in een 5 gietvorm brengen van vloeibaar staal aan het boveneinde daarvan, welke dompelpijp aan het ondereinde daarvan, dat is het einde, dat tijdens het continugieten het ondereinde is, in hoofdzaak gesloten is door een bodem, welke dompelpijp voorts aan het ondereinde voorzien is van poorten voor tijdens continugieten zijdelingse 10 uitstroming van vloeibaar staal en welke dompelpijp tenslotte tijdens continugieten aan een afsluiter voor het openen en sluiten van een aftapgat in de bodem van een verdeelbak is bevestigd,

Deze dompelpijp heeft het kenmerk dat de doorlaat F aan het ondereinde van de dompelpijp groter is dan de doorlaat aan het 15 boveneinde daarvan, welke laatste doorlaat correspondeert met de doorlaat van de afsluiter. Daarbij is bij voorkeur de doorlaat F aan het ondereinde van de dompelpijp een factor in het gebied van 1,1 tot 3,0 maal groter dan de doorlaat aan het boveneinde daarvan. Dit wordt bij voorkeur bereikt doordat de doorlaat F aan het 20 ondereinde van de dompelpijp ovaal is. Het voordeel van de dompel pijp volgens de uitvinding ligt vooral daarin, dat daarbij tijdens het met een hoge gietsnelheid continu gieten van stalen plakken geen of nagenoeg geen gietpoederinsluitsels optreden.

Bij voorkeur worden tevens een of meer van de onderstaande 25 maatregelen genomen, die ieder een verdere bijdrage leveren om gietpoederinsluitsels te voorkomen: - de dompelpijp heeft twee diametraal tegenover elkaar gelegen poorten en de poorten verlopen aan de onderkant naar buiten neerwaarts onder een hoek/3 en/of op de bodem van de dompelpijp 30 is een afgeplatte piramide aangebracht.

- de poorten liggen in de lange as van de ovaal.

- de doorlaat van de poorten is groter dan de doorlaat F van de dompelpijp.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de teke- 35 ning:

Fig. 1 toont een verticale doorsnede van een gietvorm met dompelpijp volgens I-I in fig. 2.

Fig. 2 toont een horizontale doorsnede van een gietvorm met dompelpijp volgens II-II in fig. 1.

«8801101

- 5 - HO 682 KL

Fig. 3, 4, 5 en 6 tonen verschillende uitvoeringsvormen van de onderzijde van een dompelpijp, fig. 3 volgens de stand van de techniek, fig. 4, 5 en 6 volgens de uitvinding in doorsnedes volgens respectievelijk A-A en B-B.

5 Fig. 7 toont een dompelpijp in de uitvoeringsvorm van fig. 6 in zijn geheel in doorsnedes volgens respectievelijk A-A, B-B en C-C.

In fig. 1 is met referentiecijfer 1 een gietvorm aangegeven waarin aan het boveneinde 2 door een verticale dompelpijp 3 vloei- 10 baar staal met de snelheid v wordt gebracht, terwijl aan de s onderzijde 4 van de gietvorm een gedeeltelijk gestolde plak 5 met de gietsnelheid v verlaat. De dompelpijp 3 reikt tot onder de ê badspiegel 6, waarop een laag gietpoeder 7 ligt. De dompelpijp heeft een doorlaat F, een bodem 8 en poorten 9 waardoorheen het 15 vloeibare staal zijdelings uitstroomt in de richting 10 onder een hoeko< met de horizontaal in neerwaartse richting. De bovenkant van de poorten 9 ligt een afstand h onder de badspiegel 6.

Volgens fig. 2 heeft de gietvorm smalle kanten 11 ter grootte van de plakdikte d en lange kanten 12 ter grootte van de plak-s 20 breedte W . De dompelpijp 3 heeft een uitwendige afmeting in de s richting van de plakdikte dg gelijk aan d^.

De dompelpijp volgens fig. 3 heeft een uitwendige afmeting van 135 mm, zodat bij een plakdikte dg van 225 mm d^/dg = 0,60, en een inwendige diameter van 75 mm. De snelheid in de dompelpijp vg 25 bedraagt daarbij 1,5 - 2,5 m/sec. Bij deze dompelpijp treden giet-poederinsluitsels op.

Bij de dompelpijp volgens fig. 4 is de uitwendige afmeting in de plakdikterichting d^ verkleind tot 120 mm, zodat du/dg = 0,53.

De inwendige afmeting in plakdikterichting d. is verkleind tot 30 is 60 mm, en de inwendige afmeting in plakbreedterichting d_^ is vergroot tot 120 mm. De doorlaat F van de dompelpijp van fig. 4 is derhalve circa 1,5 x zo groot als die van de dompelpijp van fig. 3.

De snelheid v in de dompelpijp van fig. 4 bedraagt circa s 1,0 - 1,35 m/sec. Bij deze dompelpijp treden geen gietpoeder-^ insluitsels op.

De dompelpijp van fig. 5 heeft eveneens een d^ van 120 mm zodat <lll/dg 0,53. De doorlaat F heeft door verkleining van de wanddikte een inwendige diameter d^ van 95 mm. De doorlaat F is .8801101

- 6 - HO 682 NL

circa 1,6 x zo groot als die van de dompelpijp van fig. 3. De snelheid v in de dompelpijp van fig. 5 bedraagt circa s 0,95 - 1,25 m/sec. Bij deze dompelpijp treden geen gietpoeder-insluitsels op.

5 Fig. 6 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van de dompelpijp van fig. 4, waarbij door het aanbrengen van een afgeplatte piramide op de bodem van de dompelpijp en/of door af schuinen met een hoelyö van de onderkant van de poorten een zijdelingse uitstroming onder een uitstroomhoeko< in neerwaartse richting wordt bereikt.

10 In fig. 7 is de dompelpijp in de voorkeursuitvoeringsvorm van fig. 6 in zijn geheel getoond. De doorlaat F van de dompelpijp aan het ondereinde 13 daarvan is groter dan de doorlaat aan het boveneinde 14 van de dompelpijp. De doorlaat F aan het ondereinde 13 heeft bij voorkeur een ovale vorm 15.

15 De twee diametraal tegenover elkaar gelegen poorten 9 verlopen bij voorkeur aan de onderkant 16 naar buiten neerwaarts onder een hoek/$ ,op de bodem is bij voorkeur een afgeplatte piramide 17 aangebracht, de poorten 9 liggen bij voorkeur in de lange as 18 van ovaal 15 en de doorlaat van de poorten 9 is bij voorkeur groter dan 20 de doorlaat F.

25 30 35 .8801101

- 7 - HO 682 KL

*

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het continugieten van stalen plakken waarbij men vloeibaar staal door een in hoofdzaak verticale dompelpijp in 5 een gietvorm brengt aan het boveneinde van de gietvorm, terwijl een althans aan zijn buitenoppervlak gestolde stalen plak de gietvorm aan het ondereinde daarvan verlaat, welke dompelpijp reikt tot onder de zogenaamde badspiegel, dat is het niveau van het vloeibare staal in de gietvorm dat zich tijdens het gieten 10 instelt, welke dompelpijp aan de onderzijde in hoofdzaak gesloten is door middel van een bodem en welke dompelpijp voorzien is van poorten waardoorheen in hoofdzaak zijdelingse uitstroming van vloeibaar staal onder de badspiegel uit de dompelpijp tijdens het gieten plaats vindt, met het kenmerk, 15 dat tijdens het gieten in combinatie de volgende omstandigheden worden ingesteld: - de gietsnelheid v bedraagt tenminste 1,0 m/min, è - de uitwendige afmeting d^ van de dompelpijp in plakdikterichting bedraagt ten hoogste 55% van de plakdikte 20 d , en s - de doorlaat F van de dompelpijp is zo groot, dat de gemiddelde snelheid v van het vloeibare staal in de dompelpijp s niet meer bedraagt dan 1,5 m/sec.

25 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de doorlaat F van de dompelpijp is vergroot doordat de inwendige afmeting d. van de dompelpijp in de richting van de plakbreedte w is 1W s vergroot.

30 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de doorlaat van de dompelpijp ovaal is.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, waarbij de dompelpijp is bevestigd aan een afsluiter voor het openen en sluiten van een 35 aftapgat in de bodem van een verdeelbak, waarbij de doorlaat van de dompelpijp correspondeert met de doorlaat van de afsluiter, met het kenmerk, dat de doorlaat F van de dompelpijp alleen aan het ondereinde daarvan, althans over het gedeelte .8801101

Claims

8. HO 682 NL van de dompelpijp dat tijdens het gieten in het vloeibare staal reikt, is vergroot.
5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het 5 kenmerk, dat de doorlaat F van de dompelpijp is vergroot doordat de wanddikte van de dompelpijp is verkleind.
6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de zijdelingse uitstroming van het vloeibare staal door de poorten 10 in de dompelpijp plaatsvindt in de richting van de zijkanten van de de plak vormende smalle kanten van de gietvorm, met het kenmerk, dat de uitstroming door vormgeving van de poorten en/of van de bodem van de dompelpijp plaatsvindt onder een uitstroomhoek«<van 20 tot 40 graden met de horizontaal in 15 neerwaartse richting.
7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doorlaat van de poorten groter is dan de doorlaat F van de dompelpijp. 20
8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afstand h tussen de badspiegel en de bovenkant van de poorten tenminste 0,10 m bedraagt.
9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de snelheid v^ van het vloeibare staal vlak onder de badspiegel niet meer bedraagt dan 0,3 m/sec.
10. Dompelpijp, te gebruiken bij de werkwijze volgens een van de 30 voorgaande conclusies, voor het tijdens continugieten van stalen plakken in een gietvorm brengen van vloeibaar staal aan het boveneinde daarvan, welke dompelpijp aan het ondereinde daarvan, dat is het einde, dat tijdens het continugieten het Ondereinde is, in hoofdzaak gesloten is door een bodem, welke 35 dompelpijp voorts aan het ondereinde voorzien is van poorten voor tijdens continugieten zijdelingse uitstroming van vloeibaar staal en welke dompelpijp tenslotte tijdens continugieten aan een afsluiter voor het openen en sluiten van een aftapgat in de bodem van een verdeelbak is bevestigd, met .0801101 j
9. HO 682 NL het kenmerk, dat de doorlaat F aan het ondereinde var. de dompelpijp groter is dan de doorlaat aan het boveneinde daarvan, welke laatste doorlaat correspondeert met de doorlaat van de afsluiter. 5
11. Dompelpijp volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de doorlaat F aan het ondereinde van de dompelpijp een factor in het gebied van 1,1 tot 3,0 maal groter is dan de doorlaat aan het boveneinde daarvan. 10
12. Dompelpijp volgens conclusies 10 - 11, met het kenmerk, dat de doorlaat F aan het ondereinde van de dompelpijp ovaal is.
13. Dompelpijp volgens conclusies 10 - 12, met het kenmerk, dat hij 15 twee diametraal tegenover elkaar gelegen poorten heeft en dat de poorten aan de onderkant naar buiten neerwaarts onder een hoek/3 verlopen en/of op de bodem van de dompelpijp een afgeplatte piramide is aangebracht.
14. Dompelpijp volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de poorten in de lange as van de ovaal liggen.
15. Dompelpijp volgens conclusies 10 - 14, met het kenmerk, dat de doorlaat van de poorten groter is dan de doorlaat F van de 25 dompelpijp. 30 35 .880MO1 τ ί HO 682 NL __, 'TÖP3 7 I -ίΤ:-A-.—-2 έ ΓΊ" Γ Γ 7 * 1 ί 5 f,'9·1 Jg 12 /3 /11 ii~-i—*—·ν *—-y iris ! I i ! I H-Wi-H-H } fig. 2 88. f101 ? V