WO2002000372A1

WO2002000372A1 - Feuerfeste giessrohreinheit für die anordnung am ausguss eines metallschmelze enthaltenden gefässes, insbesondere eines zwischenbehälters einer bandgiessanlage

Info

Publication number: WO2002000372A1
Application number: PCT/EP2001/007351
Authority: WO
Inventors: Heinrich Marti; Jacques Barbe
Original assignee: Sms Demag Ag; Main Management Inspiration Ag
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2002-01-03
Also published as: CA2413339A1; AU2001275686A1; JP5078213B2; KR100787966B1; US7063242B2; JP2004501769A; EP1294508B1; CA2413339C; CN1225330C; CH691762A5; EP1294508A1; KR20030016305A; WO2002000373A1; RU2270735C2; DE50102539D1; CN1545437A; TW558464B; CN1440316A; EP1294509A1; ATE268658T1

Abstract

Eine feuerfeste Giessrohreinheit für die Anordnung am Ausguss eines Zwischenbehälters einer Bandgiessanlage hat wenigstens einen an den Zwischenbehälter verbindbaren vertikalen feuerfesten Giessrohrteil (25) und einen von diesem ausgehenden, sich horizontal erstreckenden feuerfesten Giessrohrteil (25'), welcher mit einer oder mit mehreren über die Länge verteilten Öffnungen (34, 42) versehen ist. Damit erreicht man bei der zwischen die Giessrollen fliessenden Schmelze nahezu konstante laminare Strömungsverhältnisse.

Description

Feuerfeste Giessrohreinheit für die Anordnung am Ausguss eines Metallschmelze enthaltenden Gefässes, insbesondere eines Zwischenbehälters einer Bandgiessanlage

Die Erfindung betrifft eine feuerfeste Giessrohreinheit für die Anordnung am Ausguss eines Metallschmelze enthaltenden Gefässes, insbesondere am Ausguss eines Zwischenbehälters einer Bandgiessanlage.

Bei einer bekannten Bandgiessmaschine nach der Druckschrift FR-A-2 753 402 ist oberhalb der Giessrollen ein Verteilergefäss und über diesem eine Pfanne angeordnet. Ein Giessrohr am Ausguss der Pfanne ragt hierbei in das Verteilergefäss, das seinerseits einen Ausguss und eine zwischen die Giessrollen führende Düse aufweist. Ausserdem ist in der Pfanne ein Stopfenverschluss für ein gesteuertes Abgiessen der Schmelze vorgesehen. Nachteilig hierbei ist, dass in dem Verteilergefäss in gefülltem Zustand eine relativ grosse ferrostatische Höhe besteht, was eine entsprechend hohe Austrittsgeschwindigkeit verursacht. Damit wird durch die zwischen die Giessrollen, fliessende Schmelze eine unkonstant einfliessende Menge hervorgerufen und es entsteht zwischen diesen Giessrollen ein entsprechend unruhiges Bad.

Der vorliegenden Erfindung wurde demgegenüber die Aufgabe zugrun- degelegt, eine Giessrohreinheit derart zu gestalten, dass die zwischen die Giessrollen einfliessende Schmelze mit einer möglichst kleinen kinetischen Energie mit laminarer gleichmässiger Strömung erfolgt und der sich bildende Badspiegel zwischen diesen Giessrollen möglichst flach bleibt. Ausserdem soll mit der Giessrohreinheit erzielt werden, dass die Schmelze möglichst gleichmassig über die gesamte Giessrollenlänge verteilt wird, und die Bandhaut des Stahles auf den beiden Rollen über deren ganze Breite mit konstantem Dickenverlauf gebildet wird. Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Giessrohreinheit wenigstens einen an den Zwischenbehälter verbindbaren vertikalen feuerfesten Giessrohrteil und einen von diesem ausgehenden, sich horizontal erstreckenden feuerfesten Giessrohrteil aufweist, welcher mit einer oder mit mehreren über die Länge verteilten Öffnungen versehen ist.

Mit dieser erfindungsgemässen Giessrohreinheit nach der Erfindung ist gewährleistet, dass die Schmelze zwischen den Giessrollen gleichmassig und hierbei wiederum mit einer langsamen Strömung verteilt wird, so dass auch die Badoberfläche ruhig bleibt. Dies trägt erheblich zu einem einwandfreien Abgiessen mit dieser Bandgiessmaschine bei.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig.1 einen Zwischenbehälter und eine erfindungsgemässe

Giessrohreinheit im Längsschnitt,

Fig.2 einen Schnitt einer erfindungsgemässen Giessrohreinheit zwischen den angedeuteten Giessrollen,

Fig.3 eine Seitenansicht der Giessrohreinheit nach Fig.2,

Fig.4 eine Variante einer Giessrohreinheit im Schnitt zwischen den angedeuteten Giessrollen,

Fig.5 eine Seitenansicht der Giessrohreinheit nach Fig.4,

Fig.6 und Fig.7 je eine weitere Variante einer Giessrohreinheit im

Schnitt, Fig.8 einen teilweisen Schnitt einer Ausführungsvariante einer

Giessrohreinheit,

Fig.9 einen Schnitt der Giessrohreinheit nach Fig.8 mit andeu- tungsweiser Darstellung der Giessrollen und der Seitenabdichtungen,

Fig.10 einen Längsschnitt einer Ausführungsvariante einer

Giessrohreinheit, und

Fig.1 1 einen Schnitt der Giessrohreinheit nach Fig.10 entlang der

Linie I - I.

Fig.1 zeigt einen mit Feuerfest ausgekleideten Zwischenbehälter 10 für das Abgiessen von Metallschmelze in eine an sich bekannte Bandgiessmaschine 30, mittels der insbesondere dünne Stahlbänder von einigen Millimetern Dicke und einer Breite bis zu 2 Metern erzeugt werden. Von der nur teilweise veranschaulichten Bandgiessmaschine 30 sind die Giessrollen 31 und ein diese umschliessender Gehäusekasten 32 ange- deutet.

Der Zwischenbehälter 10 hat einen Deckel 15', ein die Schmelze 13 aufnehmendes Inneres und einen an seinem Boden angeordneten Ausguss 14. Die Schmelze 13 wird durch ein sich in den Behälter 10 erstrecken- des Tauchrohr 16 eingefüllt, welches am Ausguss einer nicht näher gezeigten Pfanne angeschlossen ist. Ein den Ausguss 14 bildendes Giessrohr 25 ragt in das Schmelzenbad 33 zwischen den sich drehenden Giessrollen 31. Das Innere des Behälters 10 ist hierbei vorteilhaft mit Inertgas gefüllt. Zwischen dem Behälter 10 und dem Gehäusedeckel 32 ist ferner ein das Giessrohr 25 umschliessender Balg 36 vorgesehen. Das Behälterinnere ist in wenigstens zwei mit einer Durchgangsöffnung 17 miteinander verbundene Kammern 1 1 , 12 unterteilt, von denen in die eine Kammer 1 1 die Schmelze 13 einfüllbar ist, indessen die andere Kammer 12 mit dem Ausguss 14 versehen ist, wobei die von der ersten in die zweite Kammer 11 , 12 fliessende Schmelzenmenge mittels eines Steuerventiles 19 bei der Durchgangsöffnung 17 einstellbar ist.

Zweckmässigerweise ist im Behälterinnern eine vertikale Trennwand 18 vorgesehen, welche mit Vorteil aussermittig angeordnet ist, so dass die Einfüllkammer 1 1 im Volumen zwei- bis dreissigmal so gross wie die Kammer 12 mit dem Ausguss ist.

Sehr vorteilhaft liegt beim Abgiessen der Badspiegel 13" in der Kammer 12 mit dem Ausguss 14 im Vergleich zum Badspiegel 13' in der anderen Einfüllkammer 1 1 wie dargestellt tiefer, vorzugsweise zwischen 10 und 50 % der Badhöhe. Damit können gerade im unteren Bereich des Giessrohres eine geringe kinetische Energie der durchfliessenden Schmelze und dementsprechend konstante laminare Strömungsverhältnisse erzielt werden.

Zweckmässigerweise wird dieses als Stopfenverschluss ausgebildete Steuerventil 19 derart betätigt, dass in der Kammer 12 mit dem Ausguss 14 während dem Giessen eine konstante Badhöhe der Schmelze eingehalten wird, welche vorteilhaft durch ein Steuerorgan und ein Messgerät für die Badhöhe einstellbar ist. Für das Steuerventil könnte auch ein Drehverschluss, ein Schiebeverschluss oder dergleichen vorgesehen sein.

Der Einlauf 17' bei der die Durchgangsöffnung 17 bildenden Düse 26 ist zum Behälterboden in der Einfüllkammer 1 1 nach oben versetzt ange- ordnet. Dies bietet den Vorteil, dass von der Pfanne in diese Kammer allenfalls gelangende Einschlüsse sich am Boden setzen und nicht in die nachfolgende Kammer 12 gelangen.

Die Erfindung zeichnet sich durch die feuerfeste Giessrohreinheit 25, 25' aus, zu der nachfolgend einige Ausführungsvarianten erläutert sind. Die- se Giessrohreinheit besteht wenigstens aus einem am Behälterboden eingebetteten vertikalen Giessrohrteil 25 und aus einem separaten, von diesem ausgehenden, mit einer horizontalen Ausdehnung versehenen länglicher Giessrohrteil 25'. Dieser rohrförmig ausgebildete Giessrohrteil 25" ist mit mehreren über die Länge verteilten Öffnungen 27 versehen und beabstandet zu den Giessrollen 31 annähernd über deren Länge erstreckend angeordnet.

Fig.2 und Fig.3 veranschaulichen eine feuerfeste Giessrohreinheit, welche ein vom Behälterboden nach unten wegragendes vertikales Giessrohrteil 21 mit einer inneren Meteringdüse 23 und einen an diesem befestigten kastenförmigen Giessrohrteil 22 aufweist. Letzterer ist vorteilhaft mit einer ausreichenden Länge versehen, damit das Schmelzenbad 33 annähernd bis aussen zu den Seitenabdichtungen mit sogenannter heisser Schmelze versorgt ist und parasitäre Erstarrungen ver- hindert werden. Dieser Giessrohrteil 22 ist aus fertigungstechnischen Gründen zweiteilig ausgebildet, von dem der obere deckeiförmige Teil 24 mit einem Flansch 24' für die Befestigung an das Giessrohrteil 21 versehen und an diesen der untere schalenförmige Teil 29 mittels angedeuteten Stiften 28, insbesondere feuerfesten Bolzen, befestigt ist.

Dieser Giessrohrteil 22 bildet einen mit der zentralen Einlassöffnung 39 verbundenen länglichen Kanal 38 und beidseitig wie auch stirnseitig von diesem wegführende nutenförmige Öffnungen 34, 37. Diese mehreren über die Länge in gleichmässigen Abständen verteilten Öffnungen 34 sind im Rahmen der Erfindung vom unteren Ende nach oben beabstandet angeordnet, so dass zum einen die aus diesen Öffnungen 34 aus- tretende Schmelze eine Fliessrichtung schräg nach oben hat und zum anderen der Kanal 38 eine Art Sumpfbad bildet, hieraus in ihm allenfalls in der Schmelze befindliche Feststoffpartikel abgelagert werden. Es entsteht der weitere Vorteil, dass sich die in diesen Kanal 38 einfliessende Schmelze vorerst in diesem über seine gesamte Länge verteilt und dann in annähernd gleichen Mengen aus diesen Öffnungen 34 austritt.

Fig.4 und Fig.5 zeigen eine ähnliche Giessrohreinheit wie diejenige nach Fig. . Es sind daher nachfolgend nurmehr die Unterschiede erläutert. Bei dieser Giessrohreinheit sind dem Teil 40 ein oberer und ein unterer Längskanal 44, 45 zugeordnet, welche durch über die Länge verteilte senkrechte Bohrungen 46 miteinander verbunden sind, wobei die Bohrungen 46 nach aussen im Durchmesser grösser werden. Mit diesem ersten Längskanal 44 wird eine Drosselung der Schmelzenströmung herbeigeführt, bevor die Schmelze durch den zweiten Kanal 45 und die wie- derum nach oben versetzten Austrittsöffnungen 42 ausflieset.

Bei der Giessrohreinheit nach Fig.6 sind in einem V-förmigen Giessrohrteil 60 die Austrittsöffnungen 61 , 62 als schräg nach oben in einem Winkel von bis zu 60° zur Horizontalen ausgerichtet, wobei eine untere und eine obere Reihe dieser Öffnungen 61 , 62 vorgesehen sind. Damit ergibt sich eine Ausflussrichtung der Schmelze schräg nach oben in einer annähernd tangentialen Richtung zu der jeweiligen Giessrolle 31. Ferner sind noch stirnseitige Öffnungen 63, 66 in diesem Giessrohrteil 60 enthalten. Mit dieser Anordnung kann der Teil 60 tief im Bad posi- tioniert werden und die Öffnungen 61 , 62 ergeben eine optimale Verteilung der Schmelze, ohne dass die Badoberfläche 33' unruhig würde.

Gemäss Fig.7 ist der wiederum zweiteilige 70 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt versehen. Die Öffnungen 71 sind seitlich nach oben ver- setzt angeordnet, so dass die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bereits oben erläutert eintreten. Im Prinzip können die Öffnungen 71 nur oder zusätzlich zu den seitlichen vertikal nach unten angeordnet sein. Wesentlich dabei ist, dass durch das neu zufliessende Material kein örtlicher Abtrag an der entstehenden Bandhaut entsteht.

Fig.8 und Fig.9 zeigen eine Variante einer Giessrohreinheit, bei der im Unterschied zu den obigen Beispielen der längliche Giessrohrteil 80 nicht am vertikalen Giessrohrteil 81 , sondern an einer separaten Aufhängung 85 gehalten ist. Diese Aufhängung 85 ist hierbei am Boden des Zwischenbehälters 10 befestigt. Ausserdem sind zwei herkömmlich ausgestaltete, vertikal angeordnete Giessrohre 81 vorgesehen, die in einem bestimmten Abstand zueinander im Zwischenbehälter 10 eingebettet sind und sich bis in den 80 erstrecken. Für kleinere Breiten kann auch nur mit einem Giessrohr gearbeitet werden.

Der rohrförmig ausgebildete Giessrohrteil 80 hat mehrere seitliche Öffnungen 83 und stirnseitig je einen verlängerten Abschlussdeckel 86, in dem Lochungen 86' enthalten sind, darin die Aufhängung 85 eingreift. Der Giessrohrteil 80 hat annähernd eine Länge wie die Giessrollen 31 , von den in Fig.9 die Seitenabdichtungen 91 veranschaulicht sind. Damit lässt sich diese Giessrohreinheit sehr einfach herstellen, ohne dass damit technische Nachteile in Kauf genommen werden müssten.

Fig.10 und Fig.1 1 zeigen eine weitere sehr vorteilhafte Variante einer Giessrohreinheit, bei welcher der längliche Giessrohrteil 90 aus einem horizontal sich erstreckenden feuerfesten Rohr 91 , beidseitig je einem Abschlusselement 92 und einer Trennwand 95 besteht. Die annähernd im Zentrum des Rohres 91 angeordnete Trennwand 95 unterteilt dasselbe in eine obere und eine untere Kammer 93, 94, welche durch über die gesamte Länge der Trennwand reihenweise angeordnete Öffnungen 97, wie Bohrungen, Schlitze oder dergleichen miteinander verbunden sind. Annähernd in der Mitte des Rohres 91 ragt der Giessrohrteil 21 durch dieses und die Trennwand 95 und mündet somit in die untere Kammer 94.

Die Funktionsweise dieser Giessrohreinheit besteht darin, dass die Schmelze vom Zwischenbehälter durch die Durchlassöffnung 14 des Giessrohrteils 21 in die untere Kammer 94 einfliesst, bis dass sich diese Kammer 94 mit Schmelze gefüllt hat. In der Folge steigt die Schmelze durch die Öffnungen 97 in die obere Kammer 93 und von dieser durch Öffnungen 96 in der die obere Kammer begrenzenden Wandung, so dass diese Schmelze zielgerichtet zwischen die beiden Giessrollen ausflie- ssen kann.

Damit sich der in der Kammer 94 bildende Sumpf der abzugiessenden Schmelze am Giessende wieder entleeren kann, sind auf der Unterseite des Rohres 91 vorteilhaft eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen. Auch die Abschlusselemente 92 können ferner mit entsprechenden Öffnungen versehen sein.

Die Erfindung ist mit den oben erläuterten Ausführungsbeispielen ausrei- chend dargetan. Sie liesse sich jedoch noch in anderen Varianten darstellen.

Die Giessrohrteile könnten auch in dem Sinne zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein, als die Rohrteile aus entsprechenden Rohrstücken zu- sammengesetzt sein könnten.

Claims

Patentansprüche

1. Feuerfeste Giessrohreinheit für die Anordnung am Ausguss eines Metallschmelze enthaltenden Gefässes, insbesondere am Ausguss (14) eines Zwischenbehälters (10) einer Bandgiessanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessrohreinheit wenigstens einen an den Zwischenbehälter verbindbaren vertikalen feuerfesten Giessrohrteil (25, 41, 81) und einen von diesem ausgehenden, sich horizontal erstreckenden feuerfesten Giessrohrteil (25', 22, 40, 60, 70, 80) aufweist, welcher mit einer oder mit mehreren über die Länge verteilten Öffnungen

(27, 34, 42, 61, 62, 71, 83) versehen ist.

2. Feuerfeste Giessrohreinheit nach Anspruch 1, dad u rc h geken nze i c h net, dass der horizontal sich erstreckende Giessrohrteil (25', 22, 40, 60,

70, 80) separat zum vertikalen Giessrohrteil (25, 41, 81) angeordnet ist, und dass der vertikale in den horizontalen Giessrohrteil hineinragt oder dass diese beiden aneinander befestigt sind.

3. Feuerfeste Giessrohreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dad u rc h g eken nzei ch n et, dass die mehreren über die Länge verteilten, vorzugsweise als Schlitze ausgebildeten Öffnungen (27, 34, 42, 61, 62, 71, 83) des Giessrohrteils (25', 22, 40, 60, 70, 80) derart angeordnet sind, dass sie eine Ausflussrichtung der Schmelze schräg und/oder annähernd senkrecht nach oben bewirken.

4. Feuerfeste Giessrohreinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dad u rc h geken nze i ch net, dass die mehreren über die Länge verteilten Öffnungen (27, 34, 42, 61, 62, 71, 83) des horizontalen Giessrohrteils (25', 22, 40, 60, 70, 80) vom unteren Ende beabstandet nach oben angeordnet sind, so dass in dem Giessrohrteil ein Sumpfbad gebildet ist.

5. Feuerfeste Giessrohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadu rch gekennzeich net, dass der horizontale Giessrohrteil einen annähernd rechteckigen, drei- oder mehreckigen, runden, halbrunden oder einen ähnlichen Querschnitt aufweist und in ihm mindestens ein länglicher Kanal (38, 44, 45) gebildet ist, von dem beidseitig wie auch vorzugsweise stirnseitig die Öffnungen (27, 34, 42) wegführen.

6. Feuerfeste Giessrohreinheit nach Anspruch 5, dad u rc h geken nze i ch net, dass dem horizontalen Giessrohrteil (40) ein oberer und ein unterer Längskanal (44, 45) zugeordnet ist, welche durch über die Länge verteilte senkrechte Bohrungen (46) miteinander verbunden sind.

7. Feuerfeste Giessrohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dad u rch geken nzeich net, dass der längliche Giessrohrteil (80) unabhängig vom vertikalen Giessrohrteil (81) an einer separaten Aufhängung (85) gehalten ist, und sich dieser eine Giessrohrteil (81) hierbei in den andern Giessrohrteil (80) erstreckt. Feuerfeste Giessrohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dad u rch geken nzeic h n et, dass der längliche Giessrohrteil (90) durch eine Trennwand (95) in eine obere und in eine untere Kammer (93, 94) geteilt ist, wobei der Ausguss des vertikalen Giessrohrteils (21) in die untere Kammer

(94) einmündet und in der Trennwand (95) Öffnungen (97) oder dergleichen vorgesehen sind, durch welche die in die untere Kammer (94) eingeflossene Schmelze in die obere Kammer (93) steigen kann und von dieser durch Öffnungen (96) in der die obere Kammer (93) begrenzenden Wandung ausfliessen kann.