DE2325690A1

DE2325690A1 - Verfahren und vorrichtung fuer den strangguss von beruhigtem stahl

Info

Publication number: DE2325690A1
Application number: DE2325690A
Authority: DE
Inventors: Armando Di Candia
Original assignee: Italsider SpA
Current assignee: Italsider SpA
Priority date: 1972-06-06
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR2187462A1; NL7307765A; US3908735A; CA994078A; JPS4951127A; ES415557A1; ES425058A1; GB1438186A

Description

1'AT¹SNTaNVaI-TE

DIPL.-ING. H. LEINWESEft dipl-ing. H. ZIMMERMANN dipl.-ing. A. Gf. v_e WENGERSKY

8 München 2, Rosental 7, 2. Aufg.

Τθΐ.-Adr. Lelnpat MUndien Telefon (0811) 2 «059 8»

Postscheck-Konto: MUnchen 22345

21. Mai 1973

Unter Zelchtn

WKg - 3761 r

Italsider S.p.l., Genua (Italien)

"Verfahren und Vorrichtung für den Strangguss von 'beruhigtem

Stahl

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und die entsprechende Vorrichtung für den Strangguss von beruhigtem Stahl.

Es ist bereits bekannt, daso beim Stranggiessen von beruhigtem Stahl die durch die Erosion der feuerfesten Steine, die chemischen Reaktionen während des metallurgischen Herstellungsverfahrens, die Verarbeitung und Erstarrung, Oxydierung zufolge von durch Verwitterungen (besonders, wenn der Stahl Aluminium in metallischem Zustand enthält) bewirkten nichtmetallischen Einschlüsse oft Ursache von Oberflächenfehlern sind, die üjjäter an dem aus dem Stranggussverfahren hergestellten ■n-alzmaterial in Erscheinung treten»

nie aus der einschlägigen Literatur hervorgeht, ist es eine beüünders belegte Tatsache, dass diese Oberflächenfehler häufig auf die nichtmetallischen Einschlüsse zurückzuführen die während des Stranggiessens in den ersten Stahlteilen

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eingefangen -werden, die bei der Berührung mit den abgekühlten KokillenYtfänden erstarren. Wenn keine besonderen Vorrichtungen zur Vermeidung des oben erwähnten Effektes vorhanden sind, werden die Stranggussprodukte, die zur Herstellung von Gesenkstücken bestimmt sind und bei welchen sich die Oberflächenfehler ganz besonders schädlich auswirken, allgemein von Hand oder mittels einei dazu geeigneten Maschine einer vollständigen Flammung unterzogen, um diese Oberflächenfehler zu beseitigen.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, die oben beschriebenen Nachteile zu beheben. ,

Das Stranggussverfahren von beruhigtem Stahl ist erfin- . dungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Kokille ein Aufbrausen durch Einblasen eines Inertgases unter den Badspiegel künstlich hervorgerufen wira.

Das Inertgas, vorzugsweise Argon, wird mitteln mindestens einer Lanze mit untergetauchtem Kopfstück unter den Badspiegel eingeblasen, wobei die Lanze bzw. die Lanzen derart angeordnet sind, dass die von den Lanzen ausgeblasenen Inertgasstrahlen den Stahlfluss oder einen Teil.davon zur sich erstarrenden Stahlwand fördern, wodurch die schädlichen Einschlüsse auf der Oberfläche des Bades auftauchen und dort leicht entfernt werden können.

Die zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Vorrichtung besteht aus einer Kokille für den Strangguss, wobei zum Einblasen des Inertgases unter den Badspiegel mindestens eine Lanze vorgesehen ist, deren Düsen derart angeordnet sind, dass der Stahlflus zur sich erstarrenden Stahlwand gerichtet wird.

Um die Bildung der Stahlströmung in dem oberen Kokillenteil zu fördern, wurden gemäss einer Variante der Vorrichtung die Inertgasausflussöffnungen vermehrt. Da es aber nicht möglich war, die Anzahl der sich in den flüssigen Badspiegel von oben eintauchenden Lanzen zu vermehren, sind in der Wanddicke der Kokillen aus Kupfer oder aus anderem Material mehrere Leitungen für den Zufluss des Inertgases vorgesehen.

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Demzufolge wird "bei dieser .Ausführungsvariante des Verfahrens für Strangguss von "beruhigtem Stahl das Inertgas, vorzugsweise Argon, durch eine Mehrzahl von in den Wänden der Kokillen aus Kupfer oder aus anderem Material vorgesehenen Leitungen unter den Badspiegel eingeblasen_o·

Bei der zur Durchführung dieser Verfahrensvariante vorgesehenen Vorrichtung sind in den Kokillenwänden, ä„h. mindestens in den langen Wandseiten₉ mehrere .Durchlasse vorgesehen, durch die ein inertes Druckgas unter den Badspiegel gefördert iird_e

Das innere Ende dieser Leitungen, d„h₀ das in die Kokille gerichtete Ende der Leitungen ist nach einer besonderen Ausführungsform schräg nach oben gerichtet₀

Vorzugsweise haben ferner die Leitungen einen kreisförmigen querschnitt.

In einer weiteren Ausführungsvariante haben die Leitungen eine längliche Schlitzform, wobei das Grösstmass horizontal, vertikal oder schräg ist_o

Nach einer besonderen Ausführungsform sind diese Leitungen mittels Verwendung von porösem Material hergestellt und passend auf den Kupferkokillen verteilt«

Der Querschnitt der durch die Kokillenwand gehenden Leitungen ist längs der Kokillendicke veränderlich»

Gegenstand, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 einen senkrechten schematiüchen Schnitt einer Kokille für den Strangguss und mit der zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bestimmten Vorrichtung nach Linie I-I von Fig. 2,

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Fig. 2 einen Grundriss der in Fig. 1 dargestellten Kokille,

Fig; 3 einen horizontalen Querschnitt einer erfinciungsgemäss verbesserten Kokille für den Strangguss, und

Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt der in Fig. 3 dargestellten Kokille nach linie IV-IV der Fig. 3.

Der aus der nicht dargestellten Pfanne kommende Stahl gelangt über die Abgussvorricbtung 1 und deren Auslassöffnungen 2 in die Kokille 3.. Die Auslassöffnungen 2 können gegenüber aer AbgussToriichtungsachse in verschiedenen '/vinkeln angeordnet sein, und zwar je nach der Breite des zu giessenden Produktes. Gegen den aus der Abgussvorrichtung ausfliessenden Stahl stösst der au einer "bzw. aus mehreren lanzen 4 ausgeblasene Inertgasstrom. Die Lage der Laüzen ist in Fig. 1 lediglich orientierungsgebend eingezeichnet. Indessen muss ihre Anordnung derart vorgesehen werden dass die zur Erreichung des Erfindungsziels erforderliche Durchwirbelung des sich im oberen Teil der Kokille befindlichen Stahls hervorgerufen wird.

Durch das Einblasen von Inertgas, vorzugsweise Argon, wird eine kontrollierte Turbulenz bzw. Durchiirbelung im oberen Teil der Kokille bewirkt und es bildet sich dadurch eine im wesentlichen ununterbrochene töelle 5 längs des Kokillenuuifangs. Diese Bewegung verhindert, dass sich -nichtmetallische Stoffe in der Zone zwischen dem erstarrenden und dem noch flüssigen Stahl sammeln können; ferner nimmt dank der ununterbrochenen Umspülung der erstarrenden Stahloberfläche die Tendenz der nichtmetallischen Einschlüsse ab, vom Stahl, abgefangen zu v/erden. Diese Durchwirbelung kommt im wesentlichen derjenigen gleich, die bei der Herstellung von unberuhigtem Stahl in den herkömmlichen Kokillen bewirkt wird

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Gemäss dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel \*ird der aus der nicht dargestellten Pfanne kommende Stahl durch die Ausflussöffnungen einer lusgussvorrichtung 101 in die Kokille 103 eingelassen. Auch hier können die Ausflussöffnungen in -verschiedenen winkeln gegenüber der Achse der Ausguss-Vorrichtung, una zwar auch im Verhältnis zur Kokillenbreite angeordnet sein.

Einer Ausführungsvariante geinäss kann man auGh auf die üus-gussvorrichtung verzichten. In dieseiü Fall wird das geschmolzene Metall von der pfanne direkt in die Kokille eingelassen. Auf den in die Kokille eingegossenen Stahl werden durch die Leitungen 104 deren Anordnung in der Figur nur orientierungsgebend dargestellt ist, ausströmende Inertgasstrahlen ausgeblasen. Die leitungen können durch Anwendung von porösem Material erhalten sein, das auf der Kokille angeordnet ist. Die erwähnten Leitungen sind in den Kokillenwänden vorgesehen und bewirken eine DurchwirbeIung des geschmolzenen Stahls in dem oberen Teil der Kokille. Die Durchwirbe-· lung hat den Zweck, mit dem Inertgasstrom d'ie eventuellen Einschlüsse auf der Badoberfläche mitzunehmen und zu vermeiden, dass sie in der Stahlschicht 10» die sich in den unteren Teilen der Kokilleninnenwand erstarrt, eingesperrt werden.

Durch das Einblasen von Inertgas, vorzugsweise Argon, wird eine kontrollierte Turbulenz und eine Durchwirbelung im oberen Kokillenteil erzeugt und es bildet sich dadurch längs des Kokiller UiDfangs eine im wesentlichen ununterbrochene Welle 105. Diese Bewegung verhindert, dass sich nichtmetallische Stoffe in der Zone zwischen dem erstarrenden und dem noch flüssigen Stahl konzentrieren können. Ferner nimmt dank der ununterbrochenen Uiüspülung der erstarrenden Stahloberfläche die Tendenz der nichtmetallischen Einschlüsse ab, vom Stahl abgefangen zu werden. Diese Durchwirbelung kommt im wesentlichen derjenigen gleich, die bei der Herstellung von unberuhigteia Stahl in den herkömmlichen Kokillen zustande

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kommt. Die sich durch die Kokillenwand erstreckenden Leitungen 104 sind vorzugsweise aufwärts schräg verlaufend vorgesehen j uui die Bildung der kontinuierlichen pfeile 105 zu fördern.

Der Düsenquerschnitt in aer handdicke der Kokille kann kon stant oder verändlicher sein, um gemäss den bereits bekannten Prinzipien die beste Leistung des in das flüssige Ieta11 einströmenden G-asös zu bewirken.

Das Gas kann auch über poröses Material, passend auf der Kokille angeordnet, zufliessen.

Die Leitungen 104 können ferner auch nur in den längeren Kokillenseiten vorgesehen una auch als horizontale, vertikale, irgendwie schräge Schlitze ausgebildet sein.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren für den Strangguss von beruhigtem Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Kokille künstlich ein Aufbrausen eines Inertgases unter deu Badspiegel hervorgerufen wird.

2. Verfahren für den Strangguss von beruhigtem Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Intergas, vorzugsweise Argon, mittels mindestens einer lanze mit untergetauchtem Kopfstück unter de.n Badspiegel eingeblasen wird, wobei die Lanze bzvi. die Lanzen derart angeordnet sind, dass die von den Lanzen ausgeblasenen Inertgasstrahlen den Stahlfluss oder einen Teil desselben zur erstarrenden Stahlwand fördern,,wodurch die schädliche Einschlüsse auf der Badoberfläche auftauchen und leicht entfernt werden können.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch Ί oder 2 mit einer Kokille für den Strangguss, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einblasen des Inertgases unter den Badspiegel mindestens eine Lanze (4) vorgesehen ist, deren Düsen derart angeordnet sine, dass der Stahlstrahl zur erstarrenden Stahlwand gerichtet v:ird.

4. Verfahren für den Strangguss von beruhigtem Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas, vorzugsweise Argon, durch eine Mehrzahl von in den Kokillenwänden vorgesehenen Leitungen unter den Badspiegel eingeblasen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kokillenwänden, mindestens in den langen Wandseiten, mehrere durchgehende Leitungen (104) vorgesehen sind, durch die ein inertes Druckgas unter den Badspiegel gefördert wird.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kokille gerichteten Enden der Leitungen schräg aufwärts verlaufen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch ge- ; kennzeichnet, dass die Leitungen einen kreisförmigen Querschnitt haben.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der durch die Kokillenwand gehenden Leitungen eine längliche Schlitzf orin ist, wobei das G-rösstmass horizontal, vertikal oder schräg ist.

9. Vorrichtung nach einem oaer mehreren der Ansprüche 5 "bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der querschnitt der durch die Kokillenwand gehenden Leitungen längs der Kokillendicke veränderlich ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, aass· die Leitungen unter Verwendung von passend auf der Kupferkokille angeordnetem porösen Material gebildet sind.

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