DE1188105B

DE1188105B - Process for casting jet degassing of steel melts intended for the production of continuous castings

Info

Publication number: DE1188105B
Application number: DEB59673A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Sickbert
Original assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Current assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Priority date: 1960-10-07
Filing date: 1960-10-07
Publication date: 1965-03-04

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

C21cC21c

Deutsche KL: 18 b-7/08 German KL: 18 b -7/08

Nummer: 1188 105Number: 1188 105

Aktenzeichen: B 59673 VI a/18 bFile number: B 59673 VI a / 18 b

Anmeldetag: 7. Oktober 1960Filing date: October 7, 1960

Auslegetag: 4. März 1965Opening day: March 4, 1965

Bei den bekannten Stranggießverfahren für Stahl wird in aller Regel beruhigter Stahl vergossen. Es ist auch schon versucht worden, unberuhigten Stahl zu vergießen, jedoch hat dieses Verfahren sich bisher noch nicht einführen können.In the known continuous casting processes for steel, as a rule, killed steel is cast. It is Attempts have also been made to cast unskilled steel, however this process has so far proven itself can not yet introduce.

Nach der vorliegenden Erfindung sollen unberuhigte oder nahezu unberuhigte Stahlschmelzen für die Herstellung von qualitativ verbessertem Strangguß geeignet gemacht werden. Auch soll eine Regelung der Dicke der ungeseigerten Randzone im Strang ermöglicht werden.According to the present invention, unkilled or nearly unkilled steel melts for the production of qualitatively improved continuous castings can be made suitable. Also should be a regulation the thickness of the unsligged edge zone in the strand.

Diese Aufgaben werden durch Anwendung einer besonderen Art der Gießstrahlentgasung gelöst. Erfindungsgemäß wird das Vakuumgießstrahlentgasen auf unberuhigte oder nahezu unberuhigte Stahlschmelzen für Stranggießzwecke während des Abstechens der Schmelze aus dem Schmelzofen in einen als Abstich- und Gießpfanne dienenden vakuumdichten Behälter angewendet. Dabei wird die Dicke der ungeseigerten Randzone des Stranges durch Bemessung des Unterdrucks gesteuert.These tasks are achieved by using a special type of pouring jet degassing. According to the invention is the vacuum casting jet degassing on unkilled or almost unkilled steel melts for continuous casting purposes during the tapping of the melt from the melting furnace in used a vacuum-tight container serving as a tapping and pouring ladle. The Thickness of the unsligged edge zone of the strand controlled by measuring the negative pressure.

Es ist im Schrifttum vorgeschlagen worden, Eisenmetalle aus einem Behälter in eine Entgasungsvorrichtung zu gießen, an deren unterem Ende das Metall in einem geheizten Kanal abwärts geführt wird, bis es durch einen mit Gas gefüllten Raum in eine Kokille einfallen kann, wo sich ein Strang bildet. Ein Gießen aus dem Ofen findet somit hier nicht statt.It has been proposed in the literature to transfer ferrous metals from a container to a degassing device to cast, at the lower end of which the metal is guided downwards in a heated channel, until it can fall through a gas-filled space into a mold, where a strand is formed. Pouring from the furnace does not therefore take place here.

Das Einfließenlassen der Schmelze unmittelbar aus dem Ofen in den Entgasungsraum ist aber ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung. Zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen bestehen aus einem Transportgefäß (Pfanne), das mit einem vakuumdicht schließenden Deckel versehen ist, der seinerseits einen Anschlußstutzen zur Saugleitung und einen abnehmbaren Eingußtrichter besitzt. Dieses Transportgefäß kann als Schnauzenpfanne oder als Stopfenpfanne ausgebildet sein.Allowing the melt to flow in directly from the furnace into the degassing space is a must essential feature of the present invention. Devices suitable for carrying out the method consist of a transport vessel (pan) that closes with a vacuum-tight Lid is provided, which in turn has a connection piece to the suction line and a removable pouring funnel owns. This transport vessel can be designed as a snout pan or a stopper pan be.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar in Fig. 1 eine Schnauzenpfanne und in F i g. 2 eine Stopfenpfanne.In the drawings, two exemplary embodiments of the device according to the invention are shown, namely in Fig. 1 a snout pan and in F i g. 2 a stopper pan.

In F i g. 1 ist eine Transportpfanne dargestellt, welche eine Schnauze 2 aufweist. Sie ist mit einem Deckel 3 verschließbar mit Hilfe der Dichtungen 4. Über dem Durchlaß 5 im Deckel ist eine Einfüllpfanne 6 mittels Dichtungen? vakuumdicht aufgesetzt. Die Einfüllpfanne 6 hat einen Stopfen 8 für den Ausguß 9, der vor Beginn des Gusses durch eine Membrane 10 verschlossen ist. Diese Membrane Verfahren zum Gießstrahlentgasen von für
die Herstellung von Strangguß bestimmten
StahlschmelzenIn Fig. 1 shows a transport pan which has a nozzle 2. It can be closed with a cover 3 with the help of the seals 4. Above the passage 5 in the cover is a filling pan 6 by means of seals? attached vacuum-tight. The filling pan 6 has a stopper 8 for the spout 9, which is closed by a membrane 10 before the start of casting. This membrane process for pouring stream degassing for
the production of continuous casting
Molten steel

Anmelder:Applicant:

Bochumer Verein für GußstahlfabrikationBochum association for cast steel production

Aktiengesellschaft, BochumAktiengesellschaft, Bochum

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Adolf Sickbert,
Wattenscheid-EppendorfNamed as inventor:
Dipl.-Ing. Adolf Sickbert,
Wattenscheid-Eppendorf

schmilzt beim Öffnen des Stopfens auf. Der Stopfen kann jedoch auch fehlen, so daß der aus dem Ofen oder Konverter einfließende Stahl sofort in den Ausguß eindringen kann. Die Nocken 11 der Transportpfanne sind in der Zeichnung um 90° versetzt gezeichnet.melts when opening the stopper. However, the stopper can also be missing, so that the one out of the oven or steel flowing into the converter can immediately penetrate the sink. The cams 11 of the transport pan are drawn offset by 90 ° in the drawing.

In F i g. 2 ist praktisch dieselbe Vorrichtung enthalten mit der Ausnahme, daß an Stelle der Schnauze (2 in Fig. 1) ein Ausguß 12 mit Stopfenstange 13 und Membrane 14 vorgesehen sind. In der Einfüllpfanne 6 kann die Stopfenstange 8 auch hier gegebenenfalls fehlen.In Fig. 2 is practically the same device except that in place of the Snout (2 in Fig. 1) a spout 12 with stopper rod 13 and membrane 14 are provided. In the Filling pan 6, the stopper rod 8 may also be missing here.

Das Vergießen zu Strängen erfolgt aus solchen Vorrichtungen in an sich bekannter Weise in Luft oder Schutzgas und vorzugsweise unter Verwendung einer Gießwanne.The casting into strands is carried out from such devices in a manner known per se in air or inert gas and preferably using a tundish.

Wie bereits erwähnt, kann mit der Wahl des Unterdrucks die gewünschte Dicke der ungeseigerten Randzonen gesteuert werden. In der Mehrzahl der Fälle wird man die Steuerung des Unterdrucks so gestalten, daß noch eine beträchtlich geseigerte Zone im Innern des Stranges auftritt. Das Verfahren kann jedoch auch so gelenkt werden, daß der Strang praktisch über seinen gesamten Querschnitt ungeseigert erstarrt.As already mentioned, with the choice of the The desired thickness of the unsligged edge zones can be controlled under reduced pressure. In the majority In some cases, the control of the negative pressure will be designed in such a way that it is still considerably reduced Zone occurs inside the strand. However, the process can also be directed so that the Strand practically solidified without segregation over its entire cross-section.

Das neue Verfahren hat außer der Möglichkeit, die Dicke der ungeseigerten Randzonen zu steuern, noch eine große Anzahl weiterer Vorteile. So erübrigt sich hier jeder Transport der unberuhigten oder nahezu unberuhigten Stähle, weil die Entgasung bereits am Ort der Erschmelzung erfolgt. Bei den unberuhigten Stählen ist wiederum die Entgasung besonders wirksam. Bisher war es im Stahlwerk mit besonderen Gefahren verbunden, völlig unberuhigte Stähle in der Abstichpfanne zu transportieren, und zwar wegen der Möglichkeit, daß der Stahl in derIn addition to the possibility of controlling the thickness of the unsligged edge zones, the new process a large number of other advantages. So here any transport of the unsettled is superfluous or almost unkilled steels, because the degassing takes place at the point of melting. Both On the other hand, degassing is particularly effective for unkilled steels. So far it was in the steel mill particular dangers associated with transporting completely unskilled steels in the tapping pan, and because of the possibility that the steel in the

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Pfanne aufwallt. Weiterhin ergeben sich Vorteile aus den geänderten Temperaturverhältnissen. Wenn man einen Stahl in eine Abstichpfanne bringt und sie dann zu einer Entgasunganlage fährt, um den Stahl aus der Abstichpfanne in die Entgasungseinrichtung umzufüllen und ihn schließlich zur Gießgrube zu bringen, so erleidet das Metall bekanntlich sehr erhebliche Verluste an Temperatur. Diese Verluste müssen in den Wärmehaushalt einkalkuliert werden. Daher ist 6s notwendig, vor dem Abstich die Schmelze im Ofen entsprechend hoch zu überhitzen. Diese Überhitzung bringt nicht nur einen größeren Ofenverschleiß mit sich, sondern ist auch für den Gasgehalt des Stahles ungünstig, weil die Aufnahme fähigkeit der Schmelze für Gas mit der Höhe der Temperatur ansteigt. Bei der Erfindung wird daher nicht nur der Ofen geschont, sondern es brauchen auch nur geringere Mengen schädlicher Gase abge pumpt zu werden. Es ergeben sich auch niedrigere Gasgehalte im fertigen Stahl. Auch werden größere Mengen an Schwefelmetallverunreinigungen, wie Blei, Zink, Zinn oder Kadmium, beseitigt. Pan wells up. Furthermore , there are advantages from the changed temperature conditions. If you put a steel in a tapping pan and then drive it to a degassing plant in order to transfer the steel from the tapping pan into the degassing device and finally bring it to the casting pit , the metal suffers, as is well known, very significant losses in temperature. These losses must be factored into the heat balance. It is therefore necessary for 6s to overheat the melt in the furnace to a correspondingly high level before tapping. This overheating not only results in greater furnace wear , but is also unfavorable for the gas content of the steel because the ability of the melt to absorb gas increases with the temperature. In the invention, therefore, not only the furnace is spared, but only smaller amounts of harmful gases need to be pumped up. There are also lower gas contents in the finished steel. It also removes large amounts of metal sulfur impurities such as lead, zinc, tin or cadmium.

Es ist noch zu erwähnen, daß bei einem Verfahren, bei dem aus einem Ofen ausfließender Stahl besonders gut entschlackt werden soll, auch der Wunsch zum Ausdruck gebracht worden ist, die Schmelze gleichzeitig zu entgasen (USA.-Patentschrift 1554 368). Darin ist vorgesehen, für die Stahlherstellung eine Anlage zu benutzen, die aus einem mit dem Abstich des Ofens dicht verbundenen Einlaufrohr und einer daran anschließenden schneckenhausförmigen Entschlackungsvorrichtung besteht, die außerdem als Deckel für eine den aus der Entschlackung auslaufenden Stahl aufnehmende Pfanne benutzt wird. Die Entschlackungsvorrichtung ist nut Schikanen und Schiebern ausgestattet, welche eine Trennung von Stahl und Schlacke durch Abstreifen ermöglicht. Außerdem soll in der Ent- schlackungsvorrichtung ein Unterdruck erzeugt werden, um im Stahl gelöste Gase zu entfernen. Die Erzeugung eines für eine wirksame Stahlentgasung erforderlichen Unterdruckes ist aber nicht möglich, weil an den für den Schlackenabfluß geöffneten Schiebern kein vakuumdichter Abschluß vorhanden ist. Dazu wäre eine Abdichtung durch eine genügend hohe Säule der Schlacke notwendig, die mehr als 4 bis 5 m betragen müßte. In der Entschlackungsvorrichtung ist daher eine Entgasung des Stahles It should also be mentioned that in a process in which steel flowing out of a furnace is to be deslagged particularly well, the desire has also been expressed to degas the melt at the same time (US Pat. No. 1,554,368). It provides for the use of a system for steel production, which consists of an inlet pipe that is tightly connected to the tapping of the furnace and an adjoining snail-shaped deslagging device, which is also used as a lid for a pan that receives the steel leaking from the deslagging. The purification device is equipped with baffles and slides, which enable the steel and slag to be separated by scraping. In addition, a negative pressure should be generated in the deslagging device in order to remove gases dissolved in the steel. The generation of the negative pressure required for effective steel degassing is not possible, however, because there is no vacuum-tight seal on the slides that are open for the slag drainage. This would require a seal by a sufficiently high column of slag, which would have to be more than 4 to 5 m. In the deslagging device there is therefore a degassing of the steel

ίο unmöglich. Selbst nach dem beendeten Abstich und nach Schließung aller Schieber in der Entschlakkungsvorrichtung ist eine Stahlentgasung in der Pfanne kaum durchführbar, weil eine für die Vakuumerzeugung erforderliche Dichtheit bei keramisehen Schiebern, bei Pfannenstopfen und bei lediglich mit Ton verschmierten Dichtungsflächen nicht gegeben ist.ίο impossible. Even after racking is finished and After closing all the slides in the de-leaching device, there is a steel degassing in the The pan hardly feasible because the ceramic is tight enough to generate a vacuum Slides, pan stoppers and sealing surfaces only smeared with clay do not given is.

Das Verfahren mit dieser Vorrichtung ist auch deswegen praktisch nicht durchführbar, weil keine Möglichkeit ersichtlich ist, wie man bei an das Abstichloch dicht angeschlossenem Einflußrohr das Abstichloch öffnen könnte.The method with this device is also not practically feasible because none It is possible to see how the tapping hole can be opened when the inlet pipe is tightly connected to the tapping hole could open.

Claims

Claim:

Application of the vacuum pouring jet degassing on unkilled or almost unkilled steel melts for continuous casting purposes during the tapping of the melt from the melting furnace into a tapping and pouring ladle vacuum-tight container.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 1,554,368, 2,709,842,
2,837,790;
Herrmann, "Manual of Continuous Casting",

1958, pp. 436 to 438;

Journal "Stahl und Eisen", 1952, p. 872, and

1959, pp. 472 to 477;

"Gießereitechnik" magazine, 1959, p. 77.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings