DE1483667A1

DE1483667A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahl

Info

Publication number: DE1483667A1
Application number: DE19651483667
Authority: DE
Inventors: Halliday Iain Macdonald Dewar
Original assignee: United Steel Companies Ltd
Current assignee: United Steel Companies Ltd
Priority date: 1964-11-24
Filing date: 1965-11-23
Publication date: 1969-03-06
Also published as: GB1086094A; DE1483667C3; US3402757A; ES327425A1; DE1483667B2; SE324636B; BE672790A; NL6515220A; ES319923A1; JPS5133850B1; FR1454774A

Description

"Verfahren und Verrichtung um Stranggießen Ton Stahl"

Sie Erfindung Besieht sioh auf ein Verfahren und eine Vorrichtung bum Stranggießen von Stahl unter Sohutsgas in einer Gießmaschine mit einem öießtriohter und einer Kokille sowie mit einer teleskopartigen Sohutsgaskammer mit Gtaseintritts- und -austrittsöffnungen, deren einer Stutzen mit dem Gdeßtriohter und deren anderer Stutzen mit der Kokille rerounden ist.

Bekannt ist aus der US-Patentaohrift 2 905 989 bereits eine Stranggieirorrlohtung, sei der an der Unterseite einer Gießpfanne bzw· eines Oießtriohters ein zylindrischer Stutsen starr befestigt ist. Auf diesem Stutsen ist eine äußere Hülse Tertikai gleitbar geführt, die einerseits auf einer die Stranggießkokille abdeckenden Platte starr befestigt ist. Zwischen dem Stutzen und der Hülse sind mehrere Dichtungsringe für den gasdichten Abschluß des Innenraums gegen die Atmosphäre angeordnet. Während der üblichen Vertikalbewegung der Stranggießkokille gleitet die äußere Hülse auf den innenliegenden Stutzen, wobei sich der Innenraum

mangen WtJJiWM ΨΧ3*ϊΑ#» Anderungeg33. v. 4.9.1967)

der Vorrichtung abwechselnd vergrößert und verkleinert, tTber besondere Gasstutzen kann, inerte· Gas in da« Inner· der Torrichtung bzw. auf die Metalloberfläche in der Stranggießkokille geleitet werden·

Die bekannte Vorrichtung gestattet zwar •ine Vertikalbewegung der Kokille bzw. des GUeBtriohtere, doch ist es nicht Möglich, die Lage des Gießet rahle in bezug auf die Kokillenlängsachse au ver-Mndern. Die starre Verbindung zwischen den teleakopartig ineinandergreifenden Hülsen bzw. Stutzen verhindert jede Horizontalbewegung des Gießtriehters in bezug auf die Kokille bzw. umgekehrt. Sine solche Relativbewegung des GkLeßtriehters ist jedoch für eine saubere Gießstrahlführung unerläßlich· Des weiteren kann es für die Einstellung des Q-ießstrahls erforderlich sein, die vertikale Längsachse des Gießtrichters gegenüber der vertikalen Längsachse der Kokille zu neigen·

Aulerde» muß die Torrichtung so ausgelegt sein, daß sie auch tie Hin- und Herbewegung einer gekrümmten Kokille aufzunehmen in der Lage ist· Sie Hin- und Herbewegung einer gekrümmten Kokille zerfällt jeiooh in eine vertikale und in eine horizontale Komponente und läßt sich von der Gießvorrichtung nur dann auffangen, wenn diese beispielsweise eine gegenseitige Neigung der Längsachse von Gießtrichter und Kokille gestattet. Weiterhin wird bei der bekannten Vorrichtung der Druck der Schutzgasatmosphäre zum Regulieren der Gießgeachwindigkeit bzw. des Metalleintritts in die Kokille benutzt. Dabei wird der Gasdruck in der Schutzgaskammer aus-

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schließlich von der Höhe des Badepiegele in der Kokille bestimmt. Demzufolge ist in der Schutzgaskammer ein beträohtlioher Druck: von mindestens 500 mm YS erforderlich·

Beim Vergießen von Stahl kommt es, wenn nicht besondere Maßnahmen ergriffen werden, zwangsläufig zu einer Oxydation der Schmelze. Dies 1st inabesondere bei chromhaltigen, aluminiumberuhigten und anderen Stählen der Fall, deren LegierungebecRandteile eine hohe Sauerstoffaffinität besitzen. Bei Kohlenstoff- und niedrig legierten Stählen ist die Gefahr einer Oxydation zwar geringer, doch besitzen diese den Nachteil, daß es im Bereich der Oberfläche leicht zur Bildung sogenannter Pinholeβ kommt. Dieser Nachteil kann zwar durch das Einführen von Aluminiumdraht in die Kokillensohmelze vermindert werden. Abgesehen davon, daß bei zahlreichen Stählen ein Alunlnlumzusatz überhaupt unerwünscht ist, wird durch eine derartige Aluminiumzugabe die Gefahr einer Oxydation der Schmelze nicht beseitigt·

Bei Untersuchungen über die Ursachw ffj Einschlüsse in stranggegossenem Stahl konnte nun festgestellt werden, daß etwa 90jf der oxydischen Einschlüsse durch die Sauerstoffaufnahme zwischen dem Einlauftrichter und der Stranggießkokille bedingt sind. Die aus der Pfanne in den Einlauftrichter mitgeführten nichtmetallischen Oxyde und Sohlakken scheiden sich dagegen im Einlauftrichter zum Überwiegenden Teil ab, so daß nur ein sehr kleiner Teil den Trichterausguß passiert. Beim Vergießen rostfreier Stähle wird der Gießetrahl duroh ein reduzierendes Gas, beispielsweise Progan, geschützt, um eine

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Oxydation des Chroms zu verhindern. Das Gießen unter Schutzgas bietet jedoch auch bei anderen Stählen, die legierungsbestandteile mit hoher Sauerstoffaffinität enthalten, erhebliche Vorteile» Erfolgt eine Desoxydation mit Aluminium, um der Pinholes-Bindung entgegenzuwirken, dann bildet sich das Aluminiumoxyd trotz der Schutzgasatmosphäre außerordentlich schnell. Demzufolge findet sich in der Oberflächenzone aluminiumdesoxidierter Stähle eine sehr große Menge von Tonerdeeinschlüssen, die eine Teilchengröße von 3 oder 5 mm erreichen können·

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem sich ein im wesentlichen oxyd- und pinholesfreler Strangguß auch ohne Desoxydation mit Aluminium erzeugen läßt· Dabei soll die Stranggießmaschine sowohl eine horizontale Relativbewegung von Gießtrichter und Kokille als auch eine relative Neigung der beiden Längsachsen gestatten. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei dem eingangs erwähnten Verfahren die Schutzgaskammer vor Gießbeginn mit reduzierendem oder inertem Gas, beispielsweise Propan, Butan, Argon oder Stickstoff, ausgespült und während des Gießens unter reduzierendem Gas gehalten wird, und daß während des Anstiegs des Badspiegels in der Kokille die aus der Schutzgaskammer austretende Gasmenge größer ist als die eintretende Gasmenge, um einen Druckanstieg zu vermeiden, und daß anschließend der Gasdruck bei einer Sauerstoffkonzentration von O,O25j6, vorzugsweise O,O1# konstant gehalten wird. Vorzugsweise beträgt dabei der Gasdruck «ine Atmosphäre.

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Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einer Gießmaschine Bit einen Gießtrichter und einer Kokille sowie einer teleskopartigen Sohutzgaskammer mit Gaseintritt a- und -austrittsöffnungen durchgeführt, deren einer Stutzen mit dem Gießtriohter und deren an» derer Stutzen mit der Kokille verbunden ist· Zwisohen den beiden Stutzen ist ein allseitig beweglioh· geführtes Zwischenstück angeordnet, wobei die beweglichen Teile durch Diohtungsringe gegeneinander abgediohtet sind· Vorzugsweise sitzt auf dem Gießtrichterstutzen ein vertikal verschiebbarer flansohring, dessen Ilaneoh horizontal beweglich im Kokillenetutzen geführt ist.

Sin wesentliches Merkmal des erfindungsgemäöen Verfahrens ist die geringe Sauerstoffkonzentration. Vorzugsweise wird diese auf weniger als 0,0O5J* und wenn möglich sogar auf 0,002$ί gehalten. Zu diesem Zweok muß die Kammer wirklich geschlossen sein» Selbst dann besteht nooh die Möglichkeit, daß Sauerstoff zusammen mit der Schmelze in die Kammer eingetragen wird· Außerdem können kleine Mengen während des Gießens in die Kammer gelangen· Es ist deshalb notwendig, einen kontinuierlichen Strom des reduzierenden Gases während des Gießens durch die Kammer zu leiten· Außerdem muß die Kammer zunächst mit einem reduzierenden oder inerten Gas ausgespült werden·

Die Auswahl des Gases hängt zu einem gewissen Grade von der Natur des zu vergießenden Stahles ab. Bei gewöhnlichen Kohlenstoffstählen und anderen Stählen, die zur Bildung von Pinholes neigen, werden, sofern das Hauptproblem die Verhinderung von

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Pinholββ ist» Propangas oder andere reduzierende Gase bevorzugt. Dies gilt auch für Stähle, die leicht oxydierbare Legierungsbestandteile, beispielsweise Aluminium, enthalten und nicht zur Wa8ser<3toffversprödung neigen. Beim Vergießen von rostfr«ii»ni Stählen oder anderen Stählen, die zur Wasserstoffrersprödung neigen, kann ein inertes Gas wie Argon ader Stickstoff benutzt werden. Tatsächlich ist bei solchen Stählen Stickstoff vorzuziehen, und zwar mit Rücksicht auf die Kosten. Da jedoch handelsüblicher Stickstoff ungefähr 0,02$ Sauerstoff enthält, ergibt sieh eine Sauerstoffkonzentration in der geschlossenen Kammer bia 0,02 5#. Unter diesen Bedingungen kann eine- gewisse Oxydation des in der Schmelze enthaltenen Chrome stattfinden. Um diese Oxydation möglichst gering zu halten, kann während des Gießens durch die geschlossene Kammer eine Misohung aus einem inerten Gas wie Stickstoff und einem reduzierenden Gas wie Propan in einer solchen Konsentration strömen, daß dit Summ· der Gehalte an Wasserstoff und Wasserdampf 0,5 Vol.-ji nicht übersteigt. Ebenso kann ein Gemisch aus Stickstoff und etwa bis 53* Kbhlenmonoxyd verwendet werden·

Beim Ausspülen der geschlossenen Kammer sollt· ein möglichst billiges Gas benutzt werden, vor allem dann, wenn der Spülgasstrom während längerer Zeit vor dem Gießen die Kammer durchströmen soll. Obwohl es am einfachsten ist, mit demselben Gas zu spülen, das später duroh di· Schutzgaskammer geleitet wird, können Wirtschaftliohkeitserwägungen dafür •preohen, mit einem bestimmten Gas vorzuspülen und

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bei Gießbeginn unmittelbar zu einem anderen Gas tiberzugehen·

Wenn sich zu Beginn des Gießens die Kokille mit dem Metall füllt, steigt der Druck in der geschlossenen Schutzgaskammer. Baut sich in der geschlossenen Kammer ein höherer Druck auf, so verhindert dieser das Ausfließen des Metalls; dabei kann es sogar geschehen, daß das Gas durch die Schmelze hinduroh in das Trichtermetall aufsprudelt und die Mannschaft in Gefahr bringt. Um das zu vermeiden, muß, wenn das Metall zu fließen beginnt, der Druck in der Kammer abfallen oder zum mindesten etwa auf Atmosphärendruck gehalten werden. Dies kann beispielsweise durch weiteres Offnen eines Auslaßventils geschehen· Beim Gießen sollte die Strömungsgeschwindigkeit des Metalls im wesentlichen konstant gehalten werden· Aus diesem Grunde muß der Druck in der Schutzgaskammer im wesentlichen konstant gehalten werden, da jede Druckänderung die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze beeinflußt.

In der Praxis werden die beim Stranggießen von Stahl verwendeten Kokillen fast immer während des Gießens ständig auf und nieder bewegt. Der Hub ist im allgemeinen klein, doch bewirkt er eine zyklische Änderung des Volumens der Schutzgaskammer mit daraus folgender entsprechender Änderung des Drucks.

Die Schutzgaskammer kann unterschiedlich gestaltet sein, dooh muß der auf- und niedergehenden Bewegung der Kokille Rechnung getragen werden· Sine

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einfache Ausführungsform ist schematisch in Fig» 1 dargestellt. Diese besitzt einen Q-ießtriohter 1 mit einem im Boden befindlichen Auslaß 2 und einem Paßstück 3 an der Unterseite. Unterhalb des Einlauftrichtere ist eine Kokille 4 angeordnet, an der oben ein weiteres Paßstück 5 mit luftdichtem Abschluß angebracht ist. Die Paßstücke 3 und 5 sind miteinander durch einen ringförmigen Mantel 6 aus biegsamem Material verbunden. Dafür eignet sich beispielsweise Asbestgewebe, das mit Gummi imprägniert ist, um es gasundurchlässig zu machen. Die Ränder dee ringförmigen Mantels sind mit den Paßstücken 3 und 5 dicht schließend verbunden. Der biegsame, ringförmige Mantel 6 kann auch aus dünnem Blech bestehen, das hinreichend hitzebeständig ist.

Die in dieser Weise innerhalb der Paßstükke 3 und 5 und des Mantels 6 gebildete Schutzgaskammer hat einen Gaseinlaß 7» an den eine ventilgesteuerte Rohrleitung zum Zuführen von Gas angeschlossen ist, fernen einen Gasaaslaß 8 und eine ventilgesteuerte Ablaßöffnung 9. Außerdem ist ein Quarzfenster 10 vorgesehen, durch das der Metallstrom beobaohtet werden kann·

Ein Rohrstück 11 von beträchtlicher Länge, dessen lichte Weite zwischen 12 und 35 mm liegt, führt das austretende Gas von der Kammer fort. Die Länge des Rohres 11 soll so gewählt werden, daß die Zunahme des Volumens der Kammer beim Abwärtshub der Kokille nicht dazu führt, daß atmosphärischer Sauerstoff XtL die geschlossene Kammer eingesaugt wird· Dleea YoluMenKunahMe wird zwar bis zu einem gewis-

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sen Grade durch die Speisung der Kammer mit Gas kompensiert. Bei größerem HuI) ist es jedoch notwendig, ein Rohr 11 mit einer gewissen Länge vorzusehen. Ss empfiehlt sich, im Bohr 11 ein Ventil anzuordnen, um die Steuerung des Gasdruckes in der Kammer zu unterstützen·

Im Betrieb wird geschmolzenes Metall aus einer Pfanne in den Gießtriohter gegossen und strömt durch den Auslaß 2, dessen Querschnittsform so gewählt ist, daß das Metall einen geschlossenen (Jießstrahl bildet. Beror das Metall ausströmt, wird die Sohutzgaskammer mit einem Sas gespült, das durch den Einlaß 7 zugeführt wird. Dieses Gas verläßt die Kammer nicht allein durch den Auslaß 8 und das Rohr 11,

sondern auch durch den Triohterauslaß 2, solange sich noch keine Schmelze im Trichter befindet. Wird in den Gießtriohter Metall gegossen» so fließt dieses durch den Auslaß 2 und durchströmt die Sohutzgaskammer und in die Kokille. Die Kokille ist unten anfänglich durch ein Versohlußstück, den sogenannten Anfahrkopf, geschlossen. Wenn die Sohmelze in der Kokille aufzusteigen beginnt, wäohst der Druck in der Kammer und ein Ventil, das die öffnung 9 verschließt, wird geöffnet. Hat die Schmelze in der Kokille eine bestimmte Höhe erreioht, so wird der Anfahrkopf entfernt, so daß der Strang sich zu bilden beginnt und kontinuierlich abgezogen wird. Die öffnung 9 kann wieder geschlossen werden·

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In der Praxis ist es ziemlich schwierig, den Eintritt von Sauerstoff in die SohutzgAskammer au verhindern, wenn ein biegsamer, ringförmiger Mantel 6, der als eine Art Balgen wirkt, verwendet wird. Die bevorzugte Ausführung der Kammer, auf die βloh die Erfindung gleichfalls bezieht, sieht daher in vieler Hinsicht anders aus als die Ausführung nach Fifc. 1.

Einer derJGteslchtspunkte, die für eine geeignete Kammer berücksichtigt werden müssen, ist der Umstand, daß der Gieflstrahl in bezug auf die Kokille genau ausgerichtet sein soll» In einer Stranggießmasohine wird die Stellung der Kokille durch die Vorrichtung, Ton der sie gehalten und auf-und niederbewegt wird, bestimmt· Deshalb ist es notwendig, den GHeßtrichter anfänglich in die richtige Stellung relativ zur Kokille zu bringen· Man beobaohtet aber außerdem oft, daß der Gießstrahl anfänglich dasu neigt, von der gewünschten Bahn abzuweichen. Dies kann beispielsweise seine Ursache darin haben, dafi ein kleines Stück erstarrtes Metall an der Innenfläche oder Unterkante der tom Metall durchströmten Auelaß öffnung des Gießtrichters haftet, mit der folge, daß der Eintrittspunkt des Strahles in die Kokille von dem vorgeschriebenen Punkt abweicht, und »war oft bis zu 50 mm· Dies kann sogar zur Folge haben, daß einiges Metall überhaupt nicht in die Kokille gelangt, sondern auf die obere Kante trifft, die der Hohlraum der Kokille mit deren oberer Stirnplatte bildet. Die Folge ist ein größerer Durehbruch von Schmelze unterhalb der Kokille, sofern die Maschine nicht sofort stillgesetzt wird* Daher ist es minde-

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stene gelegentlich und manchmal häufig notwendig, die Lage des Gießtriohtere während dee Gießens zu korrigieren· Mit Rücksicht auf die Ausrichtung zu Beginn und eine während des Gießens möglicherweise nötig werdende Korrektur des Gießtrichters muß daher eine starre Verbindung zwischen diesem und der Kokille vermieden werden·

Die bevorzugten Ausführungsformen der Schutz· gaskammer nach der Erfindung bestehen im wesentlichen aus drei Teilen, nämlioh aus einem oder mehreren Baugliedern, die starr mit dem Einlauftrichter verbunden sind, und aus einem oder mehreren Baugliedern, die starr mit der Kokille verbunden sind· Den dritten Teil bilden ein oder mehrere Zwischenglieder, die während der Kokillenbewegung starr mit dem einen der beiden anderen Teile verbunden sind, sich jedoch relativ zu einem oder mehreren anderen Baugliedern bewegen können, so daß eine seitliche Einstellung möglich ist. Die Verbindung zwischen den drei Teilen besteht aus Dichtungsringen·

Drei Ausführungsbeispiele von in der vorstehend angegebenen Weise gebauten Schutzgaskammern sind in der Zeichnung dargestellt» Es zeigen

Pig, 2 eine erste Ausführungsform im horizontalen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 3»

gig> 3 einen Schnitt nach Linie III-III in ?ig. 2, ?ig> 4- einen Schnitt nach Linie IV-IV in flg. 2,

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Fig. 5 eine «weite Ausführungsform in Ansicht von oben und

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Fig, 6 einen mutigen Vertikalschnitt durch eine dritte Aueführungefora.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 bis 4 trägt der untere !Teil 1 des G-ießtrichters einen Stutzen 12, an dem eine Hülse 13 befestigt ist. Beide Teile sind durch einen Dichtungsring 14 gegeneinander abgedichtet. OIe Hülse 13 ist rohrförmig und mit Wasser gekühlt, das durch eine Bohrleitung 52 zugeführt wird. Der Oberteil 4 der zugehörigen Kokille trägt einen Stutzen 15 mit Flansch 16, der mit der Kokille durch Bolzen 17 rerschraubt ist. Zum dichten Abschluß dient ein Dichtungsring 18. Ein Flanschring 19» der ein Zwischenglied bildet, ruht auf dem Flansch 16 und umschließt die Hülse 13 eng. Eine Verbindung zwischen dem geflanschten Ring 19 und der Hülse 13 wird durch zwei Dichtungsringe 20 und eine weitere Verbindung zwischen dem Ring 19 und dem Flansch 16 durch einen Dichtungsring 21 hergestellt· Der Ring 19 wird durch einen innen mit Gewinde versehenen Spannring 22 gehalten, der auf ein Gewinde des Stutzens 15 geschraubt ist.

Bei dieser Bauart stehen der Stutzen 12 und die Gießtrichterhülse 13 ständig starr mit dem Gießtrlohter in Verbindung, während der Stutzen 15 starr mit der Kokille verbunden ist. Während des Gießens hat das vom Flanschring 19 gebildete Zwischenglied eine starre Verbindung mit dem Kokillenstutzen 15 und dadurch mit der Kokille und gleitet relativ zur Hülse 13» wobei ein dichter Abschluß durch die beiden Ringe 20 gewährleistet ist. Erweist sich ein seitliches Einstellen ale notwendig, so wird der

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Gießtrichter mit den daran starr befestigten Teilen und dem Plansohring 19 seitlich bewegt. Vor dem Einstellen wird der Spannring gelöst und naoh dem Einstellen wieder angezogen. Er hat zu diesem Zweck einen Handgriff 29.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 bis 4 wird Gas duroh einen Einlaß 24 zugeführt. Das Gas verläßt die Sohutzgaskammer duroh einen Auslaß 25. Eine ähnliche öffnung 53 dient aum Ansohluß eines Druokmessers an den Innenraum der Kammer· Am Auslaß 25 wird ein längeres Rohrstück angebracht, das dem Rohr 11 in Fig. 1 entspricht.

Eine Aluminiumsoheibe 26 auf einer Öffnung im Kokillenstutzen 15 bildet eine Sioherungj sie schmilzt wenn sich die Sohutzgaskammer mit Metall füllen sollte. Die Platte 26 wird gegen einen Dichtungsring 27 duroh Federn 28 gepreßt und kann demgemäß nachgeben, wenn der Gasdruck, der sich in der Kammer bildet, unzulässig hoch wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen naoh Fig. 2 bis 4 nur dadurch, daß der Kokillenstutzen 15 aus zwei Halbzylindern 30 und 31 besteht, die duroh Spannbolzen 32 zusammengehalten werden. Die Trennebene X-X zwischen den Halbzylindern verläuft rechtwinklig zu den Mittellinien eines Fensters 10 und der Aluminiumplatte 26. Der Kokillenstutzen 15 kann auf diese Weise leicht ausgebaut werden, wenn die Kammer sich mit Metall füllt, was gelegentlich vorkommen kann.

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Die Ausführungeform nach Pig. 6 unterscheidet sioh beträchtlich von der ersten und zweiten. Wiederum befindet eich ein Stutaen 12 an der Untereeite eines Grießtrichtera. Dieser trägt einen Schraubring 34» mittels dessen ein weiterer Stutzen 35 fest in seiner Stellung gehalten wird. Zur Abdichtung gegen den Stutzen 12 dient ein Dichtungsring 14. Der Stutzen 35 und ein unterer Ring 36, der durch Bolzen am Stutzen 35 befestigt ist, umschließen außen die Kugelfläche einer wassergekühlten Zwischenhülse 37· Zur Abdichtung zwischen der Kugelfläche der Hülse 37 und dem Stutzen 35 bzw, dem Ring 36 dienen zwei Dichtungsringe 38 in Verbindung mit einem dazwischenliegenden Abstandsring 39«

Ein Kokillenstutzen 40, der in starrer Verbindung mit dem Oberteil der Kokille steht _t ist mit einem Abstandsring 41 verschweißt, an dem mittels Bolzen ein Ring 42 befestigt ist. Sin Zwischenring 43, der ein zweites Zwischenglied bildet, ist zwischen der Hülse 37 einerseits und dem Kokillenstutzen 41, 42 andererseits angeordnet.

Die Außenfläche des Zwischenringes 43, an der der Abstandsring 41 und der Kokillenstutzen 42 anliegen, hat Kugelform. Zum dichten Abschluß dienen hier zwei Ringe 44 mit einem dazwischenliegenden Abstandstüok 45. Mit seiner Innenfläche sitzt der Zwischenring 43 mit relativ enger Passung auf der Außenfläche der Zwischenhülse 37i jedoch gegeneinander verschieblich. Pur dichten Abschluß sorgen Dichtungsringe 46. Zur Erzeugung des nötigen Dichtungsdrucks dient ein Profilring 48, der durch Schrauben gegen den Zwi-

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sohenring 43 gespannt wird· Dabei dient ein Ring 49 ale Abetandatüok zwischen den Eingen 4-6»

Im Betrieb wird die Zwieohenhülse 37 zwischen dem Stutzen 35 und dem Ring 36 gespannt gehalten. Die Auf- und Hlederbewegung der Kokille wird duroh die gleitende Bewegung zwischen dem Ring 43 und der äußeren zylindriaohen Fläche am unteren Ende der Zwisohenhttlse 37 ermöglicht, wobei eine wirksame Abdichtung gleiohwohl duroh die Ringe 44 und 42 zwischen dem Ring 43 und dem Kokillenstutzen 40 aufrechterhalten wird·

Der Sohutzgaskammer nach Flg. 6 wird Gas durch einen BinlaB 24 zugeführt. Das Gas verläßt die Kammer duroh einen nicht gezeichneten Auslaß, der sich beispielsweise in der Wandung des Kokillenstutzens befindet, und an den ein längeres Rohretück angeschlossen sein kann» wie in den anderen Ausführungsformen.

Sin OieBrohr 47 kann die aus dem Giefltriehter tretende Schmelze aufnehmen und an die Kokille abgeben. Sin solches Gießrohr wird benutzt, wenn die Austrittsgesohwindigkeit der Schmelze am Auelaß durch einen Stopfen gesteuer werden soll. Wenn der AusIaB am Gießtrichter mittels eines solchen Stopfens nur teilweise geöffnet ist, neigt die Schmelze dazu, unregelmäßig zu fallen, und zwar häufig in gloekenförmiger Ausbreitung. Das Gießrohr 47 dient dann in erster Linie als Leitmittel, durch das das Metall gehindert wird, 'die Wandung der ZwisohenhUlse 37 zu treffen und sich auf den Dichtungsringen 38 auszubreiten.

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Das seitliche Einstellen des Austrittspunktes des Grießstrahls in die Kokille gesohieht entweder durch seitliches Bewegen des GkLeßtriohters auf seiner Unterstützung oder durch Neigen des Einlauftrichters, so daß die Gießetrahlacheβ oder, sofern ein Gießrohr 47 vorhanden ist, die Achse dieses Rohres gleichfalls eine Neigung erfahren· Die nötige Neigung oder Kippbewegung wird duroh die Kugelflächen der Zwisohenhülse 37 und des Zwischenringes 43 ermöglicht.

Wegen der Freiheitsgrade der Drehung, die die Vorrichtung durch die Dichtungsringe 38 und 44 und die vorerwähnten Kugelflächen gegen die ihre Dichtungsringe gepreßt werden, besitzt, eignet sich die Ausführung nach Pig. 6 insbesondere für den Einbau in eine Gießmaschine, bei der die Kokille gekrümmt ist und ihre hin- und hergehende Bewegung auf einer gekrümmten Bahn ausführt. In diesem Fall, für den die Gießmaschine nach Fig. 6 in erster Linie bestimmt ist, verläuft die Bewegung der Kokille nicht einfach vertikal, sondern besitzt eine nicht unbeträohtliche seitliche Komponente. Dieser hin- und hergehenden Bewegung der Kokille auf gekrümmter Bahn tragen in bezug auf die vertikale Komponente die Dichtungsringe 46 und in Bezug auf die seitliche Komponente die Beweglichkeit der Ringe 38 und 44 auf den Kugelflächen der Zwischenhülse 37 und des Zwischenrings 43 Rechnung.

Der Kokillenstuteen 40 in Fig. 6 kann aus zwei Teilen bestehen, die dicht aufeinanderpassen. Gleiches gilt für die Zwischenhülse 37 mit entspre-

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ohender Abwandlung der WasserkUhlkanäle.

Der Gaeauslaß aua der Sohutzgaskammer und eine aueätzliohe Auelaiöffnung, sofern sie vorhanden ist, können duroh automatische Steuerung geschlossen werden, nachdem sie während der Anlaufperiode des öießprozesses geöffnet waren· Dabei kann ein Ventil im Auslas oder in dem daran anschließenden Bohretück in Schließstellung in Antwort auf ein Signal gebracht werden» das entsprechend der Höhe des Metallspiegel· in der Kokille gegeben wird. Ebenso kann eine zusätzliche Auelaßöffnung duroh ein solches Signal geschlossen werden· Das Signal kann beispielsweise mittels eines mit Gammastrahlen arbeitenden Detektors erzeugt werden.

Während des Gießens kann der Gasdruok in der Schutzgaekammer duroh automatische Steuerung im wesentlichen konstant gehalten werden» indem ein Ventil im Gaseinlaß oder besser noch im Gasauslaß mittels eines Signals betätigt wird, das in Abhängigkeit vom Druck in der Kammer erzeugt wird. Dieses Signal wird geglättet, um die Druoksohwanklingen, die von der Auf- und Niederbewegung der Kokille herrühren, wirkungslos zu machen·

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Claims

The United Steel Companies Limited, The Mount,

sBasKaaBBttsmsBssBassaaBaBsaaMasxaaBBSBaaasBasi

Broomhill, Sheffield 10, Yorkshire, England

sBassaBBisasaiansassaasxrBasssssaesssssEsz

Patentansprücheι

1. Verfahren zum Stranggießen von Stahl unter Sohutzgas in einer Gießmaschine mit einem Gießtrichter und einer Kokille sowie mit einer teleskopartigen Schutzgaskammer mit Gaseintritts- und -austritteöffnungen, deren einer Stutzen mit dem Gießtrichter und deren anderer Stutzen mit der Kokille verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzgaskamrner vor Gießbeginn mit reduzierendem oder inertem Gas ausgespült und während des Gießens unter reduzierendem Gas gehalten wird, und daß während des Anstiegs des Badspiegels in der Kokille die aus der Sohutzgaskammer austretende Gasmenge größer ist als die eintretende Gasmenge und anschließend der Gasdruck bei einer Sauerstoffkonzentration von 0,02.5^, vorzugsweise von 0,015ε konstant gehalten wird·

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, im wesentlichen bestehend aus einem Gießtrichter und einer Kokille sowie einer teleskopartigen Schutzgaskammer mit Gaseintritts- und - austrittaöffnungen, deren e iner Stutzen mit dem Gießtrichter und deren anderer Stutzen mit der Kokille starr verbunden ist, gekennzeichnet durch ein zwischen den beiden Stutzen (12, 13| 12, 34,35) allseitig beweglich geführtes Zwischenstück (19| 37, 43) und zwischen den beweglichen Teilen angeordnete SlentungsrInge.

BQ9810/0 5 62 Neue Unterlagen (Art7fiAb*2Nr.is*tz3<iMfataraHümr- - * ~ ^r—

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS auf einer Hülse (13) ein Tertikai verschiebbarer Planeohring (19) sitzt, dessen Flansch horizontal beweglich im Kokillenstutzen (15) geführt ist.

4-· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kokillenstutzen zweiteilig ausgebildet ist und aus einem mit der Stranggießkokille (4) fest verbundenen Stutzen (15) besteht, auf dem ein Spannring (22) aufgeschraubt ist, wobei der Flansch des Planeohringes (19) zwischen Spannring (22) und dem Stutzen (15) horizontal beweglich geführt ist.

5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (13) auf einem fest mit dem (Jießtriohter (1) verbundenen Stutzen (12) sitzt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (22) mit einem Handgriff (29) versehen ist und der Kokillenstutzen (1$) eine durch eine Aluminiumplatte (26) verschlossene Oberlauföffnung besitzt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kokillenatutzen (15) aus zwei durch Spannbolzen (32) miteinander verbundenen Halbzylindern (30, 31) besteht.

8. Vorrichtung oaoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der GieStrichterstutzen (35) mittels eines Sohraubrings (34) gegen den Stutzen (12) verspannt ist und mit einem Ring (36)

909810/0567 Neue Unterlage* ^^i«-._2Nr._1s^_3<te,_{Xndefuwt y 4 §} ^

verschraubt ist, in dem der Bogenflansch einer Zwischenhülse (37) liegt, die vertikal beweglich in einem im Kokillenetutzen (4-0, 41, 42) sitzenden Zwischenring (43) mit kalottenförmiger Außenfläche geführt ist.

9ο Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenring (43) beiderseits eines Abstandsringes (41) Dichtungsringe (46) liegen, die mittels eines Profilringes (48) gegen den Zwischenring (43) und die Zwisohenhülse (37) verspannt sind.

10· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Stutzen (12) ein sich bis zur Kokillenöffnung erstreokendes zentrisches Gießrohr (47) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhülse (37) aus zwei durch Bolzen miteinander verbundenen Halbzylindern besteht.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießtrichterhülse (13) und die Zwisohenhülse (37) wassergekühlt sind·

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