DE2101220B2

DE2101220B2 - Method of supplying the melt in sequential casting

Info

Publication number: DE2101220B2
Application number: DE19712101220
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Bachner; Walter Fortner
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1971-01-13
Filing date: 1971-01-13
Publication date: 1976-01-02
Also published as: DE2101220A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen der Schmelze beim Sequenzgiießen während des Wechlels des Zwischenbehälters mit Tauchausguß.The invention relates to a method for supplying the melt during sequential casting during the change of the intermediate container with immersion nozzle.

Beim Sequenzgießen wird ein endloser Strang aus beliebig vielen Gießpfannen gegossen und ein Zwischenbehälter je nach Bedarf beliebig oft ausgetauscht. Eine Anlage zum Sequenzgießen ist beispielsweise aus der OE-PS 2 67 099 bekannt. Diese Anlage besitzt zwei um eine vertikale Achse schwenkbare, je eine Gießpfanne tragende Tragarme und mindestens einen austauschbaren Zwischenbehälter, wobei die beiden Tragarme unabhängig voneinander von einer Ausgangsstellung, der Pfannenaufgabesteilung, in entgegengesetztem Sinn in zwei Betriebsstellungen schwenkbar sind; der bzw. die Zwischenbehälter sind ebenfalls schwenkbar, und zwar von einer Ruhestellung in die Abgießstellung. Diese bekannte Anlage soll gewährleisten, daß das kontinuierliche Gießen von Strängen ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann, selbst wenn Störungen an einem Zwischengefäß, wie z. B. an einem Stopfen oder Ausguß eines Zwischenbehälters, auftreten; in diesem Fall muß dafür gesorgt werden, daß ein mit schmelzflüssigem Metall gefüllter, gießbereiter Zwischenbehälter in kürzester Zeit in Gießstellung gebracht werden kann. Wie Betriebserfahrungen gezeigt haben, darf beim Austausch eines Zwischenbehällers die Zufuhr der Metallschmelze zur Kokille nicht langer als etwa 30 bis maximal etwa 60 see unterbrochen sein. Da die Zwischenbehälter jeweils mit einem Tauchausguß versehen sind, der bis unter den Badspiegel der Stranggießkokille eintauchen muß, müssen die Zwischenbehälter heb- und senkbar ausgebildet sein. Beim Wechsel des Zwischenbehälters wird zunächst die Gießpfanne aus ihrer Betriebsstellung entfernt und dann der auszutauschende ⁶S Zwischenbehälter so weit angehoben, bis der untere Rand des Tauchausgusses über dem oberen Rand der Stranggießkokille liegt. Anschließend wird der auszutauschende Zwischenbehälter aus seiner Stellung geschwenkt, der mit flüssigem Metall gefüllte neue Zwischenbehälter angehoben, über die Stranggießkokille eingeschwenkt und in die Abgießstellung abgesenkt. Während dieses Wechsels ist die Zufuhr der Schmelze in die Kokille unterbrochen; sie kann erst wieder nach Einschwenken des neuen Zwischengefäßes in seine Abgießstellung aufgenommen werden.In sequential casting, an endless strand is cast from any number of ladles and an intermediate container is exchanged as often as required. A system for sequential casting is known from OE-PS 2 67 099, for example. This system has two support arms pivotable about a vertical axis, each carrying a ladle and at least one interchangeable intermediate container, the two support arms being pivotable in opposite directions in two operating positions independently of one another from an initial position, the ladle task division; the intermediate container or containers can also be pivoted, namely from a rest position into the pouring position. This known system is intended to ensure that the continuous casting of strands can be continued without interruption, even if faults in an intermediate vessel, such as. B. at a stopper or spout of an intermediate container occur; in this case it must be ensured that an intermediate container filled with molten metal and ready for casting can be brought into the casting position in the shortest possible time. As operating experience has shown, when an intermediate container is replaced, the supply of molten metal to the mold must not be interrupted for longer than about 30 to a maximum of about 60 seconds. Since the intermediate containers are each provided with an immersion nozzle, which has to be immersed below the level of the bath of the continuous casting mold, the intermediate container must be designed so that it can be raised and lowered. When changing the intermediate container, the ladle is first removed from its operating position and then the ⁶ S intermediate container to be exchanged is raised until the lower edge of the immersion nozzle is above the upper edge of the continuous casting mold. The intermediate container to be exchanged is then pivoted out of its position, the new intermediate container filled with liquid metal is raised, pivoted in over the continuous casting mold and lowered into the pouring position. During this change, the supply of the melt into the mold is interrupted; it can only be taken up again after the new intermediate vessel has been swiveled into its pouring position.

Bei dieser verhältnismäßig komplizierten Arbeitsweise kommt es k'icht zu Störungen. Obwohl die feuerfeste Auskleidung des neuen Zwischenbehälters auf etwa 1000⁰C vorgeheizt wird, neigt die flüssige Stahlschmelze leicht zum Erstarren. Der Stahl ist in der untersten Zone einer Gießpfanne relativ kalt; beim Füllen des Zwischenbehälters kühlt er sich innerhalb kurzer Zeit weiter ab, da die Temperatur der feuerfesten Ausmauerung des Zwischenbehälters um etwa 500⁰C niedriger ist als die Temperatur der Metallschmelze. Zum Füllen des Zwischengefäßes sind mindestens 1,5 min notwendig; während dieser Zeit wird keine Metallschmelze gegossen. Es ist deshalb nicht verwunderlich, daß die Fachwelt heute noch nicht in der Lage ist, einen vollkontinuierlichen Guß über eine unbegrenzte Zeitdauer durchzuführen, und daß die Produktivität bei den derzeit üblichen Stahlstranggießanlagen noch ziemlich gering ist.With this relatively complicated way of working, there are no disruptions. Although the refractory lining of the new intermediate container is ^{preheated to around 1000 °} C., the liquid steel melt tends to solidify easily. The steel is relatively cold in the lowest zone of a ladle; when the intermediate container is filled, it cools down further within a short time, since the temperature of the refractory lining of the intermediate container is about 500 ^° C. lower than the temperature of the molten metal. It takes at least 1.5 minutes to fill the intermediate vessel; no molten metal is poured during this time. It is therefore not surprising that the technical world is not yet in a position to carry out a fully continuous casting over an unlimited period of time, and that the productivity of the steel continuous casting plants currently in use is still quite low.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschienen Schwierigkeiten zu beseitigen und die Betriebssicherheit beim Wechsel von Zwischenbehältern zu erhöhen.The invention is based on the object that seemed Eliminate difficulties and operational safety when changing intermediate containers to increase.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß während des Verbringens des neuen Zwischenbehälters in die Abgießstellung der Badspiegel in der Stranggießkokille auf ein Niveau unterhalb der Austrittsöffnung des Tauchausgusses abgesenkt und so lange auf diesem Niveau gehalten wird, bis die Schmelze aus dem neuen Zwischenbehälter in die Stranggießkokille einläuft, worauf der Badspiegel in der Stranggießkokille wieder angehoben wird.According to the invention this is achieved in that during the transfer of the new intermediate container in the pouring position of the bath level in the continuous casting mold to a level below the outlet opening of the immersion nozzle and is kept at this level until the melt comes out of the new one The intermediate container runs into the continuous casting mold, whereupon the bath level in the continuous casting mold again is raised.

Dadurch wird erreicht, daß eine unbegrenzte Anzahl von Schmelzen vollkontinuierlich und völlig störungsfrei zu einem einzigen Strang vergossen werden können und die Stranggießanlage besser ausgenutzt werden kann. Entsprechend wird die Produktionsleistung erhöht.Thereby it is achieved that an unlimited number of melts is fully continuous and completely trouble-free can be cast into a single strand and the continuous caster can be better utilized can. The production output is increased accordingly.

Da der Badspiegel in der Stranggießkokille während des Austausches des Zwischenbehälters absinkt, wird verhindert, daß Schmelze in die Austrittsöffnungen des Tauchausgusses eindringt und dort erstarrt. Dadurch ist ein einwandfreies Angießen der Stränge sichergestellt. Der Badspiegel wird so lange unterhalb des Tauchausgusses gehalten, bis die Schmelze aus der Gießpfanne in den Zwischenbehälter nachfließt, d. h. der Zwischenbehälter so weit abgesenkt ist, daß die Gießpfanne über dem Zwischenbehälter in ihre Eietriebsstellung gebracht werden kann.Since the bath level in the continuous casting mold drops during the replacement of the intermediate container, prevents the melt from penetrating the outlet openings of the immersion nozzle and solidifying there. This is flawless casting of the strands is ensured. The bathroom mirror is so long below the immersion sink held until the melt flows from the ladle into the intermediate container, d. H. the intermediate container is lowered so far that the ladle is brought into its operating position above the intermediate container can be.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird zur vorübergehenden Änderung des Niveaus des Badspiegels in der Stranggießkokille die Ausziehgeschwindigkeit des Gußstranges vermindert und nach Austausch des Zwischenbehälters wieder erhöht, wobei unabhängig von der ursprünglichen Ausziehgeschwindigkeit und von den übrigen Gießbedingungen vorzugsweise eine gleichbleibende Ausziehgeschwindigkeit von 0,1 bis 0,2 m/min während des Austausches des Zwischenbehälters eingehalten wird.According to a further feature of the invention is to temporarily change the level of the bath level in the continuous casting mold the extraction speed of the cast strand is reduced and after Exchange of the intermediate container increased again, regardless of the original pull-out speed and under the other casting conditions, preferably a constant extraction speed of 0.1 to 0.2 m / min is maintained during the exchange of the intermediate container.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nä-The invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing.

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her erläutert.explained here.

Die Zeichnung zeigt den oberen Teil einer Anlage zum Sequenzgießen teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht.The drawing shows the upper part of a system for sequential casting partly in section and partly in side view.

Die Zeichnung zeigt eine in Richtung des Doppelpfeils A horizontal verschiebbare Stopfenpfanne 1. Unterhalb der Pfanne 1 ist ein heb- und senkbarer sowie horizontal verschiebbarer Zwischenbehälter 2 mit einem Tauchausguß 3 vorgesehen, der mehrere an seinem unteren Ende, am Umfang verteilte Austrittsöffnungen 4 enthält. Der Tauchausguß 3 ist in bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Stopfen verschließbar, mit dem gleichzeitig die einer Stranggießkokille 5 zugeführte Menge an Metallschmelze eingestellt wird. Aus der Stranggießkokille wird ein Gußstrang 6 mit einer erstarrten Strangschale 7 und einem flüssigen Kern 8 ausgezogen.The drawing shows a stopper pan 1 that is horizontally displaceable in the direction of the double arrow A. Below the pan 1 there is a liftable, lowerable and horizontally displaceable intermediate container 2 with an immersion nozzle 3, which contains several outlet openings 4 distributed around the circumference at its lower end. The immersion nozzle 3 can be closed in a known manner with a stopper, not shown, with which the amount of molten metal supplied to a continuous casting mold 5 is adjusted at the same time. A cast strand 6 with a solidified strand shell 7 and a liquid core 8 is drawn out of the continuous casting mold.

Zur Veranschaulichung der einzelnen Verfahrensschritte sind mit 9 bis 13, 15 und 16 verschiedene Horizontalebenen bezeichnet: mit 9 is¹ die Horizontalebene durch den Badspiegel des flüssigen Metalls in der Stranggießkokille 5 im Normalbetrieb, d. h. wenn kein Zwischenbehälter ausgetauscht wird, bezeichnet; mit 10 die Ebene durch den oberen Rand der Kokille 5; mit 11 die Ebene durch den unteren Rand des Tauchausgusses 3 des Zwischenbehälters 2 in Normalstellung; mit 12 die Ebene durch den unteren Rand der Stopfenpfanne 1 und mit 13 die Ebene durch den oberen Rand des Zwischenbehälters 2 in seiner Normalstellung. Der Niveauunterschied zwischen den Ebenen 9 und 10 kann z. B. 50 mm, der Niveauunterschied zwischen den Ebenen 9 und 11 z.B. 100 bis 150mm betragen. Der Abstand zwischen den Ebenen 12 und 13 wird im Beirieb so klein wie möglich gehalten, um zu verhindern, daß der aus großer Fallhöhe aus der Stopfenpfanne 1 auslaufende Strahl der Metallschmelze oxidiert, und daß die feuerfeste Ausmauerung des Zwischenbehälters 2 stark erodiert. Als Reservebehälter ist ein Zwischenbehälter 14 mit einem Tauchausguß 3' und Austritisöffnungen 4' vorgesehen, der entsprechend dem Zwischenbehälter 2 in Richtung des vertikalen Doppelpfeils B heb- und senkbar und in Richtung des horizontalen Doppelpfeils C verschiebbar ist. Der leere Zwischenbehälter 14 steht vorgeheizt zum Austausch gegen den Zwischenbehälter 2 bereit. Zu diesem Zweck muß der Zwischenbehälter 14 in einem solchen Abstand über der Stranggießkokille 5 angeordnet werden, daß die Hoiizontalebene 15 durch den unteren Rand des Tauchausgusses 3' über der Ebene 10 durch den oberen Rand der Stranggießkokille 5 liegt. Die maximale Hubhöhe des Zwischenbehälters entspricht dem Niveauunterschied zwischen den Ebenen 15 und 11 und beträgt 400 mm. Die Horizontalebene 16 durch den oberen Rand des Zwischenbehälters 14 liegt oberhalb der Ebene 12. Die Pfanne 1 ist in dieser Stellung nicht über den in Reservesteliung befindlichen Zwischenbehälter 14 verfahrbar. Zum Auswechseln der Zwischenbehälter 2 und 14 gegeneinander wird zunächst die Stopfenpfanne 1 in Richtung des Pfeils A nach links aus ihrer Betriebsstellung in eine Wartestellung gefahren und dann der Zwischenbehälter 2 aus seiner Betriebsstellung gebracht. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, daß der Zwischenbehälter 2 vor dem Verschieben in horizontaler Richtung, z. B. auf die Ebene 15 bzw. 16, angehoben wird; es genügt, den in dieser Phase bereits weitgehend verschlissenen Tauchausguß 3 beim Verschieben auszubrechen und das Bruchstück später aus dem Kokillenhohlraum zu emferr.en. To illustrate the individual process steps, 9 to 13, 15 and 16 denote different horizontal ^{planes: 9 is 1} denotes the horizontal plane through the level of the liquid metal in the continuous casting mold 5 in normal operation, ie when no intermediate container is exchanged; with 10 the plane through the upper edge of the mold 5; with 11 the plane through the lower edge of the immersion nozzle 3 of the intermediate container 2 in the normal position; with 12 the plane through the lower edge of the stopper pan 1 and with 13 the plane through the upper edge of the intermediate container 2 in its normal position. The difference in level between levels 9 and 10 can be e.g. B. 50 mm, the level difference between the levels 9 and 11, for example 100 to 150mm. The distance between the levels 12 and 13 is kept as small as possible during operation in order to prevent the jet of molten metal running out of the stopper ladle 1 from oxidizing and the refractory lining of the intermediate container 2 from being severely eroded. An intermediate container 14 with an immersion nozzle 3 'and outlet openings 4' is provided as a reserve container, which can be raised and lowered in the direction of the vertical double arrow B and displaced in the direction of the horizontal double arrow C in accordance with the intermediate container 2. The empty intermediate container 14 is preheated and ready to be exchanged for the intermediate container 2. For this purpose, the intermediate container 14 must be arranged at such a distance above the continuous casting mold 5 that the horizontal plane 15 through the lower edge of the immersion nozzle 3 ′ lies above the plane 10 through the upper edge of the continuous casting mold 5. The maximum lifting height of the intermediate container corresponds to the difference in level between levels 15 and 11 and is 400 mm. The horizontal plane 16 through the upper edge of the intermediate container 14 lies above the plane 12. In this position, the pan 1 cannot be moved over the intermediate container 14 located in the reserve position. To replace the intermediate containers 2 and 14 against each other, the stopper pan 1 is first moved in the direction of arrow A to the left from its operating position into a waiting position and then the intermediate container 2 is brought out of its operating position. It is not absolutely necessary that the intermediate container 2 before moving in the horizontal direction, for. B. to level 15 or 16, is raised; it is sufficient to break out the immersion nozzle 3, which is already largely worn out in this phase, when moving it and later to emferr. the fragment from the mold cavity.

Sobald der Zwischenbehälter 2 aus seiner Betriebsstellung entfernt ist, wird der Badspiegel auf das Niveau unterhalb der Austrittsöffnung des Tauchausgusses abgesenkt; zweckmäßig wird dabei die Ausziehgeschwindigkeit des Gußstranges von ursprünglich etwa 1,0 m/min auf 0,1 m/min vermindert. Während der Zwischenbehälter 14 oberhalb der Stranggießkokille 5 in Stillung gebracht und dann abgesenkt wird, sinkt der Badspiegel also langsam ab, weil keine Metallschmelze in die Kokille einfließt. Der Zwischenbehälter 14 wird zunächst nur so weit abgesenkt, daß die Pfanne 1 oder eine zweite, nicht dargestellte Gießpfanne über den Zwischenbehälter 14 verfahren und mit dem Füllen des Zwischenbehälters begonnen werden kann. Es genügt, wenn dabei die Ebene, die durch den unteren Rand des Tauchausgusses 3' geht, oberhalb des abgesenkten Badspiegels und etwa 70 bis 120 mm unterhalb des ursprünglichen, durch die Ebene 9 definierten Badspiegels liegt. Erst wenn die Metallschmelze aus den Öffnungen 4' austritt, wird der Zwischenbehälter 14 in die endgültige Betriebsstellung abgesenkt, in der der untere Rand des Tauchausgusses 3' in der Ebene 11 liegt. Dabei durchstößt der Tauchausguß 3' eine auf dem Badspiegel befindliche nicht dargestellte Gießpulverschicht. Während des Austausches der Zwischenbehälter, also solange keine Schmelze in die Kokille fließt, verhindert das Gießpulver, daß die in der Kokille befindliche Metallschmelze erstarrt. Sobald das ursprüngliche Niveau des Badspiegels wieder erreicht ist, wird die Strangausziehgeschwindigkeit wieder auf etwa 1,0 m/min erhöht, und der Austausch der Zwischenbehälter ist beendet. Man kann auch während des Austausches der Zwischenbehälter den Badspiegel ohne Veränderung der Strangausziehgeschwindigkeit absenken und dann das Ausziehen des Stranges so lange unterbrechen, bis der ursprüngliche Badspiegel wieder erreicht ist.As soon as the intermediate container 2 is removed from its operating position, the bath level is at the same level lowered below the outlet opening of the immersion nozzle; The pull-out speed is expedient of the cast strand reduced from originally about 1.0 m / min to 0.1 m / min. During the Intermediate container 14 above the continuous casting mold 5 is brought to a standstill and then lowered, the sinks So the bath level slowly rises because no molten metal flows into the mold. The intermediate container 14 is initially only lowered so far that the ladle 1 or a second, not shown, pouring ladle over the Move intermediate container 14 and begin filling the intermediate container. It is sufficient, when the level that goes through the lower edge of the immersion nozzle 3 'is above the lowered bath level and about 70 to 120 mm below the original bath level defined by plane 9 lies. Only when the molten metal emerges from the openings 4 'does the intermediate container 14 become the final Lowered operating position, in which the lower edge of the immersion nozzle 3 'lies in the plane 11. Included The immersion nozzle 3 'penetrates a layer of casting powder (not shown) located on the bath level. During the exchange of the intermediate container, i.e. as long as no melt flows into the mold, The casting powder prevents the molten metal in the mold from solidifying. Once the original Level of the bath level is reached again, the strand withdrawal speed is back to about 1.0 m / min increased and the replacement of the intermediate containers is complete. You can also do this during the exchange the intermediate container lower the bath level without changing the strand pull-out speed and then interrupt the pulling out of the rope until the original bathroom level is reached again is.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt innerhalb der Stranggießanlage zu keinerlei Gießslörungen, da die vorübergehende Senkung des Badspiegels in der Stranggießkokille keinen Durchbruch der Strangschale 7 unterhalb der Stranggießkokille 5 zur Folge hat.The method according to the invention does not lead to any casting defects within the continuous caster, since the temporary lowering of the bath level in the continuous casting mold no breakthrough in the strand shell 7 below the continuous casting mold 5 results.

Die erfindungsgemäße Schmelzzuführung hat außerdem den Vorteil, daß bei plötzlich auftretenden Gießstörungen, z. B. bei einer Störung am Gießrohr, der Zwischenbehälter sofort gegen einen leeren neuen Zwischenbehälter ausgetauscht werden kann. Dabei kann auch ein noch nicht vollständig vorgeheizter Zwischenbehälter verwendet werden, wt:il die Metallschmelze in kürzester Zeit von der Gießpfanne in die Stranggießkokille gelangt und darum im Zwischenbehälter nicht erstarren kann. Bei der bekannten Arbeitsweise mit gefülltem Zwischengefäß war ein plötzlicher Wechsel unmöglich, weil die Vorbereitungszeit, nämlich die Füll- und Manipulalicnszeit, zu lang war.The melt supply according to the invention also has the advantage that in the event of sudden casting disturbances, z. B. in the event of a fault in the pouring tube, the intermediate container immediately against an empty new one Intermediate container can be exchanged. A not yet fully preheated Intermediate containers are used, wt: il the metal melt in the shortest possible time from the ladle into the Continuous casting mold arrives and therefore cannot solidify in the intermediate container. With the well-known When working with a filled intermediate vessel, a sudden change was impossible because the preparation time, namely the filling and manipulation time, was too long was.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

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Patent claims:

1, Method of supplying the melt in sequence casting while changing the Intermediate container with immersion nozzle, characterized in that during the transfer of the new intermediate container in the casting position of the bath level in the continuous casting mold lowered a level below the outlet opening of the immersion nozzle and so long on this The level is maintained until the melt from the new intermediate container into the continuous casting mold runs in, whereupon the bath level in the continuous casting mold is raised again.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the temporary change of The level of the bath level in the continuous casting mold reduces the extraction speed of the cast strand and is increased again after replacing the intermediate container, regardless of the original Withdrawal speed and, under the other casting conditions, preferably a constant withdrawal speed of 0.1 to 0.2 m / min is maintained during the exchange of the intermediate container.