DE3307589A1

DE3307589A1 - Verfahren und vorrichtung zur ablage einer pulverschicht auf der oberflaeche einer schmelze in einer stranggiesskokille

Info

Publication number: DE3307589A1
Application number: DE19833307589
Authority: DE
Inventors: Patrick 57190 Uckange Bardet; Michel 57290 Fameck Mangin
Original assignee: Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
Current assignee: Sollac SA
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-04-26
Anticipated expiration: 2003-03-04
Also published as: GB2116092A; IT8347842A0; JPH0310426B2; GB2116092B; JPS58159951A; IT8347842A1; IT1170313B; CA1199775A; GB8304936D0; FR2522551A1; US4595045A; FR2522551B1; DE3307589C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ablage einer Pulverschicht auf der Oberfläche einer Schmelze in einer Stranggießkokille

Die Erfindung betrifft das Stranggießen von Metallen und insbesondere von Stahl.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zuführung und Steuerung bzw. Regelung der Ablage einer gleichmäßig verteilten Schicht einer vorbestimmten oder einer einer Vorschrift folgenden Dicke eines pulverförmigen oder granulatförmigen Materials auf der Oberfläche einer Schmelze in einer Stranggießkokille,wobei der Oberfläche der Schmelze unter Ausnutzung der Schwerkraft das genannte Material mittels einer Förderleitung zugeführt wird, deren Endquerschnitt mit einer Förderöffnung versehen ist, die oberhalb der Oberfläche der Schmelze angeordnet wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Zuführung und Steuerung bzw. Regelung der Ablage einer gleichmäßig verteilten Schicht einer vorbestimmten oder einer einer Vor-

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BÜRO 8050 FREISING· SCHNEGGSTRASSE 3-5 TEL. 08161/62091 TELEX 526547 pawa d

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schrift folgenden Dicke eines pulverförmigen oder granulatförmigen Materials auf der Oberfläche einer Schmelze in einer Stranggießkokille nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Während des Stranggießens wird die Oberfläche des Stahls in der Stranggießkokille ständig mit einer Schicht eines pulverförmigen oder granulatförmigen Materials bedeckt, das im folgenden als Pulver bezeichnet wird. Das Pulver hat die Aufgabe, die Schmelze wärmezudämmen, eine Oxydation des Metalls zu verhindern, den Einschluß von schwimmenden Schlackenteilen zu verhindern, und schließlich die Schmierung der Wände der Stranggießkokille auszuführen. In seinem Berührungsbereich mit dem flüssigen Metall wird das Pulver zu Schlacke geschmolzen und die Wände der Strang gießkokille bedecken sich mit Schlacke bei ihrer auf- und abgehenden Bewegung in Richtung auf den oberen Bereich der Stranggießkokille. Jede hin- und hergehende Bewegung ergibt daher eine Verminderung der Menge der Schlacke auf der Oberfläche der Schmelze und ausgehend davon der Dicke der Pulver schicht. Die Zuführung des Pulvers zum Ausgleich seines Verbrauches ändert sich in Abhängigkeit der Eigenschaften des Pulvers, derjenigen der Stranggießanlage, derjenigen der Betriebsbedingungen der Anlage ebenso wie in Abhängigkeit von den Eigenschaften des vergossenen Metalls.

Eine Optimierung der vier Abhängigkeiten des Pulvers wird in der Praxis dadurch erreicht, daß man die Dicke der Schicht oberhalb der Metalloberfläche konstant hält. Die Regelung bzw. Steuerung dieser Dicke der Schicht kann von Hand oder automatisch durchgeführt werden. Eine automatische Methode ermöglicht eine größere Sicherheit der Ausnutzung, eine Verbesserung der Arbeitsbedinungen, eine verbesserte Qualität der gegossenen Produkte und eine Verminderung der Personalkosten.

Aus den FR-PSen 2 231 456 und 2 432 353 sind automatische Einrichtungen zur Verteilung des Pulvers und zur Regelung bzw. Steuerung der Schichtdicke bekannt, bei denen die

Zuführung von Pulver zum Ausgleich des Verbrauches durch die Erfassung von Werten erreicht wird, die ein Nichtvorhandensein von Pulver oder eine Verminderung der Schichtdicke anzeigen. Zur Ausführung dessen werden Meßfühler und an c diese angeschlossene elektrische und elektronische Einrichtungen verwendet, die die Signale der Meßfühler verarbeiten und auf verschiedene Weise mechanisierte Dosiervorrichtungen und Zuführvorrichtungen steuern bzw. regeln, um die der Vorschrift entsprechende Pulverdicke wiederherzustellen. _n Automatische Einrichtungen 'dieser Art weisen den Nachteil auf, daß ein Konstanthalten der Dicke der Pulverschicht nicht möglich ist. Die dosierten und stoßweisen Ausgleichsvorgänge führen tatsächlich zu Mehrverbräuchen oder wiederholtem Mangel an Pulver . Die Betriebsame Sicherheit ist zufällig aufgrund der Multiplikation der Gefahren von Fehlern der relativ hochgezüchteten Materialien, die verwendet werden müssen. Ein weiterer Nachteil ist der erhöhte Anschaffungspreis und die erhöhten Betriebs kosten.

Zur Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 umrissenen Gattung zu „,_ schaffen, mit der es möglich ist, ständig und sofort auf den Verbrauch des Pulvers zu reagieren und dadurch eine konstante Dicke der Pulverschicht bei einer einfach aufgebauten Vorrichtung mit geringem Anschaffungspreis und geringen Betriebskosten zu ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch folgende Schritte:

a) Die Förderöffnung des Endquerschnittes der Förderleigc tung wird oberhalb der Oberfläche der Schmelze in ei-.ner Höhe angeordnet, die gleich oder etwas größer ist als die vorbestimmte oder einer Vorschrift folgenden Dicke der Pulverschicht;

b) die Förderöffnung wird ständig offen gehalten, und

c) es wird dem Endquerschnitt der Förderleitung ständig¹ Pulver zugeführt. - :

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch,

a) daß die Förderöffnung oberhalb der Oberfläche der

, ₀ Schmelze in einer Höhe angeordnet ist, die gleich oder leicht größer als die vorbestimmte Dicke ist,

b) daß die Förderöffnung ständig offen ist,

c) daß die Vorrichtung Einrichtungen zur ständigen Beschickung des Endquerschnittes der Förderleitung aufweist.

, Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung 2Q ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Es zeigt

op- Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Querschnitts durch eine Stranggießkokille, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist, und

OQ Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende vergrößerte Darstellung eines in Fig. 1 dargestellten Bereichs, der einen durch das Zuführen von Pulver erzeugten Hügel- und das Anhalten der Zuführung von Pulver verdeutlicht, wenn der obere Bereich des Hügels die

ag Höhe der Förderöffnung erreicht.

Gemäß der Erfindung wird die Zuführung des Pulvers oder der Granulate zum Ausgleich deren Verbrauches und.zum Auf-

rechterhalten einer konstanten Dicke der Pulverschicht direkt durch das Bestreben von einem höheren Niveau der Pulverschicht in unmittelbarer Nachbarschaft der Förderöffnung des Endbereiches der Förderleitung abzusinken bewirkt, wobei die Förderleitung ständig beschickt wird. Ein Stoppen des Zuführens erfolgt dann, wenn das obere Niveau der Pulverschicht die Höhe der Förderöffnung erreicht.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Förderöff-

,Q nung 1 eines Endquerschnittes 2a einer Förderleitung 2 oberhalb einer Höhe 3 der Fläche eines Metalles in einer Höhe 4 angeordnet, die gleich oder leicht oberhalb einer vorbestimmten oder einer einem Maß e entsprechenden Vorschrift oder einer Höhe 4¹ einer Schicht 5 eines festen Pulvers 5a

.g und eines geschmolzenen Pulvers 5b liegt, wobei die Höhe 3 als Bezugsgröße verwendet wird, da sie für ein gutes Funktionieren des Stranggießens so gleich wie möglich gehalten wird. Die Förderöffnung 1 wird vorzugsweise im gleichen Abstand von Längswänden 6 der Stranggießform und in einem

2Q passend gewählten Abstand zu den nicht näher dargestellten Querwänden der Stranggießform angeordnet. Das mit 7 bezeichnete Abfließen des geschmolzenen Pulvers 5b, das im folgenden als Schlacke bezeichnet wird, bewirkt durch Erzeugung eines Schmierfilmes auf den Wänden 6 der Stranggießform

2g eine Verschiebung der Schlackeschicht in Richtung.-auf die Wände 6 der Stranggießform in Richtung der eingezeichneten Pfeile. Die dadurch und durch die nicht näher dargestellten Schmelzzuflüsse des Tundishes erzeugten Turbulenzen des Metalls bewirken gleichermaßen diese Verschiebung der Schlacke in der eingezeichneten Richtung.

Während die Schlacke in der angezeigten Richtung fließt, nimmt sie den oberen Teil der noch nicht verflüssigten Pulverschicht mit. Diese Lageänderung des Pulvers wie auch O₅ das fortwährende Schmelzen des Pulvers aufgrund des Verbrauches des Teiles, der bereits geschmolzen ist, senken das obere Niveau der Pulverschicht unter die Förderöffnung 1 ab, wodurch ein Raum unt.er der Förderöffnung 1 freige-

geben wird. Gemäß der Erfindung wird der auf diese Weise freigegebene Raum sofort durch eine aufgrund Schwerkraft nachrutschende Menge Pulver ausgefüllt, die einen Hügel 8 bildet, der das Nachrutschen des Pulvers beendet, wenn der Gipfel des Hügels 8 die Förderöffnung 1 erreicht. Dieser Hügel 8, der fortschreitend auseinanderfällt, gibt von neuem einen Raum unterhalb der Förderöffnung 1 frei. Dieser Raum bewirkt ein erneutes Nachrutschen von Pulver, das sich von neuem unter Bildung^ eines Hügels verteilt.

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j Theoretisch verläuft die Förderung von Pulver ohne das

Vorhandensein von Reibung ständig und das in Fig. 2 dargestellte Niveau 4 der Förderöffnung läge auf dem Niveau 4' der Oberfläche der Schicht des Pulvers 5, und es gäbe , d genau genommen keinen Hügel.

In Wirklichkeit ist die Höhe 4 der Förderöffnung 1 im Vergleich zur Höhe 4¹ um einen Wert Δ erhöht. Dieser sehr geringe Wert A ι der die Höhe des Hügels 8 bildet, ist ge-2Q maß den Fließeigenschaften des verwendeten Pulvers unterschiedlich.

Die Endleitung 2 ist an einem nicht näher dargestellten Vorratsbehälter angeschlossen. Dieser Vorratsbehälter, der oberhalb der Gießebene angeordnet ist, fördert mittels Schwerkraft Pulver 9 in die Förderleitung 2. Im Falle, in dem der Platzbedarf der Gießebene um die Kokille herum eine Anordnung des Vorratsbehälters in der Nachbarschaft der Kokille nicht ermöglicht und in dem die Förderleitung

OQ derart geneigt ist, daß das Fließen des Pulvers 9 in der Förderleitung 2 nicht ausreichend gut durch Schwerkraft zum Herausfließen aus dem Vorratsbehälter erfolgen kann, kann man_/ ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, mittels mechanischer oder pneumatischer Transporteinrichtun-

ojr gen derart Pulver fördern, daß der Endquerschnitt 2a der Förderleitung 2 knapp oberhalb der Förderöffnung 1 ständig mit Pulver versorgt wird, damit das Nachrutschen aufgrund von Schwerkraft der Menge an erforderlichem Pulver

erfolgen kann.

+./it.

Das erfindungsgeinäße Verfahren ist nicht auf die Verwendung von einer Förderöffnung 1 beschränkt. Man könnte vielmehr so viele Förderöffnungen 1 vorsehen, wie sie für ein in geeigneter Weise durchzuführendes Bedecken der gesamten Oberfläche des Stahles mit einer gewünschten Pulverdicke erforderlich sind. Man könnte beispielsweise eine einzige Förderöffnung 1 für eine Kokille zur Herstellung von Knüppein oder kleineren Brammen vorsehen und z. B. zwei Förderöffnungen 1 für eine Kokille zum Herstellen von größeren Brammen und Blöcken. Im. letzteren Falle werden die Förderöffnungen 1 vorteilhafterweise in der Nachbarschaft und zu beiden Seiten des Schmelzenzuflusses des Tundishes angeordnet, wobei die Ausschüttung des Pulvers vorteilhafterweise in Längsrichtung der Stranggießkokille vorgenommen wird.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Zuführung und Steuerung bzw. Regelung der Ablage einer gleichmäßig verteilten Schicht einer vorbestimmten oder einer einer Vorschrift folgenden Dicke eines pulverförmigen oder granulatförmigen Materials auf der Oberfläche einer Schmelze in einer Stranggießkokille unter Verwendung einer Förderleitung, deren Endquerschnitt mit einer Förderöffnung versehen ist, die oberhalb der Oberfläche der Schmelze angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Förderöffnung in einer Höhe oberhalb der Oberfläche der Schmelze angeordnet wird, die gleich oder . leicht größer als die einer Vorschrift folgenden Dicke der Schicht des Materials ist,

b) daß die Förderöffnung der Förderleitung ständig geöffnet gehalten wird, und

c) daß dem Endquerschnitt der Förderleitung ständig das Material zugeführt wird.

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2. Vorrichtung zur Zuführung und Steuerung bzw. Regelung der Ablage einer gleichmäßig verteilten Schicht einer vorbestimmten oder einer einer Vorschrift folgenden Dicke eines pulverförmigen oder granulatiförmigen Materials auf der Oberfläche einer Schmelze in einer Stranggießkokille, mit einer Förderleitung, deren Endquerschnitt mit einer Förderöffnung versehen ist, die oberhalb der Oberfläche der Schmelze angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Förderöffnung (1) in einer Höhe oberhalb der Oberfläche (3) der Schmelze angeordnet ist, die gleich oder leicht größer ist als die einer Vorschrift folgenden Dicke (e),

b) daß die Förderöffnung (1) ständig geöffnet ist, und

c) daß Einrichtungen zur ständigen Beschickung des Endquerschnittes (2a) der Förderleitung (2) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderöffnung (1) in einem gleichen Abstand zu den Längswänden (6) der Stranggießkokille angeordnet ^ist·
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur ständigen Zuführung von Material einen Vorratsbehälter aufweisen, der mittels Schwerkraft die Förderleitung (2) beschickt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur ständigen Beschickung einen Vorratsbehälter und mechanische oder pneumatische Fördereinrichtungen aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Förderöffnungen

, (1) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderöffnungen (1) in der Nachbarschaft und in Längsrichtung zu beiden Seiten des Schmelzenzuflusses des Tundishes angeordnet sind, der die Stranggießkokille mit Metall beschickt. '