[go: up one dir, main page]

WO2025109084A1 - VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON STAHL UND VERTEILER HIERFÜR - Google Patents

VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON STAHL UND VERTEILER HIERFÜR Download PDF

Info

Publication number
WO2025109084A1
WO2025109084A1 PCT/EP2024/083130 EP2024083130W WO2025109084A1 WO 2025109084 A1 WO2025109084 A1 WO 2025109084A1 EP 2024083130 W EP2024083130 W EP 2024083130W WO 2025109084 A1 WO2025109084 A1 WO 2025109084A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
distributor
continuous casting
side wall
flow
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/083130
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Brummayer
Jakob SIX
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Stahl GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102023132701.1A external-priority patent/DE102023132701B3/de
Priority claimed from DE102024121280.2A external-priority patent/DE102024121280A1/de
Priority claimed from DE102024121278.0A external-priority patent/DE102024121278A1/de
Priority claimed from DE102024121279.9A external-priority patent/DE102024121279A1/de
Application filed by Voestalpine Stahl GmbH filed Critical Voestalpine Stahl GmbH
Publication of WO2025109084A1 publication Critical patent/WO2025109084A1/de
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/003—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with impact pads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/103—Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/108—Feeding additives, powders, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/08—Shaking, vibrating, or turning of moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/08—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring

Definitions

  • the invention relates to a method for casting steel and a distributor therefor.
  • Continuous steel casting is a well-known process for the continuous casting of steel slabs.
  • steel is usually produced in a converter, transferred from the steel converter to a ladle and from the ladle via a distributor to the casting mold.
  • the distributor's task is to ensure an uninterrupted flow of steel after one ladle has been emptied and the next ladle has been fed.
  • a continuous casting plant is known from DE 33 37 739 A1.
  • This continuous casting plant has a device for holding and changing ladles (ladle turret), ladles and a tundish, as well as a continuous casting mold and a strand withdrawal device.
  • a tundish is assigned to the molten casting ladle, which is in the preparation position for transport to the casting position, for joint transport with the molten casting ladle.
  • the tundish is preferably inserted into the arm provided for receiving the ladle on the ladle turret below the casting ladle.
  • the tundish and/or the ladle are provided with means for detachable connection to one another.
  • a tundish for continuous casting wherein the tundish has a channeled induction heating device arranged on the side wall of the tundish, the device comprising a channel communicating with an opening in the side walls of the tundish.
  • EP 0 140 217 A1 discloses a method and a device for changing the casting ladle and the intermediate container in a continuous casting plant.
  • EP 0 726 115 A1 discloses a tundish for receiving and filtering molten ferrous metals, which tundish has a discharge opening in the bottom region for withdrawing the molten metal after it has passed through a deflection and/or filtering device.
  • a ceramic filter is arranged in the tundish, covering essentially the entire horizontal cross-section of the tundish, is removable in a conventional manner, extends essentially horizontally, and is provided with through-openings arranged in the essentially vertical flow direction of the molten metal through the tundish. This is intended to enable cleaning and filtering of molten metals, even at high casting speeds, using a simple design.
  • US Pat. No. 6,074,600 discloses a modification of a tundish dam to minimize turbulence. In particular, this is intended to reduce the formation of gas bubbles and slag inclusions. This is particularly advantageous during the initial filling of the tundish.
  • a type of weir is installed between the steel inlet of the tundish. and the steel outlet of the distribution channel, which extends from the bath surface to the bottom but is spaced from the bottom.
  • a ramp is arranged between the weir and the steel outlet, while a second ramp is arranged in front of the weir.
  • EP 3 496 882 B1 discloses a baffle plate for placement in a distributor to reduce the effects of misalignment of an impinging stream of molten steel entering the distributor.
  • tundishes It is also known to equip tundishes with a lowered floor from the steel inlet (shadow tube) to the steel outlet (pour pipe).
  • a dam or raised area is placed on this inclined floor, sometimes even a stepped floor, so that the steel inlet area forms a kind of pot, from which, after the pot is filled, the water flows over the dam and then fills the entire tundish.
  • This dam also serves to ensure turbulent flow and slightly extend the residence time of the steel in the tundish, and in particular, to achieve contact with the slag layer.
  • a so-called turbulent flow controller for asymmetric use in the distributor is known, in which the shadow tube is arranged above this installation, whereby this installation is arranged in a plate-like manner with a slightly raised bottom on one side next to further waves in the distributor.
  • a comparable installation is known from CN 102 000 791 A, which is located below the shroud pipe and next to two ridges in the base of the distributor.
  • the base of this installation which has a cuboidal basic shape, is wave-shaped. formed, whereby the steel from the shadow tube is poured into this structure and then exits again from this structure above.
  • an installation is known that is arranged in a trough-shaped manner with its own vertical walls within the distributor.
  • the shroud pipe terminates in a spring-like projection, and from there, the steel initially fills this trough-like structure before flowing into the rest of the distributor.
  • the basic shape of the installation is roughly T-shaped, with the steel flowing through a reduced opening into the rest of the T-shaped sub-distributor.
  • Such a trough-like installation is also known from CN 217 121 721 U, in which the trough is rather elongated-oval, but also with a wave-shaped bottom structure, so that the steel is first filled into this trough and then runs out of it into the rest of the distributor.
  • the object of the invention is to provide a method for casting steel which brings about a significant improvement in the purity of the steel melt, increases the separation accuracy between different batches and simplifies the distribution management, whereby even very different steel grades can be cast in the same tundish.
  • a further task is to create an installation for a distributor for a continuous casting plant, which leads to an improved separation of the batches and causes a significant improvement in the purity of the steel melt.
  • the invention is based on a number of findings.
  • each steel batch is poured into a ladle for secondary metallurgical treatment.
  • the contents of the ladle are poured into a tundish, which still contains steel from the previous ladle. This is unavoidable, as otherwise the cast strand would break.
  • the process is also intended to cast steel grades of different origins using a distributor.
  • steel grades produced by different methods will be cast, namely batches from the electric arc furnace (EAF) and batches from the conventional blast furnace (LD) route. These batches exhibit, among other things, a different CCh fingerprint, which should be easily traceable within the framework of a material's CCh balance.
  • EAF electric arc furnace
  • LD blast furnace
  • Distribution planning (distribution management) is established well in advance. Therefore, a single distribution change for EAF or LD batches is hardly feasible.
  • mixed areas occur in the subsequent cast strand and thus also in the slab. For steel grades with minor deviations, this may be tolerable; otherwise, the mixed area is cut out and sent to the scrap.
  • the inventors therefore set themselves the task of keeping the mixing area as small as possible in continuous casting with different steel grades and increasing the separation accuracy. This results in reduced tundish usage, truly enables CCh quantification (mixing area as a "tracer"), and improves slab cutting control.
  • the inventors recognized that by specifically modifying the flow conditions in the distributor, particularly the vortex structures, the separation efficiency can be significantly improved. In particular, this prevents long vortex trails and shortcuts of the poured charge over the entire distributor length, as well as strong horizontal mixing.
  • Continuous analyses are performed on the tundish, indicating the beginning and end of the mixing zone. These indicate, in particular, when the first batch is still present in the area of the continuous casting tundish outlet, when mixing is present, and when the second batch is present. This data can be used to control the slab cutting process to reliably cut the mixing zone out of the cast strand.
  • a singular helical flow or flow roller of the liquid metal in the tundish from the inlet, i.e., the shroud, to the outlet, i.e., the pouring tube significantly increases the selectivity. It is particularly advantageous if this flow extends over as much of the tundish cross-section as possible, i.e., starting from the inlet, via the shroud, over the tundish walls, to the bath surface, and then spiraling forward to the outlet via the pouring tube.
  • at least 80%, and more preferably 90%, of the tundish cross-section and/or length should be covered by the singular flow roller.
  • this singular screw- or roller-shaped flow which is also referred to as single-roll, is generated, for example, by an asymmetric or eccentric positioning of the shadow tube in the xy plane of the distributor.
  • the coordinate system is defined such that the z-coordinate axis denotes a normal direction perpendicular to the surface of the manifold, the x-coordinate axis points in the direction of metal flow from the shadow tube towards the outlet in the manifold and the y-coordinate axis points in the transverse direction of the metal flow in the manifold towards the outlet.
  • the geometry of the flow modifier can be adjusted to influence the flow. This can be achieved through fittings such as a ramp or deflection boxes.
  • the single-roll vortex structure is created by deflecting the flow. asymmetrically to one side wall and not by the usual symmetrical deflection to both side walls or to the front wall.
  • gas purging devices such as purging beams can be used to reinforce the single-roll vortex structure.
  • the geometry of the inlet i.e. the shadow tube, can be adjusted to influence the flow.
  • the cylindrical flow can be supported and dead corners avoided.
  • the jet from the shroud tube can enter the distributor in the area where the concave base transitions into a side wall, thus deflecting it.
  • a distributor designed according to the invention can have one or more internal components for this purpose.
  • these can be attached ramps or ramp-like structures in areas of the floor.
  • ramps that are offset toward a distributor side or arranged adjacent to it.
  • the inventive installation for influencing the flow can, for example, be a ramp that is formed in the distributor such that an inclined impingement surface of the ramp points towards the shroud tube, so that the liquid metal flowing into the distributor first encounters the impingement surface of this ramp and is deflected by this ramp according to the ramp gradient.
  • it can also be a deflection box, i.e. a box-shaped device that is open at the top so that the flow from the shroud tube can flow in, and has an opening towards a side wall, whereby the flow from the shroud tube can be deflected accordingly.
  • the installation can also have several openings, but these must all be directed towards only one side wall in order to generate the single-roll flow according to the invention.
  • the base of the installation can be flat or curved, or even have grooves or other indentations. Furthermore, a nozzle-like pulsation of the melt can be provided within the deflection box. In any case, however, the molten steel should be deflected toward a side wall, so that the liquid metal is deflected laterally and the roller flow is generated.
  • the impact surface can be inclined in relation to the x/y direction, i.e. transversely to the width of the distributor. However, it can also have an inclination in the direction of the outlet or against the direction of the outlet.
  • an angle beta (ß) of -45° to 45°, preferably 0° to 45°, in particular 0° to 20°, preferably 0° to 10°, particularly preferably 1° to 5° in the direction of the x-axis starting from the y-axis can be set.
  • This can influence the initial angle of the singular, helical flow roller and thus influence the residence time accordingly.
  • the angle can be set comparatively steep, e.g. 35° to 45°, in order to To be able to specifically control the mixing time during quality changes in the tundish. Increasing the angle can improve the quality of the mixture when mixing liquid melts from electric furnaces with liquid melts from conventional blast furnaces.
  • the angle of inclination alpha (o) can be set to greater than 20°, preferably greater than 30°, particularly preferably greater than 40° with respect to the y-axis in the z-axis direction in order to create an optimized deflection effect on the side wall.
  • the angle alpha (o) can be selected to be less than 80°, preferably less than 70° with respect to the y-axis in the z-axis direction in order to be able to generate a singular, helical flow roller with increased vortex intensity in the side wall.
  • adjustments to the opening angle are also conceivable, with an angle of -60° to 60°, preferably -45° to 45°, relative to the y-axis in the z-axis direction being conceivable, i.e., an upward-facing opening toward the bath level can also be provided.
  • the opening can also have an angle of -45° to 45° in the x-axis direction, starting from the y-axis. This angle can also be achieved by offsetting the deflection box relative to the distributor.
  • the impact surface can be grooved or concave in shape rather than flat.
  • the installation is arranged in the area of the shifted position of the shadow tube after the sprue.
  • the opposite wall of the distributor which deflects the flow upwards towards the cover slag, can of course also be designed with a bevel or a ramp in order to enable the most complete flow possible without turbulence in a dead corner formed by the bottom wall and the side wall.
  • Another possibility to create a corresponding single-roll flow pattern is, in particular in the wall or adjacent to the wall, especially below 200 mm Distance from the wall, which deflects the flow upwards, i.e., toward the cover slag, to blow gas in from below.
  • gas purging is also known from converters, for example. Inert gases are used as the purge gas.
  • This gas causes rising gas bubbles to intensify the existing flow, thus entraining the material, i.e., the liquid metal, and thus promoting a single-roll flow pattern. Furthermore, these gas bubbles can also be used to specifically influence the liquid steel flow, directing particles to the covering slag, thus facilitating particle separation into the slag.
  • the gas purging measure can, of course, be combined with the first-mentioned measure of asymmetrical-eccentric positioning of the shroud tube or adjusting the geometry of the flow modifier to create a ramp, or with both measures, but can also be used alone to create a single-roll vortex structure. Gas purging can take place over a partial length of the distributor, at specific points, or at multiple locations.
  • the gas can be blown in through the bottom of the distributor and the bottom surface of the distributor, as is also done in the converter with so-called purging stones.
  • Such a flushing bar can of course also have a ramp-like bevel towards the flow or towards the center of the distributor, which additionally guides the flow upwards gently and without harsh transitions and then further intensifies it through the injected gas.
  • the installation is designed like a deflection box, i.e. a box-shaped device which is open at the top so that the flow from the shadow tube can flow in and has an opening towards a side wall, whereby the flow from the shadow tube can be deflected accordingly.
  • a deflection box i.e. a box-shaped device which is open at the top so that the flow from the shadow tube can flow in and has an opening towards a side wall, whereby the flow from the shadow tube can be deflected accordingly.
  • the installation can also have several openings, but all of them should be directed towards only one side wall in order to generate the single-roll flow according to the invention.
  • the bottom of the deflection box can be flat or curved or have grooves or other indentations.
  • a corresponding upward deflection will occur on the side wall opposite the ramp with respect to the opening of the deflection box, which will lead to the aforementioned single-roll flow structure.
  • the impact surface can be inclined in the x/y direction, i.e., transverse to the width of the distributor. It can also be inclined toward or against the outlet.
  • the angle can be set relatively steeply, e.g., 35° to 45°, in order to specifically control the mixing time during quality changes in the tundish. Increasing the angle can improve the quality of the mixture when mixing liquid melts from electric furnaces with liquid melts from conventional blast furnaces.
  • the angle of inclination alpha (o) can be set to a value greater than 20°, preferably greater than 30°, particularly preferably greater than 40° with respect to the y-axis in the z-axis direction in order to create an optimized deflection effect on the side wall.
  • the angle alpha (o) can be selected to be less than 80°, preferably less than 70° with respect to the y-axis in the z-axis direction in order to be able to generate a singular, helical flow roller with increased vortex intensity in the side wall.
  • adjustments to the opening angle are also conceivable, with an angle of -60° to 60°, preferably -45° to 45°, relative to the y-axis in the z-axis direction being conceivable, i.e., an upward-facing opening toward the bath level can also be provided.
  • the opening can also have an angle of -45° to 45° in the x-axis direction, starting from the y-axis. This angle can also be achieved by offsetting the deflection box relative to the distributor.
  • a channel flow can be introduced through a gutter, pipe, or similar device. This can also be achieved by adjusting the outlet of the shadow pipe.
  • the impact surface can be grooved or concave in shape rather than flat.
  • gas flushing can also be used here, as in the case of ramp-like installation, so that the statements made there also fully apply to a deflection box.
  • the invention thus relates to a method for the continuous casting of metal, in particular steel, wherein liquid metal is led from a ladle, which is mounted so as to be movable, into a continuous casting distributor by means of a shroud pipe and is led from the continuous casting distributor via an outlet into a casting mold, wherein the continuous casting distributor compensates for interruptions when the ladles are changed, and wherein the ladles are mounted in a moving device, wherein in order to shorten the mixing area which forms with successive cast metal batches with different alloy composition and/or origin, for example LD and EAF batches, a singular roller-like flow is generated in the continuous casting distributor from a shroud pipe to a pouring pipe.
  • An advantageous further development provides that one, several or all of the following measures are carried out to generate a singular roller-like flow: a. Allowing the steel to run in from the ladle with an asymmetric or eccentric positioning of the shadow tube in the xy plane of the continuous casting tundish; b. Deflecting the steel in the xy plane towards a side wall by arranging an inclined plane or ramp in the region of the steel inlet point in the continuous casting tundish; c. Arranging a deflection box at the steel inlet point, wherein the deflection box has an opening in the xy plane towards a side wall of the continuous casting tundish, so that the steel is deflected towards a side wall; d.
  • the ladle is positioned during the sprue, i.e. when the liquid metal is first poured into the continuous casting distributor, in such a way that the shadow tube is arranged in the region of a transverse center of the continuous casting distributor and after a desired height of the bath level has been reached, the ladle or the continuous casting distributor or the ladle and the continuous casting distributor are moved and in particular displaced laterally in the xy plane in such a way that in order to form the only roller-like flow of the metal in the continuous casting distributor, the shadow tube is arranged offset from a side wall outside the transverse center of the continuous casting distributor.
  • a pot-like installation is arranged below the ladle outlet, said installation having a bottom wall and at least one side wall pointing upwards therefrom for receiving the pouring stream flowing from the first metallurgical vessel into the distributor, wherein at least one rib projecting up from the bottom wall is formed within the installation, said rib forming chambers on the bottom wall for deflecting the flow of liquid metal.
  • At least two ribs are arranged on the distributor base, which ribs rise from a base wall and form grooves on the base wall, which are oriented at an angle ⁇ of -45° to 45°, preferably 0° to 45°, in particular 0° to 20°, preferably 0° to 10°, particularly preferably 1° to 5° in the direction of the x-axis starting from the y-axis of the distributor, wherein for the spatial orientation, the z-coordinate axis designates a normal direction which runs perpendicular to the surface of the distributor, the x-coordinate axis in the metal flow direction from the shadow tube in towards the pouring tube in the distributor and the y-coordinate axis points in the transverse direction of the metal flow in the distributor towards the outlet.
  • the movement of the ladle or the continuous casting distributor or the ladle and the continuous casting distributor comprises one, several or all of the following movements: rotating, pivoting, lifting, lowering, tilting.
  • An advantageous further development provides that for the purpose of offsetting the ladle turret is rotated or shifted by the amount of the desired deflection.
  • a device is arranged below the impact area of the liquid metal in the continuous casting distributor, which device supports a singular, directed roller-like flow after the lateral displacement.
  • the invention relates to an installation, in particular for use in the above-mentioned method in a continuous casting distributor of a continuous casting plant, characterized in that the installation has several or all of the following physical features: a) an inclined plane or an inclined bottom, wherein the inclined bottom slopes down in the xy plane of the continuous casting distributor towards a side wall; b) it has at least two ribs projecting from a bottom wall, which run in the xy plane of the continuous casting distributor or parallel to it; c) it is pot-shaped with a bottom wall and at least one side wall pointing upwards from this to receive the pouring stream flowing from the first metallurgical vessel into the distributor, wherein it has an opening in the at least one side wall in the xy plane to a side wall of the Continuous casting distributor, wherein for the spatial orientation, the z-coordinate axis denotes a normal direction which runs perpendicular to the surface of the distributor, the x-coordinate axis points in the metal flow direction from the shadow tube towards
  • the at least two ribs are designed to form a plurality of chambers or grooves.
  • each chamber formed between the ribs is up to 3%, in particular up to 2%, of a distributor volume.
  • each chamber formed between the ribs occupies more than 5% and in particular more than 7%, preferably more than 10% and less than 25%, in particular less than 20% of the width of the distributor between the side walls.
  • pot-like installation is cylindrical with a side wall or has a square or polygonal floor plan with four or more side walls.
  • An advantageous further development provides that an opening is formed in the side wall or at least one side wall adjacent to or flush with the bottom wall.
  • openings are formed in several or all side walls.
  • ribs end with a rear wall or side walls.
  • An advantageous further development provides that in the case of a single opening the ribs are arranged such that the ribs are arranged running longitudinally to the opening.
  • An advantageous further development provides that the bottom wall of the installation is flat or convexly curved or concavely curved and/or formed with a contour or with depressions.
  • bottom wall is formed obliquely and in particular slopes transversely to the longitudinal extent of the distributor in the xy plane to a side wall of the continuous casting distributor, so that a sloping ramp is formed.
  • a refractory material in particular a basic refractory material comprising one, several or all materials from the group: AI 2 O 3 , MgO, CaO, (MgCa)O 2 , carbon, hydraulic binders.
  • bottom wall has anchor elements on the underside for pressing or pouring into the bottom material of a distributor.
  • the invention relates to a continuous casting plant for metal continuous casting for carrying out the above-mentioned method, comprising at least one ladle and a continuous casting distributor arranged thereunder with the above-mentioned installation.
  • the continuous casting plant provides a continuous casting distributor for generating a singular roller-like flow, which has one, several or all of the following devices: a) a movement device which is designed to bring about an asymmetric or eccentric positioning of the shadow tube in the xy plane of the continuous casting distributor when the steel is allowed to run in from the ladle; b) an inclined plane or ramp in the area of the steel inlet point in the continuous casting tundish for deflecting the steel in the xy plane towards a side wall; c) a deflection box at the steel inlet point, the deflection box having an opening in the xy plane towards a side wall of the continuous casting tundish so that the steel is deflected towards a side wall; d) gas purging devices for purging with gas adjacent to a side wall of the continuous casting tundish, where the flow is directed upwards towards the bath level; e) design of the base of the continuous casting tundish with a concave curvature or as a concave
  • An advantageous further development provides that the installation runs from a side wall of the continuous casting distributor in the direction of the longitudinal axis z or transverse center of the distributor in the xy plane, wherein the at least one rib runs substantially parallel or at an angle thereto.
  • bottom wall of the installation is flat or convexly curved or concavely curved and/or formed with a contour or with depressions.
  • the distributor is a longitudinal, transverse or V-distributor.
  • the rib projecting from the bottom wall is oriented at an angle o of -45° to 45°, preferably 0° to 45°, in particular 0° to 20°, preferably 0° to 10°, particularly preferably 1° to 5° in the direction of the x-axis starting from the y-axis of the distributor.
  • Figure 1 the state of the art with two counter-rotating vortex formations (double roll);
  • Figure 2 a highly schematic view of a continuous casting plant
  • Figure 3 a longitudinal section through a box installation
  • Figure 4 a top view of the installation according to Figure 3;
  • Figure 5 a cross-section through the installation according to Figure 3;
  • Figure 6 a perspective view of an installation
  • Figure 7 a longitudinal section through a distributor with installation
  • Figure 8 the distributor according to Figure 7 in a cross section with a central shadow pipe in the
  • Figure 9 a distributor with a displaced shadow pipe in perspective view
  • Figure 10 a longitudinal section through a distributor with the forming single roll and schematically the separation of the batches in the single roll;
  • Figure 11 a cross-section through the distributor according to Figure 10 with a displacement of the shadow tube;
  • Figure 12 Distributor weight, casting capacity and proportion of pre-melt and post-melt as a function of time
  • Figure 13 highly schematic view of a continuous casting plant showing the cast strand with the mixing zone
  • Figure 14 Simulation data showing the flow conditions in a state-of-the-art distributor
  • Figure 15 Simulation data showing the flow conditions in a distributor at
  • an outlet 14 with a pouring tube 15 is arranged in the bottom 9.
  • the pouring tube 15 opens into a mold 16, in which the metal is cooled until solidification occurs.
  • the strand 17 exits the bottom of the mold 16, is deflected by refractory rollers 18, and enters a straightening zone 19. After the straightening zone 19, the strand 17 is cut into slabs 21 by flame cutters 20.
  • the ladle 2 is positioned during the sprue, i.e., during the first pouring of the liquid metal into the continuous casting distributor 3, such that the shroud 4 is arranged in the region of a transverse center of the continuous casting distributor 3.
  • the ladle 2 or the continuous casting distributor 3, or the ladle 2 and the continuous casting distributor 3 are moved, and in particular shifted laterally, such that, in order to form a single roller-like flow of metal in the distributor, the shroud 4 is arranged offset from the transverse center of the distributor 2 to a side wall 7, 8 ( Figure 9).
  • This movement can be achieved, for example, by a corresponding pivoting movement of the ladle turret.
  • the steel jet strikes the distributor base 9 at an impact point offset from the transverse center.
  • the continuous casting distributor base 9 - regardless of the method chosen for forming the singular roller-like flow - can also be designed with a barrel-like concave arch in order to support the single-roll flow formation.
  • edges between the continuous casting distributor base 9 and the side walls 7, 8 can be rounded or bridged with wedge-shaped elements. This advantageously allows the dead volume to be further reduced.
  • the side wall 7, 8 to which the shadow tube 4 is offset can be formed with a reinforced refractory support or a refractory plate in the inlet area 11.
  • the outlet area 12 can be arranged offset relative to a side wall 7, 8 with respect to the central axis of the continuous casting distributor 3.
  • a device 22 or an installation 22 can be arranged in the impact area of the liquid metal in the continuous casting distributor 3, which supports a singular, directed flow after the lateral displacement.
  • this can be a ramp 28 whose falling flank is directed towards the transverse center of the distributor.
  • the device 22 or the installation 22 is thus arranged offset from the transverse center of the continuous casting distributor 3 relative to a side wall 7, 8 of the continuous casting distributor 3 ( Figure 11). In particular, it can also be arranged adjacent to a side wall 7, 8 and even be part of the side wall 7, 8.
  • a further measure for generating the singular roller-like flow is such a device in the form of ribs 25 formed on the bottom 9 ( Figures 6, 9).
  • the device 22 is arranged below a pouring position 23, wherein the device 22 has at least two ribs 25 rising from a continuous casting distributor bottom wall 9 or a device bottom wall 24, which ribs form grooves 26 on the bottom wall 9, 24, which grooves are oriented at an angle o of -45° to 45°, preferably 0° to 45°, in particular 0° to 20°, preferably 0° to 10°, particularly preferably from 1° to 5° in the direction of the x-axis starting from the y-axis of the continuous casting distributor 3.
  • the bottom wall 24 of the device 22 can be flat, convexly curved, or concavely curved.
  • the bottom wall 24 supports the ribs 25 or is formed integrally with them.
  • the bottom wall 24 also serves as impact and wear protection for the distributor base 9.
  • the device bottom wall 24 can be designed obliquely and in particular in the direction of the x-axis starting from the y-axis to the
  • the side walls 7, 8 of the metallurgical vessel rise away, forming a sloping ramp 28.
  • the upper edges 27 of the ribs can also be sloping.
  • a rear wall 29 can be arranged transversely to the grooves 26 away from the bottom wall 24, which closes off the grooves 26 on one side.
  • Figures 3 to 5 show a further measure for generating a screw-like roller flow (single-roll flow).
  • an installation 30 is pot-shaped, whereby this can basically be round, square or polygonal.
  • the pot-like installation 30 has at least one bottom wall 31 and at least one side wall 32 pointing upwards therefrom for receiving the pouring stream flowing from the ladle 2 into the continuous casting distributor 3.
  • At least one rib 33 is formed which projects upwards from the bottom wall 31 and forms chambers 34 on the bottom wall 31 for deflecting the flow of liquid metal.
  • ribs 33 are formed, which form a plurality of chambers 34.
  • the pot-shaped installation 30 can be cylindrical with a side wall 32, or can have a square or polygonal plan with four or more side walls 32.
  • Each chamber 34 formed between the ribs 33 can be up to 3%, in particular up to 2%, of the continuous casting manifold volume. This creates a good ratio to the inflowing metal quantity.
  • each chamber 34 formed between the ribs 33 can occupy more than 5% and in particular more than 7%, preferably more than 10% and less than 25%, in particular less than 20% of the width of the continuous casting distributor 3 between the side walls 7, 8, which creates a good ratio to the continuous casting distributor size.
  • An opening 35 is formed in the side wall 32 or at least one side wall 32 adjacent to or adjacent to the bottom wall 31.
  • the opening 35 ensures that the metal flowing into the insert 30 does not simply flow over the upper edges 36 of the side walls 32 in an undirected manner, but rather exits the insert 30 directed in a predetermined direction.
  • the opening 35 ensures that the insert 30 does not retain any melt as dead material when the continuous casting distributor 3 is idling.
  • the bottom wall 31 of the installation 30 can be flat, convexly curved or concavely curved and/or formed with a contour or with depressions in order to form or support certain flow patterns.
  • the ribs 33 can terminate with the side wall(s) 32, so that they form closed chambers 34 in the region of the side walls 32.
  • the chambers 34 are then open toward the opening 35, if necessary.
  • the ribs 33 are arranged such that the ribs 33 are arranged running longitudinally to the opening 35.
  • the ribs 33 can be arranged at an angle o of -45° to 45°, preferably 0° to 45°, in particular 0° to 20°, preferably 0° to 10°, particularly preferably 1° to 5° in the direction of the x-axis starting from the y-axis.
  • the bottom wall 31 can also be formed obliquely and in particular rise transversely to the longitudinal extent of the continuous casting distributor 3, so that a sloping ramp 38 is formed.
  • the ramp 38 makes sense for the ramp 38 to slope down to a single opening 35 in a side wall 32. This supports the outflow from the opening and the formation of flow.
  • a further development provides that the side walls 32 project upwards beyond the rib upper edges 37 via upwardly pointing upper edges 36.
  • the upper edges of the ribs 37 can be horizontal, convex or concave and in particular can slope towards an opening 35.
  • Basic refractory materials generally resist liquid steel and the basic slag used, in particular, better than acidic materials, e.g., those based on SiO2.
  • a deflection to the left side wall 7 is shown as an example; of course, a mirror-inverted deflection alternatively to the right side wall 8 is just as possible and would lead to the same screw-like roller flow (single-roll flow) according to the invention.
  • Figure 10 shows the single-roll flow in the distributor 3, showing the state in which a change of ladle 2 and thus the charge has taken place. Red is pre-melt, green is post-melt, during a melt change. Due to the single-roll flow, which is formed across the entire distributor cross-section, there are no short circuits and thus no mixing across the length of the distributor 3. Rather, A clean separation of the batches is visible; the second batch follows directly on from the first, so to speak.
  • Figure 12 shows a diagram in which the distributor weight, the casting performance and the proportions of pre-melt and post-melt are plotted as a function of time.
  • both melts are present simultaneously, creating a mixing zone that can be used, for example, as a CCh tracer.
  • the mixing zone can be very pronounced.
  • the same distributor 3 can also be used in this case.
  • the use of one and the same distributor 3 for different batches, for example LD and EAF melts, in a continuous casting plant 1, which forms a cast strand 17 with a mixing zone, is shown schematically in Figure 13.
  • Figure 15 shows the simulated flow conditions in a distributor 3 when a pronounced cylindrical flow (single-roll) is formed by the measures according to the invention. This single-roll flow leads to improved separation efficiency when pouring different batches onto one another.
  • the invention is therefore advantageous in that the separation accuracy between the batches is improved and, in addition, both the filling and the emptying of the continuous casting distributor 3 can take place without an accumulation of inclusions and, in addition, the filling efficiency of the continuous casting distributor 3 is improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, wobei flüssiges Metall aus einer Pfanne (2), welche beweglich gelagert ist, mit einem Schattenrohr (4) in einen Stranggussverteiler (3) geleitet wird und vom Stranggussverteiler (3) über einen Auslass (14) in eine Gießkokille (16) geleitet wird, wobei der Stranggussverteiler (3) die Unterbrechungen ausgleicht, wenn die Pfannen (2) gewechselt werden, und wobei die Pfannen (2) in einer Bewegungseinrichtung gelagert werden, wobei zur Sicherstellung einer hohen Trennschärfe aufeinanderfolgender eingegossener Metallchargen eine singuläre walzenartige Strömung im Stranggussverteiler (3) erzeugt wird, einen Einbau (22, 30) für den Stranggussverteiler (3) sowie eine Stranggießanlage (1) mit dem Stranggussverteiler (3).

Description

Verfahren zum Vergießen von Stahl und Verteiler hierfür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergießen von Stahl und einen Verteiler hierfür.
Der Stahlstrangguss ist ein bekanntes Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Stahlbrammen.
Hierzu wird üblicherweise Stahl in einem Konverter erzeugt, vom Stahlkonverter in eine Pfanne überführt und von der Pfanne über einen Verteiler zur Gießkokille weitergeleitet.
Der Verteiler hat hierbei die Aufgabe, nach dem Leerläufen einer Pfanne und dem Zuführen der nächsten Pfanne für einen ununterbrochenen Stahlfluss zu sorgen.
Grundsätzlich muss dafür gesorgt werden, dass im flüssigen Stahl keine Einschlüsse vorhanden sind, insbesondere weder Schlackenteilchen oder Bestandteile der jeweiligen feuerfesten Ausmauerung oder Ausspritzung der Gefäße noch Reaktionsprodukte aus metallurgischen Behandlungsschritten.
Dies gelingt insbesondere durch die Anordnung von entsprechenden Einbauten in einer Verteilerrinne, welche eine bestimmte Aufwärtsströmung nach dem Einfüllen des Stahls derart erzeugt, dass der Stahl an die Oberfläche gespült wird, so dass sich Teilchen, welche leichter als der Stahl sind, in die Schlacke begeben bzw. von der Schlacke gebunden werden.
Aus der DE 33 37 739 Al ist eine Stranggießanlage bekannt. Diese Stranggießanlage verfügt über eine Vorrichtung zum Halten und Wechseln von Gießpfannen (Pfannendrehturm), Gießpfannen und eine Verteilerrinne sowie eine Stranggießkokille und eine Strangabzugsvorrichtung. Der in Vorbereitungsstellung zum Transport in die Gießposition befindlichen mit Schmelze gefüllten Gießpfanne ist eine Verteilerrinne zum gemeinsamen Transport mit dieser zugeordnet. Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform die Verteilerrinne in den für die Aufnahme der Gießpfanne vorgesehenen Ausleger am Pfannendrehturm unterhalb der Gießpfanne eingesetzt. Verteilerrinne und/oder Gießpfanne sind mit Mitteln zur lösbaren Verbindung miteinander versehen. Aus der EP 0 119 853 A2 ist eine Verteilerrinne zum kontinuierlichen Stranggießen bekannt, wobei die Verteilerrinne über eine kanalisierte Induktionsbeheizungseinrichtung verfügt, die an der Seitenwand der Verteilerrinne angeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen Kanal umfasst, der mit einer Öffnung in den Seitenwänden der Verteilerrinne kommuniziert.
Aus der EP 0 140 217 Al sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechseln von Gießpfanne und Zwischenbehälter an einer Stranggießanlage bekannt.
Aus der EP 0 726 115 Al ist eine Gießwanne zur Aufnahme und zur Filterung von Eisenmetallschmelzen bekannt, welche im Bodenbereich eine Abführöffnung zum Abziehen der Metallschmelze nach Durchtritt durch eine Umlenk- und/oder Filtereinrichtung aufweist. Dabei ist in der Gießwanne ein im Wesentlichen den gesamten horizontalen Querschnitt der Gießwanne überdeckendes, in an sich bekannter Weise entfernbares, keramisches Filter angeordnet, welches sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckt und mit Durchtrittsöffnungen versehen ist, welche in der im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufenden Durchflussrichtung der Metallschmelze durch die Gießwanne angeordnet sind. Dadurch soll mit einer einfachen Konstruktion eine Reinigung bzw. Filterung von Metallschmelzen auch für hohe Gießgeschwindigkeiten erzielbar sein.
Aus der EP 0 804 306 Bl ist eine Vorrichtung zum Regeln der Strömung schmelzflüssigen Metalls in einer Verteilerrinne zur Verbesserung der Abscheidung von Einschlüssen aus dem Metallbad bekannt. Hierzu ist ein Strömungssteuerungsdamm stromabwärts von einem Stoßpuffer positioniert, der einen oberen Bereich hat, der ausgebildet ist, um eine Strömung geschmolzenen Stahls, die sich von dem Stoßpuffer löst, aufzunehmen und in wenigstens einen Nebenstrom, der in einer Stromabwärtsrichtung zu der Schlackendecke strömt, und in wenigstens einen Nebenstrom, der in einer Stromaufwärtsrichtung zu der Schlackendecke strömt, umzulenken. Letztlich handelt es sich um einen eingebauten Damm, der eine Kurzschlussströmung verhindern soll.
Aus der US 6,074,600 ist eine Modifikation eines Verteilerrinnendamms zur Minimierung von Turbulenzen bekannt. Insbesondere soll hiermit die Bildung von Gasblasen und Schlackeneinschlüssen verringert werden. Dies ist insbesondere bei der ersten Auffüllung der Verteilerrinne vorteilhaft. Hierzu ist einerseits eine Art Wehr zwischen dem Stahleinlauf der Verteilerrinne und dem Stahlauslauf der Verteilerrinne angeordnet, welches von der Badoberfläche zum Boden reicht, jedoch vom Boden beabstandet ist. Andererseits ist zwischen dem Wehr und dem Stahlauslass eine Rampe angeordnet, während eine zweite Rampe vor dem Wehr angeordnet ist.
Aus der DE 10 2009 009 740 Al ist bekannt, zur Vermeidung von Wirbeln in Stahlschmelzen enthaltenden Gefäßen im Bereich der Bodenausläufe Vortexsteine so anzuordnen, dass deren Messerkanten in den Wirbel hineinreichen. Die Vortexsteine bestehen aus einem kreissegmentartigen flachen Fixierteil und einem Bremsteil mit der Messerkante, wobei dieses einteilige Bauteil auf den Bodenauslauf aufgesetzt oder besser auf einen Lochstein aufgesetzt und mit diesem verbunden werden kann, weil der Innendurchmesser mit dem des Bodenauslaufs korrespondiert.
Aus der EP 3 496 882 Bl ist eine Prallplatte zur Platzierung in einem Verteiler zur Verringerung der Auswirkungen einer Fehlausrichtung eines auftreffenden Stroms von geschmolzenem Stahl, der in den Verteiler eintritt, offenbart.
Zudem ist es bekannt, Verteilerrinnen mit einer Bodenabsenkung vom Stahleinlauf (Schattenrohr) zum Stahlauslauf (Gießrohr) zu versehen, wobei auf diesem geneigten Boden, teilweise auch gestuft geneigten Boden, ein Wall oder eine Erhöhung derart aufgesetzt ist, dass der Stahleinlaufbereich eine Art Topf bildet, aus dem nach dem Befüllen des Topfes der Wall überströmt wird und dann die gesamte Verteilerrinne aufgefüllt wird. Dieser Wall hat die Aufgabe ebenfalls für eine turbulente Strömung zu sorgen und die Verweilzeit des Stahls im Tundish etwas zu verlängern und insbesondere eine Kontaktierung der Schlackeschicht zu erreichen.
Aus der CN 103 25 465 Bl ist ein sogenannter turbulenter Fließ-Controller für den asymmetrischen Einsatz im Verteiler bekannt, bei dem das Schattenrohr oberhalb dieses Einbaus angeordnet ist, wobei dieser Einbau tellerartig mit einem etwas einseitig angehobenen Boden neben weiteren Wellen im Verteiler angeordnet ist.
Aus der CN 102 000 791 A ist ein vergleichbarer Einbau bekannt, welcher unterhalb des Schattenrohrs angeordnet ist und sich neben zwei Wällen im Boden des Verteilers befindet. Hierbei ist jedoch der Boden dieses Einbaus, der eine quaderförmige Grundform hat, wellenförmig ausgebildet, wobei der Stahl aus dem Schattenrohr in diese Struktur aufgegossen wird und dann oberhalb aus dieser Struktur wieder austritt.
Aus der KR 2003 00 52 756 A ist ein Einbau bekannt, der trogförmig mit eigenen vertikalen Wänden innerhalb des Verteilers angeordnet ist, wobei das Schattenrohr in einem federartigen Vorsprung einmündet und von dort der Stahl zunächst diese trogartige Struktur auffüllt, bevor er in den übrigen Verteiler einfließt. Hierbei ist die Grundform des Einbaus in etwa T-förmig ausgebildet, wobei der Stahl durch eine verkleinerte Öffnung in den Rest des T-förmigen Unterverteilers einfließt.
Aus der EP 0 804 306 Bl ist ein vergleichbarer Einbau bekannt, bei dem der Stahl zunächst in einen am Boden befindlichen Trog eingefüllt wird, aus diesem dann seitlich austritt und auf übliche Walleinbauten trifft.
Aus der CN 217 121 721 U ist ebenfalls ein derartiger trogartiger Einbau bekannt, bei dem jedoch der Trog eher länglich-oval ausgebildet ist, jedoch ebenfalls mit einer wellenförmigen Boden Struktur, so dass der Stahl zunächst in diesen Trog eingefüllt und dann aus diesem heraus in den übrigen Verteiler läuft.
Aus „Numerical and Physical Study on New Simple Design of Subflux Flow Controller for One- Strand Tundish", Cwudzihski, Adam; Materials 2022, 15, 3756 ff. ist die Beeinflussung auf die Strömung unter Verwendung eines asymmetrischen Schatten roh res untersucht worden, wobei hierbei verschiedene Anordnungen simuliert wurden.
Aus „Physical and mathematical modeling of inclusion behaviour in a tundish with gas curtain"; Metallurgy and Materials 2020, 73(4), 531 - 538 ist der Einfluss von Gasvorhängen im Einlassbereich untersucht worden, wobei der Einlassbereich zusätzlich mit von oben herabhängenden Wällen und von unten aufstehenden Wällen ausgebildet wurde.
Es konnte herausgefunden werden, dass all diese Maßnahmen entweder den Fluss der flüssigen Schmelze beruhigen, dann aber zu einer geringeren Verweildauer führen, oder so turbulent gestalten, dass die Partikelbefrachtung hoch ist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Vergießen von Stahl zu schaffen, welches eine signifikante Verbesserung des Reinheitsgrades der Stahlschmelze bewirkt, die Trennschärfe zwischen unterschiedlichen Chargen erhöht und die Verteilerwirtschaft vereinfacht, wobei auch stark voneinander abweichende Stahlgüten im gleichen Verteiler gegossen werden können.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Es ist eine weitere Aufgabe, einen Einbau für einen Verteiler für eine Stranggießanlage zu schaffen, welcher zu einer verbesserten Trennschärfe der Chargen führt und eine signifikante Verbesserung des Reinheitsgrades der Stahlschmelze bewirkt.
Die Aufgabe wird mit einem Einbau mit den Merkmalen des Anspruch 13 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Stranggießanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend den erfindungsgemäßen Einbau, zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird mit einer Stranggießanlage mit den Merkmalen des Anspruch 28 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Der Erfindung liegt eine Reihe von Erkenntnissen zugrunde.
Im Strangguss werden unterschiedliche Stahlchargen endlos vergossen. Die Stahlchargen werden nach dem Konverter je in eine Pfanne gegossen und dort sekundärmetallurgisch behandelt. Um einen quasi unterbrechungsfreien Endlosguss im Strangguss sicher zu stellen, wird der Inhalt der Pfanne in einen Verteiler (Tundish) eingefüllt, in dem sich allerdings noch Stahl aus der vorherigen Pfanne befindet. Dies ist unvermeidbar, da sonst der Gießstrang abreißen würde.
Mehrere Verteiler einzusetzen wäre immens teuer. Daher ist es das Ziel, unterschiedliche Stahlgüten bzw. Schmelzen mit unterschiedlicher chemischer Analyse nacheinander durch einen Verteiler zu führen.
Erfindungsgemäß sollen durch das Verfahren auch Stahlgüten mit unterschiedlicher Herkunft mit einem Verteiler vergossen werden.
Insbesondere sollen Stahlgüten vergossen werden, die auf unterschiedliche Art hergestellt wurden, nämlich Chargen aus dem Elektrolichtbogenofen (EAF) und Chargen aus der klassischen Hochofenroute (LD). Diese Chargen weisen unter anderem auch einen unterschiedlichen CCh-Fingerabdruck auf, welcher im Rahmen der CCh-Bilanz eines Werkstoffes gut nachvollziehbar sein soll.
Die Verteilerplanung (Verteilerwirtschaft) wird weit im Voraus aufgestellt. Deswegen ist ein singulärer Verteilerwechsel bei EAF- oder LD-Chargen kaum realisierbar.
Generell ist es so, dass bei unterschiedlichen Stahlgüten im späteren Gießstrang und damit auch in der Bramme Mischbereiche auftreten. Bei Stahlgüten geringer Abweichung kann das ggf. tolerierbar sein, ansonsten wird der Mischbereich herausgeschnitten und zum Schrott gegeben.
Je unterschiedlicher die Legierungszusammensetzungen sind, d.h. je größer die Differenz der einzelnen Legierungselemente der Vorschmelze zur Nachschmelze ist, desto ausgeprägter ist der Mischbereich. Eine metallurgische Analyse des Mischbereichs kann als Tracer für die CO2- Bilanz herangezogen werden. Es kann also in Abkehr zur bekannten Verfahrensweise, nämlich Chargen ähnlicher Güte nacheinander zu vergießen, sinnvoll sein, gegenteilig zu verfahren, nämlich Chargen aufeinanderfolgen zu lassen, welche sich stärker metallurgisch/chemisch unterscheiden, beispielsweise EAF- und LD-Schmelzen. Das Problem hierbei ist allerdings, dass unter Verwendung herkömmlicher Techniken eine zu starke Durchmischung erfolgt und damit der Bereich, der herausgetrennt und verschrottet oder abgewertet werden muss, zu groß ist. Zudem weist dieser Schrott eine gemischte CC -Bilanz auf, welche später entsprechend festgestellt werden muss, um den CCh-Gesamtfingerabdruck sauber zu bewerten.
Die Erfinder haben sich daher die Aufgabe gestellt, beim Strangguss mit unterschiedlichen Stahlgüten den Mischbereich so klein wie möglich zu halten und die Trennschärfe zu erhöhen. Hierdurch ergibt sich ein reduzierter Verteilereinsatz, eine CCh-Quantifizierung wird erst wirklich möglich (Mischbereich als „Tracer") und die Steuerung des Brammenschnitts wird verbessert.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch eine gezielte Veränderung der Strömungsverhältnisse im Verteiler, insbesondere der Wirbelstrukturen, die Trennschärfe erheblich verbessert werden kann. Insbesondere werden dadurch lange Wirbelschleppen und shortcuts der aufgegossenen Charge über die gesamte Verteilerlänge und eine horizontale starke Vermischung vermieden.
Am Verteiler werden laufend Analysen gezogen, welche den Beginn der Mischzone und deren Ende anzeigen. Diese zeigen also insbesondere an, wann im Bereich des Stranggussverteiler- Auslaufs noch die erste Charge vorliegt, wann eine Durchmischung vorliegt und wann die zweite Charge vorliegt. Diese Daten können für die Steuerung des Brammenschnitts verwendet werden, um zuverlässig den Mischbereich aus dem Gießstrang auszuschneiden.
Aus „Physikalische und numerische Strömungssimulation kontinuierlicher Gießprozesse der Hochtemperaturtechnik", Jürgen Odenthal, ISBN 3-937057-10-2, 1. Auflage 2004, ist bekannt, dass die aus der Pfanne über das Schattenrohr induzierte Verteilerströmung ohne Einbauten im Verteiler sich sehr häufig in Form zweier gegenläufiger Wirbelformationen oder Walzen in Richtung zum Stopfen bzw. zum Gießrohr und der Kokille bewegen. Dies ist insbesondere in dem Bild auf Seite 129 dieser Veröffentlichung zu sehen. Diese zwei gegenläufigen Wirbelformationen werden auch „Double-Roll" genannt.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass übliche Einbauten in Verteilern die Verweilzeit gegebenenfalls geringfügig erhöhen können und überdies beliebig komplexe Strömungsbilder erzeugen können, jedoch nicht zwangsläufig zu einer verbesserten Chargentrennung führen müssen.
Dies wird in Zukunft voraussichtlich noch mehr an Bedeutung gewinnen, da die konventionelle Stahlherstellung im Konverter durch das Frischen von einem Gemisch aus Schrott und Roheisen und die Überführung dieses Rohstahls in eine Gießpfanne in Zukunft durch Elektrostahlwerke und eine vorgeschaltete Direktreduktion ersetzt werden könnten. Durch diese Verfahrensweise kann eine höhere Befrachtung mit Partikeln vorkommen, welche durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ebenfalls verringert wird, während die Trennschärfe deutlich erhöht wird.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine singuläre schraubenartige Strömung bzw. Strömungswalze des flüssigen Metalls im Verteiler von dem Einlauf, d.h. dem Schattenrohr, zum Auslauf, sprich dem Gießrohr, in signifikanter Weise die Trennschärfe erhöht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich diese Strömung über möglichst den gesamten Verteilerquerschnitt erstreckt, d.h. ausgehend von der Einbringung über das Schattenrohr hin über die Verteilerwände, hin zum Badspiegel und dann schraubenartig nach vorne bis hin zum Abfluss über das Gießrohr. Bevorzugt sollten zumindest 80%, bevorzugt 90% des Verteilerquerschnitts und/oder Verteilerlänge durch die singuläre Strömungswalze erfasst werden.
Erfindungsgemäß wird diese singuläre schrauben- bzw. walzenförmige Strömung, die auch als Single-Roll bezeichnet wird, durch zum Beispiel eine asymmetrische oder exzentrische Positionierung des Schatten roh res in der xy-Ebene des Verteilers erzeugt.
Im Allgemeinen ist das Koordinatensystem derart definiert, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koordi- natenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr in Richtung Auslass im Verteiler zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler in Richtung Auslass zeigt.
Zudem kann eine Anpassung der Geometrie des Strömungsmodifikators zur Beeinflussung der Strömung vorgenommen werden. Dies kann durch Einbauten wie eine Rampe aber auch durch Umlenkboxen erfolgen. Die Single-Roll-Wirbelstruktur wird durch die Umlenkung des Stromes asymmetrisch an eine Seitenwand und nicht durch die übliche symmetrische Ablenkung an beide Seitenwände oder an die Stirnwand erzeugt.
Ferner können Einrichtungen zum Gasspülen wie zum Beispiel Spülbalken zur Verstärkung der Single-Roll-Wirbelstruktur verwendet werden.
Zudem kann eine Anpassung der Geometrie des Einlaufs also des Schattenrohrs zur Beeinflussung der Strömung vorgenommen werden.
Hierbei kann jede dieser Maßnahmen einzeln, mehrere dieser Maßnahmen oder alle dieser Maßnahmen durchgeführt werden.
Die asymmetrische bzw. exzentrische Positionierung des Schattenrohrs in der xy-Ebene des Verteilers bzw. die entsprechende veränderte Anordnung des Verteilers unter einer Gießpfanne oder einem anderen metallurgischen Gefäß führt dazu, dass der einlaufende Stahl auf den Boden des Verteilers auftrifft und dementsprechend in natürlicher Weise von der gegenüberliegenden Wand nach oben abgelenkt werden wird. Zusätzlich wird die Abströmung durch den Gießstopfen dazu führen, dass sich eine schraubenartige Single-Roll-Strömungsstruktur ausbildet.
Hierbei kann durch eine generelle Modifikation des Verteilerbodens hin zu einer konkav gewölbten Form die walzenförmige Strömung unterstützt werden und tote Ecken vermieden werden. Hierbei kann der Strahl aus dem Schattenrohr schon in einem Bereich, in dem der konkave Boden in eine Seitenwand übergeht, in den Verteiler einlaufen, so dass er umgelenkt wird.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Verteiler kann hierfür eine oder mehrere Einbauten aufweisen.
Dies können wie bereits ausgeführt aufgesetzte Rampen oder rampenartige Ausbildungen von Bereichen des Bodens sein. Insbesondere Rampen die zu einer Verteilerseite verschoben oder an dieser anliegend angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Einbau zur Beeinflussung der Strömung kann beispielsweise eine Rampe sein, die im Verteiler derart ausgebildet ist, dass eine schräge Auftrefffläche der Rampe zum Schattenrohr weist, so dass das flüssige Metall, welches in den Verteiler einströmt, als erstes auf die Auftrefffläche dieser Rampe trifft und durch diese Rampe entsprechend des Rampengefälles abgelenkt wird. Es kann aber auch eine Umlenkbox sein, also eine schachtelförmige Einrichtung, welche oben offen ist, sodass die Strömung aus dem Schattenrohr einfließen kann, und eine Öffnung zu einer Seitenwandung hin aufweist, wodurch die Strömung aus dem Schattenrohr entsprechend umgelenkt werden kann. Der Einbau kann auch mehrere Öffnungen aufweisen, welche aber alle nur auf eine Seitenwandung hin gerichtet sein dürfen, um die erfindungsgemäße Single-Roll-Strömung zu erzeugen.
Der Boden des Einbaus kann eben oder gewölbt sein oder auch Rinnen oder andere Einbuchtungen aufweisen. Des Weiteren kann innerhalb der Umlenkbox auch eine düsenartige Im- pulsgebung der Schmelze vorgesehen sein, in jedem Fall soll aber die Stahlschmelze in Richtung einer Seitenwandung umgelenkt werden, sodass das flüssige Metall seitlich abgelenkt und dadurch die Walzenströmung erzeugt wird.
Bei beiden Varianten wird an der der Rampe bzw. der Öffnung des Einbaus gegenüberliegenden Seitenwandung eine entsprechende Ablenkung nach oben stattfinden, welche zu der genannten Single-Roll-Strömungsstruktur führen wird. Selbstverständlich ist es möglich, auch eine asymmetrische oder exzentrische Positionierung des Schattenrohres mit einer entsprechenden rampenförmigen Form eines Strömungsmodifikators zu kombinieren, wobei der Einbau dann im Bereich der asymmetrisch-exzentrischen Positionierung angeordnet ist oder beispielsweise durch eine Seitenwandung des Verteilers in diesem Bereich ausgebildet wird.
Die Auftrefffläche kann dabei schräg in Bezug auf die x-/y-Richtung, also quer zur Breite des Verteilers geneigt sein. Sie kann aber zusätzlich auch noch eine Neigung in Richtung zum Auslass oder gegen die Richtung zum Auslass aufweisen. Bevorzugt kann ein Winkel Beta (ß) von -45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse eingestellt werden. Dies kann den Initialwinkel der singulären, schraubenartigen Strömungswalze beeinflussen und damit die Verweilzeit entsprechend beeinflussen. Es kann in einer Ausführungsform der Winkel vergleichsweise steil eingestellt sein, bspw. 35° bis 45°, um die Durchmischungsdauer bei Qualitätswechsel im Verteiler gezielt steuern zu können. Die Erhöhung des Winkels kann die Qualität der Güte bei der Mischung von flüssigen Schmelzen aus Elektroofen mit flüssigen Schmelzen aus klassischen Hochöfen erhöhen.
Des Weiteren kann der Neigungswinkel Alpha (o) größer 20°, bevorzugt größer 30°, besonders bevorzugt größer 40° in Bezug auf die y-Achse in Richtung z-Achse eingestellt werden, um einen optimierten Umlenkungseffekt an die Seitenwandung zu erzeugen. Der Winkel Alpha (o) kann kleiner als 80°, bevorzugt kleiner als 70° in Bezug auf die y-Achse in Richtung z-Achse gewählt werden, um eine singuläre, schraubenartige Strömungswalze mit erhöhter Wirbelintensität in die Seitenwandung erzeugen zu können.
Im Fall eines Einbaus in Form einer Umlenkbox sind ebenfalls Anpassungen des Öffnungswin- kels der Öffnung denkbar, wobei ein Winkel von -60° bis 60°, bevorzugt -45° bis 45° bezogen auf die y-Achse in Richtung z-Achse denkbar ist, d.h. auch eine nach oben gerichtete Öffnung in Richtung Badspiegel kann vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Öffnung auch in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse einen Winkel von -45° bis 45° aufweisen. Dieser Winkel kann auch durch einen versetzten Einbau der Umlenkbox relativ zum Verteiler erreicht werden.
Zudem kann die Auftrefffläche abweichend von einer ebenen Ausbildung auch ausgekehlt oder insgesamt konkav ausgebildet sein.
In allen Fällen ist der Einbau im Bereich der verschobenen Position des Schattenrohres nach dem Anguss angeordnet.
In Ergänzung zu diesen beiden Maßnahmen kann selbstverständlich auch die gegenüberliegende Wandung des Verteilers, welcher die Strömung nach oben in Richtung der Abdeckschlacke ablenkt, noch mit einer Abschrägung oder einer Rampe ausgebildet sein, um eine möglichst vollständige Strömung ohne Verwirbelung in einer toten Ecke, die durch die Bodenwandung und die Seitenwandung gebildet wird, zu ermöglichen.
Eine weitere Möglichkeit, eine entsprechende Single-Roll-Strömungsform zu erzeugen, ist es, insbesondere in der Wandung oder benachbart zur Wandung, insbesondere unter 200 mm Abstand zur Wandung, welche die Strömung nach oben, d.h. zur Abdeckschlacke, ablenkt, Gas von unten einzublasen. Derartige Gasspülungen sind zum Beispiel auch aus Konvertern bekannt. Als Spülgas werden insbesondere inerte Gase verwendet.
Dieses Gas führt dazu, dass die aufsteigenden Gasblasen die ohnehin vorhandene Strömung verstärken und dementsprechend das Material, also das flüssige Metall, mitreißen und somit die Single-Roll-Strömungsform begünstigen. Zudem kann man durch diese Gasblasen auch gezielt die Flüssigstahlströmung beeinflussen, sodass Partikel zur Abdeckschlacke geführt werden und so eine vereinfachte Partikelabscheidung in die Schlacke stattfindet.
Die Maßnahme des Gasspülens kann selbstverständlich mit der erstgenannten Maßnahme der asymmetrischen-exzentrischen Positionierung des Schattenrohres oder der Anpassung der Geometrie des Flussmodifikators hin zu einer Rampe oder mit beiden Maßnahmen kombiniert werden, aber auch in Alleinstellung zu einer Single-Roll-Wirbelstruktur führen. Die Gasspülung kann dabei über eine Teillänge des Verteilers stattfinden oder punktuell oder an mehreren Stellen.
Das Gas kann hierbei, wie dies auch im Konverter mit sogenannten Spülsteinen geschieht, durch den Boden des Verteilers und die Bodenfläche des Verteilers eingeblasen werden.
Darüber hinaus ist es möglich, das Gas durch am Boden des Verteilers eingesetzte Spülbalken einzublasen, welche sich benachbart zu der Wandung befinden, welche die Metallströmung nach oben leitet.
Ein derartiger Spülbalken kann zur Strömung hin bzw. zur Mitte des Verteilers hin selbstverständlich auch über eine rampenartige Abschrägung verfügen, welche die Strömung zusätzlich sanft und ohne harte Übergänge nach oben leitet und dann durch das eingeblasene Gas weiter verstärkt.
Wenn das Gas derart stark eingeblasen wird, dass die induzierte Strömung vom Verteilerboden zum Badspiegel 5- bis 15-mal, insbesondere 10-mal so hoch ist, wie die Längsströmung des Metalls vom Einlauf zum Auslauf, kann eine walzenartige singuläre Strömung alleine durch die Gasspülung erzeugt werden. Beispielsweise kann die Längsströmung in einem üblichen Verteiler etwa 20 mm/s betragen. Wird nun eine Gasströmung mit beispielsweise 50 bis 100 Betriebsliter pro Minute an einer Seitenwandung bzw. benachbart an einer Seitenwandung eingebracht, kann die Stahlströmung in diesem Bereich beispielsweise 100 bis 200 mm/s aufweisen. So kann damit eine derart starke Überlagerung erzeugt werden, dass sich die gewünschte, erfindungsgemäße Single-Roll-Strömung ausbilden kann.
Zudem können Einbauten zur Beeinflussung der Strömung verwendet werden, die topfartig mit einer seitlichen Öffnung ausgebildet sind. Ein solcher Einbau besitzt zum Beispiel eine vorstehende Rippe, die am Boden des Einbaus ausgebildet ist.
Er kann eine Rampe am Boden aufweisen, welche eine schräge Auftrefffläche ausbildet, welche zum Schattenrohr weist, so dass das flüssige Metall, welches in den Verteiler einströmt, als erstes auf die Auftrefffläche dieser Rampe trifft und durch diese Rampe entsprechend des Rampengefälles abgelenkt wird.
Insbesondere ist der Einbau wie eine Umlenkbox ausgebildet, also eine schachtelförmige Einrichtung, welche oben offen ist, sodass die Strömung aus dem Schattenrohr einfließen kann und eine Öffnung zu einer Seitenwandung hin aufweist, wodurch die Strömung aus dem Schattenrohr entsprechend umgelenkt werden kann.
Der Einbau kann auch mehrere Öffnungen aufweisen, welche aber alle nur auf eine Seitenwandung hin gerichtet sein sollten, um die erfindungsgemäße Single-Roll-Strömung zu erzeugen.
Der Boden der Umlenkbox kann eben oder gewölbt sein oder auch Rinnen oder andere Einbuchtungen aufweisen.
Bei beiden Varianten wird an der der Rampe bzgl. der Öffnung der Umlenkbox gegenüberliegenden Seitenwandung eine entsprechende Ablenkung nach oben stattfinden, welche zu der genannten Single-Roll-Strömungsstruktur führen wird. Selbstverständlich ist es möglich, auch eine asymmetrische oder exzentrische Positionierung des Schattenrohres mit einer entsprechenden rampenförmigen Form eines Strömungsmodifikators zu kombinieren, wobei der Einbau dann im Bereich der asymmetrisch-exzentrischen Positionierung angeordnet ist oder beispielsweise durch eine Seitenwandung des Verteilers in diesem Bereich ausgebildet wird.
Die Auftrefffläche kann dabei schräg in Bezug auf die x-/y-Richtung, also quer zur Breite des Verteilers geneigt sein. Sie kann aber zusätzlich auch noch eine Neigung in Richtung zum Auslass oder gegen die Richtung zum Auslass aufweisen.
Dies kann den Initialwinkel der singulären, schraubenartigen Strömungswalze beeinflussen und damit die Verweilzeit entsprechend beeinflussen. Es kann in einer Ausführungsform der Winkel vergleichsweise steil eingestellt sein, bspw. 35° bis 45°, um die Durchmischungsdauer bei Qualitätswechsel im Verteiler gezielt steuern zu können. Die Erhöhung des Winkels kann die Qualität der Güte bei der Mischung von flüssigen Schmelzen aus Elektroofen mit flüssigen Schmelzen aus klassischen Hochöfen erhöhen.
Des Weiteren kann der Neigungswinkel Alpha (o) auf einen Wert von größer 20°, bevorzugt größer 30°, besonders bevorzugt größer 40° in Bezug auf die y-Achse in Richtung z-Achse eingestellt werden, um einen optimierten Umlenkungseffekt an die Seitenwandung zu erzeugen. Der Winkel Alpha (o) kann kleiner als 80°, bevorzugt kleiner als 70° in Bezug auf die y- Achse in Richtung z-Achse gewählt werden, um eine singuläre, schraubenartige Strömungswalze mit erhöhter Wirbelintensität in die Seitenwandung erzeugen zu können.
Im Fall einer Umlenkbox sind ebenfalls Anpassungen des Öffnungswinkels der Öffnung denkbar, wobei ein Winkel von -60° bis 60°, bevorzugt -45° bis 45° bezogen auf die y-Achse in Richtung z-Achse denkbar ist, d.h. auch eine nach oben gerichtete Öffnung in Richtung Badspiegel kann vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Öffnung auch in Richtung x- Achse ausgehend von der y-Achse einen Winkel von -45° bis 45° aufweisen. Dieser Winkel kann auch durch einen versetzten Einbau der Umlenkbox relativ zum Verteiler erreicht werden.
Zusätzlich kann eine Kanalströmung durch beispielsweise eine Rinne oder auch ein Rohr oder ähnliches eingebracht werden. Dies kann auch durch Anpassung des Auslasses des Schattenrohres vorgenommen werden. Zudem kann die Auftrefffläche abweichend von einer ebenen Ausbildung auch ausgekehlt oder insgesamt konkav ausgebildet sein.
Selbstverständlich kann auch hier wie im Falle des rampenartigen Einbaus mit Gasspülungen gearbeitet werden, so dass die dort gemachten Ausführungen auch vollinhaltlich für eine Um- lenkbox gelten.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, wobei flüssiges Metall aus einer Pfanne, welche beweglich gelagert ist, mit einem Schattenrohr in einen Stranggussverteile geleitet wird und vom Stranggussverteiler über einen Auslass in eine Gießkokille geleitet wird, wobei der Stranggussverteiler die Unterbrechungen ausgleicht, wenn die Pfannen gewechselt werden, und wobei die Pfannen in einer Bewegungseinrichtung gelagert werden, wobei zur Verkürzung des Mischbereichs, welcher sich bei aufeinanderfolgenden eingegossenen Metallchargen mit unterschiedlicher Legierungszusammensetzung und/oder Herkunft, beispielsweise LD- und EAF-Chargen, bildet eine singuläre walzenartige Strömung im Stranggussverteiler von einem Schattenrohr zu einem Gießrohr erzeugt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass zur Erzeugung einer singulären walzenartigen Strömung eine, mehrere oder alle der folgenden Maßnahmen durchgeführt werden: a. Einlaufenlassen des Stahls aus der Pfanne mit einer asymmetrischen oder exzentrischen Positionierung des Schattenrohres in der xy-Ebene des Stranggussverteilers; b. Umlenken des Stahls in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung durch Anordnung einer schiefen Ebene oder Rampe im Bereich des Einlaufpunktes des Stahls im Stranggussverteiler; c. Anordnen einer Umlenkbox am Einlaufpunkt des Stahles, wobei die Umlenkbox eine Öffnung in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung des Stranggussverteilers aufweist, so dass der Stahl auf eine Seitenwandung zu ausgelenkt wird; d. Spülen mit Gas benachbart zu einer Seitenwand des Stranggussverteilers, an dem die Strömung aufwärts Richtung Badspiegel gerichtet ist; e. Ausbildung des Bodens des Stranggussverteilers mit einer konkaven Wölbung oder als konkave Wölbung in der xy-Ebene; f. Ausbildung des Bodens (9) des Stranggussverteilers mit schrägen oder konkaven Flächen im Übergang zu den Seitenwänden; g. Ausbildung von zumindest einer im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Stranggussverteilers verlaufenden Rippe in der xy-Ebene am Boden des Stranggussverteilers im Bereich des Einlaufpunktes des Stahls; h. Einlaufenlassen des Stahls über ein Schattenrohr, welches eine seitliche, auf eine Seitenwandung des Stranggussverteilers gerichtete Öffnung in der xy-Ebene aufweist, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koor- dinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenroh in Richtung Auslass im Verteiler zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler in Richtung Auslass zeigt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Pfanne beim Anguss, das heißt beim ersten Einfüllen des flüssigen Metalls in den Stranggussverteiler, so positioniert wird, dass das Schattenrohr im Bereich einer Quermitte des Stranggussverteilers angeordnet ist und nach dem Erreichen einer gewünschten Höhe des Badspiegels die Pfanne oder der Stranggussverteiler oder die Pfanne und der Stranggussverteiler in der xy-Ebene so bewegt und insbesondere seitlich verschoben werden, dass zur Ausbildung der einzigen walzenartigen Strömung des Metalls im Stranggussverteiler, das Schattenrohr außerhalb der Quermitte des Stranggussverteiler zu einer Seitenwandung versetzt angeordnet wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass unterhalb des Pfannenauslaufs ein topfartiger Einbau angeordnet wird mit einer Bodenwandung und zumindest einer von dieser nach oben weisenden Seitenwandung zur Aufnahme des aus dem ersten metallurgischen Gefäß in den Verteiler einströmenden Gießstrahls, wobei innerhalb des Einbaus zumindest eine von der Bodenwandung hochstehende Rippe ausgebildet ist, welche an der Bodenwandung Kammern zur Umlenkung der Strömung für flüssiges Metall ausbildet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass am Verteilerboden zumindest zwei von einer Bodenwandung sich erhebende Rippen angeordnet werden, die auf der Bodenwandung Rinnen ausbilden, welche in einem Winkel o von -45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse des Verteilers orientiert sind, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koordinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr in Richtung Gießrohr im Verteiler zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler in Richtung Auslass zeigt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Bewegung der Pfanne oder des Stranggussverteilers oder der Pfanne und des Stranggussverteiler eine, mehrere oder alle der folgenden Bewegungen umfasst: Drehen, Schwenken, Heben, Senken, Kippen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Schattenrohr vor oder beim Anguss in den Stranggussverteiler abgesenkt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass Pfanne und Stranggussverteiler zueinander in der xy-Ebene versetzt werden, wenn das Schattenrohr den Badspiegel durchstößt oder in die Schmelze eintaucht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass zum Zwecke des Versatzes der Pfannendrehturm um den Betrag der gewünschten Auslenkung gedreht oder verschoben wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass unterhalb des Auftreffbereiches des flüssigen Metalls im Stranggussverteiler eine Einrichtung angeordnet wird, welche nach dem seitlichen Verschieben eine singuläre, gerichtete walzenartige Strömung unterstützt.
Ferner betrifft die Erfindung einen Einbau, insbesondere zur Verwendung in dem o.g. Verfahren in einem Stranggussverteiler einer Stranggießanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau eine mehrere oder alle der nachfolgenden körperlichen Merkmale aufweist: a) eine schiefe Ebene oder einen geneigten Boden, wobei der geneigte Boden in der xy- Ebene des Stranggussverteilers zu einer Seitenwand hin abfällt; b) er zumindest zwei von einer Bodenwandung vorstehende Rippen aufweist, die in der xy-Ebene des Stranggussverteilers bzw. parallel zu dieser verlaufen; c) er topfartig mit einer Bodenwandung und zumindest einer von dieser nach oben weisenden Seitenwandung zur Aufnahme des aus dem ersten metallurgischen Gefäß in den Verteiler einströmenden Gießstrahls ausgebildet ist, wobei er in der zumindest einen Seitenwandung eine Öffnung in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung des Stranggussverteilers aufweist, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z- Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koordinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr in Richtung Auslass im Verteiler zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler in Richtung Auslass zeigt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die zumindest zwei Rippen ausgebildet sind, um eine Mehrzahl von Kammern oder Rinnen auszubilden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass jede zwischen den Rippen ausgebildete Kammer bis 3%, insbesondere bis 2% eines Verteilervolumens groß ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass jede zwischen den Rippen ausgebildete Kammer mehr als 5% und insbesondere mehr als 7 %, bevorzugt mehr als 10% und weniger als 25%, insbesondere weniger als 20% der Breite des Verteilers zwischen den Seitenwandungen einnimmt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der topfartige Einbau zylindrisch mit einer Seitenwandung ausgebildet ist oder einen viereckigen oder mehreckigen Grundriss mit vier oder mehr Seitenwandungen aufweist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass in der Seitenwandung oder zumindest einer Seitenwandung benachbart oder abschließend mit der Bodenwandung eine Öffnung ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass mehreren oder allen Seitenwandungen Öffnungen ausgebildet sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Rippen mit einer Hinterwandung oder Seitenwandungen abschließen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass bei einer einzigen Öffnung die Rippe so angeordnet sind, dass die Rippen längs zur Öffnung verlaufend angeordnet sind. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Bodenwandung des Einbaus eben oder konvex gewölbt oder konkav gewölbt und/oder mit einer Kontur oder mit Vertiefungen ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Bodenwandung schräg ausgebildet ist und insbesondere quer zur Längserstreckung des Verteilers in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung des Stranggussverteilers abfällt, so dass eine abfallende Rampe gebildet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Rampe zu einer einzigen Öffnung in einer Seiten wand abfällt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Seitenwandungen über nach oben weisende Oberkanten den Rippenoberkanten nach oben überstehen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Einbau aus einem feuerfesten Material ausgebildet ist, insbesondere einem basischen Feuerfestmaterial aufweisend eines, mehrere oder alle Materialien aus der Gruppe: AI2O3, MgO, CaO, (MgCa)O2, Kohlenstoff, hydraulische Bindemittel.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Bodenwandung unterseitig Ankerelemente aufweist zum Eindrücken oder Eingießen in das Bodenmaterial eines Verteilers.
Ferner betrifft die Erfindung eine Stranggießanlage für den Metallstrangguss zur Durchführung des o.g. Verfahrens, umfassend zumindest eine Pfanne und einen darunter angeordneten Stranggussverteiler mit dem o.g. Einbau.
Eine vorteilhafter Weiterbildung sieht vor, dass die Stranggießanlage einen Stranggussverteiler zur Erzeugung einer singulären walzenartigen Strömung vorsieht, welcher eine, mehrere oder alle der folgenden Einrichtungen aufweist: a) eine Bewegungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, beim Einlaufenlassen des Stahls aus der Pfanne eine asymmetrische oder exzentrische Positionierung des Schattenrohres in der xy-Ebene des Stranggussverteilers herbeizuführen; b) eine schiefe Ebene oder Rampe im Bereich des Einlaufpunktes des Stahls im Stranggussverteiler zum Umlenken des Stahls in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung; c) eine Umlenkbox am Einlaufpunkt des Stahles, wobei die Umlenkbox eine Öffnung in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung des Stranggussverteilers aufweist, so dass der Stahl auf eine Seitenwandung zu ausgelenkt wird; d) Gasspüleinrichtungen zum Spülen mit Gas benachbart zu einer Seitenwand des Stranggussverteilers, an dem die Strömung aufwärts Richtung Badspiegel gerichtet ist; e) Ausbildung des Bodens des Stranggussverteilers mit einer konkaven Wölbung oder als konkave Wölbung in der xy-Ebene; f) Ausbildung des Bodens des Stranggussverteilers mit schrägen oder konkaven Flächen im Übergang zu den Seitenwänden; g) zumindest eine Rippe welche im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Stranggussverteilers in der xy-Ebene am Boden des Stranggussverteilers im Bereich des Einlaufpunktes des Stahls verläuft; h) ein Schattenrohr, welches eine seitliche, auf eine Seitenwandung des Stranggussverteilers gerichtete Öffnung in der xy-Ebene aufweist, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koordinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr in Richtung Auslass im Verteiler zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler in Richtung Auslass zeigt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Einbau von einer Seitenwandung des Stranggussverteilers in Richtung zur Längsachse z bzw. Quermitte des Verteilers in der xy- Ebene verläuft, wobei die zumindest eine Rippe im Wesentlichen parallel oder unter einem Winkel hierzu verläuft.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Bodenwandung des Einbaus eben oder konvex gewölbt oder konkav gewölbt und/oder mit einer Kontur oder mit Vertiefungen ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Verteiler ein Längs-, Quer- oder V-Verteiler ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die von der Bodenwandung hochstehende Rippe in einem Winkel o von -45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse des Verteilers orientiert ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei:
Figur 1: den Stand derTechnik mit zwei gegenläufigen Wirbelformationen (Double-Roll);
Figur 2: stark schematisiert eine Stranggießanlage; Figur 3: einen Längsschnitt durch einen Einbau als Box;
Figur 4: eine Ansicht von oben auf den Einbau nach Figur 3;
Figur 5: einen Querschnitt durch den Einbau nach Figur 3;
Figur 6: eine perspektivische Ansicht auf einen Einbau;
Figur 7: einen Längsschnitt durch einen Verteiler mit Einbau; Figur 8: den Verteiler nach Figur 7 in einem Querschnitt bei zentralem Schattenrohr im
Anguss;
Figur 9: einen Verteiler mit verschobenem Schattenrohr in perspektivischer Ansicht; Figur 10: einen Längsschnitt durch einen Verteiler mit der sich ausbildenden Single-Roll und schematisch der Trennung der Chargen in der Single-Roll;
Figur 11: einen Querschnitt durch den Verteiler nach Figur 10 mit einer Verschiebung des Schattenrohrs;
Figur 12: Verteilergewicht, Gießleistung und Anteil an Vorschmelze und Nachschmelze in Abhängigkeit von der Zeit;
Figur 13: stark schematisiert eine Stranggießanlage zeigend den Gießstrang mit der Mischzone;
Figur 14: Simulationsdaten, zeigend die Strömungsverhältnisse in einem Verteiler nach dem Stand der Technik;
Figur 15: Simulationsdaten, zeigend die Strömungsverhältnisse in einem Verteiler bei
Ausbildung einer Single-Roll-Strömung durch eine beispielhafte erfindungsgemäße Maßnahme.
Aus dem Stand der Technik ist die Ausbildung zweier gegenläufiger Wirbelformationen (Dou- ble-Roll) mit Kurzschlussströmungen in einem Stranggussverteil bekannt (Figur 1).
Figur 2 zeigt stark schematisiert eine Stranggießanlage 1. Diese besitzt ein erstes metallurgisches Gefäß 2, beispielsweise eine Pfanne 2, mit flüssigem Metall. Darunter ist ein Stranggussverteiler 3 angeordnet, welcher über ein Schattenrohr 4, welches an der Pfanne 2 angeordnet ist mit flüssigem Metall beladen wird. Das Schattenrohr 4 kann eine oder mehrere Austrittsöffnungen aufweisen. Der Verteiler 3 ist ein langgestrecktes, bevorzugt trogähnliches Behältnis mit zwei gegenüberliegenden Stirnwandungen 5, 6 und zwei die Stirnwandungen 5, 6 verbindenden Seitenwandungen 7, 8.
Zudem besitzt der Stranggussverteiler 3 einen Boden 9, wobei entlang einer Mittelachse des Stranggussverteilers 3 ein Einlaufbereich 11 und ein Auslaufbereich 12 vorgesehen sind. Der Einlaufbereich 11 ist dabei benachbart zu einer einlaufseitigen Stirnwandung 5 angeordnet, während der Auslaufbereich 12 benachbart zu einer auslaufseitigen Stirnwandung 6 ausgebildet ist, so dass grundsätzlich der einlaufende Stahl der Längserstreckung des Stranggussverteilers 3 folgend das Gefäß durchströmt. Der Stranggussverteiler 3 kann aber auch anders geformt sein, beispielsweise V-förmig oder mit mehreren Fingern oder mehreren Auslässen geformt sein.
Der Boden 9 des Stranggussverteiler 3 kann sich von einem Einlaufbereich 11 zu einem Auslaufbereich 12 schräg verlaufend vertiefen, wobei schräg verlaufend hierbei meint, dass die Tiefe gegenüber einem Badspiegel 13 tiefer wird.
Im Auslaufbereich 12 ist im Boden 9 ein Auslauf 14 mit einem Gießrohr 15 angeordnet. Das Gießrohr 15 mündet in einer Kokille 16, in der das Metall bis zur Verfestigung gekühlt wird. Aus der Kokille 16 tritt unterseitig der Strang 17 aus, wird mit Hilfe von feuerfesten Rollen 18 umgelenkt und gelangt in eine Richtzone 19. Nach der Richtzone 19 wird der Strang 17 mit Hilfe von Brennschneidern 20 in Brammen 21 zerschnitten.
Nach der Erfindung wird als eine Maßnahme zur Ausbildung der erwähnten schraubenartigen oder rollenartigen Strömung (Figur 7, 8) die Pfanne 2 beim Anguss, das heißt beim ersten Einfüllen des flüssigen Metalls in den Stranggussverteiler 3 so positioniert, dass das Schattenrohr 4 im Bereich einer Quermitte des Stranggussverteilers 3 angeordnet ist. Nach dem Erreichen einer gewünschten Höhe des Badspiegels 13 werden die Pfanne 2 oder der Stranggussverteiler 3 oder die Pfanne 2 und der Stranggussverteiler 3 so bewegt und insbesondere seitlich verschoben, dass zur Ausbildung einer einzigen walzenartigen Strömung des Metalls im Verteiler, das Schattenrohr 4 außerhalb der Quermitte des Verteilers 2 zu einer Seitenwandung 7, 8 versetzt angeordnet ist (Figur 9). Diese Bewegung kann zum Beispiel über eine entsprechende Schwenkbewegung des Pfannendrehturms erfolgen. Hierdurch trifft der Stahlstrahl an einem zur Quermitte versetzten Auftreffpunkt auf den Verteilerboden 9 auf.
Grundsätzlich kann die Bewegung der Pfanne 2 oder des Stranggussverteilers 3 oder der Pfanne 2 und des Stranggussverteilers 3 eine, mehrere oder alle der folgenden Bewegungen umfassen: Drehen, Schwenken, Heben, Senken, Kippen. Beispielsweise kann das Schattenrohr 4 vor oder beim Anguss in den Stranggussverteiler 3 abgesenkt werden. Dies dient der Vermeidung von Spritzern.
Es ist zum Beispiel möglich, dass Pfanne 2 und Stranggussverteiler 3 zueinander versetzt werden, wenn das Schattenrohr 4 den Badspiegel 13 durchstößt oder in die Schmelze eintaucht. Hierbei ist dann nicht mehr mit Spritzern zu rechnen, wenn die Versetzbewegung stattfindet.
Um die Strömungsausbildung zu unterstützen kann auch der Stranggussverteilerboden 9 - unabhängig von der gewählten Methode zur Ausbildung der singulären walzenartigen Strömung - tonnenartig konkav gewölbt ausgebildet sein, um die Single-Roll-Strömungsbildung zu unterstützen.
Ferner können die zwischen dem Stranggussverteilerboden 9 und den Seitenwandungen 7,8 bestehenden Kanten abgerundet oder mit keilförmigen Elementen überbrückt sein. Damit kann vorteilhafterweise das Totvolumen weiter verringert werden.
Ist es vorgesehen, das Schattenrohr 4 versetzt zur Quermitte des Stranggussverteilers 3 anzuordnen, kann die Seitenwandung 7,8 zu der das Schattenrohr 4 versetzt angeordnet ist, mit einer verstärkten feuerfesten Auflage oder einer feuerfesten Platte im Einlaufbereich 11 ausgebildet sein.
In diesem Fall, aber auch unabhängig davon kann der Auslaufbereich 12 bezogen auf die Mittelachse des Stranggussverteilers 3 zu einer Seitenwandung 7, 8 versetzt angeordnet sein.
Insbesondere ist es sinnvoll, wenn der Auslauf 14 gleichsinnig zur gleichen Seite wie das Schattenrohr 4 versetzt ist.
Um die Ausbildung der gewünschten Strömung zu unterstützen und unerwünschte Turbulenzen im Auftreffbereich des Gießstrahls zu vermeiden, kann im Auftreffbereiches des flüssigen Metall im Stranggussverteiler 3 eine Einrichtung 22 bzw. ein Einbau 22 angeordnet sein, welche nach dem seitlichen Verschieben eine singuläre, gerichtete Strömung unterstützt. Dies kann im einfachsten Fall eine Rampe 28 sein, deren abfallende Flanke zur Verteilerquermitte gerichtet ist.
Die Einrichtung 22 bzw. der Einbau 22 ist damit versetzt zur Quermitte des Stranggussverteilers 3 zu einer Seitenwand 7, 8 des Stranggussverteilers 3 versetzt angeordnet (Figur 11). Er kann insbesondere auch benachbart zu einer Seitenwand 7, 8 angeordnet sein und sogar Teil der Seitenwandung 7, 8 sein.
Eine weitere Maßnahme zur Erzeugung der singulären walzenartigen Strömung ist eine derartige Einrichtung in Form von am Boden 9 ausgebildeten Rippen 25 (Figur 6, 9).
Generell ist es vorgesehen, dass die Einrichtung 22 unterhalb einer Eingussposition 23 angeordnet ist, wobei die Einrichtung 22 zumindest zwei von einer Stranggussverteiler-Bodenwandung 9 oder einer Einrichtungsbodenwandung 24 sich erhebende Rippen 25 aufweist, die auf der Bodenwandung 9, 24 Rinnen 26 ausbildet, welche in einem Winkel o von -45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse des Stranggussverteilers 3 orientiert sind.
Es hat sich herausgestellt, dass die Anordnung von Rippen 25 in dieser Weise eine Bildung von unerwünschten turbulenten Strömungen unterdrücken und die Ausbildung einer gerichteten walzenartigen singulären Strömung fördern kann.
Die Bodenwandung 24 der Einrichtung 22 kann eben, konvex gewölbt oder konkav gewölbt ausgebildet sein. Die Bodenwandung 24 trägt einerseits die Rippen 25 bzw. ist mit diesen einstückig ausgebildet.
Zum anderen dient die Bodenwandung 24 auch als Aufprall- und Verschleißschutz für den Verteilerboden 9.
Zur Unterstützung einer gerichteten Strömung kann die Einrichtungsbodenwandung 24 schräg ausgebildet sein und insbesondere in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse zur Seitenwandung 7, 8 des metallurgischen Gefäßes weg ansteigen, so dass eine abfallende Rampe 28 gebildet ist. Auch die Rippenoberkannten 27 können abfallend ausgebildet sein.
Um insbesondere eine gerichtete Strömung weiter zu unterstützen, kann quer zu den Rinnen 26 von der Bodenwandung 24 weg eine Hinterwandung 29 angeordnet sein, welche die Rinnen 26 an einer Seite abschließt.
Hierbei ist es sinnvoll, wenn die Rampe 28 von der Hinterwandung 29 her abfällt.
In den Figuren 3 bis 5 ist eine weitere Maßnahme zur Erzeugung einer schraubenartigen Walzenströmung (Single-Roll-Strömung) gezeigt.
Hierbei ist ein Einbau 30 topfartig ausgebildet, wobei dieser grundsätzlich rund, viereckig oder mehreckig geformt sein kann.
Dementsprechend weist der topfartige Einbau 30 zumindest eine Bodenwandung 31 und zumindest eine von dieser nach oben weisende Seitenwandung 32 zur Aufnahme des aus der Pfanne 2 in den Stranggussverteiler 3 einströmenden Gießstrahls auf.
Innerhalb des Einbaus 30 ist zumindest eine von der Bodenwandung 31 hochstehende Rippe 33 ausgebildet ist, welche an der Bodenwandung 31 Kammern 34 zur Umlenkung der Strömung für flüssiges Metall ausbildet.
Insbesondere sind zwischen zwei und vier Rippen 33 ausgebildet, welche eine Mehrzahl von Kammern 34 ausbilden.
Der topfartige Einbau 30 kann in einer Ausführungsform zylindrisch mit einer Seitenwandung 32 ausgebildet sein, oder einen viereckigen oder mehreckigen Grundriss mit vier oder mehr Seitenwandungen 32 aufweisen. Jede zwischen den Rippen 33 ausgebildete Kammer 34 kann bis 3%, insbesondere bis 2% des Stranggussverteilervolumens groß sein. Hierdurch wird ein gutes Verhältnis zur einströmenden Metallmenge ausgebildet.
Zudem kann jede zwischen den Rippen 33 ausgebildete Kammer 34 mehr als 5% und insbesondere mehr als 7 %, bevorzugt mehr als 10% und weniger als 25%, insbesondere weniger als 20% der Breite des Stranggussverteilers 3 zwischen den Seitenwandungen 7,8 einnehmen, was ein gutes Verhältnis zur Stranggussverteilergröße erzeugt.
In der Seitenwandung 32 oder zumindest einer Seitenwandung 32 ist benachbart oder abschließend mit der Bodenwandung 31 eine Öffnung 35 ausgebildet. Die Öffnung 35 stellt sicher, dass das in den Einbau 30 einlaufende Metall nicht einfach die Oberkanten 36 der Seitenwandungen 32 ungerichtet überströmt, sondern den Einbau 30 gerichtet zu einer vorbestimmten Richtung verlässt. Zusätzlich stellt die Öffnung 35 sicher, dass der Einbau 30 beim Leerläufen des Stranggussverteilers 3 keine Schmelze als Totmaterial zurückhält.
Die Bodenwandung 31 des Einbaus 30 kann eben, konvex gewölbt oder konkav gewölbt und/oder mit einer Kontur oder mit Vertiefungen ausgebildet sein, um bestimmte Strömungsbilder zu bilden oder zu unterstützen.
Bei dem topfartigen Einbau 30 können die Rippen 33 mit der oder den Seitenwandungen 32 abschließen, so dass sie im Bereich von Seitenwandungen 32 geschlossene Kammern 34 bilden. Die Kammern 34 sind dann ggf. zur Öffnung 35 hin geöffnet.
Dementsprechend sind bei einer einzigen Öffnung 35 die Rippen 33 so angeordnet, dass die Rippen 33 längs zur Öffnung 35 verlaufend angeordnet sind.
Die Rippen 33 können in einem Winkel o von -45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse orientiert angeordnet sein. Die Bodenwandung 31 kann zudem schräg ausgebildet sein und insbesondere quer zur Längserstreckung des Stranggussverteilers 3 weg ansteigen, so dass eine abfallende Rampe 38 gebildet ist.
In diesem Fall macht es Sinn, dass die Rampe 38 zu einer einzigen Öffnung 35 in einer Seitenwand 32 abfällt. Hierdurch wird das Ausfließen aus der Öffnung und die Strömungsbildung unterstützt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Seitenwandungen 32 über nach oben weisende Oberkanten 36 den Rippenoberkanten 37 nach oben überstehen.
Die Rippenoberkanten 37 können waagerecht, konvex oder konkav abfallend verlaufen und insbesondere zu einer Öffnung 35 hin abfallen.
Aus der Verwendung im Metallguss ergibt sich die Notwendigkeit, dass der Einbau 22 sowie der topfartige Einbau 30 - ebenso wie das Futter des Stranggussverteilers 3 - aus einem feuerfesten Material ausgebildet ist, insbesondere einem basischen Feuerfestmaterial aufweisend eines, mehrerer oder aller Materialien aus der Gruppe: AI2O3, MgO, CaO, (MgCa)Ü2, Kohlenstoff, hydraulische Bindemittel. Basische feuerfeste Materialien widerstehen insbesondere flüssigem Stahl und der verwendeten basischen Schlacke meist besser als saure Materialien z.B. basierend auf SiÜ2.
In den Figuren ist beispielhaft eine Ablenkung an die linke Seitenwandung 7 dargestellt, selbstverständlich ist auch eine spiegelverkehrte Ablenkung alternativ an die rechte Seitenwandung 8 genauso möglich und würde zur selben erfindungsgemäßen schraubenartigen Walzenströmung (Single-Roll-Strömung) führen.
In Figur 10 ist die Single-Roll-Strömung im Verteiler 3 gezeigt, wobei hier der Zustand gezeigt ist, bei dem ein Wechsel der Pfanne 2 und damit der Charge stattgefunden hat. Rot ist Vorschmelze, Grün ist Nachschmelze, bei Schmelzenwechsel. Aufgrund der Single-Roll Strömung, welche über den gesamten Verteilerquerschnitt ausgebildet ist, sind keine Kurzschlüsse und damit keine Durchmischungen über die Längserstreckung des Verteilers 3 vorhanden. Vielmehr ist eine saubere Trennung der Chargen sichtbar; die zweite Charge schließt sozusagen direkt an die erste an.
Figur 12 zeigt ein Diagramm, in dem das Verteilergewicht, die Gießleistung und die Anteile an Vorschmelze und Nachschmelze in Abhängigkeit von der zeit dargestellt sind. Temporär liegen beide Schmelzen gleichzeitig vor, wodurch eine Mischzone entsteht, welche beispielsweise als CCh-Tracer genutzt werden kann. Bei sehr unterschiedlichen Legierungszusammensetzungen kann die Mischzone sehr ausgeprägt sein. Durch die erfindungsgemäße Single-Roll-Strömung, welche die Trennschärfe zwischen den Schmelzen deutlich verbessert, kann jedoch auch in diesem Fall derselbe Verteiler 3 verwendet werden. Die Verwendung ein und desselben Verteilers 3 für verschiedene Chargen, beispielsweise LD- und EAF-Schmelzen, in einer Stranggießanlage 1, wodurch sich ein Gießstrang 17 mit einer Mischzone bildet, ist in Figur 13 schematisch dargestellt.
Simulationsdaten, zeigend die Strömungsverhältnisse in einem Verteiler nach dem Stand der Technik (Figur 14), verdeutlichen, dass sich in einem solchen Verteiler Wirbelschleppen und Kurzschlüsse der aufgegossenen Charge über die gesamte Verteilerlänge und eine horizontale starke Vermischung ergeben. Die Ausbildung einer walzenförmigen Strömung in Richtung der Auslässe ist nicht zu beobachten. Folglich ist beim Vergießen unterschiedlicher Stahlgüten der Bereich mit gemischten Eigenschaften in dem gegossenen Strang sehr lang. Bei Schmelzen mit großer Differenz der einzelnen Legierungselemente der Vorschmelze zur Nachschmelze muss somit ein größerer Bereich ausgeschnitten werden, sodass vermehrt Schrott produziert wird.
In Figur 15 sind dagegen die simulierten Strömungsverhältnisse in einem Verteiler 3 bei Ausbildung einer ausgeprägten walzenförmigen Strömung (Single-Roll) durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gezeigt. Diese Single-Roll-Strömung führt zu einer verbesserten Trennschärfe beim Aufeinandergießen unterschiedlicher Chargen.
Je höher die Trennschärfe ist, desto leichter lässt sich der Analysenwechsel verfolgen und damit auch die Chargenzuordnung. Bei einer sehr hohen Trennschärfe können somit auch viel leichter Chargen mit sehr stark unterschiedlichen Analysen nacheinander vergossen werden, was sonst üblicherweise vermieden wird. Bei Schmelzen unterschiedlicher Herkunft, also EAF- und LD-Schmelzen, insbesondere mit einer unterschiedlichen CCh-Belastung, ist der Mischbereich mit einem nicht klar zuzuordnenden CCh-Abdruck zwar erfindungsgemäß nicht zu groß, dafür aber sehr klar erkennbar.
Bei der Erfindung ist somit von Vorteil, dass die Trennschärfe zwischen den Chargen verbessert wird und zudem sowohl das Befüllen als auch das Entleeren des Stranggussverteilers 3 ohne eine Häufung von Einschlüssen vonstattengehen kann und zudem die Befüllungseffizienz des Stranggussverteilers 3 verbessert wird.
Bezugszeichenliste
1 Stranggießanlage
2 metallurgisches Gefäß / Pfanne
3 Stranggussverteiler
4 Schattenrohr
5 Stirnwandung
6 Stirnwandung
7 Seitenwandung
8 Seitenwandung
9 Verteilerboden
11 Einlaufbereich
12 Auslaufbereich
13 Badspiegel
14 Auslauf
15 Gießrohr
16 Kokille
17 Strang
18 feuerfeste Rollen
19 Richtzone
20 Brennschneider
21 Brammen
22 Einrichtung / Einbau
23 Eingussposition
24 Einrichtungs-Bodenwandung
25 Rippe
26 Rinne
27 Rippenoberkante
28 Rampe
29 Einrichtungs-Hinterwandung
30 topfartiger Einbau
31 Bodenwandung des topfartigen Einbaus
32 Seitenwandung des topfartigen Einbaus
33 Rippe (topfartiger Einbau)
34 Kammer (topfartiger Einbau)
35 Öffnung
36 Oberkanten der Seitenwandung des topfartigen Einbaus
37 Rippenoberkannte (topfartiger Einbau)
38 Rampe (topfartiger Einbau)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, wobei flüssiges Metall aus einer Pfanne (2), welche beweglich gelagert ist, mit einem Schattenrohr (4) in einen Stranggussverteiler (3) geleitet wird und vom Stranggussverteiler (3) über einen Auslass (14) in eine Gießkokille (16) geleitet wird, wobei der Stranggussverteiler (3) die Unterbrechungen ausgleicht, wenn die Pfannen (2) gewechselt werden, und wobei die Pfannen (2) in einer Bewegungseinrichtung gelagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkürzung des Mischbereichs, welcher sich bei aufeinanderfolgenden eingegossenen Metallchargen mit unterschiedlicher Legierungszusammensetzung und/oder Herkunft, beispielsweise LD- und EAF-Chargen, bildet eine singuläre walzenartige Strömung im Stranggussverteiler (3) von einem Schattenrohr (4) zu einem Gießrohr (15) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer singulären walzenartigen Strömung eine, mehrere oder alle der folgenden Maßnahmen durchgeführt werden: a. Einlaufenlassen des Stahls aus der Pfanne (2) mit einer asymmetrischen oder exzentrischen Positionierung des Schattenrohres (4) in der xy-Ebene des Stranggussverteilers (3); b. Umlenken des Stahls in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung (7, 8) durch Anordnung einer schiefen Ebene oder Rampe (28, 38) im Bereich des Einlaufpunktes (23) des Stahls im Stranggussverteiler (3); c. Anordnen einer Umlenkbox (30) am Einlaufpunkt (23) des Stahles, wobei die Umlenkbox (30) eine Öffnung (35) in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung (7, 8) des Stranggussverteilers (3) aufweist, so dass der Stahl auf eine Seitenwandung (7, 8) zu ausgelenkt wird; d. Spülen mit Gas benachbart zu einer Seitenwand (7, 8) des Stranggussverteilers (3), an dem die Strömung aufwärts Richtung Badspiegel (13) gerichtet ist; e. Ausbildung des Bodens (9) des Stranggussverteilers (3) mit einer konkaven Wölbung oder als konkave Wölbung in der xy-Ebene; f. Ausbildung des Bodens (9) des Stranggussverteilers (3) mit schrägen oder konkaven Flächen im Übergang zu den Seitenwänden (7, 8); g. Ausbildung von zumindest einer im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Stranggussverteilers (3) verlaufenden Rippe (25) in der xy-Ebene am Boden (9) des Stranggussverteilers (3) im Bereich des Einlaufpunktes (23) des Stahls; h. Einlaufenlassen des Stahls über ein Schattenrohr (4), welches eine seitliche, auf eine Seitenwandung (7, 8) des Stranggussverteilers (3) gerichtete Öffnung in der xy-Ebene aufweist, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koor- dinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr (4) in Richtung Auslass (14) im Verteiler (3) zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler (3) in Richtung Auslass (14) zeigt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfanne (2) beim Anguss, das heißt beim ersten Einfüllen des flüssigen Metalls in den Stranggussverteiler (3), so positioniert wird, dass das Schattenrohr (4) im Bereich einer Quermitte des Stranggussverteilers (3) angeordnet ist und nach dem Erreichen einer gewünschten Höhe des Badspiegels (13) die Pfanne (2) oder der Stranggussverteiler (3) oder die Pfanne (2) und der Stranggussverteiler (3) in der xy-Ebene so bewegt und insbesondere seitlich verschoben werden, dass zur Ausbildung der einzigen walzenartigen Strömung des Metalls im Stranggussverteiler (3), das Schattenrohr (4) außerhalb der Quermitte des Stranggussverteiler (3) zu einer Seitenwandung (7, 8) versetzt angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Pfannenauslaufs (23) ein topfartiger Einbau (30) angeordnet wird mit einer Bodenwandung (31) und zumindest einer von dieser nach oben weisenden Seitenwandung (32) zur Aufnahme des aus dem ersten metallurgischen Gefäß (2) in den Verteiler (3) einströmenden Gießstrahls, wobei innerhalb des Einbaus (30) zumindest eine von der Bodenwandung (31) hochstehende Rippe (33) ausgebildet ist, welche an der Bodenwandung (31) Kammern (34) zur Umlenkung der Strömung für flüssiges Metall ausbildet.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Verteilerboden (9) zumindest zwei von einer Bodenwandung (24) sich erhebende Rippen (25) angeordnet werden, die auf der Bodenwandung (9, 24) Rinnen (26) ausbilden, welche in einem Winkel o von - 45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse des Verteilers orientiert sind, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers (3) verläuft, die x- Koordinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr (4) in Richtung Gießrohr (15) im Verteiler (3) zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler (3) in Richtung Auslass (14) zeigt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Pfanne (2) oder des Stranggussverteilers (3) oder der Pfanne (2) und des Stranggussverteilers (3) eine, mehrere oder alle der folgenden Bewegungen umfasst: Drehen, Schwenken, Heben, Senken, Kippen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schattenrohr (4) vor oder beim Anguss in den Stranggussverteiler (3) abgesenkt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Pfanne (2) und Stranggussverteiler (3) zueinander in der xy-Ebene versetzt werden, wenn das Schattenrohr (4) den Badspiegel (13) durchstößt oder in die Schmelze eintaucht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke des Versatzes der Pfannendrehturm um den Betrag der gewünschten Auslenkung gedreht oder verschoben wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Auftreffbereiches (11) des flüssigen Metalls im Stranggussverteiler (3) eine Einrichtung (22, 30) angeordnet wird, welche nach dem seitlichen Verschieben eine singuläre, gerichtete walzenartige Strömung unterstützt.
11. Einbau, insbesondere zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Stranggussverteiler (3) einer Stranggießanlage (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau (22, 30) eine mehrere oder alle der nachfolgenden körperlichen Merkmale aufweist: a) eine schiefe Ebene oder einen geneigten Boden (28, 38), wobei der geneigte Boden in der xy-Ebene des Stranggussverteilers (3) zu einer Seitenwand (7, 8) hin abfällt; b) er zumindest zwei von einer Bodenwandung (24, 31) vorstehende Rippen (25, 33) aufweist, die in der xy-Ebene des Stranggussverteilers (3) bzw. parallel zu dieser verlaufen; c) er topfartig mit einer Bodenwandung (31) und zumindest einer von dieser nach oben weisenden Seitenwandung (32) zur Aufnahme des aus dem ersten metallurgischen Gefäß (2) in den Verteiler (3) einströmenden Gießstrahls ausgebildet ist, wobei er in der zumindest einen Seitenwandung (32) eine Öffnung (35) in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung des Stranggussverteilers (3) aufweist, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x-Koordinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr (4) in Richtung Auslass (14) im Verteiler (3) zeigt und die y-Koordi- natenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler (3) in Richtung Auslass (14) zeigt.
12. Einbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Rippen (25, 33) ausgebildet sind, um eine Mehrzahl von Kammern (34) oder Rinnen (26) auszubilden.
13. Einbau nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede zwischen den Rippen (33) ausgebildete Kammer (34) bis 3%, insbesondere bis 2% eines Verteilervolumens groß ist.
14. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede zwischen den Rippen (33) ausgebildete Kammer (34) mehr als 5% und insbesondere mehr als 7 %, bevorzugt mehr als 10% und weniger als 25%, insbesondere weniger als 20% der Breite des Verteilers zwischen den Seitenwandungen (7, 8) einnimmt.
15. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der topfartige Einbau (30) zylindrisch mit einer Seitenwandung (32) ausgebildet ist oder einen viereckigen oder mehreckigen Grundriss mit vier oder mehr Seitenwandungen (32) aufweist.
16. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seitenwandung (32) oder zumindest einer Seitenwandung (32) benachbart oder abschließend mit der Bodenwandung (31) eine Öffnung (35) ausgebildet ist.
17. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren oder allen Seitenwandungen (32) Öffnungen (35) ausgebildet sind.
18. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (25, 33) mit einer Hinterwandung (29) oder Seitenwandungen (32) abschließen.
19. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einzigen Öffnung (35) die Rippen (33) so angeordnet sind, dass die Rippen (33) längs zur Öffnung (35) verlaufend angeordnet sind.
20. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwandung (24, 31) des Einbaus (22, 30) eben oder konvex gewölbt oder konkav gewölbt und/oder mit einer Kontur oder mit Vertiefungen ausgebildet ist.
21. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwandung (24, 31) schräg ausgebildet ist und insbesondere quer zur Längserstreckung des Verteilers (3) in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung (7, 8) des Stranggussverteilers (3) abfällt, so dass eine abfallende Rampe (28, 38) gebildet ist.
22. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (38) zu einer einzigen Öffnung (35) in einer Seitenwand (32) abfällt.
23. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandungen (32) über nach oben weisende Oberkanten (36) den Rippenoberkanten (37) nach oben überstehen.
24. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau (22, 30) aus einem feuerfesten Material ausgebildet ist, insbesondere einem basischen Feuerfestmaterial aufweisend eines, mehrere oder alle Materialien aus der Gruppe: AI2O3, MgO, CaO, (MgCa)O2, Kohlenstoff, hydraulische Bindemittel.
25. Einbau nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwandung (24, 31) unterseitig Ankerelemente aufweist zum Eindrücken oder Eingießen in das Bodenmaterial eines Verteilers (3).
26. Stranggießanlage für den Metallstrangguss zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend zumindest eine Pfanne (2) und einen darunter angeordneten Stranggussverteiler (3) mit einem Einbau (22, 30) nach einem der Ansprüche 11 bis 25.
27. Stranggießanlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Stranggussverteiler (3) zur Erzeugung einer singulären walzenartigen Strömung eine, mehrere oder alle der folgenden Einrichtungen aufweist: a) eine Bewegungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, beim Einlaufenlassen des Stahls aus der Pfanne (2) eine asymmetrische oder exzentrische Positionierung des Schattenrohres (4) in der xy-Ebene des Stranggussverteilers (3) herbeizuführen; b) eine schiefe Ebene oder Rampe (28, 38) im Bereich des Einlaufpunktes des Stahls im Stranggussverteiler (3) zum Umlenken des Stahls in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung (7, 8); c) eine Umlenkbox (30) am Einlaufpunkt des Stahles, wobei die Umlenkbox eine Öffnung (35) in der xy-Ebene zu einer Seitenwandung (7, 8) des Stranggussverteilers (3) aufweist, so dass der Stahl auf eine Seitenwandung (7, 8) zu ausgelenkt wird; d) Gasspüleinrichtungen zum Spülen mit Gas benachbart zu einer Seitenwand (7, 8) des Stranggussverteilers (3), an dem die Strömung aufwärts Richtung Badspiegel (13) gerichtet ist; e) Ausbildung des Bodens (9) des Stranggussverteilers (3) mit einer konkaven Wölbung oder als konkave Wölbung in der xy-Ebene; f) Ausbildung des Bodens (9) des Stranggussverteilers (3) mit schrägen oder konkaven Flächen im Übergang zu den Seitenwänden (7, 8); g) zumindest eine Rippe (25) welche im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Stranggussverteilers (3) in der xy-Ebene am Boden (9) des Stranggussverteilers (3) im Bereich des Einlaufpunktes (23) des Stahls verläuft; h) ein Schattenrohr (4), welches eine seitliche, auf eine Seitenwandung (7, 8) des Stranggussverteilers (3) gerichtete Öffnung in der xy-Ebene aufweist, wobei für die räumliche Orientierung gilt, dass die z-Koordinatenachse eine Normalrichtung bezeichnet, die senkrecht zur Oberfläche des Verteilers verläuft, die x- Koordinatenachse in Metallflussrichtung vom Schattenrohr (4) in Richtung Auslass (14) im Verteiler (3) zeigt und die y-Koordinatenachse in Querrichtung des Metallfluss im Verteiler (3) in Richtung Auslass (14) zeigt.
28. Stranggießanlage nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau (22, 30) von einer Seitenwandung (7, 8) des Stranggussverteilers (3) in Richtung zur Längsachse z bzw. Quermitte des Verteilers (3) in der xy-Ebene verläuft, wobei die zumindest eine Rippe (25, 33) im Wesentlichen parallel oder unter einem Winkel hierzu verläuft.
29. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwandung (24, 31) des Einbaus (22, 30) eben oder konvex gewölbt oder konkav gewölbt und/oder mit einer Kontur oder mit Vertiefungen ausgebildet ist.
30. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (3) ein Längs-, Quer- oder V-Verteiler ist.
31. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bodenwandung (24, 31) hochstehende Rippe (25, 33) in einem Winkel o von -45° bis 45°, bevorzugt 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt von 1° bis 5° in Richtung x-Achse ausgehend von der y-Achse des Verteilers (3) orientiert ist.
PCT/EP2024/083130 2023-11-23 2024-11-21 VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON STAHL UND VERTEILER HIERFÜR Pending WO2025109084A1 (de)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023132701.1A DE102023132701B3 (de) 2023-11-23 2023-11-23 Stranggießanlage, Verteiler für Stranggießanlagen und Verfahren zum Stranggießen
DE102023132701.1 2023-11-23
DE102024121280.2 2024-07-25
DE102024121280.2A DE102024121280A1 (de) 2024-07-25 2024-07-25 Stranggießanlage, Verteiler für Stranggießanlagen und Verfahren zum Stranggießen
DE102024121278.0A DE102024121278A1 (de) 2024-07-25 2024-07-25 Stranggießanlage und Einbau für den Verteiler
DE102024121279.9 2024-07-25
DE102024121278.0 2024-07-25
DE102024121279.9A DE102024121279A1 (de) 2024-07-25 2024-07-25 Stranggießanlage, Verteiler für Stranggießanlagen und Verfahren zum Stranggießen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025109084A1 true WO2025109084A1 (de) 2025-05-30

Family

ID=93651259

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/083130 Pending WO2025109084A1 (de) 2023-11-23 2024-11-21 VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON STAHL UND VERTEILER HIERFÜR
PCT/EP2024/083127 Pending WO2025109082A1 (de) 2023-11-23 2024-11-21 STRANGGIEßANLAGE, VERTEILER FÜR STRANGGIEßANLAGEN UND VERFAHREN ZUM STRANGGIEßEN
PCT/EP2024/083128 Pending WO2025109083A1 (de) 2023-11-23 2024-11-21 Verfahren zum stranggiessen

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/083127 Pending WO2025109082A1 (de) 2023-11-23 2024-11-21 STRANGGIEßANLAGE, VERTEILER FÜR STRANGGIEßANLAGEN UND VERFAHREN ZUM STRANGGIEßEN
PCT/EP2024/083128 Pending WO2025109083A1 (de) 2023-11-23 2024-11-21 Verfahren zum stranggiessen

Country Status (1)

Country Link
WO (3) WO2025109084A1 (de)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931850A (en) * 1974-03-11 1976-01-13 Mannesmann Aktiengesellschaft Apparatus for feeding and distributing steel melts
EP0119853A2 (de) 1983-03-18 1984-09-26 Kawasaki Steel Corporation Zwischengefäss mit Heizeinrichtung für flüssigen Stahl
DE3337739A1 (de) 1983-10-18 1985-05-02 Thyssen Edelstahlwerke AG, 4150 Krefeld Stranggiessanlage
US5188796A (en) * 1990-05-29 1993-02-23 Magneco/Metrel, Inc. Tundish impact pad
EP0726115A1 (de) 1995-02-13 1996-08-14 VOEST-ALPINE Stahl Linz GmbH Giesswanne
EP0847821A1 (de) * 1996-12-11 1998-06-17 Ugine Savoie Beschickbehälter für die Aufnahme schmelzflüssigen Metalls, insbesondere Stahlschmelzen
EP0847820A1 (de) * 1996-12-11 1998-06-17 UGINE SAVOIE (société anonyme) Beschickbehälter für die Aufnahme schmelzflüssigen Metalls, insbesondere Stahlschmelzen
EP0804306B1 (de) 1995-01-13 1999-01-13 Bethlehem Steel Corporation Vorrichtung zum regeln der strömung schmelzflüssigen metalls in einem zwischenbehälter zur verbesserung der abscheidung von einschluessen aus dem metallbad
US6074600A (en) 1999-05-26 2000-06-13 Armco Inc. Modification of tundish dam to minimize turbulence
KR20030052756A (ko) 2001-12-21 2003-06-27 주식회사 포스코 임팩트 패드를 구비한 ｔ형 턴디쉬
DE102009009740A1 (de) 2009-02-19 2010-08-26 Stilkerieg, Berthold, Dipl.-Ing. Vorrichtung zur Strudelvermeidung in metallurgischen Gefäßen
CN102000791A (zh) 2010-12-16 2011-04-06 沈阳东北大学冶金技术研究所有限公司 一种连铸中间包非对称湍流控制器
DE102010044606A1 (de) * 2010-09-07 2012-03-08 Oleksandr Mislavskyy Das Verfahren der Flüssigmetallbeschickung in der Stranggießanlage und die Vorrichtung für Realisierung des Verfahrens
CN103254650A (zh) 2013-05-04 2013-08-21 中国海洋大学 一种抗菌复合保鲜膜及其制备方法
WO2018031549A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Vesuvius Crucible Company Impact pad
CN217121721U (zh) 2021-12-13 2022-08-05 安阳钢铁股份有限公司 一种七流非对称中间包结构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010050936A1 (de) * 2010-11-11 2012-05-16 Heraeus Electro-Nite International N.V. Bodenausgussdüse für die Anordnung im Boden eines metallurgischen Gefäßes

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931850A (en) * 1974-03-11 1976-01-13 Mannesmann Aktiengesellschaft Apparatus for feeding and distributing steel melts
EP0119853A2 (de) 1983-03-18 1984-09-26 Kawasaki Steel Corporation Zwischengefäss mit Heizeinrichtung für flüssigen Stahl
DE3337739A1 (de) 1983-10-18 1985-05-02 Thyssen Edelstahlwerke AG, 4150 Krefeld Stranggiessanlage
EP0140217A1 (de) 1983-10-18 1985-05-08 Thyssen Edelstahlwerke AG Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln von Giesspfanne und Zwischenbehälter an einer Stranggiessanlage
US5188796A (en) * 1990-05-29 1993-02-23 Magneco/Metrel, Inc. Tundish impact pad
EP0804306B1 (de) 1995-01-13 1999-01-13 Bethlehem Steel Corporation Vorrichtung zum regeln der strömung schmelzflüssigen metalls in einem zwischenbehälter zur verbesserung der abscheidung von einschluessen aus dem metallbad
EP0726115A1 (de) 1995-02-13 1996-08-14 VOEST-ALPINE Stahl Linz GmbH Giesswanne
EP0847821A1 (de) * 1996-12-11 1998-06-17 Ugine Savoie Beschickbehälter für die Aufnahme schmelzflüssigen Metalls, insbesondere Stahlschmelzen
EP0847820A1 (de) * 1996-12-11 1998-06-17 UGINE SAVOIE (société anonyme) Beschickbehälter für die Aufnahme schmelzflüssigen Metalls, insbesondere Stahlschmelzen
US6074600A (en) 1999-05-26 2000-06-13 Armco Inc. Modification of tundish dam to minimize turbulence
KR20030052756A (ko) 2001-12-21 2003-06-27 주식회사 포스코 임팩트 패드를 구비한 ｔ형 턴디쉬
DE102009009740A1 (de) 2009-02-19 2010-08-26 Stilkerieg, Berthold, Dipl.-Ing. Vorrichtung zur Strudelvermeidung in metallurgischen Gefäßen
DE102010044606A1 (de) * 2010-09-07 2012-03-08 Oleksandr Mislavskyy Das Verfahren der Flüssigmetallbeschickung in der Stranggießanlage und die Vorrichtung für Realisierung des Verfahrens
CN102000791A (zh) 2010-12-16 2011-04-06 沈阳东北大学冶金技术研究所有限公司 一种连铸中间包非对称湍流控制器
CN103254650A (zh) 2013-05-04 2013-08-21 中国海洋大学 一种抗菌复合保鲜膜及其制备方法
WO2018031549A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Vesuvius Crucible Company Impact pad
EP3496882B1 (de) 2016-08-08 2021-11-17 Vesuvius USA Corporation Prallplatte
CN217121721U (zh) 2021-12-13 2022-08-05 安阳钢铁股份有限公司 一种七流非对称中间包结构

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Physical and mathematical modeling of inclusion behaviour in a tundish with gas curtain", METALLURGY AND MATERIALS, vol. 73, no. 4, 2020, pages 531 - 538
SAHAI YOGESHWAR ED - GLASER CHARLES B CHARLES GLASER@SPRINGER COM: "Tundish Technology for Casting Clean Steel: A Review", METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS B-PROCESS METALLURGY AND MATERIALS PROCESSING SCIENCE, HYBRID, US, vol. 47, no. 4, 21 March 2016 (2016-03-21), pages 2095 - 2106, XP035996080, ISSN: 1073-5615, [retrieved on 20160321], DOI: 10.1007/S11663-016-0648-3 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025109083A1 (de) 2025-05-30
WO2025109082A1 (de) 2025-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3089838B1 (de) Verfahren und anlage zur herstellung von langen gussbloecken grossen querschnitts
DE2527156A1 (de) Verfahren zur herstellung einer stahlschmelze fuer das stranggiessverfahren
DE69716582T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur vakuum-entkohlung/feinung von flüssigem stahl
DE2428059A1 (de) Kontinuierliches stahlstranggiessverfahren
EP0019114B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Stranggiessen von mehreren Strängen
WO2025109084A1 (de) VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON STAHL UND VERTEILER HIERFÜR
DE2827277C3 (de) Vorrichtung zum Raffinieren von Schmelzen mit Hilfe von pulvrigem Stoff (Feststoff) und/oder Gas
DE2428060A1 (de) Kontinuierliches stahlstranggiessverfahren
DE2012691A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von beruhigtem Stahl
DE102023132701B3 (de) Stranggießanlage, Verteiler für Stranggießanlagen und Verfahren zum Stranggießen
DE102024121280A1 (de) Stranggießanlage, Verteiler für Stranggießanlagen und Verfahren zum Stranggießen
EP1697070A2 (de) Sequenzgiessverfahren zur herstellung eines gegossenen metallstranges hoher reinheit
DE102024121278A1 (de) Stranggießanlage und Einbau für den Verteiler
DE102024121279A1 (de) Stranggießanlage, Verteiler für Stranggießanlagen und Verfahren zum Stranggießen
DE102014119109B4 (de) Verteiler für Stranggießanlagen
DE2555286A1 (de) Verfahren zum abgiessen von mit silizium und/oder aluminium beruhigten staehlen im strang
EP3473733A1 (de) Zwischenbehälter zur schlackenabtrennung
AT411024B (de) Zwischengefäss und verfahren zur herstellung eines metallstranges hoher reinheit
EP0558018B1 (de) Feuerfestes keramisches Fertigbauteil zum Einbau in einem Verteiler
AT405914B (de) Einrichtung zum kontinuierlichen stranggiessen eines metallbandes
DE2944159A1 (de) Verfahren zur herstellung einer desoxidierten stahlbramme durch kontinuierliches giessen
DE10130354C1 (de) Tauchrohr und Verfahren zum optimierten Vergießen einer Stahlschmelze in einer Kokille
EP1866111B1 (de) Verfahren zum schlackearmen entnehmen des flüssigstahls aus verteiler oder pfanne bei der stahlerzeugung und dafür geeigneter strudelbrecher
DE2156636A1 (de) Verfahren zur Abscheidung von nicht metallischen Einschlüssen aus schmelz flussigem Metall und Einrichtung hierzu
DE1929848C3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen einer Stahlschmelze zu einer Stranggießkokille

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24813126

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)