DE7013377U

DE7013377U - Stranggiessmaschine

Info

Publication number: DE7013377U
Application number: DE7013377U
Authority: DE
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1969-04-15
Filing date: 1970-04-11
Publication date: 1970-12-10
Also published as: FR2041172A1; BE748898A; DE2017469A1; GB1310551A; SE356914B; US3718175A; CH525051A

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Walter Jackisch

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40 ζ, ~ -.,

Vereinigte österreichische

Eisen- und Stäilwerke Aktiengesellschaft

Linz (Österreich)

A 31 688 - Br

Stranggiessmaschine

Die Effindung betrifft eine Stranggießmaschine für Schmelzfluss ige Metalle.

Bei bekannten Stranggießanlagen dringt der in die Stranggießkokille vertikal einfallende Gießstrahl tief in den
noch flüssigen Strangkern ein, wodurch es zu einer Beschädigung der erstarrenden Strangschale kommen kann. Eine beschädigte Strangschale kann nach ihrem Austreten aus der Kokille dem Druck der im Inneren des Stranges befindlichen Metallschmelze nicht standhalten. Es kann zu Durchbrüchen flüssigen Metalls kommen, wodurch die Anlage beschädigt und das
Gießprodukt unbrauchbar wird. Der in den flüssigen Strangkern eindringende Gießstrahl lässt es nicht zu,flachquerschnittige Stränge beliebig geringer Dicke zu gießen, da mit geringer werdender Dicke des Stranges die Gefahr einer Beschädigung der Strangschale stark zunimmt. Es ist zwar versucht worden, die kinetische Energie des in die Kokille einströmenden Metalles zu verringern, indem Auslaufrohre mit geschlossenem Boden und seitlich angeordneten Austrittsöffnungen verwendet wurden. Solche Auslaufrohre sind jedoch schwierig herstellbar und einem starken Verschleiß unterworfen und

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haben in der Praxis den gewünschten Effekt nicht ertiefen Eindringens des Gießstrahles zum Ziel.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht im weiteren in der Schaffung einer Stranggießmaschine, welche auch in bestehende Stahlwerke mit relativ geringer Hubhöhe der Gießkräne ein-

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baubar ist. Bekannte Stranggießanlagen sind entweder mit einer geraden Kokille, an die sich eine längere vertikale Strangführung anschließt, ode:" ,'ν einer kreisförmig gekrümmten Kokille ausgestattet, an we'¹ .iie eine otrangf ührung in Form eines Viertelkreises anschließt. In jedem Fall, insb dere bei Vertikalanlagen, ist die Bauhöhe der Anlage beträ^._vlich und muß die Gießpfanne von Hüttenflur bis in den Bereich der Kokille hebbar sein. Bei nicht für den Einbau von Stranggießanlagen konzipierten Stahlwerken ist vielfach die Hubhöhe der Gießkräne hierfür nicht ausreichend groß.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht bei einer Anlage zum Stranggießen von Stahl darin, eine wirksame Vakuumbehandlung des Stahles zu erreichen; damit kann neben einer Senkung der Gehalte an wasserstoff und an nichtmetallischen Einschlüssen auch eine Verminderung des Säuerstoffgehaltes im Stahl erfolgen. Dies ist beim Vergießen von unberuhigten Stählen nach dem Stranggießverfahren neben einer gleichmäßigen und richtigen Gießtemperatur eine Voraussetzung für die Erzeugung einwandfreier Stränge. Bei einer bekannten Anlage wird flüssiger Stahl aus einer Pfanne durch Vakuum in ein verhältnismäßig groß dimensioniertes Zwischengefäß gesaugt, ■ wobei in diesem ein Bad mit verhältnismäßig großer Badtiefe aufrechterhalten wird. Trotz des großen apparativen Aufwandes ist der Entgasungseffekt ungenügend und die Temperatur des Metalles im Zwischengefäß fällt rasch ab. E? η weiterer Nachteil ergibt sich durch den geringen Niveauunterschied zwischen dem Metall in der Pfanne und im Zwischengefäß, welche Höhendifferenz bei einem Vakuum von z. B. 0,5 Torr höchstens 1,4 m (ferrostatische Drucksäule) beträgt. Pfannen mit einem Fassungsvermögen von 50 bis 300 t Stahl, die eine Vertikalerstreckung von etwa 2,5 bis 4- m haben und auf einem tieferen Niveau als das Zwischengefäß angeordnet sind, kön« nen daher nicht kontinuierlich entgast werden.

Bei bekannten"Ötränggießanlagen ist ein metallurgischer Nachteil beim Vergießen von legierten Stählen, mit nie-

driger Gießtemperatur dadurch, ergeben, daß sich die in die Pfanne während des Abstiches zugesetzten Metalle oder Legierungen erst allmählich auflösen, wodurch "beträchtliche Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung, über die Länge des Stranges gesehen, auftreten.

Die Erfindung löst die erwähnten Aufgaben unter Vermeidung der genannten Nachteile; sie geht aus von einer Anlage zum Stranggieß"'/^C /^nescnmelzflüssige. Metalle, :nit einer Stranggußicokille, einem oberhalb der Stranggußkokiile angeordneten, gasdicht abschließbaren und evakuierbaren Zwischengefäß, das mit einem bis unterhalb des Metallniveaus in der Kokille reichenden Auslaufrohr versehen ist, einem Vorratsbehälter für flüssiges Metall und pneumatischen Fördereinrichtungen zur Förderung des ketalles vom Vorratsbehälter in das Zwischengefaß, und ist gemäß ihrem Hauptmerkmal dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Zwischengefäßes in an sich bekannter v/eise eine mit einer pneumatischen Druckleitung verbundene Druckkammer vorgesehen ist, in die eine mit flüssigem Metall gefüllte Pfanne einsetzbar ist, und eine vom Boden der Pfanne ausgehende, den Deckel der Druckkammer' durchsetzende Steigleitung in das Zwischengefäß mündet, wobei die Lange der Steigleitung so bemessen ist, daß der Niveauunterschied zwischen dem Iuetall im Zwischengefäß und in der Pfanne stets mehr als 1,4 m, das ist die Höhe der ferrostatischen Säule bei Atmosphärendruck, beträgt und daß die Länge des Auslaufrohres so bemessen ist, daß der Niveauunterschied zwischen dem Metall im Zwischengefäß und in der Kokille höchstens 1,5 m beträgt, so daß bei Anwendung von Vakuum infolge der Aufhebung des ferrostatischen Druckes das Metall aus dem ,Auslaufrohr praktisch drucklos in die Kokille einfließt. Selbstverständlich darf der Niveauunterschied zwischen dem Metall im Zwischengefäß und in der Kokille bei völlig evakuiertem Zwischengefäß nicht kleiner als 1,4 m sein, weil sonst die Metallsäule im Auslaufrohr abreißen würde. Bei völlig evakuiertem Zwischengefäß liegt der-Niveauunterschied also zwischen der angegebenen Grenze von 1,5m und 1,4m. Bei nicht vollständig evakuiertem Zwischengefäß soll der Niveauunterschied dem je-

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we Hf angev/endeten Vakuum entsprechen.

':ei der erf indungsgemäßenMaschin-ikoimat das flüssige Metal' "it dem Luftsauerstoff nicht in Berührung, so daß es zu keiner unerwünschten Oxydation kommen kann; dadurch wird der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen verringert und werden dadurch verursachte Fehler im aus den Gußsträngen hergestellten Feinblech vermieden.

Es ist i.war an sich eine Stranggießanlage mit einer, wie erfindungsgemäß in die Druckkammer eingesetzten Pfanne "bekannt, welche durch eine Steigleitung mit einem Zwischengefäß verbunden, ist. Hierbei ist das Zwischengefäß jedoch nicht evakuierbar, so daß weder eine "drucklose" Zufuhr des ketalles zur Kokille noch eine Vakuumbehandlung möglich ist.

Der untere Teil des ii. die Kokille reichenden Auslauf rohres kann nach unten trichterförmig erweitert sein. Infolge des stetigen Überganges von einem kleineren zu einem größeren Querschnitt innerhalb des trichterförmigen Teiles des Auslaufrohres wird die Geschwindigkeit des ausfließenden Metalls weiter vermindert. Beim Gießen von Brammen kann der Querschnitt des trichterförmigen Teiles auch oval gestaltet sein.

Zweckmäßig sind der untere Teil des Auslaufrohres und die Kokille von einer Haube gasdicht umschlossen, welche Haube mit einer Leitung für die Zufuhr eines Schutzgases, wie Argon, verbindbar ist, so.daß über dem Niveau des Metalles in der Kokille ein unter leichtem Überdeck stehender Gasraum herstellbar ist. Zweckmäßig besteht weiters das Auslaufrohr pus zwei Teilen, die miteinander durch Verbindungselemente, wie Flanschen und Klammern, lösbar verbunden sind. Der untere Teil des Auslaufrohres kann aus einem metallkeramischen Werkstoff gefertigt sein, der vorwiegend aus Molybdän und Zirkonoxyd besteht.

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Weitere Merkmale dor erf indungs gemäßen Mas chinese stehen darin, daß die Pfanne einen geneigten Boden aufweist und die Steigleitung von knapp oberhalb der tiefsten Stelle des Pfanrenbodens ausgeht; weiters, da - die Steigleitung exzentrisch zur Littelachse der Pfanne angeordnet ist. Zweckmäßig sind die Druckkammer und die Pfanne auf einem fahrbaren Wagen angeordnet.

Die Steigleitung kann aus einem mit uem Deckel der-' Druckkammer verbundenen St ei särohr und einem im Boden des Zwischengefäßes eingesetzten Einlaufrohr bestehen, wobei das obere Ende des Steigrohres und das -untere Ende des Einlaufrohres mittels einer Schieberverbindung lösbar verbunden sind. Um bei dar Verbindung des Steigrohres und des Einlaufrohres des Zwischengefäßes genügend Platz zur Verfügung zu haben, ist das Zwischengefäß heb- und senkbar aixsgebildet. Weiters kann das Zwischengefäß schwenkbar sein« ;ua Platz bei Wartungsarbeiten am Tundish zu schaffen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Zwischengefäß ein oder mehrere in je eine Stranggußkokille reichende Auslaufrohre auf, deren unteres Ende ein Stück tiefer liegt als die Verb indungs ebene des Steigrohres und des Einlaufrohres. Auf diese Weise braucht bei Herstellung oder Lösung der Verbindung zwischen Steigleitung und Einlaufrohr las Ende des Auslauf rohre s nicht über die überfläche des Letallsumpfes in der Stranggußkokille herausgehoben zu werden, so daß eine Verunreinigung des Stahles in der Stranggußkokille durch Sauerstoffzutritt nicht zu befürchten ist.

Vorteilhaft weist das Zwischengefäß\einen geneigten Boden auf oder ist geneigt angeordnet, wobei die Oberkante des Einlaufrohres auf höherem Niveau liegt als die Oberkante des Auslauf rohre s. Durch den Einfluß des Vakuums im Zwischengefäß kommt es hierbei zu einer explosionsartigen Entgasung des über die Oberkante des Einlauf rohr es überlaufenden Stahles, wodurch der Stahl in eine Vielzahl von Tröpfchen

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aufgeteilt "und infolge der hierbei erzielten großen Oberfläche einer sehr wirksamen Vakuumbehandlung unterworfen wird.

Im Zwischengefäß oberhalb der Mündung des Einlaufiohres kann ein hochfeuerfester Hohlkörper mit einer düsenartigen Öffnung zur Kichtungsänderung des durch die Druckleitung nach oben geförderten Metallstrahles vorgesehen sein.

Der Querschnitt des Steig- und Einlaufrohres kann weiters größer als der Querschnitt des Auslaufrohres sein. Hierdurch ist ein rasches Füllen und Entleeren des Zwischengefäßes möglich.

maschine Die erfindungsgemäße Strangguß / / eignet sich in

besonderer ^eise zum kontinuierlichen Stranggießen von schmelzflüssigem Metall, bei welchem ohne Unterbrechung mehrere Pfannen hintereinander vergossen werden. Bei solchen Verfahren wird erfindungsgeinäß vorgeschlagen, daß der auf des flüssige Metall in der Pfanne wirkende pneumatische Druck zeitv/eise aufgehoben oder so stark reduziert wird, daß Metall vom Zwischengefäß in die Pfanne zurückfließt, wodurch Konzentrations- und Temperaturunterschiede im flüssigen Metall ausgeglichen v/erden. Durch Anwendung dieser maßnahme erhält man eine, über die gesamte Länge des Stranges gesehen, s^hr gleichmäßige chemische Zusammensetzung, denn das zeitweise Rück^ fließen größerer Teilmengen des flüssigen Metalles üus dem Zwischengefäß in die Pfanne verursacht in Verbindung mit der exzentrischen Anordnung des Steigrohres in der Pfanne eine wirksame Umlaufbewegung des Stahlvorrates in der Pfanne. Metallische Zuschläge, wie Mangan, die man vor dem Füllen der Pfanne in diese eingebracht hat, lösen sich\unter dem Einfluß der Umlaufbewegung und werden gleichmäßig verteilt. Die Temperatur wird vergleichmäßigt. Im Zwischengefäß kann hierbei eine nicht oxydierende Atmosphäre aufrecht erhalten werden.

Eine sehr wirksame Methode zur Entgasung des zu vergießenden Metalles besteht bei der Verwendung der erfindungs-

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geaäßenlaschine darin, daß das Zwischengefäß während der Pörderung des Hetallee von der Pfanne zum Zwischengefäß evakuiert wird. Das Metall tritt dabei unter der Wirkung des pneumatischen Pörderdruckes in den evakuierten Raum des Zwischengexaäes ein und teilt sieb in eine Vielzahl von Tröpfchen auf. Die Entgasungswirkung 1st hierbei optimal.

Auch wenn keine Vakuumbehandlung des flüssigen Metalles^beabsichtigt let, kann das Zwisohengefäß während des Gießens unter vermindertem Druck gebalten werden, wodurch die kinetische Energie des aus dem Zwiscbengefäß in die Stranggußkokille auslaufenden Metallstrahles verringert und ein tiefes Eindringen des Metallstrahles in den flüssigen Sumpf des Stranges vermieden wird.

Zur Erzeugung des auf die Oberfläche des Metalles in der Pfanne wirkenden pneumatischen Druckes kanu ein nicht oxydierendes Gas verwendet werden.

Die Erfindung ist ichstehend an Ausführungsbei'spielen näher beschrieben, die i der Zeichnung näher dargestellt sind. Es zeigen:

Pig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Strang^ießmaschine;

Pig. 2 eine Draufsicht auf ein Zwischengefäß mit vier Auslaufrohren ;

Pig. 3 einen Vertikalschnitt durch ein Zwischengei'äß mit zwei Auslaufrohreu und

PIg. 4 einen Vertikalschnltt durch ein Zwischengefäß mit einem Auslaufrohr.

In den

Pig. 5, 6,' 7-

sind für eine Vakuumbehandlung des Stahles in besonderem Maße geeignete Ausführungsformen von Zwischengefäßen im Vertikalschnitt dargestellt;

Pig· 8 zeigt eine Stranggießmaschine mit einem trichterförmig erweiterten Auslaufrohr, ebenfalls im Vertikalschnitt. _

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Zu der in Pig. 1 dargestellten Stran&jießmaschine gehört eine einen geneigten Boden 2 aufweisende Pfanne 1, die mit flüssigem Stahl 3 gefüllt ist, Auf dieser schwimmt eine dünne boblaokeohicht 4* Die Pfanne 1 ist in eine Druckkammer 5 eingesetzt. Die Druckkammer besteht aus dem Unterteil 6

und dein Deckelteil 7» der eine feuerfeste Isolierung 8 aufweist. Der Unterteil 6 und der Deckelteil 7 sind durch eine rasch lösbare Flanschverbindung 9 miteinander verbunden. In die Druckkammer 5 mündet die Leitung 10, durch die Preßluft oder vorzugsweise ein nicht oxydierendes Gas, wie Argon, unter Druck eingeleitet werden kann. Im Deckel 7 J st ein feuerfestes Steigrohr 12 so eingebaut, daß dessen unteres Ende nach dem Aufsetzen des Deckels 7 auf den Unterteil 6 knapp oberhalb der tiefsten Stelle des Bodens 2 der Pfanne zu stehen kommt. Die Druckkammer 5 ist aul einem „Zagen 11 gelagert und ist zusammen mit der Gießpfanne 1 auf Hüttenflur 36 unterhalb der Gießbühne 35 zur Stranggußanlage faurbar.

Auf der Gießbühne 35 ist das Zwischengefaß 13 angeordnet, welches zweiteilig ausgeführt ist. Das Zwischengef&ß hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt; seine Abmessungen werden möglichst klein gehalten, um den Temperaturverlust des Stahles zu vermindern. Das Zwischengefaß 13 besitzt ein geschlossenes Blechgehäuse 14, 15. Der Unterteil ist aus hoch feuerfestem Material 17 zugestellt, während der Oberteil gegebenenfalls aus feuerfes-cun Isoliermaterial 16 besteht. Das Zwischengefaß 13 ist zur Gießbühne ?5 unter einem spitzen Winkel geneigt. An der tiefsten Stelle ist ein Einlaufrohr 18 mit einem konischen Endstück 19 vertikal in den Boden des Zwisciiengefäßes eingesetzt. Das Einlaulrohr 13 besitzt den gleichen Durchmesser wie das Steigrohr 12. Das Zwischengefiiß 13 ist mittels eines hydraulisch betätigten Zylinders 29 heb- und senkbar. Es kann vertikal bis etwa zur strichliert gezeichneten Position 13' gehoben werden, in welcher es sich vor Betriebsbeginn befindet. Der Zylinder 29 ist auf der Gießbühne 35 drehbar gelagert. Dieses Drehlager'ist mit 30 bezeichnet und ermöglicht ein Schwenken des Zwischengefäßes 13, damit die Neuzustellung leichter durchführbar ist und die Stranggußkokille 31 ausgebaut werden kann. Das Einlaufrohr 18 des Zwischengefäßes 13 ist mit einem Schieber, der als !Drehschieber ausgebildet -sein kann, verbunden. Der Schieber 25 weist eine Führung 26 auf, in die von oben das Einlaufrohr 18 und von unten daj Steigrohr 12 eingreifen, wodurch eine

formschlüssige Verbindung erreicht wird. Die Führung 26 ist wassergekühlt, damit eventuelle Undichtheiöen zu keinen· Burchbruch flüssigen Stahles im Bereich der Verbindung führen können. Die wasserzu- und -abfuh: -,.;■, jiit 27 bzw. 28 bezeichnet.

Das Zv.'ischengefäß 13 kann mit eines feuerfesten St t 21 ausgestattet sein, der durch einen pneumatisch angetriebenen Zylinder 22 betätigt wird, wodurch das Auslaufrohr 20 verschlossen bz«. die Ausflußmenge geregelt werden kann:. "Ein Gehäuse 23 umgibt die Durchtrittsstelle der Stopfenstange durch die obere 'Wand des Zwischengefäßes und bildet einen gasdichten Abschluß.

In der Arbeitsstellung taucht das Auslaufrohr 20 unter den Metallspiegel 32 in der Stranggießkokille 31 ein. Der gegossene Strang 33 wird aus der Kokille 31 vertikal nach unten ausgezogen und allmählich umgebogen. Die Führungsrollen für den Strang 33 sind mit 34- bezeichnet.

Vor Gießbeginn wird durch die Öffnung 24- des Zwischengefäßes 13 ein nicht oxydierendes Gas, vorzugsweise Argon, in das Zwischengefäß 13 eingeblasen und der Innenraum, das Steig,- und Einlaufrohr 12, 18 sowie das Auslaufrohr 20 gespült bzw. mit dem Schutzgas gefüllt, so daß der flüssige Stahl beim Eintritt und Durchfluß durch das Zwischengefäß nicht oxydiert werden kann, An die Öffnung 24- kann auch eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen werden.

Bei Gießbeginn wird in der Druckkuauner 5 durch Einleiten von Preßluft oder Stickstoff durch die Leitung 10 ein auf die Schlacke 4- wirkender überdruck erzeugt ^ durch den der Stahl 3 in das Steigrohr 12 und in das Zwischengefäß 13 zunächst bis auf das Niveau 37 gefördert wird. Es ist nun möglich, durch Aufhebung des Druckes in der Druckkammer 5 den Stahl in die Gießpfanne 1 rückfließen zu lassen, wobei eine wirksame Mischung zur Beseitigung von Konzentrations- und Temperaturunterschieden in der Pfanne stattfindet. Dieser Vorgang kann vor und während des Gießens durchgeführt und

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gegebenenfalls wiederholt v/erden. Im Betriebszustand befindet sich der flüssige Stahl im Zwischengefäß 13 etwa auf den Niveau 38 und fließt kontinuierlich durch das Auslaufrohr 20 in die Stranggußkokille 31. Sobald die Gießpfanne 1 bis auf einen kleinen Rest entleert ist, wird der Schieber 25 geschlossen-, nachdem vorher der Stahl im Zwischengefäß 13 etwa auf das Niveau 39 angehoben worden ist. Um die Pfanne ausfahren und geger eine andere Pfanne austauschen zu können, wird nach Aufhebung des Druckes in der Druckkammer 5 das Zwischengefäß.->13 mit dem hydraulischen Zylinder 29 um einige Zentimeter angehoben, so daß das mit dem Schieber geschlossene Einlaufrohr 18 außer Eingriff mit dem Steigrohr 12 gelangt, jedoch ohne daß die Unterkante des Auslaufrohres 20 über die Metalloberfläche 32 gehoben wird. Der Wagen 11 mit der Druckkammer 5 und der entleerten Gießpfanne 1 wird entfernt und ein zweiter Wagen, auf dem sich eine zweite Druckkammer mit einer gefüllten Pfanne befindet, an Stelle des ersten gebracht. Nach Absenken des Zwischengefäßes 13 wird die Verbindung der Steigleitung wieder hergestellt. Nach Einleiten von Druckgas in die Druckkammer kann der Schieber 25 geöffnet werden und der Stahl wieder in das Zwischengefäß 13 fließen, in dem inzwischen der Metallspiegel etwa vom Niveau 39 auf das Niveau 38 gefallen ist. Die Speichermenge an flüssigem Metall im Zwischengefäß 13 muß auf die Zeitdauer für das Auswechseln der Pfannen abgestimmt v/erden. Auf diese '.veise ist ein kontinuierliches Stranggießen von flüssigem Stahl durchführbar, wobei - wie aus Fig. 1 ersichtlich - die Bauhöbo der gesamten Anlage sehr klein gehalten werden kann. Bei Anordnung der Pfanne 1 auf einem wagen 11 kann eine stopfenlose Pfanne verwendet werden, wodurch die Betriebssicherheit verbessert wird.

In Fig. 2 ist ein Zwischengefäß 40 mit vier Auslaufrohren 20', 20", 20'", 20"" dargestellt, die sich über den Kokillen von vier Strängen 33', 33", 33'", 33"" befinden; Fig. 3 zeigt ein Zwischengefäß 41 mit zwei Außlaufrohren 20', 20" und den dazugehörigen Stopfen 21', 21". Die Mündung des Einlaufrohres 18' liegt tiefer als die oberen Öffnungen der Auslaufrohre. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist in

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eimern Zvischengefäß 42, das aus einem Oberteil 43 und einem lintertv._·. 1 44 besteht, eine Vertiefung 45 zur Bildung eines Sumpfe- .'.ur das flüssige Metall vorgesenen, welches durch das Einlad' .;hr 18' auf das Niveau 37' gehoben wurde. Im BetrieDszustand befindet sich das Metall auf dem Niveau 38', vor dem Wechsel der Pfannen auf dem Niveau 39'· Das Speichervoluinen zwischen dem Niveau 39' und 38' ist auf die Zeitdauer des Pfannenwechsel.ε abgestimmt. Das Auslauf rohr 20' kann auch_>#mit einem stopfen versehen sein,. Die Vakuumpumpe und die Leitung zum Anschließen dieser Pumpe an das Zwischengefäß sind in den Pig. 2 bis 4 nicht dargestellt.

In den Fig. 5, 6 und 7 sind Zwischengefäße 46, 58, dargestellt, die bevorzugt verwendet werden, wenn eine Entgasung des Stahles erfolgen soll. Hier befindet sich die Oberkante des Einlaufrohres 18' entweder auf gleichem Niveau 51 des flüssigen Metalls im Zvischengefäß (Fig. 5) oder liegt über diesem Niveau (Fig. 6). Das Zwischengefäß 46, 58, 60 ist an eine Vakuumleitung 49 anschließbar, welche versetzt von der Achse des Einlaufrohres 18' angeordnet ist.

Vor dem Evakuieren des Zwischengefäßes 46 wird das Auslaufrohr 20' mit einem topfförnigen Deckel 53 verschlossen, der an eine Halterung 52 durch Befestigungsklcjnmern 54 angedrückt wird (Fig. 5)· Eine geeignete Vakuumdichtung 55 stellt einen gasdichten Verschluß her. Der Deckel 53 besteht z. B. aus Stahl. Sobald eine gev/isse Stahlmenge im Zwischengefäß 46 vorhanden ist, schmilzt der Boden 56 des Deckels 53 durch und der Metallstrahl 57 fließt in die Stranggußkokille 31, welcher Augenblick der Gießbeginn ist. \

Beim Eintritt des Stahles in den evakuierten Raum des Zwischengefäßes 46, 58, 60 wird der Stahl explosionsartig in eine Vielzahl von Tröpfchen aufgeteilt und die Entgasung verläuft durch die Bildung einer außerordentlich großen Oberfläche sehr rasch und wirksam, ohne daß die Oberfläche 51 des Letallsumpfes groß gehalten werden muß. Die Metalltröpfchen

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sind scheuatisch mit 50 bezeichnet. Mit 48 ist die Ausmauerung und mit 47 ein Lochstein für das Einsetzen eines Einlaufrohres 18' bezeichnet, welches einen konischen Ansatz 19' aufweist, so daß der Austausch voi außen durchführbar ist (Pig. 5). lie v/irkung des Vakuums auf den flüssigen Stahl wird durch den Einsatz ein^s hochfeuerfesten Hohlkörpers 61 mit einer düsenartigen JÖohrung verbessert, der über dem Einlaufrohr 13' eingebaut ist^ (Fig. 7). Die Achse der Bohrung des, Hohlkörpers 61 ist zur 4chse des Einlauf roh?, es 18' so geneigt, daß die hetalltröpfehen 50 im Zwischengefäß 60 eine möglichst. große Strecke zurücklegen, bevor sie auf den Metallsumpf auftreffen.

Selbstverständlich können die Zwischengefäße 42, 58, 60 auch mit Stopfen ausgestattet sein, die ähnlich eingebaut unu betätigt werden körnen, wie im Zusammenhang mit Pig. I Biläutert wurde. Die in die Stranggußko¹*-^lIo ausfließende Metall menge kann durch Änderung des Metallniveaus im Zwischengefäß oder durch Betätigung des Stopfens geregelt werden.

Um die kinetische Energie des in die Kokille 31 eintretenden Metallstrahles zu vermindern bzw. weitgehend auf- zuhebon, werden nach einer bevorzugten Ausführungsform auch während des Gießens die Zwischengefäße evakuiert. Wenn die Höhendifferenz h (Fig. 7) zwischen den Schmelzenniveaus 32 bzw. 51 in der Kokille 31 und im Zwischengefäß 60 etwa 1,4 m beträgt, so fließt bei Anwendung eines Vakuums von etwa 0,5 Torr infolge der Aufhebung des ferrostatischen Druckes der Stahl praktisch drucklos in die Kokille 31 ein. Auf diese Weise wird ein tiefes Eindringen des Strahles in den flüssigen Kern 62 und eine Beschädigung der bereits erstarrten Randschicht 63 des Gußstranges 33 vermieden. Es können einfach und billig herstellbare, unten offene Gießrohre 20* verwendet werden.

Auch bei Verwendung der Zwischengefäße gemäß den Fig. 5» 6 und 7 kann vor oder während des Gießens mehrmals

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eine Teilmenge des flüssigen Metalls vom Zwischengefäß 46, 53, 60 in die Pfanne 1 zurückfließen gelassen werden, um dort einen Konzentrations- oder Temperaturausgleich herbeizuführen. Voraussetzung ist, daß das Niveau 51 des flüssigen iWetalls entsprechend hoch über der Auslauf öffnung des Auslauf— rohres 20' ist, damit keine Unterbrechung des Gießens eintritt. Der Hücklauf des im Steigrohr 12 und Einlaufrohr 18' befindlichen Metalls erfolgt nach Aufhebung des Druckes, in der Druckkammer 5 und nach Aufhebung des Vakuums des Zwischengefäßes 46, 53, 60.

Um ein rasches Rücklaufon von Metall-Teilmengen in die Pfanne 1 und ein rasches Füllen der Zwischenbehälter 13, 40, 41, 46, 58, 60 zu erreichen, wird der Querschnitt der Steig- und Einlaufrohre 12, 18, 18' wesentlich größer gehalten als der Querschnitt des oder der Auslavurohre 20, 20'.

In Fig. 8 ist eineMaschinemit einem aus zwei Teilen 20a bzw. 20b bestehenden Auslaufrohr 20 dargestellt, dessen Ende trichterförmig erweitert ist. Der untere Teil 20a des Auslaufrohres und die Kokille 31 sind von einer Haube 65 gasdicht verschlossen, welche Haube mit einer Leitung 66 für die Zufuhr von *xgon verbunden ist. Dadurch ist über dem Niveau 32 des Metalles in der Kokille ein unter leichtem 'überdruck stehender Gasraum 67 herstellbar. Der untere Teil 2Ca des Auslaufrohres 20 besteht aus einem aus Molybdän und Zirkonoxyd aufgebauten metallkeramischen Werkstoff und ist mit dem oberen Teil 20b durch Flansche 68, 69 und Klammern 70 lösbar verbunden.

Die Erfindung ist vorteilhaft auch bei Vertikalstranggußanlagen anwendbar, deren Gießbühne z. B. 20 m über Hüttenflur angeordnet ist; bei solchen Vertikalanlagen ist das Anheben der gefüllten, schweren Gießpfannen auf die erforderliche Höhe nicht nur schwierig, sondern auch sehr gefährlich. Bei Anwendung der Erfindung hingegen kann auch bei Vertikalanlagen die Pfanne in jedem beliebigen Abstand unter der Gießbühne angeordnet sein, wodurch diese entlastet ist und

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leichter gebaut 'werden kann, üblicherweise ist in einem Stahlwerk Preßluft mit einem Druck von 4 bis 5 atü immer ver fügbar, die die Förderung, flüssigen Stahles über eine Höhendifferenz von ca. 5»6 bis 7 m gestattet. Bei zusätzlicher Wendung eines Yolcuuss is Swischcnsefiiß kann sau auf eine Höhe von 7 bis 8,4 m kommen. Somit ist der Vorteil, die schwere Gießpfanne beliebig tief anordnen zu können, bei allen Anlagentypen ausrützbar und es würde in Einzelfällen lediglich eine Erhöhung des Preßluftdruckeθ in der Druckkammer nötig sein, was problemlos durchführbar ist.

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Claims

Ansprüc_he

1. Stranggießmaschine_ für schmelzflüssige Metalle mit einer Stranggußkokille, einem oberhalb der Stranggußkokilie angeordneten, gasdicht abschließbaren und evakuierbaren Zwischengefäß, das mit einem bis unterhalb des* Mbtallniveaus in der Kokille reichenden Auslaufrchr verseilen ist, einem Vorratsbehälter für flüssiges Metall und pneumatischen Fördereinrichtungen zur Förderung des Metalles vom Vorratsbehälter in das Zwischengefäß, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Zwischengefäßes (13) in an sich bekannter Weise eine mit einer pneumatischen Druckleitung (10) verbundene Druckkammer (5) vorgesehen ist, in die eine mit flüssigem Metall gefüllte Pfanne (1) einsetzbar ist, und eine vom Boden (2) der Pfanne ausgehende, den Deckel (7) der Druckkammer durchsetzende Steigleitung (12) in das Zwischengefäß mündet, wobei die Länge der Steigleitung (12) so bemessen ist, daß der Niveauunterschied zwischen dem Metall im Zwischengefäß und in der Pfanne stets mehr als 1,4- m, das ist die Höhe der ferrostatischen Säule bei Atmosphärendruck, beträgt und daß die Lange des Auslaufrohres (20, 20¹) so bemessen ist, daß der Niveauunterschied zwischen dem Metall im Zwischengefäß und in der Kokille höchstens 1,5 m beträgt, so daß bei Anwendung von Vakuum infolge der Aufhebung des ferrostatischen Druckes das Metall aus dem Auslaufrohr praktisch drucklos in die Kokille einfließt.

2.Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (20a) des in die Kokille (31) reichenden Auslaufrohres (20, 20') nach unten trichterförmig erweitert ist.

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3. Mas ch Ine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (20a) des Auslaufrohres (20, 2O¹) und die Kokille (31) von einer Haube C 65) gasdicht uuiFChlQssen sind j welche Hau^v ί mit einer Leitung (66) für die Zufuhr eines Schutzgases, wie ^rgon, verbindbar ist, so daß über dem Niveau (32) des Metalles in der Kokille (31) ein unter leichtem Überdruck stehender Gasraum (67) herstellbar ist»

4.Maschine nach, den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch, gekennzeichnet, daß das Auslaufrohr (20, 20') aus zwei Teilen (20a, 20b) besteht, die miteinander durch Verbindungselemente, wie flansche (68, 69) und Klammern (?0), lösbar verbunder sind.

5, Mas ch ine nach den Ansprüchen 2 bis 4-, tfaduroh gekennzeichnet, daß der untere Teil (20a) des .-.--. rlcofrohres (20, 20¹) aus einem metallkcramischen Y/erkstoff gefertigt ist, der vorwiegend aus Molybdän und Zirkonoxyd besteht.

6. Mas ch ine nach den Ansprüchen 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (1) einen geneigten Boden (2) aufweist, und die Steigleitung (12) von knapp oberhalb der tiefsten Stelle des Pfannenbodens ausgeht.

7.Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigleitung (12) exzentrisch zur Mittelachse der Pfanne (1) angeordnet ist.

8.Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (5) und die Pfsinne (1) auf einem fahrbaren Wagen (11) angeordnet sind.

9.Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigleitung aus einem mit dem Deckel (7) der Druckkammer (-5) verbundenen Steigrohr (12) und einem im Boden des Zwischengefäßes (13) eingesetzten Einlaufrohr (18) besteht, wobei das obere Ende des Steigrohres

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(12) und das untere Ende des Einlaufrohres (18) mittel:. einer Schieberverbindung (25,26) lösbar verbunden sind.

10.) Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengefäß (13) heb- und senkbar sowie schwenkbar ist.

11.) Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengefäß (13,40,41,42) ein oder mehrere in je eine Stranggußkokille (31) reichende Auslaufrohre (20,2O¹, 20¹¹, 20·", 20"") aufweist, deren unteres Ende ein Stück tiefer liegt als die Verbindungsebene des Steigrohres (12) und des Einlaufrohres (18).

12.) Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengefäß (46,58,60) einen geneigten Boden aufweist oder geneigt angeordnet ist, wobei die Oberkante des Einlaufrohres (18') auf höherem Niveau liegt als die Oberkante des Auslaufrohres (20¹).

13.) Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischengefäß (60) oberhalb der Mündung des Einlaufrohres (I8¹) ein hochfeuerfester Hohlkörper (6l) mit einer düsenartigen öffnung zur Richtungsänderung des durch die Druckleitung (18¹) nach oben geförderten Metallstrahles vorgesehen ist.

14.) Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Steig- und Einlaufrohres (18,18*) grosser ist als der Querschnitt des Auslaufrohres (20, 20').

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15.) Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, mit welcher der auf das flüssige Metall (5) in der Pfanne(i) wirkende pneumatische Druck zeitweise aufhebbar oder so .-«tark reduzierbar ist, daß Metall zum Ausgleich von Konzentrations- und Temperaturunterschieden im flüssigen Metall vom Zwischengefäss (13) in die Pfanne (1) zurückfliesst.

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