NL8503275A

NL8503275A - Refractory lined continuous steel casing ladle with bottom tap hole - adjacent to sidewall and having inward projection to reduce hole to wall distance and delay onset of vortexing

Info

Publication number: NL8503275A
Application number: NL8503275A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1985-11-27
Filing date: 1985-11-27
Publication date: 1987-06-16

Abstract

The ladle for (continuous) casting of steel is internally lined with refractory material and comprises an approx. cylindrical wall and a bottom contg. an eccentric tap hole. At least in the area where the distance between side wall and tap hole is small, the wall is provided with an inwardly projecting portion (9) which considerably reduces this distance and delays the formation of a vortex as the steel level comes down. The height (H) of this portion above the bottom is pref. at least 10 cm and its thickness at the point facing the tap hole at least 60% of the distance without portion.

Description

' ' - o*- o *

l HO 571 NLl HO 571 NL

4 ,4,

STAALPAN VOOR HET GIETEN VAN STAALSTEEL PAN FOR CASTING STEEL

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:The Applicants mention as inventors:

Johannes Hendrikus WILLEMS te BEVERWIJK Floris BLAAS te OBDAMJohannes Hendrikus WILLEMS in BEVERWIJK Floris BLAAS in OBDAM

De uitvinding heeft betrekking op een staalpan voor het gieten van staal, die aan de binnenzijde is voorzien van een vuurvaste bekleding, omvattende een in hoofdzaak cirkelcilindrische zijwand en een bodem, waarin excentrisch een aftapgat is aangebracht.The invention relates to a steel pan for casting steel, which is provided on the inside with a refractory lining, comprising a substantially circular cylindrical side wall and a bottom, in which an drainage hole is provided eccentrically.

^ Tijdens het continugieten van staal wordt staal uit een staal pan door een aftapgat in de bodem van de staalpan in een verdeelbak gegoten. Hierbij daalt het staalniveau in de staalpan gestadig.^ During continuous casting of steel, steel is poured from a steel pan through a drain hole in the bottom of the steel pan into a transfer case. The steel level in the steel pan decreases steadily.

Reeds lang voordat de staalpan leeg is vormt zich een aftapwervel of vortex (vergelijk de wervel die kan worden waargenomen bij het ^ laten leeglopen van een badkuip). Door de vortex kan slak die in de staalpan op het vloeibare staal drijft met de staalstroom mee naar de verdeelbak gevoerd worden. Dit leidt tot slakinsluitsels in de continugegoten plak.A bleed or vortex forms long before the steel pan is empty (compare the swirl that can be seen when a bathtub is deflated). Due to the vortex, slag floating in the steel pan on the liquid steel can be carried along with the steel flow to the transfer box. This leads to slag inclusions in the continuous cast slab.

Wanneer het staal uit slechts ëën staalpan wordt continu-^ gegoten dan komen de slakinsluitsels in de laatstgegoten staart-plak(ken) voor, maar wanneer meerdere staalpannen achter elkaar worden continugegoten, dan komen de slakinsluitsels niet alleen in de staartplak(ken) voor, maar ook in middenplakken, overeenkomend met staal uit een bijna lege staalpan. Dergelijke slakinsluitsels 20 in de plak zijn zeer ongewenst.When the steel is continuously poured from only one steel pan, the slam catches occur in the last-cast tail slab (s), but when several steel pans are continuously cast in succession, the slam catches occur not only in the tail slab (s), but also in middle slices, corresponding to steel from an almost empty steel pan. Such slab locks 20 in the slab are highly undesirable.

Bij een 300-tons staalpan ontstaat de vortex als er nog ongeveer 30 ton staal in de staalpan is. Bij nog 10 ton staal in de pan wordt er zoveel slak meegesleurd dat de hoeveelheid slakinsluitsels in de plak onaanvaardbaar is.With a 300-ton steel pan, the vortex occurs when there is approximately 30 tons of steel in the steel pan. With another 10 tons of steel in the pan, so much slag is carried along that the amount of slam locks in the slab is unacceptable.

Uit de praktijk zijn pogingen bekend om het ontstaan van de vortex te voorkomen of uit te stellen. Niettemin wordt er bij som- ^ -* * -7 Λ *7 *- - 0 -I / 25Practical attempts have been made to prevent or delay the development of the vortex. Nevertheless, at som- ^ - * * -7 Λ * 7 * - - 0 -I / 25

’VV.

* J* J

2 HO 571 NL2 HO 571 NL

mige staalfabrieken wel 20 ton staal in de staalpan gelaten om slakinsluitsels in de plak te voorkomen.Many steel mills left as much as 20 tons of steel in the steel pan to prevent slam locks in the slab.

Het doel van de uitvinding is een nieuwe en gemakkelijk uitvoerbare maatregel te verschaffen om het ontstaan van de vortex in 5 de leegstromende staalpan uit te stellen totdat de staalpan bijna leeg is, en zodoende slakinsluitsels in de plak te voorkomen of het niveau daarvan te verlagen.The object of the invention is to provide a new and easily feasible measure to postpone the formation of the vortex in the emptying steel pan until the steel pan is almost empty, and thus to prevent or reduce the level of slab sludge in the slab.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de zijwand, althans in het gebied waarin de afstand tussen de zijwand en het 10 aftapgat klein is, is verdikt met een het ontstaan van een vortex uitstellende uitstulping, die de afstand tussen het aftapgat en de zijwand aanzienlijk verkleint.This is achieved according to the invention in that the side wall, at least in the area in which the distance between the side wall and the tap hole is small, is thickened with a vortex-delaying protrusion, which considerably reduces the distance between the tap hole and the side wall .

Bij voorkeur is de uitstulping een op de bodem van de staalpan over een bepaalde lengte in omtreksrichting zich uitstrekkende 15 langwerpige rand.Preferably, the bulge is an elongated edge extending circumferentially on the bottom of the steel pan over a given length.

Bij voorkeur is daarbij de hoogte van de uitstulping boven de bodem tenminste 10 cm en meer bij voorkeur is daarbij de dikte van de uitstulping ter plaatse van het aftapgat gelijk aan tenminste 60% van de kleinste afstand tussen de aftapgatconstructie en de 20 zijwand zonder de uitstulping.Preferably, the height of the protrusion above the bottom is at least 10 cm and more preferably the thickness of the protrusion at the location of the tap hole is equal to at least 60% of the smallest distance between the tap hole construction and the side wall without the protrusion. .

Het voordeel hiervan is dat het ontstaan van de vortex langdurig wordt uitgesteld, totdat de staalpan bijna leeg is. Bovendien is de overgang van staaltappen naar slaktappen scherper, waardoor hierop beter gestuurd kan worden. Het aanbrengen van de uitstulping 25 is een weinig ingrijpende maatregel bij het vervaardigen van de vuurvaste bekleding van de staalpan die bovendien goedkoop is. De maatregel vergt geen grote investeringen zoals bijvoorbeeld bij electro-magnetische beïnvloeding van de aftapstroom en er zijn geen bewegende delen.The advantage of this is that the formation of the vortex is postponed for a long time, until the steel pan is almost empty. In addition, the transition from steel taps to slag taps is sharper, which makes it easier to manage this. The provision of the protrusion 25 is a less drastic measure in the manufacture of the refractory lining of the steel pan which is moreover inexpensive. The measure does not require large investments, such as, for example, electromagnetic influence on the tap current and there are no moving parts.

30 De uitvinding berust op het inzicht, dat de afstand tussen het aftapgat en de zijwand een belangrijke factor is voor het staal-niveau waarbij de vortex ontstaat en wel dat het ontstaan van de vortex langer wordt uitgesteld naarmate de afstand kleiner is. Bij een door andere factoren bepaalde plaats van het aftapgat wordt de 35 afstand tussen het aftapgat en de zijwand kunstmatig verkleind. De zijwand komt door de uitstulping dichter bij het aftapgat te liggen. Door zijn langwerpige vorm wordt de uitstulping niet zo gemakkelijk door het staal ondermijnd, weggespoeld of weggeslagen. De uitstulping behoeft niet de gehele afstand tussen het aftapgat l -- .· .... r ''v>.The invention is based on the insight that the distance between the tap hole and the side wall is an important factor for the steel level at which the vortex is created, namely that the formation of the vortex is postponed the longer the distance. At a location of the tap hole determined by other factors, the distance between the tap hole and the side wall is artificially reduced. The sidewall is brought closer to the drain hole by the bulge. Due to its elongated shape, the bulge is not so easily undermined, washed down or beaten away by the steel. The bulge does not have to be the entire distance between the drainage hole l -. · .... r '' v>.

3 HO 571 NL3 HO 571 NL

en de zijwand te overbruggen. Nog belangrijker is dat de uitstulping slechts een zeer beperkte hoogte behoeft te hebben, zodat de uitstulping slechts een locale aanpassing van de vuurvaste bekleding kan zijn en de inhoud van de staalpan door de uitstulping 5 slechts weinig vermindert.and bridge the side wall. More importantly, the bulge need only have a very limited height, so that the bulge can only be a local adaptation of the refractory lining and the contents of the steel pan through the bulge 5 decrease only slightly.

Bij voorkeur is de uitstulping segmentvormig. De uitstulping is afhankelijk van de uitvoering van de onderliggende slijtvoering van de staalpan gemaakt van stampmassa of van vuurvaste stenen. Het voordeel daarvan is, dat de uitstulping stevig gekoppeld is met de 10 vuurvaste bekleding en dat de vorm is aangepast aan in de regel ter beschikking staande mogelijkheden voor het vervaardigen van een vuurvaste bekleding van een staalpan.The bulge is preferably segment-shaped. The bulge depends on the design of the underlying wear lining of the steel pan made of stamping mass or refractory bricks. The advantage of this is that the protrusion is firmly coupled to the refractory lining and that the shape is adapted to generally available possibilities for manufacturing a refractory lining of a steel pan.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.The invention will be further elucidated with reference to the drawing.

15 Figuur 1 toont een verticale doorsnede van een deel van een staalpan ter plaatse van het aftapgat volgens I-I in figuur 2.Figure 1 shows a vertical section of a part of a steel pan at the location of the drain hole according to I-I in Figure 2.

Figuur 2 toont een bovenaanzicht van een deel van de bodem van een staalpan volgens II-II in figuur 1.Figure 2 shows a top view of part of the bottom of a steel pan according to II-II in Figure 1.

Figuur 3 toont een grafiek van het verband tussen de hoogte H 20 van de uitstulping en het ontstaan van een vortex in een staalpan.Figure 3 shows a graph of the relationship between the height H 20 of the bulge and the formation of a vortex in a steel pan.

Figuur 4 toont een grafiek van het verband tussen de dikte D van de uitstulping en het ontstaan van een vortex in een staalpan.Figure 4 shows a graph of the relationship between the thickness D of the bulge and the formation of a vortex in a steel pan.

In figuur 1 en 2 is een deel van een staalpan getoond omvattende een stalen pantser 1 en een vuurvaste bekleding 2 bestaande 25 uit een blijfvoering 3 en een slijtvoering 4. De staalpan heeft een in hoofdzaak cirkelcilindrische zijwand 5 en een bodem 6. De aftap-gatconstructie omvat een bodemsteen 8A en een verwisselbaar inzet-stuk 8B waarin het aftapgat 7 is aangebracht.Figures 1 and 2 show a part of a steel pan comprising a steel armor 1 and a refractory lining 2 consisting of a permanent lining 3 and a wear lining 4. The steel pan has a substantially circular cylindrical side wall 5 and a bottom 6. The drain hole construction includes a bottom brick 8A and an interchangeable insert 8B in which the drain hole 7 is arranged.

Volgens de uitvinding is de zijwand 5 althans tussen het af-30 tapgat 7 en waar de zijwand het meest nabij is verdikt met een uitstulping 9 in de vorm van een zich op de bodem in omtreksrichting uitstrekkende langwerpige rand.According to the invention, the side wall 5 is thickened at least between the tap hole 7 and where the side wall is closest with a protrusion 9 in the form of an elongated edge extending in the circumferential direction on the bottom.

In figuur 3 is in een grafiek het verband weergegeven tussen op de horizontale as de hoogte H (in cm) van de uitstulping (zie 35 voor de hoogte H figuur 1) en op de verticale as het (bij het continugieten dalende) niveau P van het vloeibare staal in de staalpan waarbij de vortex ontstaat (zie voor het niveau P figuur 1).Figure 3 shows in a graph the relationship between the height H (in cm) of the bulge on the horizontal axis (see 35 for the height H figure 1) and on the vertical axis the level P (decreasing during continuous casting). the liquid steel in the steel pan creating the vortex (for level P see figure 1).

^ t -· f* - t ?^ t - f * - t?

4 HO 571 NL4 HO 571 NL

' tIt

Λ CΛ C

Uit de grafiek blijkt dat bij toenemende hoogte H van de uitstulping 9 tot circa 12 cm het niveau P waarbij de vortex ontstaat snel daalt. Bij een verdere toename van de hoogte H van de uitstulping 9 boven 12 cm neemt het niveau P niet verder af. Zoals blijkt 5 uit de kwantitatieve verhoudingen in grafiek 3 kan bij een hoogte H van 12 cm of meer circa 90% meer staal zonder slakinsluitsels continugegoten worden.The graph shows that with increasing height H of the protrusion 9 to approximately 12 cm, the level P at which the vortex arises decreases rapidly. With a further increase in the height H of the protrusion 9 above 12 cm, the level P does not decrease any further. As can be seen from the quantitative ratios in graph 3, at a height H of 12 cm or more, approximately 90% more steel can be cast continuously without slam closures.

In figuur 4 is in een grafiek het verband weergegeven tussen op de horizontale as de dikte D van de uitstulping in procenten van 10 de kleinste afstand tussen de aftapgatconstructie en de zijwand (zie voor de dikte D figuur 1) en op de verticale as het (bij het continugieten dalende) niveau P van het vloeibare staal in de staalpan waarbij de vortex onstaat.Figure 4 shows in a graph the relationship between the thickness D of the protrusion on the horizontal axis in percentages of the smallest distance between the tap hole construction and the side wall (for the thickness D see figure 1) and on the vertical axis the ( with continuous casting decreasing level P of the liquid steel in the steel pan whereby the vortex arises.

Uit de grafiek blijkt dat bij toenemende dikte D van de uit-15 stulping 9 tot circa 60 a 70% het niveau P waarbij de vortex ontstaat snel daalt. Bij een verdere toename van de dikte D van de uitstulping 9 neemt het niveau P niet kenmerkend verder af.The graph shows that with increasing thickness D of the protrusion 9 to about 60 to 70%, the level P at which the vortex is created falls rapidly. With a further increase in the thickness D of the protrusion 9, the level P does not typically decrease further.

Volgens de uitvinding heeft de uitstulping 9 de vorm van een zich op de bodem in omtreksrichting uitstrekkende langwerpige rand. 20 Bij de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm heeft de uitstulping de vorm van een segment. Deze vorm is bijzonder geschikt voor het vervaardigen van de uitstulping en is voldoende langwerpig om wegslaan of wegspoelen van de uitstulping te voorkomen.According to the invention, the protrusion 9 is in the form of an elongated rim extending on the bottom in the circumferential direction. In the embodiment shown in Figure 2, the bulge is in the form of a segment. This shape is particularly suitable for producing the bulge and is sufficiently elongated to prevent the bulge from being washed away or washed away.

De uitstulping 9 is aan de bovenzijde voorzien van een schuine 25 kant 10 met een grootste hoogte h (zie figuur 1).The protrusion 9 is provided at the top with a bevel 10 with a greatest height h (see figure 1).

30 35 - - : : ·.? .530 35 - -:: ·.? .5

Claims

5 HO 571 NL

1. Steel pan for casting steel, which is provided on the inside with a refractory lining, comprising a substantially circular cylindrical side wall and a bottom, in which an eccentric drainage hole is provided, characterized in that the side wall, at least in the area in which the distance between the side wall and the tapping hole is small is thickened with a vortex-delaying protrusion that significantly reduces the distance between the tapping hole and the side wall.

Steel pan according to claim 1, characterized in that the protuberance is an elongated edge extending in a circumferential direction on the bottom of the steel pan in a circumferential direction. 15

Steel pan according to claim 1 or 2, characterized in that the height of the bulge above the bottom is at least 10 cm.

Steel pan according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the protrusion at the location of the tap hole is equal to at least 60% of the smallest distance between the tap hole construction and the side wall without the protrusion.

Steel pan according to one of the preceding claims, characterized in that the protrusion is segment-shaped. 30 35