NL8503275A

NL8503275A - Staalpan voor het gieten van staal.

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

Description

' ' - o*

l HO 571 NL

4 ,

STAALPAN VOOR HET GIETEN VAN STAAL

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Johannes Hendrikus WILLEMS te BEVERWIJK Floris BLAAS te 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.

^ 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.

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.

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.

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.

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 / 25

’V

* J

2 HO 571 NL

mige staalfabrieken wel 20 ton staal in de staalpan gelaten om slakinsluitsels in de plak te voorkomen.

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.

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.

Bij voorkeur is de uitstulping een op de bodem van de staalpan over een bepaalde lengte in omtreksrichting zich uitstrekkende 15 langwerpige rand.

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.

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.

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>.

3 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.

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.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.

15 Figuur 1 toont een verticale doorsnede van een deel van een staalpan ter plaatse van het aftapgat volgens I-I in figuur 2.

Figuur 2 toont een bovenaanzicht van een deel van de bodem van een staalpan volgens II-II in figuur 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.

Figuur 4 toont een grafiek van het verband tussen de dikte D van de uitstulping en het ontstaan van een vortex in een staalpan.

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.

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.

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).

^ t -· f* - t ?

4 HO 571 NL

' t

Λ 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.

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.

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.

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.

De uitstulping 9 is aan de bovenzijde voorzien van een schuine 25 kant 10 met een grootste hoogte h (zie figuur 1).

30 35 - - : : ·.? .5

Claims

5 HO 571 NL

1. Staalpan voor het gieten van staal, die aan de binnenzijde is voorzien van een vuurvaste bekleding, omvattende een in hoofd- 5 zaak cirkelcilindrische zijwand en een bodem, waarin excentrisch een aftapgat is aangebracht, met het kenmerk, dat de zijwand, althans in het gebied waarin de afstand tussen de zijwand en het aftapgat klein is, is verdikt met een het ontstaan van een vortex uitstellende uitstulping, die de afstand tussen het af-10 tapgat en de zijwand aanzienlijk verkleint.

2. Staalpan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitstulping een op de bodem van de staalpan over een bepaalde lengte in omtreksrichting zich uitstrekkende langwerpige rand is. 15

3. Staalpan volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hoogte van de uitstulping boven de bodem tenminste 10 cm is.

4. Staalpan volgens een van de voorgaande conclusies, met het ken- 20 merk, dat de dikte van de uitstulping ter plaatse van het aftap gat gelijk is aan tenminste 60% van de kleinste afstand tussen de aftapgatconstructie en de zijwand zonder de uitstulping.

5. Staalpan volgens een van de voorgaande conclusies, met het ken- 25 merk, dat de uitstulping segmentvormig is. 30 35