DE4122676A1

DE4122676A1 - METHOD FOR CONTINUOUSLY casting METAL MELT, IMMERSION POOL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Info

Publication number: DE4122676A1
Application number: DE19914122676
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Diederich; Karl H Dipl Ing Koch; Henrik Naaby; Ole Jensen
Original assignee: Dolomitwerke GmbH; DET DANSKE STALVALSEVAERK A S
Current assignee: Dolomitwerke GmbH; DET DANSKE STALVALSEVAERK A S
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1993-01-14
Also published as: EP0522346A1; JPH05192750A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum offenen Stranggießen von Metallschmelzen aus Gießgefäßen über einen Verteiler in eine Kokille. Dabei erfolgt die Steuerung des Stahlzuflusses über den freien Querschnitt der Gießdüse. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein feuerfester Tauchausguß, welcher bei der Durchführung des Verfahrens Verwendung findet und ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a method for open Continuous casting of metal melts from casting vessels over one Distributor in a mold. The control of the Steel inflow over the free cross section of the pouring nozzle. The invention also relates to a refractory Dipping spout, which is used to carry out the procedure Is used and a process for its preparation.

Bei den heute üblichen Gießverfahren kann das Abgießen der schmelzflüssigen Metalle in eine Kokille im wesentlichen nach dem Prinzip des "offenen Gießens" oder des "verdeckten Gießens" erfolgen. Beim offenen Gießen tritt der Gießstrahl aus dem feuerfesten Ausguß des Gießgefäßes ungeschützt aus. Dieses Verfahren wird vorzugsweise an Stranggießanlagen mit kleinen Querschnitten, insbesondere von unter 200 cm², durchgeführt. Einmal ist aus Qualitätsgründen kein verdecktes Gießen notwendig, zum anderen sind die Querschnitte zum Eintauchen von Tauchausgüssen so klein, daß ein Regulieren mittels Stopfen oder Schieber sehr schwierig ist. In the casting processes customary today, the pouring of the molten metals into a mold can essentially take place according to the principle of "open casting" or "hidden casting". In the case of open pouring, the pouring jet emerges unprotected from the refractory pouring spout of the pouring vessel. This process is preferably carried out on continuous casting plants with small cross sections, in particular less than 200 cm ² . On the one hand, no hidden casting is necessary for quality reasons, on the other hand, the cross-sections for immersing immersion spouts are so small that it is very difficult to regulate them with a stopper or slide.

Bei solchen Anlagen wird daher der Stahlzufluß meistens durch die Gießgeschwindigkeit entsprechend dem freien Querschnitt der im Lochstein eingesetzten Gießdüse automatisch reguliert.In such systems, the steel inflow is therefore mostly by the casting speed corresponding to the free Cross section of the pouring nozzle used in the perforated brick automatically regulated.

Beim verdeckten Gießen werden feuerfeste Tauchausgüsse verwendet, die den flüssigen Stahl bis zum Eintritt in die Stranggießkokille vor Reoxidation schützen. Die Regulierung des Gießstrahls erfolgt mittels Stopfenverschluß oder Schieberverschluß. Der im Boden des Verteilers eingesetzte feuerfeste Ausguß und das Tauchrohr sind dabei zwei separate Teile.In the case of concealed pouring, fire-proof plungers are used used the liquid steel until entering the Protect the continuous casting mold from reoxidation. The regulation of the pouring jet takes place by means of a stopper or Slide lock. The one used in the bottom of the distributor Fireproof spout and the dip tube are two separate Parts.

Es besteht vielfach das Bedürfnis, vorhandene Anlagen, die nach dem Prinzip des offenen Gießens arbeiten, so umzurüsten, daß die Vorteile des verdeckten Stranggießens genutzt werden können. Bisher ist dies jedoch mit größeren Umbauten an den Zwischengefäßen (Verteiler), an den Kokillen und der Stranggießanlage verbunden, für die erhebliche Investitionen erforderlich sind. Aufwendig ist insbesondere der Einsatz von neuen Verschlußsystemen. Sollen Badspiegelregelungen für automatisches Stranggießen eingesetzt werden, ist Einzelregelung für jede Kokille bei Mehrfachkokillenanordnungen erforderlich.There is often a need for existing systems that work on the principle of open casting, so retrofit that the benefits of covert continuous casting can be used. So far, however, this is with larger ones Modifications to the intermediate vessels (distributors), to the molds and the continuous caster connected for the substantial Investments are required. It is particularly complex the use of new locking systems. Should Bath level controls for automatic continuous casting are used, individual regulation for each mold is included Multiple mold arrangements required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Einrichtungen zum Stranggießen von Stahl, bei denen die Steuerung des Stahlzuflusses über den freien Querschnitt der Gießdüse erfolgt, die Vorteile des verdeckten Stranggießens zu nutzen.The invention has for its object in facilities for the continuous casting of steel, in which the control of the Steel inflow over the free cross section of the pouring nozzle takes place, the advantages of concealed continuous casting use.

Dies gelingt durch die Maßnahmen und Merkmale der Ansprüche. Die Ausgußdüse des Zwischengefäßes ist als Baueinheit einstückig mit dem Tauchausgußrohr geformt. Die darin eingesetzte Gießdüse reduziert den Durchflußquerschnitt innerhalb des Tauchausgußrohres, was erforderlich ist, damit der flüssige Stahl in dem Tauchausgußrohr nicht einfriert. An sich könnte auch die Gießdüse mit dem Tauchausgußrohr einstückig sein, jedoch ist es aus fertigungstechnischen Gründen und um die dem stärksten Verschleiß ausgesetzte Zone mit einem höherwertigen Feuerfestmaterial versehen zu können, zweckmäßiger, die Gießdüse separat zu formen und in das Tauchausgußrohr an der gewünschten Stelle einzusetzen, insbesondere einzukleben. Dabei wird es bevorzugt, die Gießdüse in der Höhe der Unterkante des Zwischengefäßes einzusetzen, weil sie dort die beste Wirkung erbringt.This is achieved through the measures and features of the claims. The pouring nozzle of the tundish is a structural unit molded in one piece with the immersion nozzle. The one in it used pouring nozzle reduces the flow cross section inside the immersion nozzle, which is necessary with it the liquid steel in the dip spout does not freeze. In itself, the pouring nozzle with the immersion nozzle could also be used be in one piece, but it is made from a manufacturing point of view Reasons and the most exposed to wear Zone with a higher quality refractory material can, more appropriately, shape the pouring nozzle separately and in insert the immersion nozzle at the desired location, especially glue in. It is preferred that Pouring nozzle at the level of the lower edge of the tundish because it has the best effect there.

Zur Steuerung des Stahlzuflusses in Abhängigkeit von Stahlschmelzen verschiedenster Zusammensetzung können Gießdüsen mit unterschiedlichen Abmessungen hinsichtlich der Länge und des freien Querschnitts gewählt werden. Üblicherweise weisen die Gießdüsen eine konische Erweiterung am Einlauf auf, bei Stahlschmelzen mit höherer Viskosität ist es aber vorteilhaft, wenn der feuerfeste Einsatz als ringförmige Blende ausgebildet ist. Die Steuerung des Stahlzuflusses geschieht wie bisher über den Querschnitt der Gießdüse, wobei die Gießgeschwindigkeit vom ferrostatischen Druck im Zwischengefäß abhängt.To control the steel flow depending on Steel melts of various compositions can Casting nozzles with different dimensions in terms of Length and free cross section can be selected. The pouring nozzles usually have a conical widening at the inlet, for steel melts with higher viscosity but it is advantageous if the refractory insert as annular aperture is formed. The control of the Steel inflow continues as before across the cross section of the Pouring nozzle, the casting speed of the ferrostatic Pressure in the tundish depends.

Für den Einsatz in der Praxis ist insbesondere die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit des feuerfesten Tauchausgusses und des Einsatzes von Bedeutung. Der feuerfeste Tauchausguß kann dabei bevorzugt aus Tonerdegraphit bestehen. Er kann isostatisch gepreßt oder vorzugsweise vakuumextrudiert und nachgepreßt sein. Der Tauchausguß kann kreisförmigen, ovalen oder eckigen Querschnitt aufweisen. Die Gießdüse besteht bevorzugt aus feuerfestem Material mit einem Gehalt an Zirkoniumdioxid (ZrO₂) von mehr als 60%, Rest im wesentlichen Al₂O₃. For use in practice, it is particularly important to adjust the thermal conductivity of the refractory immersion nozzle and its use. The refractory immersion nozzle can preferably consist of alumina graphite. It can be pressed isostatically or, preferably, vacuum-extruded and re-pressed. The immersion nozzle can have a circular, oval or angular cross section. The pouring nozzle preferably consists of refractory material with a zirconium dioxide (ZrO ₂ ) content of more than 60%, the remainder essentially Al ₂ O ₃ .

Es kann vorteilhaft sein, zu jedem Tauchausguß Stopfen zu installieren, die nur für das Öffnen und Schließen des Stahlzuflusses benötigt werden. Alle Stopfen können zentral gleichzeitig oder auch einzeln geöffnet bzw. geschlossen werden. Mit der Einführung von Stopfenverschlüssen wird auch erreicht, daß beim Angießvorgang immer gleiche Bedingungen herrschen. Gleichzeitig wird das Ableiten der ersten Stahlmenge, die häufig mit feuerfesten Bestandteilen aus der Auskleidung des Zwischengefäßes verunreinigt ist, vermieden und ebenfalls eine Ausbringensverbesserung erzielt.It can be advantageous to add plugs to each immersion nozzle install that only for opening and closing the Steel inflow are required. All plugs can be central opened or closed simultaneously or individually will. With the introduction of stopper closures, too achieved that the casting process always the same conditions to rule. At the same time, deriving the first Amount of steel, often with refractory components from the Lining of the intermediate vessel is contaminated avoided and also achieved a yield improvement.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Das Schema einer Stranggußanlage unter Verwendung des Tauchausgußrohres gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows the diagram of a continuous casting plant using the Tauchausgußrohres according to the invention,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Tauchausgußrohres mit der Gießdüse in einer Ausführungsform und Fig. 2 shows a longitudinal section of the immersion pouring tube with the pouring nozzle in one embodiment and

Fig. 3 in einer weiteren Ausführungsform. Fig. 3 in a further embodiment.

Bei der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist mit 1 eine Gießpfanne bezeichnet, aus deren Bodenausguß flüssiger Stahl in das Zwischengefäß 2 fließt und sich dort verteilt, weswegen es häufig auch "Verteiler" oder aus dem Englischen "Tundish" genannt wird. Entsprechend dem ferrostatischen Druck in dem Zwischengefäß 2 wird die Gießgeschwindigkeit gesteuert. Die Gießgeschwindigkeit ist ferner abhängig von dem freien Querschnitt der Gießdüse 3, die etwa in Höhe des Bodens des Zwischengefäßes 2 in das Tauchrohr 4 eingesetzt ist. Die Gießdüse 3 verkleinert also den Querschnitt des Tauchausgußrohres 4, welches einstückig mit der im Boden des Zwischengefäßes 2 sitzenden Ausgußdüse ist, aus der beim offenen Stranggießen der Stahl in freiem Fall ungeschützt vor dem Zutritt von Luftsauerstoff in die darunter befindliche Stranggießkokille 5 fließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind an das Zwischengefäß 2 drei Stranggießkokillen 5 angeschlossen, die jeweils über ein separates Tauchausgußrohr 4 miteinander in Verbindung stehen. Der flüssige Stahl gelangt also aus dem Zwischengefäß 2 durch das Tauchausgußrohr 4 in die Stranggießkokille 5, erstarrt darin und gelangt als teilweise verfestigter Strang 6 aus der Stranggießkokille 5 heraus.In the schematic representation in FIG. 1, 1 denotes a ladle, from the bottom spout of which liquid steel flows into the intermediate vessel 2 and is distributed there, which is why it is often also called "distributor" or "Tundish" from the English. The casting speed is controlled in accordance with the ferrostatic pressure in the intermediate vessel 2 . The pouring speed is also dependent on the free cross section of the pouring nozzle 3 , which is inserted into the dip tube 4 approximately at the level of the bottom of the intermediate vessel 2 . The pouring nozzle 3 thus reduces the cross section of the immersion pouring tube 4 , which is integral with the pouring nozzle seated in the bottom of the intermediate vessel 2 , from which the steel flows freely in the continuous casting, unprotected against the entry of atmospheric oxygen, into the continuous casting mold 5 located underneath. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, three continuous casting molds 5 are connected to the intermediate vessel 2 , each of which is connected to one another via a separate immersion pouring tube 4 . The liquid steel thus passes from the intermediate vessel 2 through the immersion pouring tube 4 into the continuous casting mold 5 , solidifies therein and comes out of the continuous casting mold 5 as a partially solidified strand 6 .

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird nun, wie an sich beim verdeckten Stranggießen üblich, der flüssige Stahl auf seinem Weg vom Zwischengefäß 2 in die Stranggießkokille 5 durch das Tauchausgußrohr 4 vor Oxidation durch Luftsauerstoff geschützt. Dies wird ermöglicht durch einfache Verlängerung der Ausgußdüse im Zwischengefäß 2 nach unten bis in die Stranggießkokille 5 hinein. Damit ist ein Umrüsten vorhandener Anlagen vom offenen zum verdeckten Stranggießen mit verhältnismäßig einfachen Mitteln preiswert zu realisieren.In the embodiment according to the invention, the liquid steel is now protected from oxidation by atmospheric oxygen on its way from the tundish 2 into the continuous casting mold 5 through the immersion pouring tube 4 , as is customary in the case of concealed continuous casting. This is made possible by simply extending the pouring nozzle in the tundish 2 down into the continuous casting mold 5 . This means that existing systems can be converted from open to concealed continuous casting using relatively simple means at low cost.

Bei der Ausführung in Fig. 2 hat die Gießdüse 3 in dem Tauchausgußrohr 4 einen nach unten konisch sich verjüngenden Einlauf mit anschließendem zylindrischen Abschnitt. Demgegenüber hat die Gießdüse bei der Ausführung nach Fig. 3 die Form einer ringförmigen Blende. Die Form der Gießdüse kann in Abhängigkeit von der Viskosität der Stahlschmelze von Fall zu Fall verändert werden.In the embodiment in Fig. 2, the pouring nozzle 3 in the immersion nozzle 4 has a downwardly tapering inlet with a subsequent cylindrical section. In contrast, the pouring nozzle in the embodiment according to FIG. 3 has the shape of an annular diaphragm. The shape of the pouring nozzle can be changed from case to case depending on the viscosity of the molten steel.

Claims

1. A method for the continuous casting of molten metal from casting vessels via an intermediate vessel into a mold, the steel inflow being controlled via the free cross section of a casting nozzle, characterized in that a refractory immersion nozzle ( 4 ) with an inserted casting nozzle ( 3 ) is used.

2. Refractory immersion nozzle for performing the method according to claim 1, characterized in that it is integral with the pouring nozzle of the intermediate container ( 2 ) as a structural unit and has an inserted pouring nozzle ( 3 ).

3. immersion nozzle according to claim 2, characterized in that the pouring nozzle ( 3 ) is inserted at the level of the lower edge of the intermediate vessel ( 2 ).

4. immersion nozzle according to claim 2 or 3, characterized in that the pouring nozzle ( 3 ) has the shape of an annular aperture.

5. immersion nozzle according to claim 2 to 4, characterized in that the immersion nozzle ( 4 ) consists of alumina graphite.

6. Immersion nozzle according to one of claims 2 to 5, characterized in that the pouring nozzle ( 3 ) consists of a refractory material with a zirconium dioxide content (ZrO ₂ ) of at least 60%.

7. A method for producing a refractory immersion nozzle according to one of claims 2 to 6, characterized in that the immersion nozzle ( 4 ) is vacuum extruded and repressed.