CH303720A - Verfahren zum Stranggiessen von Eisen und Eisenlegierungen. - Google Patents

Description

  Verfahren     zum        StranggieBen    von Eisen und Eisenlegierungen.    Die Erfindung     betrifft,    ein Verfahren zum       Strang-giessen    von Eisen und     Eisenlegierun-          #Iren    unter     Verwendung    von     Durchlaufgiess-          formen.    Zweck der Erfindung ist, ein Ver  fahren zu schaffen, mit dem Stränge aus  Eisen und     Eisenle;

  iernngen        erzeugt    werden  können, die frei von Blasen und     Sehwindungs-          hohlräumen    über dem ganzen     Quersehnitt     sind.  



  Zur Erreichung dieses Zweckes soll gemäss  der Erfindung dem     Giessgut    aus der Rand  zone so viel Wärme entzogen werden, dass sich  eine formfeste     Erstarrungsschale    bildet, und  der Strang soll nach seinem Austritt aus der  Kokille mit geringerer Intensität gekühlt  werden als innerhalb der Kokille, damit die  mit dem Giessgut eingebrachten Gase entwei  chen können, bevor der     Strangkern    erstarrt.  



  Es     ist    unerheblich, ob     beruhigter    oder     un-          beruhigter    Stahl vergossen wird, denn sowohl  in     dein    einen wie in dem     andein    Fall kann  man einen Bolzen oder Barren erhalten, der  frei von Blasen oder     Sehwindungshohiräumen     ist.  



  Im folgenden wird das erfindungsgemässe       Verfahren    an einem     Ausführungsbeispiel    er  läutert.  



       Gefrisehter        lind    in bekannter Weise des  oxydierter     sehmelzflüssiger    Stahl wird     zweck-          m.ässif-    einem     Warmhalteofen    zugeführt, der  einer     Stran-giessmasehine    vorgeschaltet ist.  Unterhalb einer rohrförmigen, mit regelbarer       Kühleinriehtung    versehenen     Durchlaufkokille     der     Stranggiessmaschine    ist in einigem Ab-    stand zur letzteren ein mit Kühlmittel gespei  ster, tassenförmiger Behälter angeordnet.

    Dieser Behälter ist. axial     versehiebbar    und  weist einen ebenfalls axial regelbaren obern  Mantelring zur Veränderung der Kühlbedin  gungen auf.  



  Aus dem     Warmhalteofen    fliesst. das Giess  gut. der     Stranggiesskokille    über einen Vor  herd zu, der mit dem     Warmhalteofen    zweck  mässig eine     Einheit    bildet.

       Damit    die gege  benenfalls auch noch in kleinem Ausmasse  vorhandene Schlacke über dem     sehmelzflüssi-          gen    Giessgut des     Warmhalteofens    nicht in den       Vorherd    und damit auch in die     Stranggiess-          kokille    gelangt, ist     zweckmässig    zwischen Vor  herd und dem eigentlichen     Warmhalteofen     eine Trennwand mit Unterlauf angeordnet,  so dass nur die     sehlackenfreie    Metallschmelze       2,

  -Lit    der     Stranggiesskokille    über einen Vor  herd kann das     schmelzflüssige    Giessgut durch  Düsen oder     Düsenrohre    oder in einer andern       bekannten    Weise, z. B. über offenen Rinnen,  in denen das Giessgut durch einen Gasschleier  vor Oxydation geschützt wird, der Kokille zu  geleitet werden.  



  An Stelle des     Vorherdes    kann     mann    auch  den     Warnlhalteofen    kippbar um die Schnauze  ausgestalten, was mit bekannten Mitteln mög  lich ist. In diesem     Falle        wird.    der     Stranggiess-          kokille    das     schmelzflüssige        Giessgut    bevorzugt  über offene, zweckmässig sogar über beheizte  Rinnen zugeführt, sofern ein     Zähflüssigwer-          den    des Giessgutes auf dem möglichst kurzen  Wege zur Kokille zu befürchten ist.

   Auch      hier trifft. man durch     Anwendung    eines       Sehlackenabschei@ders    beliebiger Raumform  Vorsorge dafür,     da.ss    möglichst keine Schlacke  mit dem Giessgut in die Kokille kommt.  



  Das     sehmelzflüssige    Giessgut wird im       Warmhalteofen    oder     -tiegel    auf einer mög  lichst.     gleiehmässigen    Temperatur gehalten,  deren Höhe so bemessen ist, dass     dureh     etwaigen Temperaturabfall des Giessgutes auf  dem Wege von der     Warnhaltevorrichtung    bis  zur     Stranggiesskokille    dennoch die Stahl  schmelze genügend dünnflüssig ist, um Über  lappungen an dem entsprechenden Strang zu  vermeiden;     Lind    trotzdem möglichst wenig  Wärme dem Giessgut bis zur Erstarrung ent  zogen werden muss;

   denn bei der     niedrigst     möglichen Giesstemperatur enthält die giess  fertige Stahlschmelze den geringsten Gas  gehalt.  



  Der     Erstarrungsvorgang    wird nun in der  Kokille Lund danach so geleitet, dass durch  Wärmeentzug an der     Oberfläche    das Giess  gut     zunächst    nur in der Randzone erstarrt,  dort aber so, dass sieh eine formfeste Schale  bildet, die     ,stark    genug ist, -um sieh von der       Kokillenwand        möglichst    frühzeitig .abheben zu  können und dann auch unter dem Druck der       .flüssigen    Kernzone nicht mehr zu bersten  oder durch äussere Kräfte zerbrochen zu wer  den.  



  Während beim     Stranggiessen    von Leicht  metallen darauf hingearbeitet wird, die Kern  zone möglichst gleichzeitig mit der Randzone  zum Erstarren zu bringen, das heisst mit  einem sogen. flachen     Lunker    zu fahren, soll  bei dem     vorliegenden.    Verfahren der Strang  nach seinem Austritt aus der Kokille so  schwach gekühlt werden, dass mit. einem tiefen       Lunker    gefahren     wenden        kann..    Dadurch wird  der Austritt. der     nüt    dem Giess, -Lit, eingebrach  ten Gase gefördert.

   Die Praxis hat erwiesen,  dass     unberuhigter    Stahl blasenfrei mit den  gleichen Geschwindigkeiten     stranggegossen     werden kann wie beruhigter Stahl, anschei  nend deswegen, weil in der     Stranggiesskokille     immer nur ein kleiner Teil des Gesamtstran  ges zur     Erstarrung    kommt, so dass die beim       unberuhigten    Stahl im üblichen     Kokillenguss       eintretenden, unkontrollierbaren Wechselwir  kungen     zwischen    Kohlenstoff einerseits und  Eisen- bzw.

       Manganoxydul    anderseits nicht in  schädlicher Intensität auftreten könnten,  selbst wenn durch     Seigerungsvorgänge    eine  Anreicherung dieser Stoffe in der Mitte des       Stranggussbloekes    eintreten würde. Gleich  zeitig werden bei dieseln Vorgehen auch die       Seigerungsvorgänge        praktiseh    unterbunden,  was nicht nur wegen der     vorhererwähnten          MTeehselwirkungen,    sondern auch im Hinblick  auf eine gute     spanlose        Verformbarkeit    der  hergestellten     Blöeke    oder Barren von Bedeu  tung ist.

   Infolge der verminderten oder unter  bundenen     Seigerungen    ergeben sieh     aLieh     noch Vorteile daraus,     dass\    die aus solchen  Erzeugnissen hergestellten Halbfabrikate  korrosionsfester sind im     Vergleieh    zu andern  Halbzeugen, die aus     na.eh    den     sehon    bisher  bekannten Giessverfahren erzeugten Blöcken  fabriziert wurden.  



  Da. Eisen Lind Eisenlegierungen eine rela  tiv hohe     Giesstemperatur    haben im Vergleich  zu den schon bisher     strangvergossenen    Me  tallen. und Legierungen, wie Aluminium, Mes  sing     Lisw.,    müssen hierbei die Vorrichtungen  aus hochhitzebeständigen Werkstoffen herge  stellt werden, die in der     Eisenhüttentechnik     bereits bekannt sind,     beispielsweise        Zirkon-          ox.#d    für Düsen oder Düsenrohre usw. Als       Kokillenwerkstoff    kommt     vorwiegend    Kupfer  in Betracht.

   Die Innenfläche soll     zweckmässig     keine Querriefen haben     und    nur in     Dureh-          laufrichtung    des Stranges bearbeitet,     minfle-          stens    gehont,     wenn    nicht poliert oder ver  chromt sein.  



  Bei der     Ausübung    des Verfahrens hat. sieh  eine     Mindestbauhöhe    der Kokille von 60     ein     als praktisch erwiesen, weil damit auch eine  gewisse Betriebssicherheit. gewährleistet ist.  Man kann aber auch kürzere oder längere  Kokillen verwenden     und        a.ueli    solche ohne  Kühlmantel; wenn, man das Kühlmittel auf  die Kokille, beispielsweise durch Aufspritzen,  einwirken lässt.  



  Zur     Herstellung    eines     6"-Bolzens    wurde  eine Kokille von 600 mm Länge verwendet;  die Stahltemperatur im     Warmhalteafen    be-      trug etwa. 1600  C, die Temperatur des Bol  zens beim Austritt aus der Kokille etwa  1300  C; die Giessleistung war etwa 6,3     t/h,     entsprechend einer Giessgeschwindigkeit von  735 mm/min.

   Der Strang     durchläuft    nach  dem Austritt aus der Kokille ein Ausgleichs  rohr, dessen Oberfläche durch eine     entspre-          ehend    gesteuerte Kühlung an seiner     Aussen-          wand        auf    einer Temperatur von etwa 1300  C  gehalten wird, so dass auch die Temperatur  der     Strangoberfläche    bei etwa 1300  C bleibt,  und     zwar    bis zur völligen     Erstarrung.    Die  Sumpftiefe wurde mit 5,5 m gemessen und  die     Erstarrungszeit    mit 7,5 min.

   Die Kokille  führte auf und ab     gehende    Bewegungen aus,  bei einer Hubhöhe von 28 mm und einer Hub  zahl von 12 in der     -Minute.     



  Mit der gleichen     Anlage    und der gleichen  Stahlzusammensetzung kann auch in der  Weise     #,earbeitet    werden, dass man den Strang  nach dem Austritt aus der Kokille, z. B.  durch     Ansprühen    mit. Wasser, noch weiter       herinterkühlt,    z. B. auf etwa 1000  C.     Die     Sumpftiefe     beträgt    dann etwa 3,9 m. Wäh  rend im ersten     Beispielsfall    die     Erstarrungs-          zeit.    etwa. 7,5 min beträgt, beträgt sie im zwei  ten     Fall    nur 5,3 min.

   Dem Giessgut steht     also          eine        um        etwa        40        %        geringere        Zeitspanne        zum     Erstarren und zur Ausscheidung der einge  schlossenen     CTase        zur        Verfügung.     



  Das Verfahren kann sowohl kontinuierlich  als auch diskontinuierlich durchgeführt wer  den. Im ersteren Fall kann die weitere Unter  teilung des Stranges in Verarbeitungslängen  durch eine an sich bekannte,     gewichtslos    auf-         gehängte    Säge, die sogar vollautomatisch ge  steuert werden kann, oder durch autogenes  Schneiden, Abquetschen oder in einer andern,       sonst    bekannten Weise erfolgen. Beim diskon  tinuierlichen Verfahren werden nur vorbe  stimmte Längen hergestellt, ,die aber gege  benenfalls auch noch unterteilt werden kön  nen.  



  Bei diesem Verfahren ist der Abfall an  verlorenen Köpfen     praktisch    Null; es     wurde          eine        Abfallersparnis        von        30        %        berechnet.     Man erzielt auch eine     Einsparung    an Vor  richtungen. Ferner kann man mit Hilfe des  Verfahrens auch solche     Formate    giessen, die,  ohne über die bekannte     Vorblockstrasse    zu  laufen, mit Hilfe     billigerer        Maschinen    ver  formbar sind.

   Dabei vermindern sich die     an-          teiligen        gokillenkosten    ganz erheblich gegen  über bekannten     Giessverfahren.  

Claims (1)

1. PATENT ANSPR.UCI3: Verfahren zum Stranggiessen von Eisen und Eisenlegierungen unter Verwendung einer gekühlten Durc-hlaufgiessform, dadurch gekennzeichnet, da.ss dem Giessgut aus der Randzone so viel Wärme entzogen wird, dass sich eine formfeste Erstarrungsschale bildet und dass der Strang nach seinem Austritt aus der Kokille mit geringerer Intensität ge kühlt wird als innerhalb der Kokille, damit die mit dem Giessgut eingebrachten Gase ent weichen können, bevor der Strangkern er starrt.