CH423106A - Verfahren zum Stranggiessen von beruhigten Stählen - Google Patents

Description

      Verfahren    zum     Stranggiessen    von     beruhigten        Stählen       Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zum     Stranggiessen    von beruhigten Stählen, bei wel  chem der in einem Giessgefäss befindliche beruhigte,  flüssige Stahl in eine gekühlte     Durchlaufkokille    ge  gossen und der mit flüssigem Kern entstehende Strang  aus der Kokille gezogen und weiter gekühlt wird.  



  Für die Erzeugung von guten     Fertigprodukten    ist  bekanntlich die Oberflächenbeschaffenheit des Vor  produktes von wesentlicher Bedeutung. Dabei wirken  sich die an der     Oberfläche    des Vorproduktes auftre  tenden Poren besonders nachteilig aus. Diese Ober  flächenporen     können    bekanntlich bei allen Giess  verfahren auftreten. Ihr Erscheinen wird aber beim       Stranggiessverfahren    vermehrt festgestellt.  



  Diese Poren sind meist längliche Gaslöcher unter  halb der Oberfläche oder offene Poren, deren Haupt  achse parallel zu den Dendriten verläuft. Beim Aus  walzen der Vorprodukte öffnen sich die dicht unter  halb der Oberfläche befindlichen Poren und bewir  ken die bekannten Schäden der Fertigprodukte.  



  Für die Entstehung von Oberflächenporen wer  den hauptsächlich zwei Hypothesen vertreten: zum  ersten, dass das Vorhandensein von Wasserstoff die  Porenbildung begünstigt, und zum zweiten, dass das  während der Erstarrung bedingte Auftreten von Koh  lenmonoxyd Ursache für ihre Entstehung ist. Zur  Begründung der ersten These wird das für das       Stranggiessen    notwendige Schmiermittel angeführt,  weil durch das Verkoken der im Schmiermittel be  findliche Wasserstoff frei     wird.     



  Es wurde nun gefunden, dass das Schmiermittel,  besonders organische Öle, keinen ursächlichen Ein  fluss auf die Porenbildung ausübt, sondern der durch  die grosse     Erstarrungsgeschwindigkeit        frei    werdende  Sauerstoff, welcher sich mit dem Kohlenstoff verbin  det. Dabei übt jedoch der Wasserstoffgehalt des    flüssigen Stahles einen Einfluss auf die Porenanfällig  keit aus.  



  Gemäss der Erfindung wird der Porenbildung be  gegnet, indem dem durch eine infolge der Analysen  vorschriften beschränkte Zugabe von schwächer wir  kenden     Desoxydationsmitteln    beruhigten Stahl, wel  cher, durch starke Kühlung bedingt, rasch und daher  unvollständig beruhigt erstarrt, ein stärker wirkendes       Desoxydationsmittel    zugegeben wird, welches den  Restgehalt an freiem Sauerstoff so weit absenkt,  dass bei der Anfangserstarrung die Entstehung des  vornehmlich die Porenbildung an der     Strangober-          fläche    verursachenden Kohlenmonoxyds mindestens  grösstenteils verhindert wird.  



  Durch die in der Kokille     herrschenden        Kühlver-          hältnisse    bedingte grosse     Erstarrungsgeschwindigkeit     unterhalb des     Badspiegels    wird Sauerstoff frei, wel  cher sich mit dem     Kohlenstoff    verbindet, so dass  im     Erstarrungsbereich    unvollständig beruhigter Stahl  entsteht.

   Wegen den     Diffusionsverhältnissen    und dem  frei werdenden     bzw.    gelösten Sauerstoff, welcher mit  dem Kohlenstoff reagiert, entstehen     Kohlenmonoxyd-          blasen.    Durch diese Reaktionen und Diffusion von  Wasserstoff wachsen die Blasen und bilden die Poren.  



  Es hat sich gezeigt, dass bei einem Stahl von  0,080,12 % C, 0,40,7     %    Mn, 0,200,35 %     Si    und we  niger als 0,05 % S und P trotz Variierung der     Stahl-          erzeugungs-    und     Desoxydationsverfahren    sich prak  tisch keine Änderung in der Porenzahl ergab. Die  schwächer wirkenden     Desoxydationsmittel    Mn und       Si    verhindern die Porenbildung nicht, auch nicht  unter Berücksichtigung des sich im     Ferrosilizium     befindlichen Aluminiums.  



  Bei einem nach dem     Einschlackenverfahren    her  gestellten Röhrenstahl von     0,2/0,25    % C,     0,45/0,70     Mn, 0,250,30 %     Si    und weniger als 0,05 % S und      P wurden 8 Poren pro     dm2        gezählt.    Durch Zugabe  eines     stärker    wirkenden     Desoxydationsmittels    in  Form von Aluminium wurden folgende Porenzahlen  festgestellt:

    
EMI0002.0005     
  
    Zugabe <SEP> in <SEP> % <SEP> Porenzahl <SEP> pro <SEP> dm2
<tb>  0,005 <SEP> 4
<tb>  0,01 <SEP> 2
<tb>  0,015 <SEP> unter <SEP> 1       Es hat sich gezeigt, dass je nach     Stahlqualität     bei einer Aluminiumzugabe von 0,005 bis 0,05  die Porenbildung praktisch verhindert werden     kann.     Die     Aluminiumzugabe    kann je nach Wahl dabei       teilweise    oder ganz in den Ofen, in das     Giessgefäss          und/oder    nach dem     Giessgefäss    dem     flüssigen    Stahl  zugegeben werden.

   Nach dem     Giessgefäss    erfolgt die  Zugabe     mit        Vorteil    durch     Aluminiumdraht    in den       Giessstrahl.    Um ein Oxydieren des Aluminiums  nach dem     Giessgefäss    mit Luftsauerstoff und dadurch  in den Stahl gelangende Reaktionsprodukte zu ver  hindern, wird dabei das Aluminium unter Schutz  gas dem flüssigen Stahl beigegeben.  



  Es wurde weiter gefunden, dass     durch    einen ho  hen     Wasserstoffgehalt    im flüssigen Stahl die Poren  nicht erzeugt werden, aber die     Anzahl    der Poren  wird infolge des bereits genannten Effektes erhöht.       Vorteilhaft    wird deshalb ein Stahl mit     möglichst     tiefem Wasserstoffgehalt der Kokille     zugeführt.    Die  ses Tiefhalten des Wasserstoffs kann mit den be  kannten Mitteln erfolgen, beispielsweise Herstellen  von Stahl im     Einschlackenverfahren,    Vakuumbehand  lung usw.  



  Eine     Vakuumbehandlung    des flüssigen Stahles  ersetzt teilweise das schwächer wirkende     Desoxyda-          tionsmittel    innerhalb der     Analysengrenzen.     



  Beim     Einschlackenverfahren    des im Lichtbogen  ofen erzeugten     Stahles    wurde der     Wasserstoffgehalt          für    die zuletzt     erwähnte        Stahlqualität    mit  4     cm3/100    g und beim     Zweischlackenverfahren     mit 6 bis 7     cm3/100    g festgestellt. Die     Porenzahl       pro     dm2    Fläche beträgt ohne Zugabe von Alumi  nium 17 beim Zweischlacken- und 7 beim Ein  schlackenverfahren. Bei einer Zugabe von 0,015  Aluminium wurde kein Unterschied mehr in der  Porenzahl festgestellt.  



  Als     stärker    wirkendes     Desoxydationsmittel    kön  nen anstelle von Aluminium ganz oder teilweise ein  oder mehrere geeignete     Desoxydationsmittel    ver  wendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Stranggiessen von beruhigten Stäh len, wobei der in einem Giessgefäss befindliche be ruhigte, flüssige Stahl in eine gekühlte Durchlaufko- kille gegossen und der mit flüssigem Kern entstehende Strang aus der Kokille gezogen und weiter gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem durch eine infolge der Analysenvorschriften beschränkte Zugabe von schwächer wirkenden Desoxydationsmitteln be ruhigten Stahl, welcher, durch starke Kühlung be dingt, rasch und daher unvollständig beruhigt er starrt,

   ein stärker wirkendes Desoxydationsmittel zugegeben wird, welches den Restgehalt an freiem Sauerstoff so weit absenkt, dass bei der Anfangser starrung die Entstehung des vornehmlich die Poren bildung an der Strangoberfläche verursachenden Koh lenmonoxyds mindestens grösstenteils verhindert wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, da,ss als stärker wirkendes Desoxyda- tionsmittel ein Zusatz von 0,005 bis 0,05 % Alu minium in den flüssigen Stahl gegeben wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Aluminium zumindest teil weise nach dem Giessgefäss in den flüssigen Stahl ge geben wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Aluminium unter Schutzgas in den flüssigen Stahl gegeben wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Wasserstoffgehalt im flüssigen Stahl tief gehalten wird.