TAUCHGIESSROHR FÜR DÜNNBRAMME

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Tauchgießrohr gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.

[0002] Beim Stranggießen von Flachprodukten aus Stahl bedient man sich eines Gießrohres, das die Schmelze aus einem Vorratsbehälter in eine Kokille leitet. Die Kokille besteht dabei aus Breitseltenwänden und Schmalseitenwänden, die die Breitseitenwände auf einen Abstand von 50 bis 100 mm halten und die Schmalseiten des Stranges begrenzen. Die Tauchgießrohre hat man dem Kokillenformat derart angepaßt, daß die Tauchgießrohre zunächst aus einem an den Gießbehälter anschließendem Rohrstück bestehen, das in Richtung auf die Schmalseitenwände der Kokille im Querschnitt erweitert und in einer dazu senkrechten Richtung reduziert ist. Üblich sind dabei Tauchausgüsse mit Austrittsöffnungen, die in Richtung der Schmalseiten weisen (s. DE 37 09 188 A1) oder auch mehr in Gießrichtung weisen, wie es beispielsweise aus der EP 0 403 808 A1 bekannt ist. Nicht zuletzt sind auch Tauchausgüsse üblich, die nur eine Ausgußöffnung in Gießrichtung aufweisen (s. Stahl u. Eisen (1991), Nr. 9, S. 107). Diese Tauchausgüsse erlauben eine zufriedenstellende Arbeitsweise bei einer Strangabsenkgeschwindigkeit von bis zu 3 m/min.

[0003] Im praktischen Betrieb ist festzustellen, daß die aus dem Tauchrohr austretende Schmelze eine instabile Strömung aufweist, derart, daß die in die Kokille eindringende Schmelze zwischen der rechten und linken Begrenzungswand des Tauchausgusses hin und her pendelt. Dies führt zu einem unruhigen Gießspiegel in Form einer pulsierenden Auf- und Abwärtsbewegung innerhalb der Kokille. Ebenso wird bei höheren Strangabsenkgeschwindigkeiten und demzufolge höheren Durchsatzleistungen durch den Tauchausguß der Gießspiegel aufgewirbelt und Gießpulver- und Schlackenteilchen werden in die Schmelze gerissen und als nichtmetallische Einschlüsse im Gießprodukt wiedergefunden. Ursache für die Aufwirbelung des Gießspiegels ist bei größeren Durchsatzmengen die höhere kinetische Energie des Gießstrahles, die örtlich zu großen Turbulenzen im Schmelzensumpf führt. Der Austrittsimpuls des Gießstrahles kann bei den bisher bekannten Tauchrohrformen nicht gleichmäßig abgebaut und vernichtet werden.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Tauchausguß zu entwickeln, der diese Nachteile vermeidet und die Anwendung höherer Strangabsenkgeschwindigkeiten von bis zu 6 m/min erlaubt bei Strangabmessungen von 50 bis 100 mm Dicke und 600 mm bis 2000 mm Breite und darüber.

[0005] Bei einem Tauchausguß gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1 wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles von Anspruch 1 gelöst. Weitere erfinderische, vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0006] Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, sei die Erfindung näher erläutert.

[0007] Es zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch den in die Kokille hineinragenden Tauchausguß,

Fig. 2

eine Draufsicht in der Schnittebene A-A nach Fig. 1 und

Fig. 3

eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tauchausgusses im Längsschnitt.

[0008] Gemäß Fig. 1 ragt in eine Plattenkokille für das Stranggießen von Dünnbrammen mit dem Breitseitenwänden 2 und den Schmalseitenwänden 2' ein Tauchgießrohr 4, 4' bis unter den Badspiegel 10 des sich in der Kokille bildenden Stranges 11. Das Tauchgießrohr besteht aus einem oberen rohrförmigen Abschnitt 4, an den sich ein weiterer Abschnitt 4' anschließt. Der Abschnitt 4' des Tauchgießrohres ist in einer Ebene konisch erweitert und ist mit einem mittig angeordneten keilförmigen Bodenstück 3 versehen. Die in das Tauchgießrohr hineinragenden Seitenflächen 3' des Bodenstückes 3 bilden zusammen mit den Innenwänden 1 des sich erweiternden Teiles 4' Strömungskanäle 7. Die Achsen 8 der Strömungskanäle 7 schließen mit der Tauchgießrohrachse 9 jeweils einen Winkel zwischen 10 und 22° ein. In Verbindung mit einer Kokille, deren Breitseitenwände 2 einen Abstand voneinander zwischen 50 bis 100 mm aufweisen, wird der jeweilig in Betracht kommende Winkel derart gewählt, daß der Winkel von 10° einem Abstand der Schmalseitenwände 2' der Kokille von ca. 600 mm und der größere Winkel einem Abstand der Schmalseitenwände der Kokille von 2000 mm und mehr zugeordnet ist.

[0009] Die Austrittsöffnungen der Kanäle 7 liegen in einer Ebene senkrecht zur Tauchgießrohrachse 9. Es ist aber auch eine Ausführung denkbar, bei der die Ebene der Austrittsöffnungen der Kanäle 7 senkrecht zu den Achsen 8 der Kanäle 7 angeordnet sind.

[0010] Die Lage der Kanäle 7 des Abschnittes 4' des Tauchgießrohres ist durch den Winkel α definiert, den eine der Kanalachsen 8 mit der Tauchgießrohrachse 9 einschließt.

[0011] Der Winkel α bestimmt sich nach der Formel

[0012] Hierin bedeuten:

b = Kokillenbreite (Abstand der Schmalseiten voneinander)

v = Gießgeschwindigkeit.

[0013] Um die Anzahl der Tauchausgüsse in einem vertretbaren Rahmen im Hinblick auf die große Anzahl möglicher Brammenbreiten zu halten, kann folgende vereinfachte Zuordnung vorgenommen werden:

Brammenbreite:	Winkel zwischen den Achsen 8 und 9:
600 bis 1000 mm	10 bis 15°
900 bis 1400 mm	13 bis 19°
1200 bis 2000 mm	16 bis 22°

[0014] Durch die Zuordnung der Stellung der Achsen 8 der Kanäle 7 zu einer bestimmten Brammenbreite und unter Berücksichtigung der Gießgeschwindigkeit wird die im Strang vorhandene Schmelze bzw. die Erstarrungsfront in die Ausbildung der Strömung mit einbezogen. Dadurch ergibt sich bei im wesentlichen nach unten gerichteter Strömung und nur einem geringfügigen Anteil der einfließenden Schmelze entgegen der Stranggießrichtung ein ruhiger ungestörter Schmelzbadspiegel in der Kokille. Zu diesem ruhigen Strömungsverlauf trägt im wesentlichen auch die weitere Ausbildung des Tauchgießrohres bei, derart, daß die gemeinsame Querschnittsfläche der Ausflußöffnungen der Kanäle 7 größer ist als die freie Querschnittsfläche der Einlauföffnung des Tauchgießrohres 4.

[0015] Diese freie Querschnittsfläche der Einlauföffnung des Tauchgießrohres 4 ist nach Fig. 1 gegeben durch den Ringspalt zwischen dem Stopfen 5 und dem Ausguß 6 eines nicht dargestellten Gießbehälters. Der Ausguß 6 ist in an sich bekannter Weise im Boden des Gießbehälters eingelassen und das Tauchrohr 4 ist an das Bodenblech des Gießbehälters unter dem Ausguß angeflanscht. Zweckmäßig ist an der Trennfuge zur Abdichtung ein Dichtring 12 in einer Ausnehmung des Flansches 4'' des Tauchgießrohres 4 vorgesehen.

[0016] Natürlich ist es auch möglich, einen Schieberverschluß für die Ausgußöffnung des Gießbehälters zu verwenden. In diesem Fall wird das Tauchgießrohr in an sich bekannter Weise unter den Schieberverschluß geflanscht und die einlaufseitige Querschnittsfläche ist durch die Öffnungen in den Schieberplatten in ihrer jeweiligen Stellung zueinander gegeben.

[0017] Fig. 3 stellt eine Ausführungsform des Tauchgießrohres 4 für den Fall dar, daß das Tauchgießrohr 4 in den Boden des Gießbehälters eingesetzt ist. Der obere Abschnitt 13 des Tauchgießrohres 4 mit nach außen konisch erweitertem Umfang entspricht dann dem Ausguß 6 nach der Darstellung in Fig. 1.

Ansprüche

1. Tauchgießrohr zum Einleiten von Stahlschmelze aus einem Gießbehälter in eine aus Breitseitenwänden mit einem Abstand voneinander von 50 bis 100 mm und Schmalseitenwänden bestehende Kokille zur Erzeugung von Flachprodukten, bestehend aus einem an den Gießbehälter anschließenden Rohrstück, das in Richtung auf die Schmalseitenwände der Kokille im Querschnitt erweitert und am unteren Ende mit einem mittig angeordneten Bodenstück unter Belassung von Austrittsöffnungen für die Schmelze versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bodenstück (3) keilförmig ist und in das Tauchgießrohr hineinragende Seitenflächen (3') aufweist und daß die Innenwand (1) des den Querschnitt erweiternden Teiles (41) des Tauchgießrohres (4) zusammen mit den gegenüberliegenden Seitenflächen (3') des Bodenstückes (3) Strömungskanäle (7) bilden, deren Achsen (8) mit der Tauchgießrohrachse (9) einen Winkel α zwischen 10 und 22° einschließen, wobei der kleinere Winkel von 10° einem Abstand der Schmalseitenwände (2') der Kokille von ca. 600 mm und der größere Winkel von 20° einem Abstand der Schmalseitenwände (2') der Kokille von 2000 mm und mehr zugeordnet ist.

2. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel α nach der Formel

bestimmt ist, worin bedeuten:

b = Kokillenbreite in m

v = Gießgeschwindigkeit in m/min.

3. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gemeinsame Querschnittsfläche der Ausflußöffnungen der Kanäle (7) größer ist als die freie Querschnittsfläche der Einlauföffnung des Tauchgießrohres (4).

Claims

1. Immersion casting pipe for introducing molten steel from a casting container into a mould consisting of wide side walls with a distance from one another of 50 to 100 mm and narrow side walls for the production of flat products, consisting of a piece of pipe which is attached to the casting container and which widens in cross-section-in the direction of the narrow side walls of the mould and is provided at the lower end with a centrally disposed bottom piece, leaving outlet apertures for the melt, characterised in that the bottom piece (3) is wedge-shaped and has side faces (3') projecting into the immersion casting pipe and in that the inner wall (1) of the part of the immersion casting pipe (4) widening the cross-section together with the opposite side faces (3') of the bottom piece (3) forms flow channels (7), whose axes (8) include with the immersion casting pipe axis (9) an angle α of between 10 and 22°, the smaller angle of 10° being associated with a distance of the narrow side walls (2') of the mould of approx. 600 mm and the larger angle of 20° being associated with a distance of the narrow side walls (2') of the mould of 2000 mm or more.

2. Immersion casting pipe according to claim 1, characterised in that the angle α is determined in accordance with the formula

where

b = mould width in m

v = casting rate in m/min.

3. Immersion casting pipe according to claim 1, characterised in that the common cross-sectional area of the outlet apertures of the channels (7) is larger than the free cross-sectional area of the inlet aperture of the immersion casting pipe (4).

Revendications

1. Busette de coulée en plongée, pour introduire de la fonte aciérée d'un récipient de coulée dans une coquille constituée de parois de côtés larges avec un écartement de 50 à 100 mm et de parois de côtés étroits, pour engendrer des produits plats, constituée d'une pièce de tube raccordée au récipient de coulée, qui s'élargit en direction des parois de côtés étroits de la coquille en section transversale et qui est munie à l'extrémité inférieure d'une pièce de fond agencée au centre, laissant des ouvertures de sortie pour la fonte,
caractérisée en ce que la pièce de fond (3) est de forme conique et présente des faces latérales (3') faisant saillie dans la busette de coulée en plongée, et en ce que la paroi interne (1) de la partie (4') de la busette de coulée en plongée (4), élargissant la section transversale, forme, conjointement avec les faces latérales opposées (3') de la pièce de fond (3), des canaux d'écoulement (7), dont les axes (8) forment avec l'axe (9) de la busette de coulée en plongée un angle α entre 10 et 22°, l'angle le plus petit de 10° étant associé à un écartement des parois de côtés étroits (2') de la coquille de à peu près 600 mm et l'angle le plus grand de 20° étant associé à un écartement des parois de côtés étroits (2') de la coquille de 2000 mm et plus.

2. Busette de coulée en plongée selon la revendication 1,
caractérisée en ce que l'angle α est défini selon la formule :

dans laquelle :

b est la largeur de coquille en m,

v est la vitesse de coulée en m/min.

3. Busette de coulée en plongée selon la revendication 1,
caractérisée en ce que la surface de section transversale globale des ouvertures de sortie des canaux (7) est plus grande que la surface de section transversale libre de l'ouverture d'entrée de la busette de coulée en plongée (4).

Zeichnung