EP0403808B1 - Tauchgiessrohr zum Einleiten von Stahlschmelze in eine Stranggiesskokille - Google Patents

Tauchgiessrohr zum Einleiten von Stahlschmelze in eine Stranggiesskokille Download PDF

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EP0403808B1
EP0403808B1 EP90109626A EP90109626A EP0403808B1 EP 0403808 B1 EP0403808 B1 EP 0403808B1 EP 90109626 A EP90109626 A EP 90109626A EP 90109626 A EP90109626 A EP 90109626A EP 0403808 B1 EP0403808 B1 EP 0403808B1
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Horst Grothe
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles

Definitions

  • the invention relates to an immersion pouring tube for introducing molten steel into the pouring area of a mold consisting of broad side walls and narrow side walls, in particular for casting thin steel strips, consisting of a pipe part connected to a casting container and an end part, which in the direction of the narrow side walls, each with an outflow opening and an end-side base piece is provided.
  • a flattened end part with slot-like outlet openings and a base piece with a raised inner contour are arranged on the cylindrical tube part.
  • the base piece has a greater extent in the direction of the outflow openings than the distance between the walls delimiting the outflow openings upwards.
  • the known pouring tube has not grown with the required operational reliability and service life, despite the complex manufacture of the high stresses in continuous steel casting.
  • the molten steel emerges from the narrow outflow openings with excessive kinetic energy, which in particular in a narrow steel strip casting mold leads to washing out of the still thin strand shell and to the formation of a damming wave in front of the narrow side walls.
  • the invention is based on the knowledge that the cause of an uneven, unstable melt distribution within the mold is an uneven exit velocity over the exit cross sections.
  • the object of the invention is to provide a robust and reliable immersion pouring tube for pouring molten steel into a metal strip casting mold, whereby due to better flow distribution, a ram wave on the surface of the bath surface and washouts of the strand shell formed by the pouring jet are avoided and a casting strand, in particular steel strip with a good structure and evenly error-free Surface is achieved.
  • the spraying and baking of steel on the mold walls should be avoided during the casting process.
  • the object is achieved in that, in the case of an immersion pouring tube of the above type, the base piece has a smaller width a in the direction of the outflow openings than the distance b between the walls delimiting the outflow openings upwards.
  • the new immersion pouring tube is easy to manufacture and has a long service life.
  • the base piece has a width a in the direction of the outflow opening between 30% and 80% of the distance b between the walls delimiting the outflow openings upwards.
  • the bottom piece can be flat, raised or trough-shaped on the inside.
  • the side surfaces of the immersion pouring tube can run towards the bottom piece at an angle.
  • the side faces of the pouring jet line can extend beyond the width a of the base piece.
  • the flow distribution can finally be further improved by reducing the width of the outflow openings in the direction of the base piece.
  • FIG. 1 there is an immersion pouring tube 3 at the bottom outlet 1 of a casting container 2, the lower end of which projects into a steel strip casting mold 4 to below the casting level 5.
  • the steel strip casting mold 4 consists of two cooled broad side walls 6 and two narrow side walls 7 which are adjustably arranged between them.
  • the wide side walls 6 form an enlarged pouring area 8 for receiving the immersion pouring tube 3, which extends over part of the mold height.
  • the immersion pouring tube 3 is designed in such a way that an approximately circular inlet cross-section 9 at the end merges into an oval shape 10.
  • An outflow opening 11 is arranged in each case in the narrow sides of the oval-shaped end.
  • the Outflow openings 11 are bounded at the bottom by a base piece 12, the width a of which is smaller than the distance b of the walls above.
  • the bottom piece width a is advantageously 30-80% of the distance b.
  • the flat, wide pouring tube walls 13 run at an angle to the base piece 12.
  • the wide pouring tube walls 14 according to FIG. 5 can run in full width to the end of the pouring tube, as a result of which additional guide surfaces 15 are formed in front of the outflow openings 11.
  • the outflow openings 11 are designed as upright ovals 16. As can be seen from FIG. 4, the width of the outflow openings 11 can be reduced downwards.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown.
  • the immersion pouring tube according to the invention is also suitable for mold shapes other than the one shown, in particular with a mold space which becomes narrower towards the mold end.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Tauchgießrohr zum Einleiten von Stahlschmelze in den Eingießbereich einer aus Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden bestehenden Kokille insbesondere zum Gießen dünner Stahlbänder, bestehend aus einem an einem Gießbehälter angeschlossenen Rohrteil und einem Endteil, das in Richtung der Schmalseitenwände mit je einer Ausströmöffnung und einem stirnseitigen Bodenstück versehen ist.
  • Bei diesem durch die DE-A 37 09 188 bekannten Tauchgießrohr ist an dem zylindrischen Rohrteil ein abgeflachtes Endteil mit schlitzartigen Austrittsöffnungen und ein Bodenstück mit erhabener Innenkontur angeordnet. Das Bodenstück hat in Richtung der Ausströmöffnungen eine größere Ausdehnung als der Abstand der die Ausströmöffnungen nach oben begrenzenden Wandungen.
  • Das bekannte Gießrohr ist trotz aufwendiger Herstellung der hohen Beanspruchung beim Stahlstranggießen nicht mit der erforderlichen Betriebssicherheit und Standzeit gewachsen. Aus den schmalen Ausströmöffnungen tritt die Stahlschmelze gebündelt mit zu hoher kinetischer Energie aus, wodurch es insbesondere in einer schmalen Stahlbandgießkokille zu Auswaschungen an der noch dünnen Strangschale und zur Ausbildung einer Stauwelle vor den Schmalseitenwänden kommt, Darüber hinaus kommt es bei Verwendung des bekannten Gießrohres aufgrund ungleicher Strömungsverteilung innerhalb der Kokille zur Ausbildung einer unregelmäßigen Oberflächenstruktur.
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die Ursache für eine ungleiche, instabile Schmelzenverteilung innerhalb der Kokille ungleiche Austrittsgeschwindigkeit über die Austrittsquerschnitte ist.
  • Dadurch, daß die Austrittsgeschwindigkeit im unteren Teil des Austrittsschlitzes am größten ist, bilden sich unterhalb der Ausströmöffnung je ein starker Wirbel und entsprechende aufwärts gerichtete Ausgleichsströmungen vor der Schmalseitenwand aus, die zu einer Stauwelle auf dem Badspiegel führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines robusten und betriebssicheren Tauchgießrohres zum Eingießen von Stahlschmelze in eine Metallbandgießkokille, wobei aufgrund besserer Strömungsverteilung eine Stauwelle an der Badspiegeloberfläche und Auswaschungen der sich bildenden Strangschale durch den Gießstrahl vermieden und ein Gießstrang, insbesondere Stahlband mit gutem Gefüge und gleichmäßig fehlerfreier Oberfläche erzielt wird. Darüber hinaus soll beim Angießvorgang das Hochspritzen und Anbacken von Stahl an den Kokillenwänden vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Tauchgießrohr der obigen Gattung das Bodenstück in Richtung der Ausströmöffnungen eine geringere Breite a hat als der Abstand b der die Ausströmöffnungen nach oben begrenzenden Wandungen.
  • Auf diese weise wird die Austrittsgeschwindigkeit in Bereich der Unterkante der Ausströmöffnung und damit die zur Auswaschung der Strangschale führende Breitung des Gießstrahles vermindert. Darüber hinaus werden die sich bildenden Wirbel und die entsprechenden Ausgleichsströmungen schwächer ausgebildet, so daß eine bessere Strömungsauflösung erreicht und die Stauwellen erheblich reduziert werden. Das neue Tauchgießrohr ist einfach herstellbar und hat eine hohe Standzeit.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal weist das Bodenstück in Richtung der Ausströmöffnung eine Breite a zwischen 30 % und 80 % des Abstandes b der die Ausströmöffnungen nach oben begrenzenden Wandungen auf.
  • Das Bodenstück kann an der Innenseite eben, erhaben oder muldenförmig gestaltet sein.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Seitenflächen des Tauchgießrohres in einem Winkel auf das Bodenstück zulaufen. Alternativ können die Seitenflächen zur Gießstrahlleitung über die Breite a des Bodenstücks hinausgehen.
  • Die Strömungsverteilung kann schließlich dadurch weiter verbessert werden, daß die Weite der Ausströmöffnungen in Richtung auf das Bodenstück verringert ist.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit Merkmalen der Erfindung dargestellt. Es zeigen
    • Figur 1 eine Stranggießkokille mit in den Eingießbereich hineinragendem Tauchgießrohr, im Längsschnitt,
    • Figur 2 einen Grundriß zu Figur 1,
    • Figur 3 einen Längsschnitt durch das Tauchgießrohr parallel zu den Ausströmöffnungen,
    • Figur 4 einen Längsschnitt durch das Tauchgießrohr quer zu den Ausströmöffnungen
      und
    • Figur 5 ein anderes Tauchgießrohr in einem Längsschnitt parallel zu den Ausströmöffnungen.
  • Gemäß Figur 1 befindet sich am Bodenauslaß 1 eines Gießbehälters 2 ein Tauchgießrohr 3, das mit seinem unteren Ende in eine Stahlbandgießkokille 4 bis unter den Gießspiegel 5 ragt. Die Stahlbandgießkokille 4 besteht aus zwei gekühlten Breitseitenwänden 6 und zwei zwischen diesen verstellbar angeordneten Schmalseitenwänden 7. Die Breitseitenwände 6 bilden zur Aufnahme des Tauchgießrohres 3 einen erweiterten Eingießbereich 8, der sich über einen Teil der Kokillenhöhe erstreckt.
  • Das Tauchgießrohr 3 ist derart gestaltet, daß ein etwa kreisförmiger eingangsseitiger Durchflußquerschnitt 9 zum Ende in eine Ovalform 10 übergeht. In den Schmalseiten des ovalförmigen Endes sind je eine Ausströmöffnung 11 angeordnet. Die Ausströmöffnungen 11 sind nach unten durch ein Bodenstück 12 begrenzt,dessen Breite a kleiner ist als der Abstand b der darüberliegenden Wandungen. Die Bodenstückbreite a beträgt vorteilhaft 30 - 80 % des Abstandes b.
  • In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die flach ausgebildeten breiten Gießrohrwandungen 13 in einem Winkel zum Bodenstück 12.
  • Alternativ können die breiten Gießrohrwandungen 14 gemäß Figur 5 in voller Breite bis zum Gießrohrende verlaufen, wodurch zusätzliche Leitflächen 15 vor den Ausströmöffnungen 11 gebildet werden.
  • Die Ausströmöffnungen 11 sind als aufrecht stehende Ovale 16 gestaltet. Wie aus Figur 4 zu ersehen,kann die Breite der Ausströmöffnungen 11 nach unten verringert sein.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Das erfindungsgemäße Tauchgießrohr ist auch für andere als die dargestellte Kokillenform insbesondere mit zum Kokillenende kontinuierlich schmaler werdenden Formraum geeignet.

Claims (7)

  1. Tauchgießrohr (3) zum Einleiten von Stahlschmelze in den Eingießbereich einer aus Breitseitenwänden (6) und Schmalseitenwänden (7) bestehenden Stahlbandgießkokille (4), bestehend aus einem an einen Gießbehälter (2) angeschlossenen Rohrteil und einem Endteil, das in Richtung der Schmalseitenwände (7) mit je einer Ausströmöffnung (11) und einem stirnseitigen Bodenstück (12) versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Bodenstück (12) in Richtung der Ausströmöffnungen (11) eine geringere Breite (a) hat als der Abstand (b) der die Ausströmöffnungen nach oben begrenzenden Wandungen.
  2. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Bodenstück (12) in Richtung der Ausströmöffnungen (11) eine Mindestbreite (a) von 30 % des Abstandes (b) der die Ausströmöffnungen (11) nach oben begrenzenden Wandungen aufweist.
  3. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Bodenstück (12) in Richtung der Ausströmöffnungen (11) eine Maximalbreite (a) von 80 % des Abstandes (b) der die Ausströmöffnungen (11) nach oben begrenzenden Wandungen aufweist.
  4. Tauchgießrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Bodenstück (12) an der Innenseite eben, erhaben oder muldenförmig gestaltet ist.
  5. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Seitenflächen (14) in einem Winkel auf das Bodenstück (12) zulaufen.
  6. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Seitenflächen (14) über die Breite (a) des Bodenstücks (12) hinausgehen.
  7. Tauchgießrohr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Weite der Ausströmöffnungen (16) in Richtung auf das Bodenstück (12) abnimmt.
EP90109626A 1989-06-03 1990-05-21 Tauchgiessrohr zum Einleiten von Stahlschmelze in eine Stranggiesskokille Expired - Lifetime EP0403808B1 (de)

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