DE1783113A1

DE1783113A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Stranggiessen von Metallschmelzen

Info

Publication number: DE1783113A1
Application number: DE19661783113
Authority: DE
Inventors: Erdelyi Frank F
Original assignee: ERDELYI FRANK F
Current assignee: ERDELYI FRANK F
Priority date: 1965-04-02
Filing date: 1966-04-01
Publication date: 1971-05-06
Also published as: US3606293A; DE1508166C2; CH436362A; US3508743A; GB1113827A; DE1508166B1

Description

PATENTAMMTlLTB 1783 I

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Hamburg, den 27. Januar 1971

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Stranggießen ron Metallschmelzen

Ausβoh·!dung aus Patent · ··· ··· (deutsche Patentanmeldung P I5 08 166.0-2**)

Die Kri'indung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Stranggießen von Metallschmelzen, insbesondere Stahl« eehraelsen, aus einem unter konstantem Unterdruck gehaltenen Sntgaeunesgefäß, das absatzweise mit ungereinigter Scha«lxe aus eine« Scheelzenaufnahmebehitlter bpÄchickt wird. j ■■ ■'■ ' T

Verfahren und Vorrichtungen zum Entgasen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, sind in großer Zahl bekannt. Ton denen Jedoch die »eisten nur ein absatzweises Arbeiten gestatten» wobei die zu reinigende Schmelze durch Unterdruck teilweis· aus einem: Aufnahmebehälter in eine Unterdruckkammer

gesogen und nach einer gewissen Verweil seit in der Unterdruckkaaaer wieder in den Aufnahmebehälter durch Unterbrechung des Unterdrücke abgelassen wird. Dieser Vorgang wird etwa 25-50 mal wiederholt, was natürlich sehrTzeitraubend und mit großen Warne Verlusten verbunden ist· Zur kontinuierlichen Entgasung von Metallschmelzen sind diese Verfahren und Vorrichtungen nicht geeignet· Bei diesen Verfahren ist ss bekannt« für eine Wärmezufuhr zu sorgen und weiterhin auch Behandlusgsstoffe in die Unterdruckkammer einzuführen -

Bei dem oben erwähnten bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht, wird die im Aufnahmebehälter befindliche Schmelze durch Einstellung eines Unterdruckes im Entgasungsgefäß und durch Einleitung eines unter Überdruck stehenden Fördergases in den den Schmelzenaufnahmebehälter und das Entgasungsgefäß verbindenden Rohrstutzen, der über dem Boden des Entgasungsgefäßes ausmündet, im Entgasungsgefäß zum Überlaufen gebracht und Förder- und Spülgas durch den Unterdruck entfernt, wobei die Schmelze unmittelbar durcih einen in den Boden des Entgasungsgefässes einmündenden Rohrstutzen in ein Aufnahmegefäß für die so gereinigte Schmelze abgeführt wird· Da bei diesam kontinuierlich arbeitenden Verfahren praktisch keine Verweilzeit für die Schmelze im Entgasungsgef-äß vorgesehen ist, kann die Reinigung nur sehr ungenügend sein·

Bei auf der Schmelze im Aufnahmebehälter lastenden^ Atmosphärendruck beträgt die Schmelzensäule bei 0,1 Torr Unterdruck in der Unterdruckkammer etwa 1,35 J&· Bei einer Montagehöhe der

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Unterdruckkammer von 0,8 m und einer üauf.nüfco ν cn ■%:'* π ist bei einer Füllhöhe von 25 cm bereits die M-mimn'.hühe von 1»35 ι» erreicht.

Schon bei niedrigeren Torr-Werten entsprechend einer Saughöhe

von 0,8 bis 1,35 m würde zur wirksamen Entgasung je Tonne

Schmelze eine Schmelzenoberfläche von ca. 0,5 m erforderlich sein. Zur Entgasung eines Abstiches von etwa 30 t Schmelze in einem Entgasungsdurchgang wurde somit eine Oberfläche von ca· 15 m² benötigt, was bei. den vornehmlich mit kreisförmigem querschnitt ausgebildeten Entgasungsgefässen einen Durchmesser ■ ; von etwa 4,5 m erforderlich machen würde. Die gassichere Ab- "' ■■% dichtung eines Entgasungsgef-ässes mit einem derartigen Durch- .'■■.: messer ist praktisch undurchführbar. Zudem würde ein derartiges ^/

ca. ^?3O t Schmelze aufnehmendes Entgasungsgef-äß deckeise it ig ^Hi. .> ■■■ ■ .'. t ■ ί ' ■ ■ ν' ■■ - ^¹ ''' / -■■ ■>-<■

' durch einen atmoephärischen Druck von etwa 200 t belastet.

Ein aolchea Entgasungsgefafi müßte somit einen bei jedem Ent- _M gaaungsvorgang wechselnden Belastungszustand von 0 bis 200 t ertragen. Es ist einleuchtend, daß diese hohe Beanspruchune aich~8ehr nachteilig aür'die Ausmauerung des Entgaaungege-

^fäeee*

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kit der Erfindung soll ein kontinuierliches Verfahren geschaffen werden, bei dem es möglich ist, bei atmosphärischem, auf der Schmal ze im Aufnahmebehälter lastenden Druck und ^:''': ''r-'^.P,^ Aufrechterhaltung dos üblichen Unterdruckeβ im Entgasungai' ■ ^ύ ■■'·■.-■·' gefäß ein verhältnismäßig großes Schmelzenvolumen in daa im ^uerechnitt verhält&iemäßig kleine Entgasungsgefäß zu und wahrend der Verweilzeit im Entgasungsgefäß eine Trennungί^

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und Abführung der spezifisch schwereren gereinigten Schmelze zu erzielen· Weiterhin soll ermöglicht werden, der dem Entgasungsgefäß zugeführten Schmelze in bekannter V/eise Wärme sowie Behandlungsstoffe, wie Legierungsbestandteile,

Tt.

Desoxydationsmittel, Spülgas u. dgl. zuzuführen, wobei die aus dem Entgasungsge&ß abgezogene gereinigte Schmelze in bekannter Weise einer Stranggießvorrichtung zur unmittelbaren Weiterverarbeitung in einer Hitze in geregelter Menge zuführbar sein soll.

Diese Aufgabenstellung wird mit dem Verfahren nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu reinigende, ein geringeres spezifisches Gewicht aufweisende Schmelze an einer etwa Druckausgleich mit der Schmelze im Aufnahrcibehälter aufweisenden Stelle in das Entgasungsgefäß eingeführt und die gereinigte, ein größeres spezifisches Gewicht aufweisende Schmelze in einem unter der Einführstelle liegenden Raum gesammelt und an einer unter tJberdruck stehenden Dtelle in regelbarer Menge aus dem Entgasungsgefäß abgeführt und einer die flüssige Schmelze in an sich bekannter Weise zu einem fortlauf enden, verfestigten Strang verarbeitenden Vorrichtung zugeführt wird·

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine wesentlich größere Schmelzenmenge in das keine abnormalen'Abmessungen aufweisende Entgasungegeföß gefördert werden, als dies bisher möglich war, wobei die Verweilzeit der Schmelze im Entgasungegefäß ausreichend lang ist, uiu eine einwandfreie Reirigung der Schmelze zu erzielen·

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Das Verfahren sieht ferner die Möglichkeit vor, daß der Schmelze in an sich "bekannter V/eise während der Einführung in das Entgasungsgefäß Wärme, -vorzugsweise durch Induktionsheizung, zugeführt wird. f.

Weiterhin ist vorgesehen, daß der Schmelze auf dem Wege vom Aufnahmebehälter in das Entgasungsgefäß in an sich bekannter Weise ein Spülgas od. dgl. an einer unter Überdruck arbeitenden Stelle zugeführt wird. "" -

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß der im Entgasungsgefäß befindlichen Schmelze kontinuierlich in an sich bekannter Weise Legierungsbestandteile, Desoxydationsmittel od. dgl« zugeführt werden·

In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, daß die aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der in das Entgasungsgefäß eintretenden Schmelze durch Vergrößerung des Querschnitte des Unterdruckraumes vermindert wird· ΐ

Zur Durchführung des Verfahrene geoäß der Erfindung geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung, die einen an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Unterdruckraum aufweist, über eine aufwärts gerichtete, in den Unterdruckraum mündende Zufuhrleitung alt einem Aufnahmebehälter für die zu reinigende Schmelze verbunden und am Boden mit einem Auslaß versehen ist, die sich dadurch auszeichnet, daß die Mündung der

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Zufuhrleitung ein vorbestimmtes Maß über dem Auslaß des Entgisungsgefässes etwa in Höhe des Schmelzenspiegels im Aufnahmegefäß angeordnet und dadurch der Innenraum des Entgasungsgefässes in einen über der Mündung der Zufuhrleitung liegenden Unterdruckraum und einen darunter liegenden Überdruckraum unterteilt ist, welch letzterer einen Sammelraum für die ein größeres spezifisches Gewicht aufweisende, gereinigte Schmelze bildet, und daß der Durchflußquerschnitt der Auslaßleitung durch ein Ventil verschließ- und regelbar und die Auslaßleitung mit einer an sich bekannten ^. Stranggießvorrichtung verbunden ist. -

Die bevorzugte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung nach Art eines kommunizierenden Rohres ausgebildet ist, dessen vertikale Schenkel von Heizeinrichtungen, vorzugsweise Induktionsheizungen, umgeben sind, während an der Verbindungsstelle des aufsteigenden Schenkels mit dem im wesentlichen horizontalen Abschnitt ein durch einen Stopfen verschleißbarer Auslaß vorgesehen

Zwecknäßig ist der aufsteigende Schenkel der Zufuhrleitung unterhalb des Entgasungsgefässes mit einer Zufuhrvorrichtung für Spülgas od. dgl·

In woitorer Ausgestaltung des Erfindunßsgecenstandea ist vorgesehen, daß an oberen Ende des Entgasungsgefässes tarnetiech verschließbare, kontinuierlich arbeitende

BoecMokumsovorrichtun^ für Legiorunssbontondtoilo, Dooorc^dationßraittel od. dgl. angeordnet ist, die einen in .dem Unterdruckraun rsüjndenden Auslaß aufweist, dessen Durch durch eine Absperrklappe regelbar ist. ^?

Gemäß der Erfindung kann die Stranggießvorrichtung eine an sich bekannte üalseinrichtung sein, bei der vor dem Walnenpaar eine Kühlvorrichtung und vor dieser die Düse

angeordnet ist.

Es ist aber gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise auch möglich, daß die Stranggießvorrichtung eine an sich bekannte Eohrgießvorriohtung ist, die eine Durchflußdüse und einen eich koaxial durch die Düse erstreckenden Dorn aufreist, und daß der Dorn axial verschiebbar ist und einen sich konisch verjüngenden Abschnitt aufweist, der mit einem im Einlaß der Düse gebildeten Sitz das in der Auslaßleitung vorgesefcne Ventil bildet.

Hierbei ist es zweckmäßig, daß die den in der Stranggießvorrichtung gebildeten Strang kühlende" Vorrichtung gleichzeitig als an sich bekannte Zufuhrvorrichtung für ein Schutzgas ausgebildet ist.

Nachfolgend sollen zwei Aueführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:

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Fig. 1 £oix\e echenatisohe Darstellung zur Durchführung dos erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Vorrichtung^?bei

der Jedoch eine andere Stranggießvorrichtung zur Anwendung kosrat·

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem im ganzen Bit 1 bezeichneten Entgasungsgefäß, einer la ganzen mit 2 bezeichneten Einrichtung zur Kontinuierlichen Zuführung der Schmölze in das Entgasungsgefäß und einer im ganzen mit 3 beseichneten Einrichtung zur Entnahme der Schmelze aus dem Entgaeungogefäß 1. Das Entgasungsgefäß 1 besteht aus einem Blechaantel 4 mit einer feuerfesten Auonauerung 5, die eine Unterdrücktoner 6 bildet« In dao obere _t domartig ausgebildete Essäe der Unterdruckkaraor 6 nünde-t eine Leitung 7, die mit einer Unterdruckpunpo 8 über ein Regelventil 9 verbunden ist« Weiterhin ist das obere Ende der Unterdruckkanor 6 mit einel· Beschickungs· vorrichtung 10 für Legierungsbestandteile oder Desoxydationoraittel verbunden, die einen durch einen Deckel 11 verschließbaren Aufnahmetrichter 12 und einen durch eine Absperrklappe 13 verschließbaren Auslaß 14 aufweist.

Die Zuführleitung 2 weist einen ächmelconaufnahaebehälter 15 auf, der durch eine sich U-förmiß erstreckende Lcituiic mit dom EntgasunissRefäß 1 verbunden int* l)iü .Leitung 16 weist einen eich vom Schmelzenaufnahmebehülter 15 ubwärta

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erstreckenden, durch einen Absperrstopfon 17 veracnlioßbaren Abschnitt 16a auf,der durch einen sich in wesentlicher, horizontal erstreckenden Abschnitt 16b mit einen sich auf-

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warte erstreckenden, im unteren Drittel in die Unterdruckkamer 6 mündenden Abschnitt 16c verbunden ist. Die Mündung 16d des Leitungsabschnitts 16c liegt etwa in der Höhe dee unteren Schmelzenspiegels 0-0 in Schmelzenaufnahmebehälter 15· Zweckmäßig ist an der Übergangsstelle zwischen dem horizontalen Lei-tungsabschnitt 16b und dem in die^r Unterdruckkammer 6 mündenden vertikalen Lei-tungs&bschnitt 16c ein durch, einen Stopfen 18 verschließbarer Auslaß 19 vorgesehen, durch den die Schmelze aus dem Aufnahmebehälter 15 in eine unter dem Auslaß 19 angeordnete Pfanne abgelassen werden kann. Der in die Unterdruckkammer 6 führende Le itungs ab schnitt 16c weist unterhalb des Entgasungsgefäßes, also an einer Stelle, an der die Schmelze unter Überdruck steht, angeordnete, schräg aufwärts gerichtete Spülgaskanäle 21 beschränkten Querschnitts *au.f, die über eine ein Absperrventil 23 aufweisende Leitung 22 mit einem Verdichter 24 verbunden sind. Die beiden vertikalen Leitungeabschnitte 16a und 16c sind mit Heizeinrichtungen 25 und 26 versehen, die an eine zentrale Heizungs- oder Energiequelle 27 angeschlossen sind. Vorzugsweise kommen Induktionsheizungen zur Anwendung,es können aber auch andere Heizungen benutzt werden, z.B. Gasheizungen oder vorher aufgeheizte gasförmige Strömungsmittel.

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Die in Fig· 1 gezeigte» Entnahneeinrichtuns 5 weint cino am Boden der tinte rdruckkaniner 6 vorgesehene Auclaßöffnung 28 auf, die durch einen Absperrotopfen 29 verschließbar iot. Die AbopoiTung des Auslasses 28 ist besonders beim-^nßangsotsen dee Verfahrens wichtig« An den Auslaß 28 schließt sich ein schräg abwärts gerichteter Auslaßkanal 30 an, der in eine Formdüse y\ mündet, durch die der flüssig zugeführten Schmelze eine beliebige Querschnittsform erteilt worden kann, die in einem sich anschließenden Kühlkanal auf Warm- oder Kaltverformungstemperatur abgekühiVv/ird. Der Kühlkanal 32 iet von einer Kühlkammer 53 mit einem Kühlmittelein- und -auslaß 34 bzw. 35 unigeben. Unmittelbar am Austritt der Formdüse 3^ mündet eine Kühlmitteleinrichtung 36 mit einem Vertailerring 36a in den Kühlkanal 32, die über ein geeignetes Regelventil 37 niit einem Gebläse 38 verbunden, um so ein Kühlmittel, z.B. Luft oder zur Vermeidung von Oxydation ein Schutzgas in den Kühlkanal einzublasen· Am Ende 39 des Kühlkanals 32 ist ein den austretenden Strang 41 erfassendes, synchron angetriebenes Profilwalzenpaar 40 angeordnet. Die Austrittsgeschwindigkeit aus der Formdüse 31 wird im wesentlichen durch deren Strömungswiderstand bestimmt, kann aber auch mit Hilfe des Absperrstopfens 29 geregelt werden, um den als zweckmäßig erkannten Höchstwert nicht zu überschreiten. Außerdem kann die Vorschubgeschwindigkeit des ütranges 41 durch Änderung des Druckes des in den Kühlkanal 32 eingeführten. Kühlei tt ο Is beeinfluß werden, das zusammen mit dem üträng 41 ca £nde 39 aus de Kühlkanal 32 austritt.

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Wenn bei Inbetriebnahme der Anlage Schmelze in den Aufnahmebehälter 15 gefüllt wird, gelangt sie bei geöffnetem Absperrstopfen 17 und geschlossenem Absperrstopfen 18 durch die Leitung 16 in die zunächst durch den Absperrstopfen geschlossene Unterdruckkammer 6. Wenn nun die Unterdruckkammer 6 beispielsweise auf 0,01 Torr evakuiert und weiterhin Schmelze in den unter atmosphärischem Druck stehenden Aufnahmebehälter I5 gefüllt wird, steigt die Schmelze in der Unterdruckkamm-er 6 infolge der Druckdifferenz um die Höhe H1, die bei 0,01 Torr 1,35 hl beträgt, bis zum Spiegel 42 über der Gleichgewichtslinie 0-0 an. Die Gleichgewichtslinie liegt um die Höhe Hp vorzugsweise etwa 1,5m über dem horizontalen Leitungsabschnitt 16b. Die durch den Absperrstopfen 29 zunächst verschlossene Auslaßöffnung 28 im Boden der Unterdruckkammer 61iegt um die Höhe H₅. unter der Gleichgewichtslinie 0-O₀ Wenn nach einer vorbestimmten Zeit der kontinuierliche Betrieb aufgenommen werden soll, wird die Auslaßöffnung 28 der Unterdruckkammer geöffnet und es ergibt sich ein Strömungsbild in der Unterdruckkammer 6, wie es durch die Pfeile angedeutet ist» Die Schmelze wird dann über die Formdüse 3I und den Kühlkanal 32 dem Walzenpaar 40 zugeführt.

Das Verfahren läß-t sich so einrichten, daß die Entgasung der Schmelze eines Ofenabstichs in der Zeit zwischen zwei Ofenabstichen durchgeführt wird. Hierbei strömt die in die Unterdruckkammer eingeführte Schmelze zunächst aufwärts und wird dann am Spiegel 42 nach unten umgelenkt, wobei der noch nicht entgaste Teil infolge der Differenz des spezifischen Gewichts zwischen der Rohschmelze und der entgasten Schmelze

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an der Gleichgewichtslinie 0-0 wieder nach oben mitgenommen wird, während der entgaste Teil unter der Gleichgewichtslinie zum Boden der Unterdruckkammer 6 absinkt, von wo sie kontinuierlich abgeführt wird. Die Zuführung von Spülgas in den vertikalen Leitungsabschnitt 16c in einen Bereich, in dem die Schmelze unter Überdruck steht, ist nicht zwingend erforderlich, unterstützt jedoch den beschriebenen Strömungsverlauf. Während des Entgasungsvorganges können Legierungsbestandteile oder ein Desoxydationsmittel in die Unterdruckkammer mittels der Beschickungsvorrichtung 10 in dosierten Mengen eingeführt, die durch die intensive Bewegung der Schmelze schnell und wirksam, damit vermischt werden·

Der Druck, mit dem die Schmelze die Formdüse 31 passiert, hängt natürlich entscheidend von der Höhe zwischen der Form- , düse und der Gleichgewichtelinie 0-0 ab, die ganz nach Wunsch und Erfordernis gewählt werden kann·

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Fig. 1 lediglich durch die dem Entgasungscefäß 1 nachgeschaltete, im ganzen mit 50 bezeichnete Druckgießvorrichtung für Rohre, die mittels der Schwerkraft der aus der Unterdruckkammer 6 abfließenden gereinigten Schmelze unmittelbar und kontinuierlich gegossen werden· _T; .··

Die Druckgießvorrichtung 50 besteht aue-eineavJJüse^i und ~, einem Dorn 52· Der Dor.n 52 weist einen der Düseneinlaßöffnung zugekehrten konischen Abschnitt 53 auf, der mit einem ent- . sprechenden koniochen Sitz 5^ der Düse ?'Ί ein Ventil bildet·;

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Der Dorn 52 ist mit einer Zahnstange 55 versehen, in die ein antreibbares Ritzel 56 eingreift. Durch axiale Verschiebung des Doms 52 kann dessen konischer Abschnitt 53 vom Sitz 54 der Düse 51 entfernt werden, um einen Ringspalt 54a zu bilden, der die Durchflußgeschwindigkeit der Schmelze JLurch die Düse 51 bestimmt. Der Dorn 52 weist eine axiale, durchgehende Bohrung 57 auf, die durch stromabwärts von der Düse 51 mit axialem Abstand zueinander angeordnete Kanäle 58 mit der Außenseite eines im Durchmesser verkleinerten Abschnitts 59 des Doms 52 verbunden ist, wobei die ersten, um den Umfang verteilten Kanäle an der Stelle der Durchmesserverkleinerung liegen. Durch den im Durchmesser verkleinerten Abschnitt 59 des Doms 52 wird zwischen dem aus der Düse 51 austretenden Rohrstrang 60 ein Ringkanal 61 gebildet, der mit der Bohrung 57 über die Kanäle 58 verbunden ist. Am stromabwärts liegenden Ende 62 dee Dorne 52 1st die Bohrung 57 verschlossen, während am anderen Ende 63 eine an ein Gebläse 64 angeschlossene Schutzgasleitung 65 in die Bohrung 57 einmündet, durch die in den Ringkanal 61 ein Schutzgas eingeblasen wird, um Oxydation an der Innenfläche des Rohr-Strangs 60 zu vermeiden« Der Dorn 52 let vor der Düse 51 von einer aus feuerfestem Material bestehenden Ummantelung 66 umgeben, mit der er axial.verschiebbar in einer Stopfbuchse 67 gelagert ist. Hinter der Düse 51 1st eine den Rohrstrang umgebende Kühlvorrichtung 68 angeordnet, die im Bereich des inneren Ringkanals 61 einen äußeren Hingkanal 69 mit dem Rohrstrang 60 bildet, in den nahe hinter der Düse 51 bei 70 eine mit dem üoblase 64 verbundene ächut«gasleitung 7*1 oinmündot, um nüch eine Oxydation der äußeren Oberfläche doo Uohrrsbponton f>0 zu vorhindnm. Das Schutzgas tritt am hmUi V«.

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der Kühlvorrichtung 68 aus dom äußeren Ringkanal 69 aus.
Innerhalb der doppelrandigen Kühlvorrichtung 68 ist eine
Kühlkammer 72 gebildet, die mit einem Kühlmittelein- und
-auslaß 73 bzw. 74 versehen ist. Als Kühlmittel wird: zweckmäßig Wasser benutzt·

Bei Inbetriebnahme wird der konische Abschnitt 53 des Dorns zunächst nach rechts bis auf den Sitz 5^ der Düse 51 bewegt. Nachdem in der Unterdruckkammer 6 die Schmelze genügend entgast, gereinigt und ggfs. legiert worden ist, wird der Dorn 52 vom Sitz 54 der Düse 51 fortbewegt und das Ventil geöffnet. Das Verfahren zum Reinigen der Schmelze und das Formen eines Rohres kann nun kontinuierlich fortgesetzt werden.

Die in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Hejaeinrichtungen 25 und 26 sind insbesondere zweckmäßig, um die Schmelze
bei Unterbrechung des kontinuierlichen Abzuges der Schmelze aus der Unterdruckkammer 6 fließfähig zu halten. Derartige
Unterbrechungen ergeben sich beispielsweise bei Rüsläeiten, wenn im Anschluß an die Entgasung in der Unterdruckkammer 6 die Schmelze zu Strängen oder Rohren geformt wird.

Alle in unmittelbare Berührung mit der Schmelze kommenden
Flächen sind auf bekannte Weise mit einer Ausmauerung versehen, was aber im einzelnen nicht besonders beschrieben
worden ist· -

Zur erfinduntfHgeaä&en Ροηηιιηι* «inen Rohres int a« i;ruiuloiit/.lich

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nur erforderlich, die aus'der Unterdruckkammer 6 austretende Schmelze unter Ausnutzung ihres Fallgowichto durch die ringförmige Düse 51 hindurchzupressen. Der Dorn 52 könnte also fest angeordnet sein. Dadurch, daß er bei der Ausführungaform nach Fig. 2 axial verschließbar angeordnet worden ist"^ vermag er gleichzeitig mittels des konischen Abschnitts 53 als Absperrventil zu dienen und kann den Absperrstopfen 29» der bei fester Anordnung des Dornes 52 vorgesehen sein muß, ersetzen.

Wie zuvor beschrieben, empfiehlt es sich, der Schmelze während der Behandlung im Entgasungsgefäß Legierungsbestandteile zuzusetzen, die durch die intensive Bewegung der Schmelze unter dem Einfluß des Unterdrucks in Moleküle zerrissen werden, so daß sich dadurch eine sehr hohe Gefügegüte ergibt. Als Legierungsbestandteile werden insbesondere die als Desoxydationsmittel bekannten Verbindungen in Betracht gezogen. Als Beispiele für eine Stahlschmelze werden Ferromangan, Ferrosiliciua und Ferrovanadium genannt·

VJie bereits in der Beschreibung betont, zeichnet sich die Erfindung nicht nur durch eine besondere hochwertige Entgasuzgaus, sondern auch dadurch, daß die zur Ausführung der Erfindung erforderlichen Vorrichtungen, insbesondere die Unterdruckammer, äußerst klein gehalten werden können. Mit Hilfe der Erfindung ist es ohne weiteres möglich, als Reaktionszeit für die Entgasung mehrere liinuten zur Verfügung zu stollen. En sei beispielsweise bei einer kontinuierlich

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arbeitenden Anlage, wie sie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, angenommen, daß zur vollständigen Ent*- gasung einer Schneize ein Zeitraum von 1 Minute erforderlich ist. Der Unterdruck in der Kammer 6 sei 0,01 Torr. JEs sei eine Durchlaufaengo von 1000 kg/min, angenommen. Die Höhe

dia

H, (ffig. 1),\ra die/Auoflußöffnung 28 unter der Gleichgewichtslinie 0-0 liest, C9i 0,2 B. Dann hat die Schmelze in der Unterdruckkammer 6 eine Höhe von 1,6 m. Diese Menge an Schmelze ist durch Zufluß von noch nicht entgaster Schmelze binnen einer Hinifii voll, auscutauoohon. Zur Erfüllung dieser Förderung ist es notwendig, daß der Inhalt der Unterdruckkammer 6 bei einer Fallhöhe von 1,6 B · 100 kg beträgt· Der Innendurchmesser der Unterdruckä&uer 6 beträgt* unter diesen Umständen nur etwa 33 cm· Wenn man die Dicke der Ausmauerung mit 15 ca ansetzt, ergibt sich also ein Außendurchmesser von nur 65 cm für das Entgasungngofäß 1, ein Haß, das bisher unerreichbar erschien. Die Abdichtung einer Unterdruckkammer und die Befestigung des Mauerwerkes in einer derart kleinen Unterdruckkammer sind äußerst einfach. Diese an sich sehr hohe Leistung kann durch Erhöhung des Füllvolueens der Ünterdruckkaoaer 6, also durch Vergrößerung ihres Durchmessers oder auch durch Beschleunigung des Durchflusses noch weiter erhöht werden, indem zu diesem Zweck die Höhe H, unter entsprechender Vergrößerung dee Querschnittes der U-föraicen Leitung 16 erhöht wird.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen der Torrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen, kontinuierlich ablaufenden Entgaeungs- und Reinigung- und

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anschließenden -Formg'ebungsverfahrens können die Abotiche mehrerer Ofen zur Entgasung und Reinigung der Schmelze ▼erwendet werden. Mittels dieser Vorrichtungen ist der weitootgehend lunkerfreie Abguß selbst schwerer Gußteile aus entgastem Stahl möglich. Als Spülgas wird bei dem erfindun^sgemäßen Verfahren in an sich bekannter V/eise Aktiv- oder Neutralgas verwendet·

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht neben der besseren und schnelleren Entgasung und Reinigung der Schmelze in der Möglichkeit, <Jaa Verfahren kontinuierlich ablaufen zu lassen und in der beträchtlichen Verkleinerung und Verbilligung der .Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens·

Claims

1· Vurfnhren zum kontinuierlichen Stranggießen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, aus einem unter - konstantem Unterdruck gehaltenen Entgasungsgefiiß, das absatzweise mit ungereinigter Schmelze aus einem Schmelzenaufnahmebehälter beschickt wird, dadurch gokeiaizeichnet, daß did zu reinigende, ein geringeres spezifisches Gewicht aufweisende Schmelze an einer etwa Druckausgleich mit der Schmelze im Aufnahmebehälter aufweisenden JStelle in das Entgasungsgefäß eingeführt und die gereinigte_f ein größeres spezifisches Gewicht aufweisende Schmelze in einem unter der Einfuhr st eile liegenden Raum gesammelt und an einer unter Überdruck stehenden Stelle in regelbarer Menge aus dem Entgasungsgefäß abgeführt und einer die flüssige Schmelze in an sich bekannter Weise zu einem fortlaufenden verfestigten Strang verarbeitenden Vorrichtung zugeführt wird.

Ea folien die ursprünglich eingereichten Ansprüche 2 bis

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4. Verfahren nachjpinem der Ansprüche 1-3, dadurch r$G-kennzeichnet, daß der im Entgasungsgefäß befindlichen Schmelze kontinuierlich in an sich bekannter Weise Legierungsbestandteile, Desoxydationsmittel od. dgl. „ zugeführt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der in das Entgasungsgefäß eintretenden Schmelze durch Vergrößerung des querschnitts des ^ Unterdruckraumes im Entgasungsgefäß vermindert wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 5, nii* einem EntgasUngsgefäii, das einen an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Unterdruckraum aufweist, über eine aufwärts gerichtet, in den Unterdruckraum mündende Zufuhrleitung mit einem Aufnahmebehälter für die zu reinigende Schmelze verbunden und am Boden mit einem Auslaß versehen ist_f dadurch gekennzeichnet, daß dieUündung (16d) der ~~~ Zufuhrleitung (16) ein vorbestimmtes Maß (HJ) über dem Auslaß j(28) des Entgasungsgefäßes (1) etwa in Höhe

des Schmelzenspiegels (0-0) im Aufnahmegefäß (15) angeordnet und dadurch der Innenraum des Entgasungsgefäßes in einen über der kiündung (16d) der Zuführleitung (16) liegenden Unterdruckraum (6) und einen darunter liegenden Uberdruckraum (6a) unterteilt ist, welch letzterer «inen οamme!raum für di^ ein größeres

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spezifisches Gewicht aufweisende, gereinigte Schmelze bildet, und daß der Durchflußquercchnitt der Auslaiileitung (50) durch ein Ventil (29, 53» 5*0 verschließ- und regelbar und die Auslaßleitung mit einer an sich bekannten Stranggießvorrichtung (31 -40) verbunden ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (16) nach Art eines kommunizierenden Rohres ausgebildet ist, dessen vertikale Schenkel ('16a und 16c) von Hejaeinrichtungen, vorzugsweise Induktionsheizungen, umgeben sind, während an der Verbindungsstelle des aufsteigenden Schenkels (16c) mit dem im wesentlichen horizontalen Abschnitt (16b) ein durch einen Stopfen (18) verschließbarer Auslaß (19) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß der eufsteigende Schenkel (16c) der Zufuhrleitung (16) unterhalb des Entgunungsgefäßes (1) mit einer Zufuhrvorrichtung (21 - 24) für Spülgas od^dj-ςΐ. versehen ist.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Entgasungsgefäßes (1) eine hermetisch verschließbare, kontinuierlich arbeitende Beschickungsvorrichtung (10) für Legierungsbestandteile, Desoxydationsmittel od. dgl. angeordnet ist, die einen in den Unterdruckraum (6)

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aümdondon Auslaß (14) aufweist, dessen Durch oine Absperrklappe (15) regelbar ict.

10· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9» dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggießvorrichtung (31 --4O) eine an 3ich bekannte Y/alzeinrichtung ist, bei der vor dem Walzenpaar (40) eine Kühlvorrichtung ($2) und vor dieser die Düse (51) /angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9» dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggießvorrichtung (50) eine an sich bekannte Rohrgießvorrichtung ist, die eine Durchflußdüse (51) und einen sich koaxial durch die Düse erstreckenden Dorn (52) aufweist, und daß der Dorn axial verschiebbar ist und einen sich konisch verjüngenden Abschnitt (55) aufweist, der mit einem im Einlaß der Düse (51) gebildeten Sitz (54) das in der Auslaßleitung (50) vorgesehene Ventil bildet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß die den in der otranggießvorrichtung (51-40; 50) gebildeten Strang (41, 60) kühlende Vorrichtung (52, 69) gleichzeitig als an sich bekannte Zufuhrvorrichtung für ein Schutzgas ausgebildet ist.

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