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Dokumentenidentifikation DE10130354C1 23.01.2003
Titel Tauchrohr und Verfahren zum optimierten Vergießen einer Stahlschmelze in einer Kokille
Anmelder ThyssenKrupp Stahl AG, 47166 Duisburg, DE
Erfinder Hülstrung, Joachim, Dipl.-Ing., 40625 Düsseldorf, DE;
Rasim, Wolfgang, Dr.-Ing., 46509 Xanten, DE;
Schnitzer, Helmut, Dipl.-Ing., 47057 Duisburg, DE;
Zeimes, Manfred, 40723 Hilden, DE
Vertreter COHAUSZ & FLORACK, 40472 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 23.06.2001
DE-Aktenzeichen 10130354
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse B22D 11/106
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tauchrohr und ein Verfahren für das Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze (S, Sk), in einer Kokille (1) mit einem sich ausgehend von einer Einfüllöffnung (4) für die Metallschmelze (S) mit einem konstanten Querschnitt in Fallrichtung (R) der Metallschmelze (S) erstreckenden Rohrabschnitt (7), mit einem an den Rohrabschnitt (7) in Fallrichtung (R) der Schmelze (S) angeschlossenen Trichterraum (12), dessen Breite (B) ausgehend vom Rohrabschnitt (7) in Fallrichtung (R) der Schmelze (S) zunimmt, mit mindestens einer in die schräg nach außen verlaufenden Seitenwände (17, 18) des Trichterraums (12) eingeformten Abströmöffnung (21, 22) und mit einer Prallschulter (23, 24), die in Fallrichtung (R) der Metallschmelze (S) unterhalb der Abströmöffnung (21, 22) und in unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser in den Trichterraum (12) ragt. Mit dem erfindungsgemäßen Tauchrohr und dem Verfahren lassen sich bei weiter verminderter Gefahr von Störungen Metallschmelze optimiert vergießen und optimale Gießergebnisse erzielen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Tauchrohr für das Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze, in einer Kokille. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze unter Verwendung eines derartigen Tauchrohres.

Beim kontinuierlichen Vergießen von Stahl wird die Schmelze aus der Pfanne in ein Verteilergefäß (Tundish) gegeben, aus dem sie über jeweils ein Tauchrohr auf in der Regel mehrere Stranggußkokillen verteilt wird. Sowohl im Verteilergefäß als auch in der Kokille liegen auf dem Metallbad Abdeck- und Gießschlacken, um den Kontakt der Schmelze mit dem Luftsauerstoff zu vermeiden und eine Oxidation des Metalls zu unterbinden. Durch den Abguß über das Tauchrohr wird auch auf dem Weg vom Tundish zur Kokille ein Kontakt der Schmelze mit dem Luftsauerstoff verhindert. Um den hohen Temperaturen während des Gießbetriebs standhalten zu können, bestehen die Wände des Tauchrohres in der Regel aus einem Feuerfestmaterial.

Die Geometrie des Auslauftrichters, über den die Schmelze aus dem Tundish in das Tauchrohr gelangt, sowie die Form des Stopfens, über den der Auslauftrichter verschlossen und die Menge des aus dem Tundish ausströmenden Metalls geregelt werden kann, sind dabei üblicherweise so gestaltet, daß der am Boden des Verteilergefäßes herrschende hydrostatische Druck nahezu verlustfrei in Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze umgesetzt wird. Bei bekannten Tauchrohren wird die Schmelze über eine oder mehrere Abströmöffnungen in die Kokille geleitet. Die Geschwindigkeit der Schmelze wird dabei maßgeblich durch die Größe, Anzahl und Lage der Abströmöffnungen und durch die Höhe des Badspiegels innerhalb des Tauchrohres bestimmt.

Bei der praktischen Anwendung bekannter Tauchrohre zeigen sich strömungsdynamische Mängel, die zum einen zu einem Unterdruck im Tauchrohr und zum anderen zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten und somit einem besonders großen Impuls der aus den Abströmöffnungen des Tauchrohrs in die Kokille eintretenden Schmelzestrahlen führen.

Die Entstehung von Unterdruck im Tauchrohr hat zur Folge, daß Luftsauerstoff durch Poren, Risse oder Leckagen des Feuerfestmaterials des Tauchrohres gesogen und in direkten Kontakt mit der durch das Tauchrohr strömenden Schmelze kommt. Folge des in das Tauchrohr gesogenen Sauerstoffs sind nichtmetallische Einschlüsse im Metall, welche die Reinheit des erzeugten Metallstranges negativ beeinflussen, schädlich für die Eigenschaften des erhaltenen Produktes sind und die anschließende Formgebung nachhaltig stören können.

Die hohen Strömungsgeschwindigkeiten, mit denen die Schmelze aus den bekannten Tauchrohren in die Kokille einströmt, führen aufgrund des damit einhergehenden hohen Impulses zu einer starken Verwirbelung des Schmelzenbades in der Kokille und einer entsprechend unruhigen, stark bewegten Oberfläche der Schmelze in der Kokille. Diese Bewegungen des Schmelzenbades führen dazu, daß Schlacke und sich auf der Badoberfläche sammelnde Rückstände immer wieder tief in die noch flüssige, in der Kokille befindliche Schmelze hineingezogen werden. Die so in den aus der Kokille abgezogenen Metallstrang gelangenden Verunreinigungen können zu einer bedeutenden Verschlechterung der Eigenschaften des erhaltenen Produktes führen.

Es sind eine Vielzahl von Versuchen bekannt, durch geeignete Ausgestaltungen von Tauchrohren die voranstehend erläuterten Probleme zu beseitigen. So ist beispielsweise in der EP 0 321 206 B1 vorgeschlagen worden, die Menge der durch die Abströmöffnungen aus dem Tauchrohr zu leitenden Schmelze dadurch zu vereinheitlichen, daß die Größe der Öffnungen des Tauchrohres aufeinander abgestimmt wird oder der Innendurchmesser des Tauchrohres in geeigneter Weise abgestuft wird. Auf diese Weise soll gewährleistet werden, daß aus jeder Abströmöffnung eine definierte Menge an Schmelze austritt, so daß im Ergebnis ein beruhigter Badspiegel in der Kokille erhalten wird. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß es trotz dieser Maßnahmen zum Eindringen unerwünschter Begleitelemente in den Schmelzensumpf oder die Strangschale kommt.

Gemäß der DE 197 38 385 A1 sollen die Turbulenzen in der Kokille durch den Einbau von Strömungsleitkörpern im Tauchrohr reduziert werden. Durch diese Körper sollen im Eingießbereich des Tauchrohres instabile Strömungen vermieden werden, welche als Ursache für die ungleichmäßige Schmelzenverteilung in der Kokille angesehen werden. Die aus der EP 0 685 282 B1 bekannte Lehre zielt darauf ab, die Temperatur des flüssigen Metalls in der Kokille einheitlich zu halten. Dazu wird der Schmelzenstrom beim Verlassen des Tauchrohres in zwei geeignet große Ströme aufgeteilt, welche dann aufwärts und abwärts gerichtet in die Kokille geleitet werden. Auch diese Bauform des Tauchrohres zeigte in der Praxis jedoch den Nachteil, daß es zu einer starken Badüberhöhung in der Kokille und zum Mitreißen der Abdeckschlacke in den Schmelzensumpf kommt.

Bei dem aus der EP 0 694 359 B1 bekannten Tauchrohr sind mehrere Auslaßöffnungen am Boden und an den Seiten des Tauchrohrkopfes vorgesehen. Die aus den Auslaßöffnungen austretenden Teilströme verwirbeln im Bereich des Schmelzensumpfes in der Kokille, so daß es zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung innerhalb der Kokille kommt und zugleich die Randbereiche mit der bereits erstarrten Strangschale vermehrter Erosion durch verwirbelte Schmelze unterworfen sind.

In der DE 39 18 228 A1 ist ebenfalls ein Tauchgießrohr zum Einleiten von Stahlschmelze in eine Stranggießkokille beschrieben worden. Das bekannte Tauchrohr besteht aus einem Rohrstück und einem sich an dieses Rohrstück anschließendes Endstück, welches sich bis zur Oberkante der Ausströmöffnungen nach unten hin aufweitet. Ausgehend von dieser Oberkante verjüngt sich das Endstück des Tauchrohres bis zu einem Bodenstück in Fallrichtung der Schmelze. Die zu vergießende Schmelze fließt in einem schräg nach unten gerichteten Strom durch die seitlich angebrachten Öffnungen aus dem Tauchrohr heraus.

Aus der DE 43 19 194 A1 ist eine Vorrichtung zum Dünnbrammengießen bekannt, bei dem das Tauchrohr in einem Endstück mündet, bei dessen Eingangsbereich die Seitenwände schräg nach außen verlaufen. Unterhalb dieses Eingangsbereiches verlaufen die Seitenwände parallel zur Längsachse des Tauchrohres. Zusätzlich zu einer Ausströmöffnung in der Bodenplatte des Mundstücks sind in diesem Bereich in den Seitenwänden jeweils wenigstens zwei übereinander angebrachte Austrittsöffnungen durch Umlenkelemente voneinander getrennt. Durch die relative Lage dieser Umlenkelemente zum Schmelzenstrom soll sich die aus den einzelnen Austrittsöffnungen ausströmende Schmelze gezielt so steuern lassen, daß dies in der Kokille zu einer gleichmäßigen Verteilung und divergierenden Schmelzenströmen führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend vom voranstehend erläuterten Stand der Technik mit einfachen Mitteln ein Tauchrohr bereitzustellen, mit dem sich Metallschmelze bei weiter verminderter Gefahr von Störungen optimiert vergießen läßt. Darüber hinaus soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem sich unter Verwendung eines derartigen Tauchrohrs optimale Gießergebnisse erzielen lassen.

Diese Aufgabe wird durch ein Tauchrohr für das Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze, in einer Kokille gelöst, das mit einem sich ausgehend von einer Einfüllöffnung für die Metallschmelze mit einem konstanten Querschnitt in Fallrichtung der Metallschmelze erstreckenden Rohrabschnitt, mit einem an den Rohrabschnitt in Fallrichtung der Schmelze angeschlossenen Trichterraum, dessen Breite ausgehend vom Rohrabschnitt in Fallrichtung der Schmelze zunimmt, mit mindestens einer in die schräg nach außen verlaufenden Seitenwände des Trichterraums eingeformten Abströmöffnung, und mit einer Prallschulter ausgestattet ist, die in Fallrichtung der Metallschmelze unterhalb der Abströmöffnung und in unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser in den Trichterraum ragt und am in Fallrichtung unteren Rand der Abströmöffnung seitlich nach außen derart vorspringt, dass der aus der Abströmöffnung austretende Schmelzenstrom im wesentlichen horizontal ausgerichtet abströmt.

Bei einem erfindungsgemäßen Tauchrohr ist am Ende des Rohrabschnittes ein sich in Breitenrichtung aufweitender Trichterabschnitt angeschlossen, der bis auf die jeweils vorgesehene Abströmöffnung geschlossen ist. In Fallrichtung der Metallschmelze unterhalb der Abströmöffnung, auf welche die Schmelze auf ihrem Fallweg zuerst trifft, und in direkter Nachbarschaft zu dieser ist eine Prallfläche ausgebildet, die in den Trichterraum hineinragt.

Durch diese Prallfläche wird zum einen der Impuls der zulaufenden Schmelze deutlich verringert, die auf ihrem Weg durch das Tauchrohr auf die Prallfläche trifft. Zum anderen wird durch die Positionierung der Prallfläche direkt unterhalb der Abströmöffnung ein Schmelzenstrom mit definierter Strahlausprägung durch die jeweils benachbart zu ihnen angeordneten Abströmöffnungen geleitet. So wird der aus der unmittelbar oberhalb der Prallfläche angeordneten Abströmöffnung austretende Schmelzenstrahl im wesentlichen waagerecht in das Schmelzenbad geleitet. Diese Ausrichtung des Strahls führt zu einer Beruhigung der Bewegungen der Schmelze in der Kokille mit dem Ergebnis, daß eine gleichmäßigere Temperaturverteilung in der Kokille erreicht und Störungen des Gießergebnisses infolge von in den gegossenen Strang eingezogenen größeren Mengen von Verunreinigungen vermieden werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung der Prallflächen an den zuoberst angeordneten Abströmöffnungen des Tauchrohres wird ein definierter Schmelzenstrom zudem ohne Fluktuationen im wesentlichen parallel zur Badoberfläche geführt. Dies führt zu einer deutlichen Beruhigung der Badoberfläche und verhindert die Ausbildung größerer Schmelzwirbel entlang der Phasengrenze Schmelze/Schlacke/Feuerfestmaterial des Tauchrohres. Im Ergebnis wird so das Einspülen von Schlacke in den Schmelzensumpf wirksam verhindert.

Der mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Tauchrohres durchgeführte Gießvorgang zeichnet sich somit dadurch aus, daß es weder zum Einziehen von größeren Mengen an Abdeckschlacke in den Schmelzensumpf noch zu Auswaschungen der bereits erstarrten Strangschale innerhalb der Kokille kommt. Der Gießvorgang erfolgt so störungsarm und erzeugt einen Strang von durchgehend gleichbleibender hoher Qualität. Im Ergebnis wird durch die Verwendung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tauchrohres ein einwandfreier Verlauf des Gießprozesses und ein ebenso gutes Herstellungsergebnis sichergestellt.

Der Übergang vom Rohrabschnitt zum Trichterraum ist bevorzugt so gestaltet, daß es dort zur Strömungsablösung kommt. Diese Strömungsablösung bewirkt zusätzlich, daß sich im Trichterraum Strömungswirbel ausbilden, die den Energieverlust der Strömung in diesem Bereich beträchtlich erhöhen und so zu einem Strömungsstau führen. Die aufgrund dieses Staus hervorgerufene Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit führt zu einer Erhöhung des Füllgrades des Tauchrohres. Auf diese Weise trifft die neu in das Tauchrohr strömende Schmelze weit oberhalb der in Betriebsstellung des Tauchrohres obersten Abströmöffnung auf die schon im Tauchrohr vorhandene Schmelze. Dadurch wird die der Schmelze beim Einströmen in das Tauchrohr eigene kinetische Energie in hohem Maße vernichtet, so daß ein beruhigter Schmelzenstrom ohne Fluktuationen und in definierter Größe durch die jeweiligen Abströmöffnungen in die Kokille fließt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch eine symmetrische Ausgestaltung des Trichterraums gegeben. Hierdurch wird zum einen die Schmelze innerhalb des Trichterraums gleichmäßig verwirbelt, was den Energieverlust und somit den Staueffekt besonders begünstigt. Zum anderen wird durch die symmetrische Ausgestaltung des Trichterraums eine besonders gleichmäßige Verteilung der abströmenden Schmelze innerhalb der Kokille sichergestellt.

Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Tauchrohr wird der Trichterraum bedingt durch die Bauform der Kokillen, in denen das Tauchrohr eingesetzt wird, vorzugsweise in Breitenrichtung gegenüber dem Querschnitt des Rohrabschnitts trichterförmig aufgeweitet. Ein solches Tauchrohr eignet sich insbesondere für das Stranggießen dünner Brammen. Ebenfalls kann es aber erforderlich sein, die Tiefe des Trichterraums des Tauchrohres in Fallrichtung der Schmelze zu verjüngen, um ein optimales Einführen des Rohres in die Kokille zu ermöglichen. Dies kann etwa bei einer Gießvorrichtung zweckmäßig sein, bei der eine sich in Fallrichtung verjüngende Kokille eingesetzt wird. Solche Kokillen werden beispielsweise in sogenannten "CSP" (Continuous Strip Production)-Anlagen verwendet. Ebenso läßt sich eine solche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tauchrohres etwa an einer Zweirollen-Gießmaschine einsetzen, bei der die Breitseiten der Kokille aus zwei gegenläufig angetriebenen, gekühlten Rollen bestehen, an denen das Metall erstarrt. Eine derart ausgebildete Kokille weist ebenfalls einen im Querschnitt trichterförmigen Gießspalt auf. Ein mit einem im Bereich seiner Außenwände trichterförmig zulaufenden, an die ebenfalls trichterförmige Form des Gießspalts angepaßten Trichterraum ausgestattetes Tauchrohr eignet sich somit speziell für Dünnbrammen- oder Dünnbandanlagen, in denen die dünnen Brammen oder Bänder über das Gießwalzen erzeugt werden.

Im Hinblick auf die erfindungsgemäß angestrebte Verwirbelung der Schmelze im Trichterraum und die angestrebte Stauwirkung ist es darüber hinaus günstig, den Trichterraum mit Abströmöffnungen zu versehen, welche paarweise in diejenigen schräg nach außen verlaufenden Seiten eingeformt sind, die die Breite des Trichterraums begrenzen. Zusätzlich kann zur weiteren Verbesserung der Gleichförmigkeit der Einleitung der Schmelze in die Kokille mindestens eine Abströmöffnung in den Boden des Trichterraums eingeformt sein.

Sind mehrere ggf. paarweise in die Seiten und den Boden des Trichterraums eingeformte Abströmöffnungen vorhanden, so lassen sich weiter optimierte Strömungsbedingungen beim Austritt der Schmelze aus dem Trichterraum in die Kokille dadurch erreichen, daß bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen der Abströmöffnungen und des Rohrabschnitts derjenige zwischen der Längsachse einer ersten Abströmöffnung und der Längsachse des Rohrabschnitts eingeschlossene Abströmwinkel im Bereich von 0° bis 40° liegt. Vorzugsweise liegt zudem bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen der Abströmöffnungen und des Rohrabschnitts der zwischen der Längsachse einer anderen Abströmöffnung und der Längsachse des Rohrabschnitts eingeschlossene Abströmwinkel im Bereich von 20° bis 60°. Der Optimierung der Einleitung der Schmelze in die Kokille zuträglich ist es darüber hinaus, wenn bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen der Abströmöffnungen und des Rohrabschnitts folgende Bedingung erfüllt ist:





wobei "E" den Abstand des Schnittpunktes der Längsachse der ersten Abströmöffnung mit der Längsachse des Trichterraums zu dem Punkt, an dem die Längsachse den Boden des Trichterraums durchstößt, und "F" den Abstand des Schnittpunktes der Längsachse des Trichterraums zu dem Punkt bezeichnet, an dem die Längsachse den Boden des Trichterraums durchstößt.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen der Abströmöffnungen und des Trichterraums eingeschlossene Winkel zwischen der Längsachse der Abströmöffnung und der Längsachse des Trichterraums im Bereich von 75° bis 90° liegt. Eine weitere Optimierung des Gießergebnisses kann zudem dadurch erreicht werden, daß die Schmelze aus den oberen Abströmöffnungen im wesentlichen parallel zur Badoberfläche in die Kokille strömt.

Praktische Versuche mit Tauchrohren, bei denen mindestens drei Paare von Abströmöffnungen vorhanden sind, haben zu besonders guten Arbeitsergebnissen geführt. Dabei hat es sich in Bezug auf die erwünschte Verwirbelung der Schmelze in dem Trichterraum als günstig erwiesen, wenn das Verhältnis der jeweiligen Austrittsfläche der beiden zum Schnittpunkt der Längsachse des Rohrabschnitts mit dem Boden des Trichterraum nächstbenachbart angeordneten Abströmöffnungen zur jeweiligen Austrittsfläche der beiden zu diesen ersten Abströmöffnungen nächstbenachbart angeordneten zweiten Abströmöffnungen folgende Bedingung erfüllt:





wobei mit "A1" die Austrittsfläche der ersten Abströmöffnungen und mit "A2" die Austrittsfläche der zweiten Abströmöffnungen bezeichnet ist.

Aus demselben Grund ist es günstig, wenn das Verhältnis der jeweiligen Austrittsfläche der genannten zweiten Abströmöffnungen zur jeweiligen Austrittsfläche der auf ihrer vom Boden des Trichterraums abgewandten Seite angeordneten dritten Abströmöffnungen folgende Bedingung erfüllt:





wobei mit "A2" die Austrittsfläche der zweiten Abströmöffnungen und mit "A3" die Austrittsfläche der dritten Abströmöffnungen bezeichnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tauchrohres sieht die Einformung von in den Bereich des Schmelzenstrahls vorspringenden Abstufungen im Innenraum des Trichterraums vor, welche an den dem Boden des Trichterraums zugewandten Rändern der Abströmöffnungen angebracht sind. Auf diese Weise sind im Trichterraum eine Vielzahl von Prallflächen ausgebildet, auf die die Schmelzenströmung trifft. Hierdurch wird zum einen die Energie des Schmelzenstrahls besonders wirksam innerhalb des Tauchrohres verringert, so daß innerhalb der Kokille weder eine verstärkte Badbewegung zu verzeichnen ist noch Auswaschungen der bereits entstandenen Strangschale an den den Abströmöffnungen gegenüberliegenden Seitenwänden der Kokille zu beobachten sind. Zum anderen wird durch die erhöhte Stauwirkung innerhalb des Trichterraums der Füllgrad des Tauchrohres weiter angehoben.

Eine besonders vorteilhafte Bemessung der in den Trichterraum ragenden Prallfläche ist dann gegeben, wenn die Bedingung





erfüllt ist, wobei 83 den Durchmesser des Trichterraums an der dem Boden zugewandten Seite der oberen Abströmöffnung und B1 den Durchmesser des Trichterraums an der dem Boden des Trichterraums abgewandten Seite der oberen Abströmöffnung bezeichnet. Bei Einhaltung dieses Breitenverhältnisses wird der aus den in Betriebsstellung des Tauchrohres zuoberst angeordneten Abströmöffnungen austretende Schmelzenstrahl mit hoher Sicherheit im wesentlichen horizontal in den Gießspalt geleitet. Dies ist insbesondere bei solchen Kokillen von Vorzug, deren Breite sehr viel größer ist als ihre Tiefe. Derartige Verhältnisse der Abmessungen sind beispielsweise in Gießwalzanlagen zwischen den rotierenden Walzen gegeben. Zusätzlich unterstützt werden kann die ruhige Einleitung des Schmelzenstrahls in diesem Zusammenhang dadurch, daß das Verhältnis der Außendurchmesser des Trichterraums beidseitig der oberen Abströmöffnungen die Bedingung





erfüllt, wobei mit B2 der Durchmesser der in die dem Boden des Trichterraums zugewandten Seite der oberen Abströmöffnung projizierten Verlängerung der Außenseiten des Trichterraums und mit B4 der Außendurchmesser des Tauchrohres an der dem Boden des Trichterraums zugewandten Seite der oberen Abströmöffnung bezeichnet ist.

Des weiteren kann es von Vorteil sein, wenn das erfindungsgemäße Tauchrohr an seinem der Kokille zugewandten Ende eine topfartige oder hammerartige Geometrie aufweist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, daß der aus dem Tundish neu zufließenden Metallschmelze eine ausreichende Menge an Schmelze als Puffer zur Verfügung steht, welche den Impuls der durch das Tauchrohr fallenden Schmelze abbaut. Hierdurch wird insbesondere eine Druckfluktuation im Bereich der Abströmöffnungen des Tauchrohres wirksam vermieden, so daß eine noch gleichmäßigere Ausprägung des in die Kokille eintretenden Schmelzenstrahls gewährleistet werden kann.

Das Einziehen und Verwirbeln von Schlacketropfen in die Metallschmelze wird beim erfindungsgemäßen Tauchrohr bevorzugt auch dadurch vermieden, daß sich die Abströmöffnungen bei einem erfindungsgemäßen Tauchrohr unterhalb eines mit dem Feuerfestmaterial verbundenen Schlackenbandes befinden. Diese Schlackenbänder schützen die Außenhaut des Tauchrohres vor der im Dreiphasenbereich Metallschmelze/Schlacke/Feuerfestmaterial deutlich verstärkten Korrosionsgefahr. Sie bestehen aus besonders hochwertigen Feuerfestmaterialien.

In Bezug auf das Verfahren wird die voranstehend angegebene Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erfindungsgemäßes Tauchrohr so in ein in einer Kokille befindliches Schmelzbad abgesenkt wird, bis die im Gießbetrieb sich bewegende Badoberfläche oberhalb der zur Einfüllöffnung nächstbenachbarten seitlichen Abströmöffnung liegt. Die Schmelze tritt aus dieser Abströmöffnung im wesentlichen parallel zur sich im Gießbetrieb bewegenden Badoberfläche aus, wobei für jeden Abstand der sich bewegenden Badoberfläche zur Oberkante dieser Abströmöffnung die folgende Bedingung erfüllt ist:





wobei Di den jeweiligen Abstand der sich bewegenden Badoberfläche zur Oberkante der zur Einfüllöffnung nächstbenachbarten Abströmöffnung bezeichnet und C den Abstand der Unterkante dieser Abströmöffnung zum in Fallrichtung unteren Ende des Tauchrohres bezeichnet.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Problem der Emulgation von Schlacketröpfchen und deren Einbau in den Strang und dessen Schale sicher vermieden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird so ein hochwertiger Strang an gegossenem Metall erhalten, der frei von Einschlüssen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand einer Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1, 2 ein in eine erste Kokille abgesenktes Tauchrohr in einem Längsschnitt, wobei in Fig. 2 die Angaben zur Geometrie des Tauchrohres eingezeichnet sind;

Fig. 3 die Kokille gemäß Fig. 1 in seitlicher Ansicht;

Fig. 4 eine zweite Kokille in einem Vertikalschnitt.

Das in die hier nur mit ihrem oberen Randbereich dargestellte Kokille 1 hineinragende Tauchrohr 2 dient zum Gießen von Stahl zu dünnen Brammen oder Bändern in einer weiter nicht gezeigten Zweirollen-Gießmaschine. Bei einer solchen Gießmaschine sind die Breitseiten der Kokille 1 aus zwei gegenläufig angetriebenen, in einen zwischen ihnen ausgebildeten Gießspalt G fördernden Walzen 3a, 3b gebildet.

Das Tauchrohr 2 ist an eine im Boden eines mit einer Stahlschmelze S gefüllten Tundish's 5 eingeformte Einlauföffnung 4 angeschlossen. Zum Verschließen der Einlauföffnung 4 ist in dem Tundish 5 eine höhenverstellbare Stopfenstange 6 verstellbar angeordnet, die mit ihrer Spitze in die Einlauföffnung 4 steckbar ist. Nach dem Heraufziehen der Stopfenstange 6 aus der Einlauföffnung 4 läuft Stahlschmelze S in das Tauchrohr 2 hinein. Die Größe des dabei in das Tauchrohr 2 eintretenden Stroms der Schmelze S kann durch eine Höhenverstellung der Stopfenstange 6 variiert werden.

Das Tauchrohr 2 weist einen dem Tundish 5 zugeordneten Rohrabschnitt 7 mit einem im wesentlichen gleichbleibend runden Querschnitt auf. In Fallrichtung R der Schmelze S unterhalb des Rohrabschnitts 7 schließt sich an diesen ein in Fallrichtung R umgekehrt trichterförmig sich aufweitender Abschnitt 8 an, dessen Breite B in Fallrichtung R zunimmt und dessen Tiefe T in Richtung der Spitze 9 des Tauchrohrs 2 abnimmt. Durch die sich in der Tiefe T in Richtung der Spitze 9 verjüngende und in der Breite B verbreiternde Form ist der Abschnitt 8 an die Form des zwischen den Walzen 3a, 3b der Kokille 1 ausgebildeten Gießspalts G optimal angepaßt.

Im Bereich des Übergangs vom Rohrabschnitt 7 in den trichterförmigen Abschnitt 8 ist eine Abrißkante 10 ausgebildet, an der sich die durch das Tauchrohr 1 hindurchfließende Stahlschmelze S von der Innenwand 11 des Tauchrohrs 2 ablöst.

Im sich trichterförmig erweiternden Abschnitt 8 des Tauchrohrs 2 ist ein sich in Fallrichtung ebenfalls trichterförmig in der Breite B erweiternder und in der Tiefe T verjüngender Trichterraum 12 ausgebildet.

In der Kokille 1 liegt auf der in der Kokille 1 befindlichen Stahlschmelze Sk eine durch Gießpulver gebildete Schlacke K, welche den Kontakt des in die Kokille 1 eingefüllten flüssigen Stahls Sk mit dem Luftsauerstoff der Umgebung unterbindet. Jedoch kann es bei der Verwendung solcher Gießpulverschlacken insbesondere im Bereich der Dreiphasenlinie Feuerfestmaterial/Schlacke/Stahl zu einer starken, gegen das Feuerfestmaterial gerichteten Bewegung der Stahlschmelze Sk in der Kokille 1 kommen, die einen starken korrosiven Angriff auf das Tauchrohr 1 nach sich zieht.

Zum Schutz gegen diese Korrosion ist am unteren Ende des Abschnitts 8 an der Außenfläche des Tauchrohres 1 ein Schlackenband 13 aus einem hochwertigen feuerfestem Material, wie beispielsweise CaO-stabilisiertes ZrO2, ZrB2 oder desgleichen mit besonders guter Korrosionsbeständigkeit eingepaßt. Das Schlackenband 13 ist dabei so positioniert, daß es in Betriebsstellung des Tauchrohres 2 in dem Bereich der Kokille 1 angeordnet ist, an dem die zwei Phasen Schlacke K und Stahl Sk auf gleicher Höhe auf das Tauchrohr 2 einwirken.

Der Trichterraum 12 ist in Bezug auf die Längsachse L des Tauchrohrs 2 vollständig symmetrisch ausgestaltet. Dies bewirkt, daß Verwirbelungen der Schmelze S innerhalb des Tauchrohres 2 im wesentlichen gegeneinander gerichtet ausgebildet sind und so die ihnen eigene Strömungsenergie besonders wirksam vernichtet wird.

An seiner Spitze 9 weist das Tauchrohr 2 einen Boden 14 auf, der mit zwei symmetrisch zur Längsachse ausgebildeten Abströmöffnungen 15, 16 versehen ist. Diese Abströmöffnungen 15, 16 weisen gleich große Austrittsflächen A1 auf. Die Längsachsen L15, L16 der Abströmöffnungen 15, 16 schneiden sich im Trichterraum 12 mit der Längsachse L des Tauchrohrs 2. Bei in die Zeichenebene projizierten Längsachsen L, L15, L16 schließen die Längsachsen L15, L16 mit der Längsachse L jeweils einen Winkel W1 von ca. 30° ein. Der Schnittpunkt der Längsachsen L, L15, L16 ist in einem Abstand E von der Außenfläche des Bodens 14 angeordnet.

In den Eckbereich des Überganges vom Boden 14 zu den schräg verlaufenden Seitenwänden 17, 18 des Abschnitts 8 sind zwei weitere Abströmöffnungen 19, 20 ausgebildet, die jeweils gleiche Austrittsflächen A2 besitzen. Bei in die Zeichnungsebene projizierten Längsachsen L19, L20 schneiden die Längsachsen L19, L20 im Trichterraum 12 die Längsachse L des Tauchrohrs unter einem Winkel W2, der ca. 60° beträgt. Der Schnittpunkt der Längsachsen L, L19, L20 ist entgegen der Fallrichtung R in einem Abstand F von der Außenfläche des Bodens 14 angeordnet.

Das Verhältnis des Abstands E des Schnittpunkts der Längsachsen L, L15, L16 zum Abstand F des Schnittpunkts der Längsachsen L, L19, L20 beträgt:



E/F ≈ 0,85.

In die schräg verlaufenden Seitenwände 17, 18 des Trichterraumes 12 sind schließlich zwei obere Abströmöffnungen 21, 22 eingeformt, die wiederum gleich große Austrittsflächen A3 aufweisen. Bei in die Zeichungsebene projizierten Längsachsen L21, L22, L schneiden die Längsachsen L21, L22 der Abströmöffnungen 21, 22 im Trichterraum 12 die Längsachse L des Tauchrohrs 2 unter einem rechten Winkel. Die Unterkante der oberen Abströmöffnungen 21, 22 ist in einem Abstand C von der Außenfläche des Bodens 14 positioniert.

Das Verhältnis der Austrittsflächen A1 der Abströmöffnungen 15, 16 zur Austrittsfläche A2 der Abströmöffnungen 19, 20 liegt zwischen



0,5 ≤ A1/A2 ≤ 1,0



während das Verhältnis der Austrittsfläche A2 der Abströmöffnungen 19, 20 zur Austrittsfläche A3 der Abströmöffnungen 21, 22 zwischen



0,3 ≤ A2/A3 ≤ 1,0



liegt. Am oberen Rand der Abströmöffnungen 21, 22 weist der Trichterraum 12 eine Breite B1 auf.

Angrenzend an den unteren Rand der Abströmöffnungen 21, 22 ist durch die Oberfläche von in den Trichterraum 12 vorstehenden Prallschultern 23, 24 jeweils eine Prallfläche 25, 26 ausgebildet, die sich im wesentlichen quer zur Längsachse L des Tauchrohrs 2 und parallel zu den Längsachsen L21, L22 der Abströmöffnungen 21, 22 erstreckt.

Zwischen den Prallschultern 23, 24 weist der Trichterraum 12 eine Breite B3 auf, die kleiner ist als die Breite B1 zwischen den oberen Rändern der Abströmöffnungen 21, 22.

Das Verhältnis B1/B3 liegt im Bereich von 0,8 bis 0,99 und beschreibt, wie weit die Prallflächen 25, 26 im Vergleich zur in Fallrichtung R oberhalb der Prallflächen 25, 26 gemessenen Breite B1 des Trichterraums 12 in den Trichterraum 12 vorstehen.

Die Prallflächen 25, 26 haben einerseits die Aufgabe, den Impuls der in das Tauchrohr 2 einströmenden Schmelze S soweit wie möglich zu verringern, indem sie die auf sie treffende Schmelze S dazu zwingen, im Trichterraum 12 Verwirbelungen auszubilden. Andererseits stellen die Prallflächen 25, 26 sicher, daß ein Teil des auf sie treffenden Schmelzenstroms im wesentlichen quer zu Längsrichtung L des Tauchrohrs 2 aus den oberen Abströmöffnungen 21, 22 austreten und so im wesentlichen horizontal ausgerichtet parallel zur Badoberfläche Bo in die in der Kokille 1 befindliche Schmelze Sk eingeleitet werden.

Um diese horizontale Einleitung der Schmelze S in die Kokille 1 zusätzlich zu unterstützen, stehen die äußeren Wände 17, 18 im Bereich des unteren Randes der Abströmöffnungen 21, 22 jeweils nach außen vor, so daß die Prallflächen 25, 26 über die Abströmöffnungen 19, 20 nach außen hinaus verlängert sind und der seitliche Rand der Abströmöffnungen 21, 22 jeweils zur Längsachse L des Tauchrohrs 2 versetzt gegenüber den das äußere Ende der Prallflächen 25, 26 bildenden freien Kanten 27, 28 der seitlichen Wände 17, 18 positioniert ist.

Die Breite B2 zwischen den seitlichen äußeren Rändern der Abströmöffnungen 21, 22 steht zu der zwischen den am unteren Rand der Abströmöffnungen 21, 22 angeordneten freien Kanten 27, 28 der seitlichen Wände 17, 18 gemessenen Breite B4 in einem Verhältnis B2/B4, welches 0,7 bis 0,99 beträgt. Auf diese Weise werden die aus den oberen Abströmöffnungen 21, 22 abströmenden Schmelzenströme S21, S22 weitestgehend parallel zur Oberfläche Bo der Schmelze Sk in die Kokille 1 geleitet.

Die Badoberfläche Bo der in die Kokille 1 eingefüllten Schmelze Sk wird durch die aus dem Tauchrohr 2 in die Kokille 1 strömende Schmelze S bewegt. Durch die Bewegung der die Kokillenwände bildenden Walzen 3a, 3b wird die Badbewegung zusätzlich verstärkt. Das Schlackenband 13 muß daher eine ausreichende Höhe aufweisen, um sicher den Kontakt der Schlacke K mit dem die Wandungen des Tauchrohres 2 bildenden Feuerfestmaterial zu unterbinden.

Die Lage der Abströmöffnungen 21, 22 und des Trichterraumes 12 zur bewegten Badoberfläche Bo ist daher so bemessen, daß zu jedem Zeitpunkt des Gießprozesses gilt:



0,2 ≤ Di/(Di + C) ≤ 0,65.

Hierbei bezeichnet Di den Abstand der jeweils betrachteten Höhe der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Abströmöffnungen 21, 22. Beispielshaft sind für die Größe Di in Fig. 1 die maximale Höhe Dmax, die minimale Höhe Dmin und die durchschnittliche Höhe Dm der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Austrittsöffnungen 21, 22 eingezeichnet.

Beim Anfahren des Gießvorganges wird das Tauchrohr 2 in die Kokille 1 abgesenkt. Dabei füllt sich der Trichterraum 12des Tauchrohres 2 bis zur Höhe des Badspiegels Bo mit in der Kokille 1 enthaltenen Schmelze Sk. Nach dem Heraufziehen der Stopfenstange 6 fließt Schmelze S aus dem Tundish 5 in das Tauchrohr 2 hinein.

An der Abrißkante 10 kommt es dabei zu einer Ablösung der Schmelzenströmung S von der Innenwand 11 des Tauchrohrs 2. Der flüssige Stahl S fällt in den Trichterraum 12 und trifft auf die Prallflächen 25, 26. Dabei kommt es zu einer starken Verwirbelung der Stahlschmelze S und zu einer deutlichen Reduzierung der kinetischen Energie der Schmelze S im Trichterraum 12.

Im weiteren Verlauf des Gießprozesses staut sich die nachfließende Stahlschmelze S innerhalb des Trichterraumes 12 an, so daß die Schmelze S im Tauchrohr 2 deutlich über die Oberkante des Schlackenbandes 13 ansteigt und, damit einhergehend, deutlich oberhalb des Badspiegels Bo der in der Kokille 1 eingefüllten Schmelze Sk liegt.

Durch den Anstieg der Schmelze S innerhalb des Tauchrohres 2 wird die Fallhöhe der nachfließenden Stahlschmelze verringert. Die kinetische Energie, die die Stahlschmelze bei ihrem Fall durch das Tauchrohr 2 aufnimmt, ist dadurch reduziert. Im Ergebnis bildet sich daher innerhalb des Tauchrohres 2 nur ein geringer Unterdruck aus. Dementsprechend ist die Menge des durch die Poren des Feuerfestmaterials der Wandungen des Tauchrohrs 2 gesogenen Luftsauerstoffes minimal.

Durch die gezielte Verwirbelung der Schmelze S innerhalb des Trichterraumes 12 und die gezielte und gleichmäßige Verteilung der Stahlschmelze S auf die einzelnen Abströmöffnungen 15, 16, 19, 20, 21, 22 des Tauchrohres 2 kommt es in der Kokille 2 zu einer deutlichen Verringerung der Schmelzenbadbewegung, so daß eine ruhige, gleichmäßige Erstarrung der Schmelze Sk an den Walzen 3a, 3b und ein dementsprechend optimales Gießergebnis gewährleistet ist.

Die in Fig. 4 dargestellte, im Gießbetrieb oszillierende Kokille 41 weist im Gegensatz zu der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Kokille 1 feststehende, aus einem Kupfermaterial gebildete Seitenwände 42, 43 auf. In den zwischen den Seitenwänden 42, 43 ausgebildeten, sich in Fallrichtung R der Schmelze verengenden Gießspalt G wird ein Tauchrohr 44 abgesenkt, dessen Geometrie der Geometrie des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Tauchrohr 2 entspricht. Genauso wie das Tauchrohr 2 weist das Tauchrohr 44 in Fallrichtung R jeweils paarweise zuoberst angeordnete seitliche Abströmöffnungen 21, darunter angeordnete seitliche Abströmöffnungen 19 und im Boden 9 ausgebildete, hier nicht sichtbare Abströmöffnungen auf. Dabei entspricht die geometrische Anordnung und Dimensionierung der Abströmöffnungen des Tauchrohrs 44 ebenfalls der Anordnung und Dimensionierung der Abströmöffnungen 15, 16, 19, 20, 21, 22 des Tauchrohrs 2.

Das Tauchrohr 44 ist so positioniert, daß die Höhe Di der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der obersten Abströmöffnung 21 zu jedem Zeitpunkt ebenfalls die Bedingung



0,2 ≤ Di/(Di + C) ≤ 0,65



erfüllt, in der mit Di der Abstand der jeweils betrachteten Höhe der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Abströmöffnungen 21, 22 bezeichnet ist. Beispielshaft ist für die Größe Di auch in Fig. 4 die maximale Höhe Dmax, die minimale Höhe Dmin und die durchschnittliche Höhe Dm der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Austrittsöffnungen 21, 22 eingezeichnet. BEZUGSZEICHEN 1, 41 Kokille

2, 44 Tauchrohr

3a, 3b Walzen

S Stahlschmelze

5 Tundish

4 Einlauföffnung

6 Stopfenstange

7 Rohrabschnitt

R Fallrichtung

8 Abschnitt

9 Spitze des Tauchrohrs 2

10 Abrißkante

11 Innenwand

12 Trichterraum

13 Schlackenband

14 Boden des Tauchrohrs 2

15, 16 Abströmöffnungen

17, 18 Seitenwände

19, 20 Abströmöffnungen

21, 22 Abströmöffnungen

23, 24 Prallschultern

25, 26 Prallfläche

42, 43 Seitenwände der Kokille 44

A1, A2, A3 Austrittsflächen

B Breite des Tauchrohrs 2

B1, B2, B3, B4 Breite

Bo Badoberfläche

C, E, F Abstände

Dmax maximale Höhe der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Austrittsöffnungen 21, 22

Dmin minimale Höhe der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Austrittsöffnungen 21, 22

Dm durchschnittliche Höhe der Badoberfläche Bo über dem oberen Rand der Austrittsöffnungen 21, 22

G Gießspalt

K Schlacke

L Längsachse des Tauchrohrs 2

L19, L20 Längsachsen der Abströmöffnungen 19, 20

L15, L16 Längsachsen der Abströmöffnungen 15, 16

L21, L22 Längsachsen der Abströmöffnungen 21, 22

R Fallrichtung

S Stahlschmelze im Tauchrohr 2

Sk Stahlschmelze in der Kokille 1

T Tiefe des Tauchrohrs 2

W1, W2 Winkel


Anspruch[de]
  1. 1. Tauchrohr für das Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze (S, Sk), in einer Kokille (1)

    mit einem sich ausgehend von einer Einfüllöffnung (4) für die Metallschmelze (S) mit einem konstanten Querschnitt in Fallrichtung (R) der Metallschmelze (S) erstreckenden Rohrabschnitt (7),

    mit einem an den Rohrabschnitt (7) in Fallrichtung (R) der Schmelze (S) angeschlossenen Trichterraum (12), dessen Breite (B) ausgehend vom Rohrabschnitt (7) in Fallrichtung (R) der Schmelze (S) zunimmt,

    mit mindestens einer in die schräg nach außen verlaufenden Seitenwände (17, 18) des Trichterraums (12) eingeformten Abströmöffnung (21, 22), und mit einer Prallschulter (23, 24), die in Fallrichtung (R) der Metallschmelze (S) unterhalb der Abströmöffnung (21, 22) und in unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser in den Trichterraum (12) ragt und am in Fallrichtung (R) unteren Rand der Abströmöffnung (21, 22) seitlich nach außen derart vorspringt, dass der aus der Abströmöffnung (21, 22) austretende Schmelzenstrom im wesentlichen horizontal ausgerichtet abströmt.
  2. 2. Tauchrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) des Trichterraums (12) in Fallrichtung (R) der Metallschmelze (S) abnimmt.
  3. 3. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang vom Rohrabschnitt (7) zum Trichterraum (12) eine Abrißkante (10) ausgebildet ist, an der es bei im Tauchrohr (2) strömender Schmelze (S) zur Ablösung des Schmelzenstromes von den an die Abrißkante (10) grenzenden Innenwänden (11) des Tauchrohrs (2) kommt.
  4. 4. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichterraum (12) symmetrisch zur Längsachse (L) des Tauchrohrs (2) ausgebildet ist.
  5. 5. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die schräg nach außen verlaufenden Seitenwände (17, 18) des Trichterraums (12) jeweils gegenüberliegend Abströmöffnungen (15, 16; 19, 20; 21, 22) eingeformt sind.
  6. 6. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Abströmöffnung (15, 16) in den Boden (14) des Trichterraums (12) eingeformt ist.
  7. 7. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen (L, L15, L16, L19, L20, L21, L22) der Abströmöffnungen (15, 16, 19, 20,21, 22) und des Trichterraums (12) der zwischen der Längsachse (L15, L16) einer zur Längsachse (L) des Trichterraums (12) nächstbenachbart gelegenen ersten Abströmöffnung (15, 16) und der Längsachse (L) des Trichterraums (12) eingeschlossene Winkel (W1) im Bereich von 0° bis 40° liegt.
  8. 8. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen (L, L15, L16, L19, L20, L21, L22) der Abströmöffnungen (15, 16, 19, 20,21, 22) und des Trichterraums (12) der zwischen der Längsachse (L19, L20) einer anderen Abströmöffnung (19, 20) und der Längsachse (L) des Trichterraums (12) eingeschlossene Winkel (12) im Bereich von 20° bis 60° liegt.
  9. 9. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen (L, L15, L16, L19, L20, L21, L22) der Abströmöffnungen (15, 16, 19, 20,21, 22) und des Trichterraums (12) derjenige zwischen der Längsachse (L21, L22) einer Abströmöffnung (21, 22) und der Längsachse (L) des Trichterraums (12) eingeschlossene Winkel im Bereich von 75° bis 90° liegt.
  10. 10. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei in eine gemeinsame Ebene projizierten Längsachsen (L, L15, L16, L19, L20, L21, L22) der Abströmöffnungen (15, 16, 19, 20, 21, 22) und des Trichterraums (12) folgende Bedingung erfüllt ist:

    0,8 ≤ E/F ≤ 1,5

    mit E: Abstand des Schnittpunktes der Längsachsen (L15, L16) einer ersten, zur Längsachse (L) des Trichterraums (12) nächstbenachbarten Abströmöffnung (15, 16) mit der Längsachse (L) des Trichterraums (12) zu dem Punkt, an dem die Längsachse (L) des Trichterraums (12) den Boden (14) des Trichterraums (12) durchstößt,

    F: Abstand des Schnittpunktes der Längsachsen (L19, L20) einer zweiten auf der der Längsachse (L) des Trichterraums (12) gegenüberliegenden Seite der ersten Abströmöffnung (15, 16) angeordneten Abströmöffnung (19, 20) mit der Längsachse (L) des Trichterraums (12) zu dem Punkt, an dem die Längsachse (L) des Trichterraums (12) den Boden (14) des Trichterraums (12) durchstößt.
  11. 11. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Paare von Abströmöffnungen (15, 16; 19, 20; 21, 22) vorhanden sind.
  12. 12. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der jeweiligen Austrittsfläche (A1, A2) der beiden zum Schnittpunkt der Längsachse (L) des Trichterraums (12) mit dem Boden (14) des Trichterraums (12) nächstbenachbart angeordneten Abströmöffnungen (15, 16) zur jeweiligen Austrittsfläche (A2) der beiden zu diesen ersten Abströmmöffnungen (15, 16) nächstbenachbart angeordneten zweiten Abströmöffnung (19, 20) folgende Bedingung erfüllt:

    0,5 = A1/A2 = 1,0

    mit A1: Austrittsfläche der ersten Abströmöffnungen (15, 16),

    A2: Austrittsfläche der zweiten Abströmöffnungen (19, 20).
  13. 13. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der jeweiligen Austrittsfläche (A2, A3) der zweiten Abströmöffnungen (19, 20) zur jeweiligen Austrittsfläche (A3) der auf ihrer vom Boden (14) des Trichterraums (12) abgewandten Seite angeordneten dritten Abströmöffnungen (21, 22) folgende Bedingung erfüllt:

    0,3 = A2/A3 = 1,0

    mit A2: Austrittsfläche der zweiten Abströmöffnungen (19, 20),

    A3: Austrittsfläche der dritten Abströmöffnungen (21, 22).
  14. 14. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Abströmöffnungen (21, 22) den Schmelzstrahl (S) im wesentlichen parallel zum Badspiegel (Bo) in die Kokille (1) leiten.
  15. 15. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite (B1) des Trichterraums (12) oberhalb der in Fallrichtung (R) ersten Abströmöffnung (21, 22) zur Breite (B3) des Trichterraums (12) im Bereich der der ersten Abströmöffnung (21, 22) zugeordneten Prallschulter (23, 24) folgende Bedingung erfüllt:





    mit B1: Breite des Trichterraums (12) oberhalb der in Fallrichtung (R) ersten Abströmöffnung (21, 22)

    B3: Breite des Trichterraums (12) im Bereich der der ersten Abströmöffnung (21, 22) zugeordneten Prallschulter (23, 24).
  16. 16. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der nicht mit Abströmöffnungen versehenen Wände des Trichterraums (12) auf ihrer Innenseite mit einer treppenförmig in Richtung des Trichterraums (12) vorspringenden Abstufung versehen ist.
  17. 17. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich nach außen vorspringende Prallschulter (23, 24) der in Fallrichtung zuoberst angeordneten Abströmöffnung (21, 22) zugeordnet ist.
  18. 18. Tauchrohr nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite (B2) des Tauchrohrs (2) im Bereich des äußeren oberen Randes der zuoberst angeordneten Abströmöffnung (21, 22) zur Breite (B4) des Tauchrohrs (2) zwischen den nach außen vorspringenden Prallschulter (23, 24) folgende Bedingung erfüllt:





  19. 19. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kokille (1) zugeordnete Ende des Trichterraums (12) eine hammerförmige Geometrie aufweist.
  20. 20. Tauchrohr nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kokille (1) zugeordnete Ende des Trichterraums (12) eine topfartige Geometrie aufweist.
  21. 21. Verfahren zum Vergießen von Metallschmelze, insbesondere von Stahlschmelze,

    bei dem ein gemäß einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildetes Tauchrohr (2) in ein in einer Kokille (1) befindliches Schmelzenbad (Sk) abgesenkt wird, bis die im Gießbetrieb sich bewegende Badoberfläche (Bo) oberhalb der zur Einfüllöffnung des Tauchrohrs (2) nächstbenachbarten seitlichen Abströmöffnung (21, 22) liegt, und

    bei dem die Metallschmelze (S) aus der zur Einfüllöffnung des Tauchrohrs (2) nächstbenachbarten Abströmöffnung (21, 22) im wesentlichen parallel zur sich im Gießbetrieb bewegenden Badoberfläche (Bo) des Schmelzenbades (S) austritt,

    wobei das Tauchrohr (2) so tief in das Schmelzenbad (Sk) getaucht wird, daß für jeden Abstand (Di) der sich bewegenden Badoberfläche (Bo) zum oberen Rand der zur Einfüllöffnung des Tauchrohrs (2) nächstbenachbarten Abströmöffnung (21, 22) gilt:





    mit Di: jeweiliger Abstand der sich bewegenden Badoberfläche zum oberen Rand der zur Einfüllöffnung des Tauchrohrs (2) nächstbenachbarten Abströmöffnung (21, 22),

    C: Abstand des unteren Rands der Abströmöffnung (21, 22) zum in Fallrichtung (R) unteren Ende des Tauchrohrs (2).






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