Fragenkatalog Kapitel 6 Flashcards
Wo steht Stranggießen in der Prozesskette der Stahlherstellung?
Nach Abschluss der Sekundärmetallurgie wird der Stahl vergossen und erstarrt, bevor er im Walzwerk umgeformt wird.
Nennen Sie mindesten 6 Bauteile einer Stranggießanlage!
Gießpfanne, Verteiler, Kokille, Stützrollen, Treiber, Sekundärkühlung Biegevorrichtung, Abtrennvorrichtung, Kaltstrang
Nennen Sie 3 Hauptgruppen von Stranggießanlagen
Vertikale Anlage, Abbiegeanlage (auch Biegerichtanlage), Bogenanlage; es gibt auch Horizontal-Stranggießanlagen
Woraus bestehen die Stranggießkokillenwände und warum?
Stranggießkokillenwände bestehen wegen der guten Wärmeleitfähigkeit aus Kupfer. Eine Nickel- oder Chrombeschichtung zur Verminderung des Verschleißes verhindert das Anhaften des Stahls und vermeidet eine Kupferaufnahme des Stahls
Nennen Sie 3 unterschiedliche Erstarrungsstrukturen!
Gerichtet dendritisch, ungerichtet dendritisch und globulitisch
Was ist Mikroseigerung? Was ist ihre Ursache?
Anreicherung oder Verarmung von Legierungs- und Begleitelementen, die in der Größenordnung der Kristalle auftreten. Mikroseigerungen entstehen während der Erstarrung beim Phasenübergang flüssig-fest als Folge der unterschiedlichen Löslichkeit der Legierungselemente in der Schmelze (Liquidus) und des Kristalls (Solidus) bei gleicher Temperatur.
Was ist eine globulitische Schüttung?
Eine Anhäufung von globulitischen Kristallen, die aufgrund ihrer höheren Dichte als die Schmelze auf die untere Schale absinken und sedimentieren (=ablagern)
Welche Kristallgitter von Eisen treten während der Erstarrung und Abkühlung auf! Nennen Sie Beispiele
Deltaferritisch (krz, kubisch raum zentriertes Gitter) :delta-F e
Austenitisch (kfz, kubisch flächenzentriertes Gitter): gamma-Fe
Alphaferritisch (krz) : alpha-Fe
Nennen Sie die verschiedenen Formate von Stranggussprodukten (dick, mittel, dünn, lang, lang-dünn)
Dickbramme, mittlere Bramme, Dünnbramme, Dünnband; Vorblock, Knüppel
Wie können Sie die Jahreskapazität einer Stranggießanlage berechnen?
P = n* (V*p)
P: Produktion [t/a]
n: Anzahl Stränge
V: Volumen [m^3]
p: Dichte des Strahls [kg/m^3]
V = b * d * L
b: Strangbreite [m]
d: Strangdicke [m]
L: Stranglänge [m/a]
L = v(c) * t* komisches n
v(c): Gießgeschwindigkeit [m/min]
t: Zeit in Minuten
a: 365 tage * 24 Stunden * 60 Minuten
komisches n: Einsatz, Verfügbarkeit [<1]
Was ist das ,,.Wurzel-t”-Gesetz der Erstarrung? Geben Sie die Gleichung an!
“Wurzel-t”-Gesetz: Dicke der erstarrten Schicht (,,Schalendicke”) als Funktion der Erstarrungszeit.
D = k * wurzel(t)
D: Schichtdicke [mm]
k : Erstarrungskonstante [mm/ min^0,5]
t: Erstarrungszeit [min]
Wie wird die Schmelze während des Gießens gegen Rückoxidation abgesichert?
Tauchrohr und Gießpulver
Welche Mechanismen führen zur Bildung von Oszillationsmarken?
Mechanismen, die zur Bildung von Oszillationsmarken führen:
1. Bei der Abwärtsbewegung der Kokille wird durch auftretende Reibung und durch den erstarrten Schlackenansatz aufgeschmolzenes Gießpulver in den Spalt zwischen erstarrtem Strang und Kokillenwandgepresst.
2. Der entstehende erhöhte Druck drückt die Strangschale im Meniskusbereich in die Stahlschmelze.
3. Bei der nachfolgenden Aufwärtsbewegung der Kokille wird die noch dünne, weiche Strangschale aufgrund des ferrostatischen Drucks wieder zur Kokillenwand gedrückt.
was sind die primäre und sekundäre Kühlzone in einer Stranggießanlage?
Primäre Kühlzone: Kokillenkühlung
Sekundäre Kühlzone: Spritzwasserkühlung
Wie ist das endabmessungsnahe Gießen zu definieren?
Definition für endabmessungsnahes Gießen:
Endabmessungsnahes Gießen bezeichnet zusammenfassend alle kontinuierlichen Verfahren zum direkten Vergießen von Stahlschmelzen zu dünnen Brammen oder Bändern. Direkt bedeutet dabei: Warm walzen nur so stark, wie zur gewünschten Gefügeeinstellung notwendig. Je nach Abmessungen des bei dieser Urformung erzeugten Produktes spricht man von Dünnbrammen, Vorband oder Band. Die Verfahren heißen entsprechend Dünnbrammen-, Vorband- oder Bandgießen
Wie werden Dünnbrammenstranggießanlage und Walzwerk gekoppelt?
Die Dünnbrammen werden vor dem Fertigwalzen zwischengeheizt.
Was sind Beam-Blanks?
Beam-Blanks: ,,Hundeknochen”, Vorprofile für schwere Träger
Wie kann man den Schmelzdurchfluss zwischen dem Verteiler und der Kokille regulieren?
Der Durchfluss der Stahlschmelze zwischen dem Verteiler und der Kokille lässt sich mit Stopfen oder Schieberverschluss regulieren. Möglich ist auch die Einstellung der Stahlhöhe im Verteiler in Zusammenhang mit einer Gießdüse (,,Freilaufguss”)
Was sind die Aufgaben von Gießpulver und Gießschlacke?
Schmiermittel zwischen Strangschale und Kokille, Aufnahme der oxidischen Einschlüsse, Isolierung des Gießspiegels gegen Oxidation, Isolierung der Schmelze gegen Strahlungs-/ Wärmeverlust.
Was ist das Bandgießverfahren?
Ein Verfahren des sog. endabmessungsnahen Gießens zur Erzeugung von dünnen Bändern direkt aus der Schmelze. Anwendung des Produktes auch ohne Warmwalzen möglich
Was ist der Unterschied zwischen Einschluss und Ausscheidung?
Einschluss: In der Schmelze gebildet und während der Erstarrung im Gefüge ,,eingeschlossen”, z.B. Al2O3 aus der Desoxidation.
Ausscheidung: Scheidet sich während der Erstarrung der Schmelze nach Überschreitung des Löslichkeitsprodukts aus, z.B. TiN, NbC, MnS.
Bildung auch im festen Zustand, wenn das Löslichkeitsproduktüberschritten wird und die Kinetik das Wachstum der neuen Phase ermöglicht.
Was ist die Makroseigerung? Nennen Sie deren Mechanismus?
Konzentrationsunterschiede über größere Entfernungen, z.B. Rand-Mitte des Strangs (Mittelseigerung). Makroseigerungen werden durch Saugvorgänge und Ausbauchen des Stranges zwischen den Rollen verursacht: wenn der Zufluss von Schmelz in die Sumpfspitze verhindert wird, entsteht durch die Volumenkontraktion während der Erstarrung ein lokales Vakuum, welches die zwischen den Dendriten- und Sekundärdendritenarmen befindlichen Mikroseigerungen einsaugt
Schätzen Sie die Schalendicke in der Kokille nach 0,64 min ab! Erstarrungskonstante k = 20mm/min^0,5. Geben Sie die Gleichung und das Ergebnis an!
D = k * wurzel(t)
D = 16mm
Was ist die maximale metallurgische Länge einer Stranggießanlage?
Die maximale metallurgische Länge bzw. der Punkt der kompletten Durcherstarrung des Stranges liegt am Ende der gestützten Länge von Brammen und Vorblöcken, maximal direkt vor der Abtrennvorrichtung.
