Bei einer stattfindenden Ablagerung von festen Oxiden, die als Suspension oder auch als Emulsion-flüssiges Mischoxid-im Stahl der Pfanne vorliegen können, aus der Stahlschmelze z. B. an die Wand des SEN (1) (Figur 1) kann es zu anschließenden Auswaschungen von Kolonien fester Oxide, die zu ma- kroskopischen Einschlüssen führen, kommen. Diese Zusammenhänge sind in der Literatur ausführlich beschrieben und bekannt.

Um diese Ablagerungen zu vermeiden, ist es von Bedeutung, daß die Desoxi- dationsprodukte, die beispielsweise aus 50 % CaO und 50 % Al203 bestehen, beim Durchfluß des Stahles durch das SEN in die Kokille (4) an der SEN- lnnenwand (5) im Bereich der Nernst\'schen Schicht (6), hier liegt eine 0-bis Negativ-Strömung vor, nicht abkühlen und damit fest werden. Falls die SEN- lnnenwandung (5), die beispielsweise 20 mm dick ist, eine Konduktivität von je nach Material zwischen 5 und 15 W/mK aufweist und sich über die Strahlung der Außenhaut (7) unter beispielsweise 1.400 °C abkühlt, so kommt das flüssi- ge Oxidteilchen zur Erstarrung, wird fest und lagert sich ab. Dies wird auch durch die Figur 2 deutlich. Das Phasendiagramm CaO/Ai203 läßt erkennen, daß die niedrig schmelzenden Eutektika bei ca. 1.400 und 1.410 °C und einer Zusammensetzung von rund 50, po Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu ergreifen, die es er- möglichen, daß zum Beispiel ein Mischoxid zwischen 44 % und 57 % CaO mit 56 % und 43 % A1203 bei seiner Reise durch das SEN (1) an der Innenwand (5) nicht zur Ablagerung gelangt. Das Mischoxid auf der Basis CaO/AI203 kann beispielsweise auch andere Oxide wie Si02 und MnO in einem Prozentsatz von 10 % enthalten.

Normalerweise beträgt die Innenwandtemperatur des SEN ohne eine Isolation (Figur 3) bei einer Wandstärke (5.1) von 20 mm, einer Konduktivität von 10 W/mk und einer Liquidustemperatur des Stahles von 1.525 °C ca. 1.100 °C (5.2) und einer Außentemperatur (5. 3) von 800 °C. In diesem Fall ist von einem Tonerde-Graphit-Material auszugehen.

Die Konduktivität kann durch den Graphitgehalt im isostatisch gepreßten Al203- Tauchausgußmaterial mit Hilfe des C-Gehaltes eingestellt werden. Mit steigen- dem C-Gehalt steigt die Leitfähigkeit und die Temperaturwechselbeständigkeit, aber es sinkt die Gießschlackenbeständigkeit (8) im Gießspiegel (9) der Kokille (4). Ein geschickter Si02-SEN weist dagegen nur eine Leitfähigkeit von 3-5 W/mK auf.

Eine unerwartete Lösung zur Vermeidung von Oxidablagerungen und damit zur Vermeidung von makroskopischen Einschlüssen im Stahl stellt die in den Pa- tentansprüchen beschriebene Erfindung dar.

In den Figuren 1-3 wird beispielhaft die Erfindung, die für den Fachmann nicht selbstverständlich ist, beschrieben.

Figur 1 stellt die Situation Verteiler/Stopfen/SEN/Kokille als Stand der Technik (Teilbild 1 a) und mit einer thermischen Isolation als erfinderische Lösung (Figur 1 b) dar.

Figur 2 stellt das Oxidphasendiagramm CaO/AI203 mit dem Schmelzverhalten der Mischoxide dar.

Figur 3 stellt die SEN-Wandtemperaturen in Abhängigkeit von der SEN- Wandstärke dar, ausgehend von der inneren SEN-Wand zur äußeren (Stand der Technik) bzw. zur äußeren Wand der Isolation (erfinderische Lösung).

Figur 1 stellt einen schematischen Schnitt durch den Verteiler (10) mit einem Stopfen (11) als Regelung der Stahimengen, einem SEN (1), einer wasserge- kühften Kokiffe (4), einem Stahigießspiegel (9), Gießschlacke (8), Gießpulver (8. 1) und einem Strang (12), bestehend aus Strangschale (12.1) und flüssigem Kern (12.2), dar, der mit einer GieRgeschwindigkeit (12.3) aus der Kokille ge- fördert wird.

Der Stahl in Teilbild 1 a, das den Stand der Technik darstellt, zeigt im Stopfen- bereich flüssige Oxidteilchen (13), die bei der vorherrschenden Temperatur von beispielsweise 1.540 °C und einer Zusammensetzung von 47 %/53 % CaO/AI203 fICISSig, werden und als Emulsion im Stahl vorliegen. Kommen die flüssigen Schlackentropfen im Stahl an die SEN-Innenwand, die zwischen Ver- teilerbodenplatte (10.1) und Gießspiegel (9) über die Strahlung des Tauchroh- res abkühit, so kann der Schlackentropfen (13) zu einem festen Teilchen (13.1) erstarren und im Bereich der Nernst\'schen Grenzschicht (6) an der SEN- Innenwand ablagern und zu oxidischen Ablagerungen (13.2) führen. Diese Ablagerungen werden dann wieder als Kolonien (13.3) aus dem SEN ausgewa- schen.

Diese ausgespülte Kolonie (13.3) wird dann in einem bestimmten Verhältnis in die Gießschlacke (8) aufsteigen (13.5) oder als Cluster (auch\'makroskopischer Einschluß\'genannt) (13.4) im Strang einfrieren.

Diese Umwandlung des flüssigen Mischoxides (13) von der flüssigen in die tei- gige bis feste Phase (13.1) findet z. B. an der SEN-Innenwand (5) bei z. B.

1.100 °C (5.2) statt.

Im Teilbild 1 b ist die erfinderische Lösung schematisch dargestellt. Hier bleibt die Innenwand des SEN (1) durch eine Isolation (14) aus Steinwolle von z. B.

20-30 mm heißer, weist eine Temperatur von z. B. 1.500 °C auf und verhin- dert, daß das flüssige Mischoxid (13) erstarrt und damit im Nernst\'schen Grenz- bereich (6) anlagert. Die oxidische Emulsion (13) fließt mit dem Stahl durch das SEN (1) und führt damit nicht zu Ablagerungen (13.2) und damit zu keinen ma- kroskopischen Einschlüssen oder Clustern (13.4).

An dieser Stelle sei erwähnt, daß zwar Tauchausgüsse mit Isolationen aus Stahlwolle als Stand der Technik anzusehen sind. Sie sollen jedoch die Abküh- lung des Rohres zwischen dem Ende des Aufheizens und dem Start des Gus- ses minimieren, um der Temperaturwechselbeanspruchung beim Gießstart zu begegnen, außerdem beträgt deren Dicke max. ca. 10 mm.

Die Erfindung dagegen hebt völlig abweichend davon die Wandtemperatur des SEN (1) während des Gießens an, um zu vermeiden, daß die Mischoxide der Desoxidationsprodukte während des Gießprozesses auf ihrem Weg durch das SEN an der kalten SEN-Wand (5) erstarren und ablagern.

Figur 2 stellt das Zwei-Phasen-Diagramm des Mischoxids CaO/AI203 dar. Bei der Stahltemperatur von beispielsweise 1.600 °C wird der Al-beruhigte Stahl mit Ca behandelt, und es wird ein Mischoxid von 47 % Al203 mit einem Erstar- rungspunkt von 1.450 °C, 49 % Al203 mit einem Erstarrungspunkt von 1.400 °C oder 53 % Api203 mit einem Erstarrungspunkt von 1.410 °C angestrebt. Liegt der Mischoxidbereich bei beispielsweise 44 % oder 57 % AI203, so erstarrt das Mischoxid bei ca. 1.500 °C. Bei einem Gehalt von 51 % liegt die Erstarrung der Emulsion bei ca. 1 : 460 °C.

Die Schlackenteilchen erfahren nun bei ihrer Reise mit dem Stahl durch das SEN (1) eine Abkühlung im Bereich der Nernst\'schen Grenzschicht (6) an der SEN-Innenwand (5). Bei einer Abkühlung muß darauf geachtet werden, daß durch eine entsprechende Isolation diese Erstarrungstemperatur des Mischoxi- des nicht erreicht wird.

Gleichzeitig ist es vorteilhaft, einen relativ großen Mischoxidbereich (15), der sich beispielsweise zwischen 44 und 57 % Al203 bewegt und eine Erstarrung- stemperatur von < 1.500 °C aufweist, anzustreben, um im praktischen Betrieb Flexibilität im Bereich der Oxidbildung sicherzustellen.

In der Figur 3 ist nun beispielhaft für eine SEN-Wand (1.1) mit einer Dicke von 20 mm die SEN-Innenwandtemperatur ohne und mit einer Isolation aus Stein- wolle aus 25 mm dargestellt. Es ist zu erkennen, daß ohne eine Isolation die SEN-Innentemperatur (5.2) 1.100 °C und die SEN-Außentemperatur (5.3) 800 °C beträgt. Diese Bedingungen werden die Erstarrung der Emulsion (13) zu einem festen Teilchen (13.1), die Ablagerung (13.2) und damit die Bildung von Clustem (13.4) fördern, unabhängig davon, welche Zusammensetzung das Mischoxid aufweist.

Ist dagegen die SEN-Wand (1.1) mit einer Isolation (14) aus Steinwolle oder Keramikwolle und einer Dicke von 25 mm versehen, so steigt die SEN- lnnentemperatur je nach Wärmeleitfähigkeit auf * 1. 500°C, 5 W/mK (A. 2) * 1. 450 °C, 10 W/mK (B. 2) * 1. 400 °C, 15 W/mK (C. 2) an. Mit dieser Isolation wird die Gefahr der Erstarrung von flüssigen Mischoxi- den des Systems CaO/A1203/ (MeO) und damit die Bildung von Clustern ver- mieden.

Gleichzeitig läßt das Diagramm, das sich auf eine physikalisch-mathematische Simulation abstützt, erkennen, daß die Außentemperatur im Falle des Einsatzes der Isolation von 800 (5.3) auf 1.300 °C (X. 3) ansteigt und die Außenhaut der Isolation eine Temperatur von 400 °C (14.1) aufweist.

Die SEN-Wandstärken bewegen sich zwischen 10 und 45 mm, je nach ge- wünschter maximaler Gießzeit und den Platzverhältnissen in der Kokille. So weisen Dünnbrammenkokillen mit und ohne Trichteröffnung Wandstärken von 30-10 mm auf.

Die SEN-Innentemperatur kann natürlich auch durch eine Vergrößerung der Isolationsdicke von beispielsweise 25 auf 30 oder 35 mm und/oder durch eine Vergrößerung der SEN-WandstArke erfolgen. Die Wand des SEN wird durch die Gießschlacke (8) und den Stahl im Gießspiegel (9) mit ca. 1-2 mm/Stunde chemisch aufgelöst und damit verbraucht.

Diese Erfindung erlaubt es durch ein einfaches Mittel, nämlich durch. Isolation der SEN-Wand zwischen Verteilerbodenplatte (10.1) und dem Gießspiegel (9) oder der Oberflache des Gießpulvers (8.2) oder auch der Oberkante der Kokille (4.2), die Ablagerung von Mischoxiden des Binär-Oxidsystems Al203/CaO zwi- schen 40 und 60 % Api203 mit Restoxiden wie Si02 und/oder Mn zu vermeiden.

Bezugszeichenliste (1) Tauchrohr, Tauchausguß (SEN), keramisches Gießrohr (1.1) Tauchrohrwand (4) Kokille mit Wasserkühlung (4.1) Wasserkühlung (4.2) Oberkante der Kokille (5) SEN-Innenwand (5.1) Wandstärke des SEN (5.2) Innenwandtemperatur des SEN an der Phasengrenze SEN/fließender Stahl ohne Isolation (14) (5.3) Außenwandtemperatur des SEN (6) Nernst\'sche Grenzschicht an der Innenwand des SEN (5) (7) Außenhaut des SEN ohne Isolation (8) Gießschlacke (8.1) Gießpulver bzw Granulat (9) Gießspiegel (10) Verteiler (10.1) Verteilerbodenplatte (11) Stopfen (12) (12.1) Strangschale (12.2) flüssiger Kern (12.3) Gießgeschwindigkeit (13) flüssige Oxidteilchen im System AtzOs, Emulsion, Desoxidationspro- dukte (13.1) erstarrter Schlackentropfen im Bereich der Nernst\'schen Grenzphase (6) (13.2) oxidische Ablagerungen an der kalten SEN-Innenwand (5.2) (13.3) aus der Ablagerung ausgewaschene Oxid-Kolonie, bestehend aus mindestens zwei Einzelteilchen (13.4) Cluster oder makroskopische Einschlüsse bzw. nicht in der Gieß- schlacke verschluckte Oxidkolonie (13.5) Oxid-Kolonie, die in der Gießschlacke aufsteigt und verschluckt.

(14) Isolation des SEN aus der Steinwolle zwischen Verteilerboden (10.1) und Gießspiegel (9) oder Oberkante Kokille (4.1) (14.1) Außenhauttemperatur der Isolation (15) großer Mischoxidbereich im System Al203 zwischen 44 und 57 % Al203 und einem Erstarrungspunkt von < 1.500 °C (16) oszillierende Kokille (A. 2) SEN-Innenhauttemperatur bei 5 W/mK (B. 2) SEN-lnnenhauttemperatur bei 10 W/mK (C. 2) SEN-lnnenhauttemperatur bei 15 W/mK (X. 3) SEN-Außenhauttemperatur an der Phasengrenze SEN/lsolation