WO1995020443A1 - Stranggiesskokille zum führen von strängen - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0408—Moulds for casting thin slabs

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting mold for guiding strands.
  • the object of the invention is therefore to design the continuous casting mold in such a way that the swinging of the strand, which is also known in the literature as "snaking", is prevented.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • the remaining claims contain embodiments of the invention according to claim 1.
  • Fig. 1 Section of a mold with strand guidance in the casting direction
  • Fig. 2 Section of a mold, horizontally
  • Fig. 3 Section of a mold, horizontally
  • the invention now consists in that the concave strand guide in the area of the mold and thus the convex strand ensure guiding and centering of the strand, which leads to a surface-specific, uniform contact of the strand in the mold, whereby a high degree of symmetry in the Formation of the strand shell with regard to
  • a slab system is described in Fig. 1-3, which consists of a width-adjustable mold (1), the broad sides of which have a concave shape symmetrical to the central axis (12), from the upper edge of the mold (9) to the exit of the mold (10) is constant or uniformly reduced to a rectangular format.
  • the concavity or the convex slab has a height (17) of max. 5% of the slab thickness based on the strand thickness (2a).
  • the profile runs linearly parallel to one another or also with an angle of repose (19) ⁇ . the max. Is 2 ⁇ .
  • Di "shape of the mold in the area of the concavity can symmetrically to the central axes (1., And (6) but not be linear.
  • pouring nozzle (1 a) and casting powder (1b) are molded.
  • pouring without immersion pouring and casting powder possible in the sense of this invention.
  • the constant concavity of the broad sides specified in the mold is reduced to the rectangular shape in the strand guide or is uniformly reduced over the length of the mold and already enters the strand guide with a rectangular format at the outlet of the mold.
  • a corresponding shape can also be selected for blooms (Fig. 4) and billets (Fig. 5).
  • two opposite sides or all four sides of the strand can be convexly shaped in the mold.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zur Erzeugung von Strängen im Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock- und Knüppelformat, die zu einer hohen Gießsicherheit bei Gießgeschwindigkeiten bis zu 6 m/min führt. Durch die bombierte Form der Kokille wird der Strang während des Gießens von der Kokille zentriert, wodurch eine Seitwärtsbewegung der Strangschale zu einer der Schmalseiten (Pendeln) unterdrückt bzw. gedämpft wird. Dieser symmetrische Lauf des Strangschalenkastens während des Gießens zur Kokille führt zu einem gleichförmigen symmetrischen Aufbau der Strangschale, ihres Temperaturfeldes (Isothermen), der Ausziehkräfte und der Strangschalenbelastung in Relation zur Strangachse in Gießrichtung selbst bei einem Pendeln des Stranges im Bereich der Strangführung.

Description

Stranggießkokiile zum Führen von Strängen
Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zum Führen von Strängen.
Aus der DE 39 07 351 A1 ist bekannt, Stranggießkokillen für Dünnbrammen in ihrem oberen Teil, also im Bereich des Eintrittsquerschnitts, mit einer trichterförmigen Ausnehmung zu versehen. Diese Maßnahme hat zwar Einfluß auf die Strangdicke, nicht jedoch auf die Gießgeschwindigkeit.
Für die Gießgeschwindigkeit bei Standard-Strangformaten haben sich im Laufe der Entwicklung folgende Grenzwerte herauskristallisiert:
- für Brammen der Dicke z.B. 230 mm ca. 1.8 - 2.0 m/min
- für Vorblöcke der Dicke z.B. 270 mm ca. 1.5 - 1.7 m/min
- für Blöcke des Formats z.B. 100 x 100 mm ca. 2.5 m/min.
Werden o.-ose Höchstwerte überschritten, nehmen Gießstörungen in Form von Durchbrüchen erheblich zu. Das ist eine Folge des bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Pendeln des Stranges in der Strangführung. Er pendelt dabei in Richtung der Schmalseiten hin und her. Dieses Pendeln führt zu einem ungleichförmigen Kontakt des Stranges mit den Kokillenschmalseiten und damit zu einem unsymmetrischen Wärmetransport und zu einem unsymmetrischen Isothermenprofil in der Strangschale sowohl in Gießrichtung als auch senkrecht dazu.
Diese Störung der Isothermen führt zu Spannungen und unterschiedlichen Strangschalendicken und damit auch zu Verwerfungen der Strangschale, was zu einer Erhöhung der Durchbruchrate führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Stranggießkokille so auszugestalten, daß das Pendeln des Stranges, das auch in der Literatur als "snaking" bekannt ist, unterbunden wird. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Die übrigen Ansprüche beinhalten Ausgestaltungen der Erfindung nach Anspruch 1.
Die Figuren dienen zur Veranschaulichung der Erfindung.
Es zeigen:
Fig. 1 : Schnitt einer Kokille mit Strangführung in Gießrichtung
Fig. 2: Schnitt einer Kokille, horizontal
Fig. 3: Schnitt einer Kokille, horizontal
Fig. 4: Vorblockformat
Fig. 5: Knüppelformat
Die Erfindung besteht nun darin, daß durch die konkave Strangführung im Bereich der Kokille und dem damit konvexen Strang eine Führung und Zentrierung des Stranges gewährleistet wird, der zu einem fiächenspezifischen gleichförmigen Kontakt des Stranges in der Kokille führt, wodurch ein hohes Maß an Symmetrie in der Ausbildung der Strangschale hinsichtlich
- Wärmetransport,
- Isothermenprofil und
- Strangschalenprofil
sichergestellt wird. Diese Maßnahme und ihre Wirkung auf eine gleichförmige Ausbildung der Strangschale führt zu der überraschenden Wirkung die Gießgeschwindigkeit für die oben genannten Strangformate bis auf 6 m/min anheben zu können.
Als Beispiel wird in Fig. 1-3 eine Brammenanlage beschrieben, die aus einer breitenverstellbaren Kokille (1) besteht, deren Breitseiten eine symmetrisch zur Mittenachse (12) verlaufende konkave Form aufweisen, die von Oberkante der Kokille (9) bis zum Austritt der Kokille (10) konstant ist oder gleichförmig auf ein Rechteckformat zurückgenommen wird. Die Konkavität bzw. die konvexe Bramme weist eine Höhe (17) von max. 5% der Brammendicke bezogen auf die Strangdicke (2a).
Im Verstellbereich (16) der Schmalseiten (5) verläuft das Profil linear parallel zueinander oder auch mit einem Böschungswinkel (19) α. der max. 2^ beträgt.
Di« Form der Kokille im Bereich der Konkavität kann symmetrisch zu den Mittenachsen (1 . , und (6) linear aber auch nicht linear sein. In dem vorliegenden Beispiel wird mit Tauchausguß (1 a) und Gießpulver (1b) gegossen. Selbstverständlich ist auch ein Gießen ohne Tauchausguß und Gießpulver im Sinne dieser Erfindung möglich.
Die in der Kokille vorgegebene konstante Konkavität der Breitseiten wird in die Strangführung auf Rechteckformat zurückgenommen oder wird über die Kokillenlänge gleichförmig zurückgenommen und tritt bereits am Austritt der Kokille mit einem Rechteckformat in die Strangführung ein.
Eine entsprechende Form kann auch für Vorblöcke (Fig. 4) und auch Knüppel (Fig. 5) gewählt werden. Hierbei können zwei gegenüberliegende Seiten oder auch alle vier Seiten des Stranges konvex in der Kokille geformt werden. Bezugszeichenliste
1 Stranggießkokille 1 a Tauchausguß 10 Kokillenaustrittsoffnung
1 b Gießpulver 11 konkave Form der Kokillenbreit-seite
2 Gießstrang 11 a konkave Form der Kokillenbreit-seite 2a Strangdicke 12 Mittenachse
3 Breitseitenplatten 13a konkaver Kreisradius, Mitte Kokille
3a Lange der Breitseitenplatten 13b konvexer Kreisradius, Kokille außen
4 Strangbreite 13c konkaver Kreisradius, Mitte Kokille
5 Schmaiseitenplatten, 13d konvexer Kreisradius, Kokille außen breitenverstellbar 14 Wendepunkt
5 Strangadernverlauf 15 Minimalbreite
6a Strangführung 16 Schmalseitenverstellbereich
7 Stutzrollenpaare 16+15 Maximaibreite 7c Stützlager 17 Höhe der Strangbombierung
7d Sumpfspitze 18 Richtung des Strangadern- Verlaufs
7n letztes Stützroilenpaar 19 Böschungswinkel α
8 Bombierung
9 Hohenabschnitt der Stranggieß -kokille, Oberkante Kokille, Kokilleneintrittsöffnung

Claims

Patentansprüche:
1. Stranggießkokille zum Führen von Strängen, insbesondere aus Stahl, bestehend aus einem Paar von gekühlten Breitseitenplatten und zwischen diesen fest angeordneten oder auf die Strangbreite einsteilbaren Schmaiseitenplatten, wobei die Breitseitenplatten bombiert, d.h. konkav, ausgeführt sind und sich die Bombierung (8), beginnend an einem Höhenabschnitt (9), der an einer beliebigen Stelle der oberen 80% der Kokiiienhöhe, insbesondere der oberen 30%, angeordnet sein kann, bis zur Kokillenaustrittsöffnung (10) einschließlich erstreckt.
2. Stranggießkokille nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bombierung unter Einbeziehung des Schrumpfmaßes ausgeführt ist.
3. Stranggießkokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bombierung (8) als konkave Form (11) vom Beginn der einen Schmalseitenplatte (5) bis zum Beginn der anderen, gegenüberliegenden Schmalseitenplatte (5) verläuft.
4. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von einer Mittenachse (12) in Richtung auf die Schmaiseitenplatten (5) jeweils linear verläuft.
5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11 ) von der Mittenachse (12) in Richtung auf die Schmaiseitenplatten (5) jeweils nichtlinear verläuft.
6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von der Mittenachse (12) ausgehend aus Kreisradien (13) mit gemeinsamem Wendepunkt (14) gebildet sind.
7. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von der Mittenachse (12) sich nur über einen Teil der Länge (3a) der Breitseitenplatten (3) erstreckt, die der minimal gegossenen Breite des schmälsten Gießstranges (2) entspricht und daß im Bereich der Minimalbreite (15) und der Maximalbreite (15+16) unterschiedlich breiter Gießstränge (2) die Breitseitenplatten (3) parallel verlaufen und in diesem Bereich die Schmaiseitenplatten (5) auf unterschiedlichen Breiten des Gießstranges (2) einstellbar sind.
8. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen der Minimalbreite (15) und der Maximalbreite (15+16) die Breitseitenplatten (3) linear und unter einem Winkel (Alpha) (19), die Strangdicke (2a) nach außen vermindernd, verlaufen.
9. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) der Breitseitenplatten (3) im Bereich der Mittenachse (12) eine Höhe (18) von maximal 5% der Strangdicke (2a) am Übergangsbereich von Minimalbreite (15) und Maximaibreite (15+16) des Gießstrangs (2) aufweist.
10. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) der Breitseitenplatten (3) bis zum Kokillenaustritt (10) auf ein Rechteckformat zurückgenommen ist.
11. Verwendung der Stranggießkokille nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Gießen von Strängen mit Strangdicken von 40 bis 400 mm, insbesondere 80 bis 300 mm.
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