DE3638032C2

DE3638032C2 -

Info

Publication number: DE3638032C2
Application number: DE19863638032
Authority: DE
Inventors: Dmitrij Aleksandrovic Doneck Su Djudkin; Nikokai Vasilievic Charkov Su Kolupaev; Sergei Petrovic Moskau/Moskva Su Efimenko; Aleksandr Ivanovic Charkov Su Vekke; Boris Semenovic Kurapin; Georgij Gavrilovic Zitnik; Ilja Borisovic Sukstulskij; Vasilij Zacarovic Doneck Su Vdovin; Igor Vjaceslavovic Moskau/Moskva Su Kulikov; Vladimir Michailovic Onopcenko; Aleksandr Alekseevic Doneck Su Komarov
Original assignee: DONECKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT CERNOJ METALLURGII DONECK SU
Current assignee: DONECKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT CERNOJ METALLURGII DONECK SU
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1989-09-21
Also published as: GB2196887A; DE3638032A1; CH671717A5; GB8626439D0

Description

Die Erfindung betrifft eine schräg liegende Stranggießanlage zum Gießen von Metall nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to an inclined continuous caster for casting metal according to the preamble of the patent saying 1.

Bei einer solchen, aus der Zeitschrift "Metallurgizdat" 1961, Seite 15 bis 16, Seite 61 bis 64, M. S. Bojchenko, V. S. Rutes, V. V. Fulmacht, "Stahlstranggießen" bekannten Stranggießan lage sind längs einer schrägen Achse eine schräg liegende Stranggießkokille, ein Sekundärkühlsystem, ein Zwischen rollengang, ein Ziehgerüst in Form einer Kettengliedvor richtung, die den Strang in Bewegung setzt, ein krummliniger Rollengang, in welchem der Strang zur weiteren Bewegung in horizontaler Richtung umgelenkt wird, sowie eine halb automatische Trenneinrichtung zum Teilen des Strangs an geordnet.In one, from the magazine "Metallurgizdat" in 1961, Pages 15 to 16, Pages 61 to 64, M. S. Bojchenko, V. S. Rutes, V. V. Fulmacht, known as "continuous casting" layers are inclined along an inclined axis Continuous casting mold, a secondary cooling system, an intermediate roller conveyor, a scaffolding in the form of a chain link direction that sets the strand in motion, a curvilinear Roller conveyor, in which the strand for further movement is deflected in the horizontal direction, and a half automatic separator for dividing the strand orderly.

Obwohl diese bekannte Stranggießanlage eine geringe Bau höhe hat, die einzelnen Elemente einfach montierbar sind und die Anlage insgesamt leicht bedient werden kann, ist die Metallzuführung in die Stranggießkokille über eine hin reichende lange rohrförmige, längs der Kokillenachse ge richtete feuerfeste Führung in Form eines Rüssels schwierig. Es ist praktisch unmöglich, das Ausfließen der Gießmetall schmelze zu kontrollieren, den Metallfluß zu steuern und stabile Bedingungen für das Gießen aufrechtzuerhalten. Es ergibt sich ein asymmetrisches Stranggefüge und eine einseitige Ausscheidung von nichtmetallischen Einschlüssen über die Strangdicke. Da der ferrostatische Druck der Gießmetallschmelze wegen der geringen Bauhöhe nicht sehr groß ist, kann sich die Oberseite des Stranges durch Schwund nach innen durchbiegen. Bei einer längeren Verfestigungs zeit des Metalls können sich nichtmetallische Einschlüsse und Gasblasen unterhalb der oberen Oberfläche des Strangs konzentrieren, was die Metallqualität und auch die Ober flächengüte beeinträchtigt.Although this well-known continuous caster is of minor construction height, the individual elements are easy to assemble and the system as a whole can be operated easily the metal feed into the continuous casting mold through one reaching long tubular, along the mold axis directed fireproof trunk in the form of a proboscis difficult. It is practically impossible to pour out the pouring metal control the melt, control the metal flow and to maintain stable conditions for casting. The result is an asymmetrical strand structure and one one-sided excretion of non-metallic inclusions about the strand thickness. Since the ferrostatic pressure of the Cast metal melt not very much because of the low overall height is large, the top of the strand may shrink bend inwards. With a longer solidification non-metallic inclusions can occur at the time of the metal and gas bubbles below the top surface of the strand focus on what the metal quality and also the upper surface quality impaired.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die schräg liegende Stranggießanlage der gattungs gemäßen Art zum Gießen von Metall so auszubilden, daß sich bei geringem Materialaufwand ein qualitätsgerechter, im wesentlichen rechteckiger Strang ohne Schwierigkeiten her stellen läßt.The object underlying the invention is therefore in it, the sloping continuous caster of the genus appropriate form for casting metal so that with low material costs a quality, in essential rectangular strand without difficulty can put.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This task is characterized by the in Part of claim 1 specified features solved.

Da bei der erfindungsgemäßen schräg liegenden Stranggießanlage Einrichtungen zum Biegen und zum Richten des Stranges nicht erforderlich sind, ist der für die Anlage vorzusehende Materialaufwand gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert. Außerdem lassen sich Stränge von unbegrenzter Breite mit hoher Geschwindigkeit gießen, deren Qualität und Oberflächengüte durch Senkung des ferrostatischen Drucks der Schmelze und durch Vermeidung einer Zwangsverformung sehr gut ist. Aufgrund der gewählten Neigung der geradlinigen Achse der Anlage ist ihre Installierung und Bedienung einfach.Since in the sloping caster according to the invention Devices for bending and straightening the strand are not are required, the one to be provided for the system Material costs significantly compared to the prior art decreased. In addition, strands of unlimited Pour at high speed, their quality and width Surface quality by lowering the ferrostatic pressure of the Melt and very good by avoiding forced deformation is. Due to the chosen inclination of the straight axis of the Installation is easy to install and operate.

Mit der Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird ein Sinken der oberen Strangkruste und ihre Durchbiegung vermieden. Man er hält einen Strang mit einer nach außen konvexen oberen Be grenzungsfläche ohne Oberflächenfehler.With the embodiment according to claim 2, a decrease in upper strand crust and its deflection avoided. Man he holds a strand with an outwardly convex upper be interface without surface defects.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Er findung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the He finding explained in more detail. It shows

Fig. 1 schematisch in einer Seitenansicht die schräg liegende Stranggießanlage, Fig. 1 shows schematically the slanting continuous casting machine in a side view;

Fig. 2 im Querschnitt eine Stranggießkokille zum Gießen eines rechteckigen Gießstrangs, Fig. 2 in cross-section a continuous casting mold for casting a rectangular cast strand,

Fig. 3 im Querschnitt eine Stranggießkokille zum Gießen eines Doppel-T-förmigen Gießstrangs, Fig. 3 in cross-section a mold for the casting of a double-T-shaped cast strand,

Fig. 4 im Querschnitt eine Stranggießkokille zum Gießen eines Gießstrangs mit einer oberen konvex ausge führten Begrenzungsfläche und Fig. 4 in cross section a continuous casting mold for casting a casting strand with an upper convex boundary surface and

Fig. 5 schematisch den Metallmeniskus in der Stranggieß kokille, wenn sie unter einem Winkel von 30° zur Horizontalen geneigt ist. Fig. 5 schematically shows the metal meniscus in the continuous casting mold when it is inclined at an angle of 30 ° to the horizontal.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Stranggießanlage sind hinter einander längs einer schräg liegenden geradlinigen Achse eine auf ihrer schmalen Begrenzungsfläche ruhende schräg liegende Stranggießkokille 1 mit im wesentlichen rechteckiger Gießform, ein Sekundärkühlsystem 2, eine Ziehvorrichtung 3 zum Abziehen des Strangs 4 aus der Stranggießkokille 1 und eine Trennvorrichtung 5 zum Teilen des Strangs 4 in Maß längen angeordnet. Oberhalb der Stranggießkokille 1 sind eine Gießpfanne 6 mit einer Dosiervorrichtung 7 und eine Zwischenpfanne 8 mit einem Auslaufstein (nicht gezeigt) vorgesehen, mit dem ein senkrecht angeordneter feuerfester Ausguß 9 verbunden ist, der die Metallschmelze unterhalb ihres Spiegels in der schräg liegenden Stranggießkokille 1 zuführt. Der Neigungswinkel der geradlinigen Achse der An lage zur horizontalen liegt zwischen 20 und 60°. Wird dieser Neigungswinkel von 20° unterschritten, ist die Zu führung der Metallschmelze durch den Ausguß 9 erschwert, weil die Schicht der Gießmetallschmelze über der unteren Be grenzungsfläche der Stranggießkokille 1 infolge einer starken Meniskusbildung zu klein ist. Wird der Neigungswinkel von 60° überschritten, gehen die durch die Höhenverringerung der Anlage erreichten Vorteile verglichen mit einer vertikalen Gieß anlage verloren.In the continuous casting plant shown in FIG. 1, one behind the other along an inclined linear axis is an inclined continuous casting mold 1 resting on its narrow boundary surface with an essentially rectangular casting mold, a secondary cooling system 2 , a pulling device 3 for pulling the strand 4 out of the continuous casting mold 1 and a separator 5 for dividing the strand 4 arranged in length. Above the continuous casting mold 1 , a ladle 6 with a metering device 7 and an intermediate pan 8 with an outlet stone (not shown) are provided, with which a vertically arranged refractory spout 9 is connected, which feeds the molten metal below its level in the oblique continuous casting mold 1 . The angle of inclination of the straight axis of the position to the horizontal is between 20 and 60 °. If this angle of inclination falls below 20 °, the supply of the molten metal is made more difficult by the spout 9 because the layer of molten metal above the lower boundary surface of the continuous casting mold 1 is too small as a result of strong meniscus formation. If the angle of inclination of 60 ° is exceeded, the advantages achieved by reducing the height of the system compared to a vertical casting system are lost.

Gemäß Fig. 2 kann die Stranggießkokille 1 einen Gießquer schnitt von im wesentlichen rechteckiger Form haben. Gemäß Fig. 3 kann dieser Querschnitt die Form eines Doppel-T-Trägers haben. Gemäß Fig. 4 kann die Form rechteckig mit einer nach außen konvex gewölbten oberen Begrenzungsfläche 10 ver sehen sein.Referring to FIG. 2, the continuous casting mold 1 may be a Gießquer cut of substantially rectangular shape have. According to FIG. 3, this cross section can have the shape of a double T-beam. According to Fig. 4, the mold can be seen ver rectangular with convexly outwardly curved upper boundary surface 10.

Die Stanggießkokille 1 wird so angeordnet, daß sie auf einer ihrer schmalen Begrenzungsflächen steht, wodurch handelsübliche feuerfeste Ausgüsse 9 die Metallschmelze in die Stranggießkokille 1 unter dem Schmelzenspiegel zuführen können. Dadurch läßt sich die Qualität des gegossenen Stranges 4 verbessern, weil die Menge an nichtmetallischen Einschlüssen stark vermindert ist.The continuous casting mold 1 is arranged so that it stands on one of its narrow boundary surfaces, as a result of which commercially available refractory spouts 9 can feed the molten metal into the continuous casting mold 1 below the melt level. This allows the quality of the cast strand 4 to be improved because the amount of non-metallic inclusions is greatly reduced.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, ist bei einer Neigung der geradlinigen Achse zur Horizontalen von 30°, auf welcher die Stranggießkokille 1 angeordnet ist, der Metallmeniskus stark entwickelt. So beträgt seine Länge a das Doppelte der Breite b des Stranges 4, d. h. die Meniskusfläche ist verdoppelt. In den unter der Grenzschicht liegenden Metall schichten ist die Strömungsgeschwindigkeit des Metalls in der Stranggießkokille 1 etwa um das Zweifache vermindert. Dadurch wird der Kontakt von Metall und wärmeisolierender Schlacke, welche den Metallmeniskus in der Stranggießkokille 1 bedeckt, verlängert, was die Ausscheidung nichtmetallischer Einschlüsse und ihre Anreicherung in der Schlacke be günstigt. Dadurch, daß die Stranggießkokille 1 auf ihre schmale Begrenzungsfläche gestellt ist, ergeben sich keine Beschränkungen hinsichtlich der Querschnittsform der zu gießenden Stränge 4, so daß es auch möglich ist, Stränge 4 mit großer Breite zu gießen.As can be seen from FIG. 5, with an inclination of the straight axis to the horizontal of 30 ° on which the continuous casting mold 1 is arranged, the metal meniscus is strongly developed. Its length a is twice the width b of the strand 4 , ie the meniscus area is doubled. In the metal layers beneath the boundary layer, the flow rate of the metal in the continuous casting mold 1 is reduced by approximately two times. As a result, the contact of metal and heat-insulating slag, which covers the metal meniscus in the continuous casting mold 1 , is lengthened, which favors the removal of non-metallic inclusions and their accumulation in the slag. Because the continuous casting mold 1 is placed on its narrow boundary surface, there are no restrictions with regard to the cross-sectional shape of the strands 4 to be cast, so that it is also possible to cast strands 4 with a large width.

Bei der nach außen konvex ausgeführten Innenfläche der oberen Begrenzungsfläche 10 der Stranggießkokille 1 wird die obere Begrenzungsfläche 10 des Stranges 4 selbsttragend, was ein Einsinken und Durchbiegen der Kruste sowie die Ausbildung von Rissen in der oberen Begrenzungsfläche 10 verhindert, so daß ein Walzgrat beim Walzen des Stranges 4 nicht entsteht.In the outwardly convex inner surface of the upper boundary surface 10 of the continuous casting mold 1 , the upper boundary surface 10 of the strand 4 becomes self-supporting, which prevents sinking and bending of the crust and the formation of cracks in the upper boundary surface 10 , so that a burr during the rolling of the Stranges 4 does not arise.

Die in Fig. 1 gezeigte Stranggießanlage arbeitet folgender maßen: Die Metallschmelze gelangt von der Gießpfanne 6 über die Dosiervorrichtung 7 in die Zwischenpfanne 8 und über den nicht gezeigten Auslaufstein in den senkrecht ange ordneten Ausguß 9, der die Schmelze in die Stranggießkokille unter dem Spiegel der Metallschmelze einbringt. Durch den stark entwickelten Meniskus und demzufolge durch die re lativ geringe Geschwindigkeit der Metallschmelze in der schräg liegenden gekühlten Stranggießkokille 1 schwimmen nichtmetallische Einschlüsse auf und werden in der wärme isolierend wirkenden Schlacke, die den Metallmeniskus in der Stranggießkokille 1 bedeckt, aufgenommen, wodurch ein relativ reiner Strang 4 erhalten wird. An dem Strang 4 bildet sich in der Stranggießkokille 1 eine Kruste, die den ferro statischen Druck des Metalls und die Abziehkraft aushalten kann. Der von der Ziehvorrichtung 3 kontinuierlich aus der Stranggießkokille 1 abgezogene Strang 4 wird durch das Sekundärkühlsystem 2 gezogen und dort durch nicht gezeigte Düsen bis zum völligen Erstarren gekühlt. Mit der Trenneinrichtung 5, die in Laufrichtung des Strangs 4 nach der Ziehvorrichtung 3 angeordnet ist, wird der erstarrte Strang 4 auf vorgegebene Maßlängen geteilt.The continuous casting plant shown in Fig. 1 operates as follows: The molten metal passes from the ladle 6 via the metering device 7 into the intermediate pan 8 and via the spout, not shown, into the vertically arranged spout 9 , which the melt in the continuous casting mold under the mirror of Introduces molten metal. Due to the highly developed meniscus and consequently due to the relatively low speed of the molten metal in the obliquely lying cooled continuous casting mold 1 , non-metallic inclusions float up and are taken up in the heat-insulating slag which covers the metal meniscus in the continuous casting mold 1 , thereby making it relatively clean Strand 4 is obtained. On the strand 4 , a crust forms in the continuous casting mold 1 , which can withstand the ferro-static pressure of the metal and the pulling force. The strand 4 continuously withdrawn from the continuous casting mold 1 by the pulling device 3 is drawn through the secondary cooling system 2 and cooled there through nozzles (not shown) until it completely solidifies. With the separating device 5 , which is arranged in the running direction of the strand 4 after the pulling device 3 , the solidified strand 4 is divided into predetermined lengths.

Beim Gießen von Strängen 4 mit einem kleinen Seitenver hältnis kann der Strang 4 nach dem vollständigen Erstarren in der horizontalen Ebene gebogen werden, während der Ausbildung des Stranges 4 erfolgt jedoch keine Verformung, da die schräge Anordnungsachse geradlinig ist, wodurch eine gute Qualität des Stranges 4 ohne Einschränkung der Gieß geschwindigkeit erreichbar ist. Die Bedingungen im Sekundär kühlsystem 2 lassen sich für eine gleichmäßige optimale Kühlung einstellen. Ein Nachbiegen oder Nachrichten des erzeugten Stranges 4 entfällt.When casting strands 4 with a small Seitenver ratio, the strand 4 can be bent after complete solidification in the horizontal plane, but during the formation of the strand 4 there is no deformation, since the oblique arrangement axis is straight, which means that the strand 4 is of good quality is achievable without limiting the casting speed. The conditions in the secondary cooling system 2 can be set for uniform optimal cooling. Post-bending or news of the strand 4 generated is omitted.

Claims

1. Inclined continuous casting machine for casting metal, in which a rectangular continuous casting mold ( 1 ), a secondary cooling system ( 2 ), a pulling device ( 3 ) for pulling the strand ( 4 ) out of the one after the other to form the strand ( 4 ) Continuous casting mold ( 1 ) and a separating device ( 5 ) for dividing the strand ( 4 ) are arranged in dimensional lengths, characterized in that the continuous casting mold ( 1 ) is supported on its narrow boundary surface and the axis of the system is straight at an angle to the horizontal from Runs 20 to 60 °.

2. Continuous casting installation according to claim 1, characterized in that the inner surface of the upper boundary surface ( 10 ) of the rectangular continuous casting mold ( 1 ) is convex to the outside.