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EP1047515A1 - Continuous metal casting method and device - Google Patents

Continuous metal casting method and device

Info

Publication number
EP1047515A1
EP1047515A1 EP98966811A EP98966811A EP1047515A1 EP 1047515 A1 EP1047515 A1 EP 1047515A1 EP 98966811 A EP98966811 A EP 98966811A EP 98966811 A EP98966811 A EP 98966811A EP 1047515 A1 EP1047515 A1 EP 1047515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
narrow side
area
continuous casting
narrow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98966811A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim SCHÖNBECK
Jan Vollrath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP1047515A1 publication Critical patent/EP1047515A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 process for the continuous casting of metals, in particular thin slabs of steel, in a stationary mold with two opposite broad side walls which have a funnel-shaped opening in the direction of the mold inlet and in the strand withdrawal direction over at least part of the mold height to the thickness of the strand to be cast converge, and two narrow side strips clamped between the broad sides, and a continuous casting mold to carry out the process.
  • Each narrow side wall has a V-shaped recess into which a plate of a corresponding shape made of boron nitride is inserted, the plate starting from the upper edge of the mold with a bulge-shaped thickening which extends into the casting cross-section and extends up to below the casting level in the Mold is enough.
  • the walls of the narrow side strips facing the mold cavity are flat.
  • a continuous mold for casting strands with a maximum thickness of 80 mm is known, the narrow sides of which run perpendicular to the broad sides run essentially parallel to one another, the narrow sides at least in an upper area starting from the mold entrance toward the interior of the mold have a curved cross-section, the curvature of which decreases continuously towards the mold exit.
  • the narrow sides have one in the upper area of the mold towards the inside of the mold and in the lower area a cross-section arched towards the outside of the mold.
  • the length of the inner wall of the narrow side strips thus changes constantly and has a minimum length in the continuous casting direction when changing its curvature direction.
  • DE 35 01 422 A1 discloses a continuous mold for a continuous casting plant for casting a thin strand, in which the cross section of the inlet end in a second direction perpendicular to the first direction has a smaller dimension than the cross section of the outlet end in this second direction.
  • the side walls of the continuous mold have mutually opposite in the first direction, converging in the direction of passage and in the second
  • the inner walls of the narrow side strips which diverge in the direction of the strand are bulged outwards and are preferably bulged in the form of a part circle.
  • the Schmais sidebars used here are not adjustable clamped in the broad sidebars. Furthermore, the distance of the broad side walls in the area of the narrow side strips remains constant over the entire height of the mold.
  • the invention has set itself the goal of providing a process for the continuous casting of metals, including the suitable continuous casting mold, with which high-speed casting is achieved with simple and constructive means, with special consideration of reliable lubrication.
  • the free surface of the liquid metal in the mold outside the immersion pouring tube with a sufficient amount of lubricant, essentially casting powder, with which the lubricant requirement is covered.
  • lubricant essentially casting powder
  • it is melted due to its contact with the hot liquid metal and the friction between the strand shell and the mold is then used as a lubricant in liquid form.
  • the free surface of the mold liquid steel is too small to apply a lubricant in an amount that meets the current lubrication needs of the slab. This applies particularly to speeds above 4 m / min. and increases with increasing casting speed, for example at speeds of 7 to 8 m / min.
  • the bath surface in particular in the area of the narrow side strips, is enlarged and, at the same time, the shape of the narrow-strand side of the slab is influenced in such a way that trouble-free casting is possible.
  • This enlargement in the area of the narrow sides has the advantage that reliable lubrication is achieved especially in the narrow side area of the mold, which is particularly susceptible to insufficient lubrication.
  • a correspondingly larger amount of lubricant is required per free surface of the liquid metal.
  • continuous casting molds have a length in the direction of the broadside distance, which remains constant according to the respective contour except for the natural shrinkage of the slabs.
  • the broadside distance changes significantly. This is achieved according to the invention by the inner wall of the
  • Narrow side strips are designed in an arc or wave shape.
  • a trough-shaped configuration of the broad side walls is provided at least in the shadow of the immersion spout. in the In the area of the mold outlet, the broad side walls are again guided essentially parallel to one another.
  • the trough is designed in such a way that a chord corresponding to the broadside distance in the area of the narrow side bars is one
  • the size of the chord is selected so that not only is the formation of bridges between the immersion pouring tube and the mold avoided, but that the effective bath surface area is increased.
  • Deformation of the strand shell can be carried out in the area of the trough.
  • a wedge of less heat dissipation is provided for the narrow side strips in the casting area of the mold.
  • the wedge has a trapezoidal shape, the trapezoidal tip has a minimum width of 2 mm. Furthermore, below the trapezoidal tip, special influence is exerted on the heat dissipation of the mold in this area.
  • Figure 1 shows a basic structure of the mold with the shape of
  • FIG. 2 shows a narrow side strip with a wedge-shaped insert
  • FIG. 3 shows a mold with a trough
  • FIG. 4 shows the section AA through the mold in the region of the trough.
  • FIG. 1 shows broad sides 31, between which narrow sides are clamped in an adjustable manner.
  • the maximum slab width is shown, in the right part the narrow side is set to a specifiable measure of the slab width.
  • the broadside distance at the mold inlet is marked with d E , that at the mold outlet with d A.
  • a narrow side bar 21 is shown schematically, which is clamped between two wide sides 31 which are arranged with a wide side distance d from one another.
  • the inside 22 of the narrow side bar 21 has a length I.
  • this length I can have the same length as the broadside distance d (example i)). As in example ii), the length I can be arc-shaped and thus longer than the broadside distance d.
  • section CC is also in section DD according to EE
  • Broadside distance d is chosen to be smaller than length I, in the latter case d corresponding to broadside distance d A at the mold outlet.
  • the length I is wave-shaped. A particularly large difference in length between I and d can be achieved by this line of length I having one or two troughs or peaks.
  • FIG. 2 shows a narrow side bar 21, in which a wedge 26 is inserted in the inner wall 22.
  • This wedge 26 has a trapezoidal shape with a width b at the trapezoid tip of greater than 2 mm.
  • the wedge 26 consists of a refractory material, for example boron nitride.
  • the relatively blunt tip has the advantage that, on the one hand, the service life of the wedge is increased and, on the other hand, channels 52 connected to a cooling device 51 (not shown) can be introduced in the narrow side bar 21 below this tip.
  • Specifiable cooling parameters actively influence the temperature and thus the behavior of the slab shell at this point.
  • a trough-shaped bulge 32 is provided in addition to FIG. 1 in the casting area 16 of the mold in the broad sides 31. In this bulge
  • the wide side distance d has the maximum size d M in the area of the trough-shaped bulge 32, in the area of the narrow side strips 21 it has the size d E at the mold inlet 11 and it decreases over the mold height h to the wide side distance at the mold outlet 14 to d A.
  • FIG. 4 shows a section AA again, in which the trough-shaped bulge 32 is shown in a special embodiment, namely in the left part the outer surface 23 is rectilinearly conical and in the right part curved 24 with an inflection point 25.
  • FIG. 3 also shows a square bath surface with the edge length d E at the mold inlet 11 and a square surface with the edge length d A at the mold outlet 14.
  • the ratio d E / d A is between 1.05 to 2.0

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and device for continuous metal casting, especially for casting thin slabs of steel; in a stationary ingot mould with two wide side walls that are located opposite each other, are provided with a funnel-shaped opening in the pouring area and which converge in the direction in which the slab is removed, starting from the entrance to the ingot mould, at least with respect to part of the height of the ingot mould, in order to form a space that corresponds to the thickness of the slab to be cast. The ingot mould also comprises two narrow side strips which are jammed in between the wide sides, in addition to an immersion casting tube enabling the liquid metal to be introduced into the ingot mould. A sufficient amount of lubricant is applied to the free surface of the liquid metal in the ingot mould outside the immersion casting tube. The amount of lubricant used corresponds to the lubrication requirements of the slab at casting speeds of more than 4m/min. The surfaces of the narrow sides of the strand shell are deformed in such a way that their horizontal length is not modified by more than five times the value of the natural dimension to which the material is constrained by shrinkage forces.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen von MetallenMethod and device for continuous casting of metals
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Dünnbrammen aus Stahl, in einer stationären Kokille mit zwei sich gegenüberliegenden Breitseitenwänden, die in Richtung Kokilleneintritt eine trichterförmige Öffnung aufweisen und in Strangabzugsrichtung zumindest über einen Teil der Kokillenhöhe auf die Dicke des zu gießenden Stranges konvergieren, und zwei zwischen den Breitseiten eingeklemmten Schmalseitenleisten, sowie eine Stranggießkokille zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a process for the continuous casting of metals, in particular thin slabs of steel, in a stationary mold with two opposite broad side walls which have a funnel-shaped opening in the direction of the mold inlet and in the strand withdrawal direction over at least part of the mold height to the thickness of the strand to be cast converge, and two narrow side strips clamped between the broad sides, and a continuous casting mold to carry out the process.
Aus DE 43 37 399 C2 ist eine Stranggießkokille für die Erzeugung von dünnen Brammen, Platten oder Blechen aus Stahl bekannt, die aus zwei gegenüberliegenden, zumindestens auf einem Teil der Kokillenhöhe nach unten konvergierenden, flüssigkeitsgekühlten, metallischen Längsseitenwände und zwei die Strangbreite begrenzenden, teilweise mit einem feuerfesten Werkstoff auf derFrom DE 43 37 399 C2 a continuous casting mold for the production of thin slabs, plates or sheets made of steel is known, which consists of two opposite, at least part of the mold height converging downward, liquid-cooled, metallic longitudinal side walls and two limiting the strand width, partly with a refractory material on the
Kokilleninnenseite beschichteten Schmalseitenwänden besteht. Jede Schmalseitenwand besitzt eine V-förmige Ausnehmung, in die eine Platte entsprechender Form aus Bornitrid eingesetzt ist, wobei die Platte von der Oberkante der Kokille ausgehend, mit einer wulstförmigen, sich in den Gießquerschnitt erstreckenden Verdickung ausgebildet ist, die bis unter den Gießspiegel in der Kokille reicht. Die dem Formhohlraum zugewandten Wandungen der Schmalseitenleisten sind ebenflächig ausgestaltet.There is narrow side walls coated on the inside of the mold. Each narrow side wall has a V-shaped recess into which a plate of a corresponding shape made of boron nitride is inserted, the plate starting from the upper edge of the mold with a bulge-shaped thickening which extends into the casting cross-section and extends up to below the casting level in the Mold is enough. The walls of the narrow side strips facing the mold cavity are flat.
Aus DE 41 38 642 A1 ist eine Durchlaufkokille zum Gießen von Strängen mit einer maximalen Dicke von 80 mm bekannt, deren senkrecht zu den Breitseiten verlaufende Schmalseiten im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei die Schmalseiten zumindest in einem oberen vom Kokilleneingang ausgehenden Bereich einen zum Kokilleninneren hin gewölbten Querschnitt besitzen, deren Wölbungshöhe zum Kokillenausgang hin kontinuierlich abnimmt. Die Schmalseiten besitzen im oberen Bereich der Kokillen einen zum Kokilleninneren hin und im unteren Bereich einen zum Kokillenäußeren hin gewölbten Querschnitt. Die Länge der Innenwand der Schmalseitenleisten ändert sich somit ständig und hat in Stranggießrichtung beim Wechseln seiner Wölbungsrichtung ein Längenminimum.From DE 41 38 642 A1, a continuous mold for casting strands with a maximum thickness of 80 mm is known, the narrow sides of which run perpendicular to the broad sides run essentially parallel to one another, the narrow sides at least in an upper area starting from the mold entrance toward the interior of the mold have a curved cross-section, the curvature of which decreases continuously towards the mold exit. The narrow sides have one in the upper area of the mold towards the inside of the mold and in the lower area a cross-section arched towards the outside of the mold. The length of the inner wall of the narrow side strips thus changes constantly and has a minimum length in the continuous casting direction when changing its curvature direction.
Aus DE 35 01 422 A1 ist eine Durchlaufkokille für eine Stranggießanlage zum Gießen eines Dünnstranges bekannt, bei dem der Querschnitt des Einlaufendes in einer zweiten, auf die erste Richtung senkrechten Richtung eine kleinere Dimension aufweist als der Querschnitt des Auslaufendes in dieser zweiten Richtung. Die Seitenwände der Durchlaufkokille besitzen in der ersten Richtung einander gegenüberliegende, in Durchlaufrichtung konvergierende sowie in der zweitenDE 35 01 422 A1 discloses a continuous mold for a continuous casting plant for casting a thin strand, in which the cross section of the inlet end in a second direction perpendicular to the first direction has a smaller dimension than the cross section of the outlet end in this second direction. The side walls of the continuous mold have mutually opposite in the first direction, converging in the direction of passage and in the second
Richtung einander gegenüberliegende divergierende Wandteile. Die Innenwandungen der in Strangrichtung divergierenden Schmalseitenleisten sind nach außen ausgebaucht und dabei vorzugsweise teilkreisförmig ausgebaucht ausgebildet. Die hier zum Einsatz kommenden Schmaiseitenleisten sind nicht verstellbar in den Breitseitenleisten eingeklemmt. Weiterhin bleibt über die gesamte Höhe der Kokille die Distanz der Breitseitenwände im Bereich der Schmalseitenleisten konstant.Divergent wall parts facing each other. The inner walls of the narrow side strips which diverge in the direction of the strand are bulged outwards and are preferably bulged in the form of a part circle. The Schmais sidebars used here are not adjustable clamped in the broad sidebars. Furthermore, the distance of the broad side walls in the area of the narrow side strips remains constant over the entire height of the mold.
Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Verfahren zum Stranggießen von Metallen einschließlich der dazu geeigneten Stranggießkokille zu schaffen, mit denen mit einfachen und konstruktiven Mitteln ein Hochgeschwindigkeitsgießen unter besonderer Berücksichtigung einer sicheren Schmierung erreicht wird.The invention has set itself the goal of providing a process for the continuous casting of metals, including the suitable continuous casting mold, with which high-speed casting is achieved with simple and constructive means, with special consideration of reliable lubrication.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 4. Die übrigen Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The invention achieves this aim through the characterizing features of method claim 1 and device claim 4. The remaining claims are advantageous developments of the invention.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, der freien Oberfläche des in der Kokille außerhalb des Tauchausgießrohres befindlichen flüssigen Metalls eine ausreichende Menge an Schmiermittel, im wesentlichen Gießpulver, zuzuführen, mit der der Schmiermittelbedarf gedeckt wird. Beim Einsatz von Gießpulver wird dieses durch seinen Kontakt mit dem heißen Flüssigmetall aufgeschmolzen und anschließend in flüssiger Form als Schmiermittel die Reibung zwischen der Strangschale und der Kokille eingesetzt. Beim Gießen von dünnen Brammen im Bereich von 30 bis 60 mm Dicke in stationären Stranggießkokillen hat sich gezeigt, daß die freie Oberfläche des in der Kokille befindlichen, flüssigen Stahls zu klein ist, um ein Schmiermittel in einer Menge aufzubringen, die den aktuellen Schmierungsbedarf der Bramme deckt. Dies gilt insbesondere für Geschwindigkeiten über 4 m/min. und verstärkt sich mit zunehmender Gießgeschwindigkeit, beispielsweise bei Geschwindigkeiten von 7 bis 8 m/min.According to the invention, it is proposed to supply the free surface of the liquid metal in the mold outside the immersion pouring tube with a sufficient amount of lubricant, essentially casting powder, with which the lubricant requirement is covered. When casting powder is used, it is melted due to its contact with the hot liquid metal and the friction between the strand shell and the mold is then used as a lubricant in liquid form. When casting thin slabs in the range of 30 to 60 mm thickness in stationary continuous casting molds, it has been shown that the free surface of the mold liquid steel is too small to apply a lubricant in an amount that meets the current lubrication needs of the slab. This applies particularly to speeds above 4 m / min. and increases with increasing casting speed, for example at speeds of 7 to 8 m / min.
Entsprechend der Erfindung wird hierzu die Badspiegelfläche, insbesondere im Bereich der Schmalseitenleisten, vergrößert und gleichzeitig in der Weise auf die Strangschalenschmalseite der Bramme formmäßig Einfluß genommen, daß ein störungsfreies Gießen möglich ist. Diese Vergrößerung im Bereich der Schmalseiten hat dabei den Vorteil, daß gerade auch im Bereich für Mangelschmierung besonders anfälligen Schmalseitenbereich der Kokille eine sichere Schmierung erreicht wird. Innerhalb der Kokille besteht nämlich ein lokal unterschiedlicher Schmiermittelbedarf. Hier wird vor allem im Bereich der Schmalseitenleisten eine pro freie Oberfläche des flüssigen Metalls entsprechend größere Schmiermittelmenge benötigt.According to the invention, for this purpose the bath surface, in particular in the area of the narrow side strips, is enlarged and, at the same time, the shape of the narrow-strand side of the slab is influenced in such a way that trouble-free casting is possible. This enlargement in the area of the narrow sides has the advantage that reliable lubrication is achieved especially in the narrow side area of the mold, which is particularly susceptible to insufficient lubrication. There is a locally different lubricant requirement within the mold. Here, especially in the area of the narrow side strips, a correspondingly larger amount of lubricant is required per free surface of the liquid metal.
Mit den in der Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen der Vergrößerung der Badspiegelfläche wird es möglich, auch bei Gießgeschwiπdigkeiten oberhalb etwa 6 m/min. den Schmiermittelbedarf ausreichend zu decken.With the measures proposed in the invention of increasing the area of the bath level, it becomes possible, even at casting speeds above about 6 m / min. to adequately cover the need for lubricants.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, beim Einsatz von Gießpulver diesem zusätzlich zur über die Badspiegelfläche zugeführten Wärme weitere Wärme durch eine externe Energiequelle zuzuführen.In an advantageous embodiment, it is proposed, when using casting powder, to supply this heat in addition to the heat supplied via the bath surface by an external energy source.
Die zum Einsatz kommenden Schmalseitenleisten der erfindungsgemäßenThe narrow side strips of the invention used
Stranggießkokille besitzen in Abhängigkeit ihrer Lage in der jeweiligen Höhenlinie der Kokille eine Länge in Richtung der Breitseitendistanz, die entsprechend der jeweiligen Höhenlinie bis auf eine Berücksichtigung des natürlichen Schrumpfmaßes der Brammen konstant bleibt. Gleichzeitig ändert sich deutlich die Breitseitendistanz. Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem die Innenwandung derDepending on their position in the respective contour of the mold, continuous casting molds have a length in the direction of the broadside distance, which remains constant according to the respective contour except for the natural shrinkage of the slabs. At the same time, the broadside distance changes significantly. This is achieved according to the invention by the inner wall of the
Schmalseitenleisten bogen- oder wellenförmig ausgestaltet sind.Narrow side strips are designed in an arc or wave shape.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens im Schatten des Tauchausgußes eine trogförmige Ausgestaltung der Breitseitenwände vorgesehen. Im Bereich des Kokillenaustrittes werden die Breitseitenwände wieder im wesentlichen parallel zueinander geführt.In a further advantageous embodiment, a trough-shaped configuration of the broad side walls is provided at least in the shadow of the immersion spout. in the In the area of the mold outlet, the broad side walls are again guided essentially parallel to one another.
Der Trog ist im Eingießbereich in der Weise ausgestaltet, daß eine mit der Breitseitendistanz im Bereich der Schmalseitenieisten korrespondierende Sehne eineIn the pouring area, the trough is designed in such a way that a chord corresponding to the broadside distance in the area of the narrow side bars is one
Größe aufweist, die das 0,05 -fache bis 1 ,0 -fache der Differenz der maximalen Breitseitendistanz und der effektiven Breitseitendistanz im Eingießbereich in Schmalseitennähe entspricht. Hierdurch wird eine weitere Vergrößerung der Badspiegelfläche, d.h. der Kontaktfläche des Gießpulvers zur freien außerhalb des Tauchgießrohres befindlichen Metalloberfläche erreicht. Die Größe der Sehne ist so gewählt, daß nicht nur die Brückenbildung zwischen dem Tauchgießrohr und der Kokille vermieden wird, sondern daß gerade die effektive Badspiegelfläche vergrößert wird.Has size that corresponds to 0.05 times to 1.0 times the difference between the maximum broadside distance and the effective broadside distance in the pouring area near the narrow side. This will further enlarge the bath area, i.e. reached the contact surface of the mold powder to the free metal surface located outside the immersion nozzle. The size of the chord is selected so that not only is the formation of bridges between the immersion pouring tube and the mold avoided, but that the effective bath surface area is increased.
Unabhängig von der Verformung der Strangschale an seiner Schmalseite kann hier dieRegardless of the deformation of the strand shell on its narrow side, the
Verformung der Strangschale im Bereich des Troges durchgeführt werden.Deformation of the strand shell can be carried out in the area of the trough.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für die Schmalseitenleisten im Eingießbereich der Kokille ein Keil geringerer Wärmeabfuhr vorgesehen. Der Keil besitzt eine Trapezform, wobei die Trapezspitze eine Mindestbreite von 2 mm aufweist. Weiterhin wird unterhalb der Trapezspitze besonderer Einfluß auf die Wärmeabfuhr der Kokille in diesem Bereich genommen.In a further advantageous embodiment, a wedge of less heat dissipation is provided for the narrow side strips in the casting area of the mold. The wedge has a trapezoidal shape, the trapezoidal tip has a minimum width of 2 mm. Furthermore, below the trapezoidal tip, special influence is exerted on the heat dissipation of the mold in this area.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargelegt. Dabei zeigen dieAn example of the invention is set out in the accompanying drawing. The show
Figur 1 einen grundsätzlichen Aufbau der Kokille mit der Form derFigure 1 shows a basic structure of the mold with the shape of
Schmalseitenleisten in Abhängigkeit der jeweiligen Höhenlinie, Figur 2 eine Schmalseitenleiste mit keilförmigem Einsatz,Narrow side strips depending on the respective contour, FIG. 2 shows a narrow side strip with a wedge-shaped insert,
Figur 3 eine Kokille mit Trog, Figur 4 den Schnitt AA durch die Kokille im Bereich des Troges.3 shows a mold with a trough, FIG. 4 shows the section AA through the mold in the region of the trough.
Die Figur 1 zeigt Breitseiten 31 , zwischen denen Schmalseiten verstellbar eingeklemmt sind. Im linken Teil der Skizze ist die maximale Brammenbreite aufgezeigt, im rechten Teil ist die Schmalseite auf ein vorgebbares Maß der Brammenbreite eingestellt. Die Breitseitendistanz am Kokilleneintritt ist mit dE, die am Kokillenaustritt mit dA gekennzeichnet.FIG. 1 shows broad sides 31, between which narrow sides are clamped in an adjustable manner. In the left part of the sketch, the maximum slab width is shown, in the right part the narrow side is set to a specifiable measure of the slab width. The broadside distance at the mold inlet is marked with d E , that at the mold outlet with d A.
Über die Kokillenhöhe h sind verschiedene Schnitte angegeben, und zwarVarious cuts are specified for the mold height h, namely
BB in Höhe des Kokilleneintritts 11 CC in Höhe des Gießspiegels 12 DD in Höhe einer Höhenlinie 13 und EE am Kokillenaustritt 14.BB at the level of the mold inlet 11 CC at the level of the liquid level 12 DD at the level of a contour 13 and EE at the mold outlet 14.
Im rechten Teil des Bildes ist schematisch jeweils eine Schmalseitenleiste 21 dargestellt, die zwischen zwei mit einer Breitseitendistanz d zueinander angeordneten Breitseiten 31 eingeklemmt ist. Die Innenseite 22 der Schmalseitenleiste 21 weist eine Länge I auf.In the right part of the picture, a narrow side bar 21 is shown schematically, which is clamped between two wide sides 31 which are arranged with a wide side distance d from one another. The inside 22 of the narrow side bar 21 has a length I.
Diese Länge I kann im Schnitt BB die gleiche Länge aufweisen wie die Breitseitendistanz d (Beispiel i)). Wie im Beispiel ii) kann die Länge I bogenförmig sein und damit länger als die Breitseitendistanz d ausgebildet sein.In section BB, this length I can have the same length as the broadside distance d (example i)). As in example ii), the length I can be arc-shaped and thus longer than the broadside distance d.
Im Schnitt CC wird weiterhin auch im Schnitt DD entsprechend EE ist dieIn section CC is also in section DD according to EE
Breitseitendistanz d kleiner gewählt als die Länge I, wobei im letzteren Fall d der Breitseitendistanz dA am Kokillenaustritt entspricht.Broadside distance d is chosen to be smaller than length I, in the latter case d corresponding to broadside distance d A at the mold outlet.
Im Beispiel ii wie auch ii der Schnitte DD bzw. EE ist die Länge I wellenförmig ausgestaltet. Durch diese ein oder zwei Wellentäler bzw. Wellenberge aufweisende Linie der Länge I kann ein besonders großer Unterschied der Länge zwischen I und d erreicht werden.In example ii as well as ii of the sections DD and EE, the length I is wave-shaped. A particularly large difference in length between I and d can be achieved by this line of length I having one or two troughs or peaks.
Die Figur 2 zeigt eine Schmalseitenleiste 21 , bei der in der Innenwandung 22 ein Keil 26 eingelegt ist. Dieser Keil 26 weist eine trapezförmige Form auf mit einer Breite b an der Trapezspitze von größer 2 mm.FIG. 2 shows a narrow side bar 21, in which a wedge 26 is inserted in the inner wall 22. This wedge 26 has a trapezoidal shape with a width b at the trapezoid tip of greater than 2 mm.
Der Keil 26 besteht aus einem Feuerfestmaterial, beispielsweise Bornitrid. Die relativ stumpfe Spitze hat den Vorteil, daß zum einen die Standzeit des Keils erhöht wird und zum anderen unterhalb dieser Spitze in der Schmalseitenleiste 21 mit einer Kühleinrichtung 51 (nicht dargestellt) verbundene Kanäle 52 einbringbar sind. Durch vorgebbare Kühlparameter wird aktiv Einfluß auf die Temperatur genommen und damit das Verhalten der Brammenschale an dieser Stelle.The wedge 26 consists of a refractory material, for example boron nitride. The relatively blunt tip has the advantage that, on the one hand, the service life of the wedge is increased and, on the other hand, channels 52 connected to a cooling device 51 (not shown) can be introduced in the narrow side bar 21 below this tip. Specifiable cooling parameters actively influence the temperature and thus the behavior of the slab shell at this point.
In der Figur 3 ist ergänzend zu Figur 1 im Eingießbereich 16 der Kokille in den Breitseiten 31 eine trogförmige Ausbuchtung 32 vorgesehen. In diese AusbuchtungIn FIG. 3, a trough-shaped bulge 32 is provided in addition to FIG. 1 in the casting area 16 of the mold in the broad sides 31. In this bulge
32 ragt ein Tauchgießrohr 41.32 protrudes a dip tube 41.
Die Breitseitendistanz d weist im Bereich der trogförmigen Ausbuchtung 32 die maximale Größe dM auf, im Bereich der Schmalseitenleisten 21 hat sie am Kokilleneintritt 11 die Größe dE und sie verringert sich über die Kokillenhöhe h bis hin zur Breitseitendistanz am Kokillenaustritt 14 auf dA.The wide side distance d has the maximum size d M in the area of the trough-shaped bulge 32, in the area of the narrow side strips 21 it has the size d E at the mold inlet 11 and it decreases over the mold height h to the wide side distance at the mold outlet 14 to d A.
In der Figur 4 ist hierzu noch mal ein Schnitt AA dargestellt, bei dem in besonderer Ausgestaltung der trogförmigen Ausbuchtung 32 dargestellt ist, und zwar im linken Teil ist die Außenfläche 23 geradlinig konisch und im rechten Teil kurvenförmig 24 mit einem Wendepunkt 25.In this respect, FIG. 4 shows a section AA again, in which the trough-shaped bulge 32 is shown in a special embodiment, namely in the left part the outer surface 23 is rectilinearly conical and in the right part curved 24 with an inflection point 25.
In der Figur 3 ist darüber hinaus am Kokilleneintritt 11 eine quadratische Badspiegelfläche mit der Kantenlänge dE sowie am Kokillenaustritt 14 eine quadratische Fläche mit der Kantenlänge dA dargestellt. Das Verhältnis dE/dA liegt dabei zwischen 1 ,05 bis 2,0 FIG. 3 also shows a square bath surface with the edge length d E at the mold inlet 11 and a square surface with the edge length d A at the mold outlet 14. The ratio d E / d A is between 1.05 to 2.0
PositionslistePosition list
KokilleMold
11 Kokilleneintritt11 mold entrance
12 Gießspiegelhöhe12 Manifold height
13 Höhenlinie13 contour line
14 Kokillenaustritt14 mold outlet
15 Formhohlraum15 mold cavity
16 Eingießbereich der Kokille16 pouring area of the mold
Seitenpages
21 Schmalseitenleiste21 narrow side bar
22 Innenwandung22 inner wall
23 Außenfläche geradlinig konisch23 Straight conical outer surface
24 Außenfläche kurvenförmig24 curved outer surface
25 Wendepunkt25 turning point
26 Keil26 wedge
KokillenbreiteMold width
31 Breitseite 32 Trogförmige Ausbuchtung31 broadside 32 trough-shaped bulge
MaterialzufuhrMaterial supply
41 Tauchgießrohr41 immersion nozzle
Kühlungcooling
51 Kühleinrichtung51 cooling device
52 Kanäle52 channels
b Bereich der Trapezspitze dA Breitseitendistanz am Kokillenaustritt dE Breitseitendistanz im Eingießbereich in Schmalseitennähe dM Maximale Breitseitendistanzb Area of the trapezoidal tip d A broadside distance at the mold exit d E broadside distance in the pouring area near the narrow side d M Maximum broadside distance
I Länge Innenwand Schmalseitenleiste h Kokillenhöhe s Sehne I Inner wall length, narrow side bar h Chill height s Chord

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Dünnbrammen aus Stahl, in einer stationären Kokille, die zwei sich gegenüberliegende Breitseitenwände aufweist, welche im Eingießbereich eine trichterförmige1. Method for the continuous casting of metals, in particular thin slabs of steel, in a stationary mold, which has two opposite broad side walls, which has a funnel-shaped in the pouring area
Öffnung besitzen und in Strangabzugsrichtung beim Kokilleneintritt beginnend zumindest über einen Teil der Kokillenhöhe auf die Dicke des zu gießenden Stranges konvergieren, und mit zwei zwischen den Breitseiten eingeklemmten Schmalseitenleisten, sowie einen Tauchgießrohr, über das flüssige Metall in die Kokille eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die freie Oberfläche des in der Kokille außerhalb des Tauchgießrohres befindlichen flüssigen Metalls ein Schmiermittel in einer Menge aufgebracht wird, die den aktuellen Schmierungsbedarf der Bramme bei Gießgeschwindigkeiten über 4 m/min. ausreichend deckt, wobei dem Schmiermittel in der Nähe jederHaving an opening and converging in the strand withdrawal direction at the mold entrance, at least over part of the mold height to the thickness of the strand to be cast, and with two narrow side strips clamped between the broad sides, and an immersion pouring tube, through which liquid metal is introduced into the mold, characterized in that A lubricant is applied to the free surface of the liquid metal located in the mold outside the immersion pouring tube in an amount that meets the current lubrication requirements of the slab at casting speeds above 4 m / min. adequately covers the lubricant near everyone
Schmalseitenleiste mindestens eine quadratische Badspiegelfläche mit einer Kantenlänge dE entsprechend der Distanz der Breitseitenleisten im Bereich der Schmalseitenleisten in einer Größe, die dem Verhältnis dE/dA = 1 ,05 bis 2,0 entspricht mit dA = Kantenlänge einer quadratischen Querschnittsfläche an der Mündung der Kokille im Bereich der Schmalseitenleisten, und daß die Flächen der Schmalseiten der Strangschale in der Weise verformt werden, daß ihre horizontale Länge nicht mehr als um das 5-fache ihres natürlichen Schrumpfmaßes verändert wird.Narrow sidebar at least one square bathroom mirror surface with an edge length d E corresponding to the distance of the broad sidebars in the area of the narrow sidebars in a size that corresponds to the ratio d E / d A = 1, 05 to 2.0 with d A = edge length of a square cross-sectional area on the Mouth of the mold in the area of the narrow side strips, and that the surfaces of the narrow sides of the strand shell are deformed in such a way that their horizontal length is not changed more than 5 times their natural shrinkage.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Gießpulver ist, und daß die quadratische Badspiegelfläche mindestens das 1 ,2-fache der quadratischen Querschnittsfläche des Stranges am Kokillenaustritt beträgt2. The method according to claim 1, characterized in that the lubricant is a casting powder, and that the square bath surface is at least 1.2 times the square cross-sectional area of the strand at the mold outlet
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gießpulver zusätzlich zur über die Badspiegelfläche zugeführte Wärme über externe Energiequellen Wärme zugeführt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the mold powder in addition to the heat supplied via the bath surface area heat is supplied via external energy sources.
4. Stranggießkokille, insbesondere für Dünnbrammen aus Stahl, die zwei Breitseitenwände aufweist, zwischen denen Schmalseitenleisten verstellbar eingeklemmt sind, mit einem dem Format des zu gießenden Stranges entsprechenden Mündungsbereich und einer sich in Richtung Kokilleneintritt trichterförmig erweiternden Öffnung, wobei die Schmalseitenleisten im4.Cast casting mold, in particular for thin slabs of steel, which has two broad side walls, between which narrow side strips are adjustably clamped, with a mouth area corresponding to the format of the strand to be cast and a funnel-shaped opening widening in the direction of the mold entry, the narrow side strips in
Eingießbereich eine zum Mündungsbereich der Kokille deutlich größere Dicke aufweisen und die den im Verstellbereich mit den Schmalseiten korrespondierenden Breitseiten zugeneigten Außenflächen der Schmalseitenleisten mindestens innerhalb des Eingießbereichs in Strangabzugsrichtung keilförmig konvergieren, sowie einem in den Freiraum desPouring area have a significantly greater thickness in relation to the mouth area of the mold and converge in a wedge shape at least within the pouring area of the narrow side strips inclined in the adjustment area with the broad sides corresponding to the narrow sides in the strand withdrawal direction, and one in the free space of the
Eingießbereichs der Kokille ragenden Tauchausguß, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (I) der Innenwandung (22) der Schmalseitenleiste (21 ) in Abhängigkeit ihrer Höhenlage in der Kokille in der jeweiligen Kokillenhöhenlinie inPouring area of the mold-projecting immersion nozzle to carry out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the length (I) of the inner wall (22) of the narrow side bar (21) depends on its height in the mold in the respective mold height line in
Richtung der Breitseitendistanz (d) eine Größe von I = dA + k * Δd aufweist, mit dA = Breitseitendistanz am Kokillenaustritt Δd = natürliches Schrumpfmaß k = Faktor der Größenordnung 5 bis 100, und daß sich die Breitseitendistanz (d) vom Kokilleneintritt (11 ) beginnend in Richtung Kokillenaustritt (14) mindestens über einen Teil der Kokilienhöhe (h) verringert, wobei die entsprechende Länge (I) der Innenwandung (22) der Schmalseitenleiste (21 ) in der jeweiligen Höhenlinie bis auf eine Berücksichtigung des natürlichen Schrumpfmaßes der Bramme konstant bleibt.Direction of the broadside distance (d) has a size of I = d A + k * Δd, with d A = broadside distance at the mold exit Δd = natural shrinkage k = factor of the order of 5 to 100, and that the broadside distance (d) from the mold entrance ( 11) starting in the direction of the mold outlet (14) is reduced at least over part of the mold height (h), the corresponding length (I) of the inner wall (22) of the narrow side strip (21) in the respective contour line except for the natural shrinkage of the slab remains constant.
5. Stranggießkokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (I) der Innenwandung (22) der Schmalseitenleiste (21) einen vom Formhohlraum (15) der Kokille wegweisenden Bogen beschreibt.5. Continuous casting mold according to claim 4, characterized in that the length (I) of the inner wall (22) of the narrow side strip (21) describes a curve pointing away from the mold cavity (15) of the mold.
6. Stranggießkokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (I) der Innenwandung (22) der Schmalseitenleiste (21 ) in den jeweiligen Höhenlinien wellenförmig ausgestaltet ist. 6. Continuous casting mold according to claim 4, characterized in that the length (I) of the inner wall (22) of the narrow side bar (21) is wave-shaped in the respective contour lines.
7. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitseitenwände (31) im Bereich des Kokilleneintritts (11) mindestens im Schatten des Tauchausgußes (41) trogförmig ausgestaltet und im Bereich des Kokillenaustritts (14) im wesentlichen parallel zueinander geführt sind.7. Continuous casting mold according to one of claims 4 to 6, characterized in that the broad side walls (31) in the region of the mold inlet (11) at least in the shadow of the immersion nozzle (41) are designed trough-shaped and in the region of the mold outlet (14) are guided substantially parallel to one another are.
8 Stranggießkokille nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die konvergierenden mit den Breitseiten (31) korrespondierenden Außenflächen (23) der Schmalseitenleisten (21) geradlinig konisch ausgebildet sind.8 continuous casting mold according to claim 7, characterized in that the converging with the broad sides (31) corresponding outer surfaces (23) of the narrow side strips (21) are rectilinear conical.
9. Stranggießkokille nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konvergierenden mit den Breitseiten (31) korrespondierenden9. Continuous casting mold according to claim 7, characterized in that the converging with the broad sides (31) corresponding
Außenflächen (24) der Schmalseitenleisten (21) einer Kurve folgen, die einen Wendepunkt (25) aufweist und tangential im Kokillenmündungsteii ausläuft.Outer surfaces (24) of the narrow side strips (21) follow a curve that has an inflection point (25) and ends tangentially in the mold mouth.
10. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sehne (s) des trogförmigen Eingießbereiches der Breitseiten (31 ) am Kokilleneintritt (1 1 ) eine Größe aufweist, entsprechend s = 0,05 bis 1 ,0 * (dM - dE) mit dM maximaler Breitseitendistanz am Kokilleneintritt und dE Breitseitendistanz im Eingießbereich in Schmalseitennähe.10. Continuous casting mold according to one of claims 7 to 9, characterized in that a chord (s) of the trough-shaped pouring area of the broad sides (31) at the mold inlet (1 1) has a size corresponding to s = 0.05 to 1, 0 * ( d M - d E ) with d M maximum broadside distance at the mold inlet and d E broadside distance in the pouring area near the narrow side.
11. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Formhohlraum (15) zugeneigten Innenwandungen (22) der11. Continuous casting mold according to one of claims 4 to 10, characterized in that the mold cavity (15) inclined inner walls (22) of the
Schmalseitenleisten (21 ) im trogförmigen Eingießbereich in Strangabzugsrichtung divergierend und anschließend entsprechend dem Schrumpfmaß der Bramme konvergierend angeordnet sind. Narrow side strips (21) diverging in the trough-shaped pouring area in the strand withdrawal direction and then arranged to converge according to the shrinkage of the slab.
12. Stranggießkokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schmalseitenleisten (21) im Eingießbereich (16) der Kokille ein Keil (26) geringerer Wärmeabfuhr vorgesehen ist, dessen Trapezspitze eine Breite12. Continuous casting mold according to claim 4, characterized in that a wedge (26) lower heat dissipation is provided for the narrow side strips (21) in the pouring area (16) of the mold, the trapezoidal tip of which has a width
(b) von b > 2 mm aufweist.(b) of b> 2 mm.
13. Stranggießkokille nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schmalseitenleisten (21) in Strangabzugsrichtung unterhalb der13. Continuous casting mold according to claim 12, characterized in that in the narrow side strips (21) in the strand withdrawal direction below the
Trapezspitze des Keils (26) Kanäle (52) vorgesehen sind, die an eine regelbare Kühleinrichtung (51) angeschlossen sind. Trapezoidal tip of the wedge (26) channels (52) are provided, which are connected to a controllable cooling device (51).
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