Claims (1)
PATENTANSPRUCH Stranggussanlage mit einem Metallaufnahmegefäss, mit einer Kokille und mit einer Metalleitung, die in eine Aufnahmeöffnung in der Kokille eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Kokille (2) 1,05- bis 3,0mal grösser als die Fläche der Aufnahmeöffnung (7) in der Kokille ist.
PATENT CLAIM Continuous casting plant with a metal receiving vessel, with a mold and with a metal line which is inserted into a receiving opening in the mold, characterized in that the cross-sectional area of the mold (2) is 1.05 to 3.0 times larger than the area of the receiving opening ( 7) is in the mould.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggussanlage mit einem Metallaufnahmegefäss, mit einer Kokille und mit einer Metalleitung, die in eine Aufnahmeöffnung in der Kokille eingeführt ist.The present invention relates to a continuous casting plant with a metal receiving vessel, with a mold and with a metal line that is inserted into a receiving opening in the mold.
Die Beschaffenheit von Gussblockoberflächen gilt als eines der wichtigsten Bewertungskriterien der Gussblockgüte. Deshalb kann ein zusätzlicher Arbeitsgang zur Bearbeitung des Gussblockes erforderlich sein, wenn die Beschaffenheit der Gussblockoberfläche den gestellten Anforderungen nicht genügt. Zur Gussblockherstellung wird gewöhnlich eine Stranggussanlage verwendet, in der die Kokille mit der Metalleitung in unmittelbarer Verbindung steht, deren Durchgangsquerschnitt dem der Kokille gleich ist. Bei dieser Ausführung wird die Metalleitung an die Kokille derart angeschlossen, dass dabei eine Stossfuge entsteht, die zum heraustretenden Strang senkrecht verläuft. Weil sich das Material der Metalleitung und der Kokille ungleichmässig erwärmt und weil sich die Metalleitung abnutzt, entsteht im Bereich der Stossfuge ein Spalt, in den dann das flüssige Metall hineinfliesst und dort in Form einer dünnen mit dem Strang verbundenen Haut kristallisiert.The condition of ingot surfaces is one of the most important evaluation criteria for ingot quality. Therefore, an additional operation to process the ingot may be necessary if the condition of the ingot surface does not meet the requirements. For the production of ingots, a continuous casting plant is usually used, in which the mold is in direct communication with the metal pipe, the passage cross-section of which is the same as that of the mold. With this design, the metal line is connected to the mold in such a way that a butt joint is created that runs perpendicular to the emerging strand. Because the material of the metal line and the mold heats up unevenly and because the metal line wears down, a gap is created in the area of the butt joint, into which the liquid metal then flows and crystallizes there in the form of a thin skin connected to the strand.
Bei der Wegnahme des Stranges aus der Kokille verhindert die erstarrte Haut das Heraustreten des Stranges, die Stranghülle wird zerrissen und der Giessvorgang wird unterbrochen. Die beschriebene Stranggussanlage kann somit eine hohe Güte der Gussblockoberfläche nicht sicherstellen. Aus diesem Grund ist eine andere Stranggussanlage verwendet worden, in der die Kokille mit einer Metalleitung in Verbindung steht und einen Durchgangsquerschnitt besitzt, der viel grösser ist als der Querschnitt der Sitzstelle der Metalleitung in der Kokille. Bei einer derartigen Ausführung aber können die während der Kristallisation des Stranges entstehenden Gase nicht in das Metallaufnahmegefäss entweichen, da diesem Entweichen die Stirnwand der Kokille im Wege steht. Darüber hinaus bildet sich an dieser Stirnwand der Kokille ein Gussblockhaut, die dann in den Strang gelangt und dessen Güte verschlechtert.When the strand is removed from the mold, the solidified skin prevents the strand from escaping, the shell of the strand is torn and the casting process is interrupted. The continuous casting plant described can therefore not ensure a high quality of the ingot surface. For this reason, another type of continuous casting plant has been used, in which the mold communicates with a metal pipe and has a passage cross-section much larger than the cross-section of the seat of the metal pipe in the mold. With such an embodiment, however, the gases produced during the crystallization of the strand cannot escape into the metal receiving vessel, since the end wall of the mold stands in the way of this escape. In addition, a cast ingot skin forms on this end wall of the mold, which then gets into the strand and impairs its quality.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Beschaffenheit der Oberfläche des Stranges zu verbessern.It is the object of the present invention to improve the surface quality of the strand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen der Bauteile und -gruppen einer Stranggussanlage so auszuwählen, dass eine Verbesserung der Qualität der Oberflächenbeschaffenheit des erzeugten Stranges erreicht wird.The object of the invention is to select the dimensions of the components and groups of a continuous casting plant in such a way that the quality of the surface finish of the strand produced is improved.
Die gestellte Aufgabe wird bei der Anlage der eingangs genannten Art so gelöst, wie in der Kennzeichnung des Patentanspruches definiert ist.The task is solved in the system of the type mentioned as defined in the characterization of the claim.
Die experimentellen Untersuchungen haben bestätigt, dass sich beim genannten Verhältnis die Güte des erzeugten Stranges durch Vermeidung sowohl der Bildung einer Haut aus dem erstarrten Metall an der Stirnwand der Kokille als auch desThe experimental investigations have confirmed that the quality of the strand produced is improved by avoiding both the formation of a skin from the solidified metal on the end wall of the mold and the
Eindringens der Metallteilchen der Metalleitung in die Oberflächenschicht des Stranges verbessert.Penetration of the metal particles of the metal line improved in the surface layer of the strand.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beigelegten Zeichnungen näher er-5 läutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 im Längsschnitt eine Stranggussanlage für Metall undFig. 1 in longitudinal section a continuous casting plant for metal and
Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie II—II in Fig. 1.Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1.
Die Stranggussanlage enthält ein Metallaufnahmegefäss 1, io das mit einer wassergekühlten Kokille 2 über eine Metalleitung 3 verbunden ist, die aus einem feuerfesten Stoff ausgeführt ist. Der Strang 4 wird aus der Kokille 2 mit Hilfe eines Ziehgerüstes 5 herausgezogen. Damit die Metalleitung 3 an die Kokille 2 angeschlossen werden kann, ist in der Stirnwand 15 6 der Kokille 2 eine in der Mitte der Stirnwand ausgeführte Öffnung 7 vorgesehen. Die Abmessungen dieser Öffnung 7 sind derart gewählt, dass der Querschnitt der Kokille 2 1,05-bis 3mal grösser als die Fläche der Aufnahmeöffnung 7 ist.The continuous casting plant contains a metal receiving vessel 1, io which is connected to a water-cooled mold 2 via a metal line 3, which is made of a refractory material. The strand 4 is pulled out of the mold 2 with the aid of a drawing frame 5. So that the metal line 3 can be connected to the mold 2 , an opening 7 made in the middle of the end wall is provided in the end wall 15 6 of the mold 2 . The dimensions of this opening 7 are selected in such a way that the cross section of the mold 2 is 1.05 to 3 times larger than the area of the receiving opening 7 .
Liegt das genannte Verhältnis der betreffenden Flächen 20 unter 1,05, so werden Metallteilchen aus der Metalleitung während der Bildung des Stranges durch den Metallfluss mitgerissen, und sie dringen in die Oberflächenschicht des Stranges ein, wodurch die Güte des Stranges beeinträchtigt wird. Erreicht das Flächenverhältnis dagegen einen über 3,0 liegenden 25 Wert, so entsteht an der Stirnwand eine dünne Haut des erstarrten Metalls, die bei der bestehenden hohen Temperatur nur geringe Festigkeit aufweist. Beim Herausziehen des Stranges bleibt das Metall hängen und es können Risse im Gussstrang entstehen, was den gleichmässigen Verlauf des Giess-30 Vorganges beeinträchtigt. Ausserdem ist der Innendurchmesser der Metalleitung nicht gross genug, damit die dabei entwickelten Gase entweichen können. Der Strang weist dann Poren auf.If the said ratio of the relevant areas 20 is less than 1.05, metal particles from the metal line will be entrained by the metal flow during the formation of the strand and penetrate into the surface layer of the strand, thereby degrading the quality of the strand. On the other hand, when the area ratio exceeds 3.0, a thin skin of solidified metal is formed on the end wall, which has low strength at the existing high temperature. When the strand is pulled out, the metal gets caught and cracks can appear in the cast strand, which impairs the smooth running of the casting process. In addition, the inner diameter of the metal pipe is not large enough for the gases that are generated to escape. The strand then has pores.
Es sind experimentelle Untersuchungen unternommen 35 worden, bei welchen das Verhältnis der Querschnittsfläche der Kokille zur Fläche der Aufnahmeöffnung in der Kokille bei der Herstellung von Strängen mit einem Durchmesser von 130 mm etwa 2 aufwies. In diesem Fall betrug der Durchmesser der Aufnahmeöffnung in der Kokille 90 mm und es dran-40 gen keine Metallteilchen als Folge deren Zerstörung der Metalleitung durch den Metallfluss und deren Abnutzung durch die erstarrte Gussstranghaut in die Oberflächenschicht des Stranges ein. Infolgedessen wird die Oberflächenschicht des Gussblockes bei dessen Walzen nicht zerstört, weil es keine 45 Oberflächenverschmutzung durch die Metallteilchen der Metalleitung gibt, so dass ein Walzgut von hoher Qualität hergestellt wird.Experimental investigations have been made, in which the ratio of the cross-sectional area of the mold to the area of the receiving hole in the mold was about 2 when producing strands having a diameter of 130 mm. In this case, the diameter of the receiving opening in the mold was 90 mm and no metal particles penetrated into the surface layer of the strand as a result of their destruction of the metal line by the metal flow and their wear by the solidified casting skin. As a result, the surface layer of the ingot is not destroyed when it is rolled because there is no surface contamination by the metal particles of the metal line, so that a high-quality rolled product is produced.
Da die Aufnahmeöffnung mit einem Durchmesser von 90 mm das Entweichen von Gasen ermöglicht, hat der Strang so ein dichtes Gefüge ohne Poren und Lunker.Since the intake opening with a diameter of 90 mm allows gases to escape, the strand has a dense structure without pores and blowholes.
Darüber hinaus bildet sich an der Stirnwand bei dem Durchmesser der Aufnahmeöffnung von 90 mm eine Haut, deren Höhe 20 mm beträgt, was der Hälfte des Unterschiedes des Durchmessers der Kokille und des Durchmessers der Auf-55 nahmeöffnung in der Kokille entspricht. In einem solchen Fall lässt sich die Metallhaut, die an der Stirnwand erstarrte, während der Bewegung des Strangs selbst leicht wegnehmen und sie bleibt somit nicht an der Wand der Kokille hängen, was einen stabilen Giessvorgang sicherstellt.In addition, with the diameter of the receiving opening of 90 mm, a skin is formed on the end wall, the height of which is 20 mm, which corresponds to half the difference between the diameter of the mold and the diameter of the receiving opening in the mold. In such a case, the metal skin which has solidified on the end wall can be easily taken off during the movement of the strand itself and thus does not stick to the wall of the mold, ensuring stable casting.
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1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings