DD296626A5

DD296626A5 - Continuous cooling during continuous casting of special brasses

Info

Publication number: DD296626A5
Authority: DD
Publication date: 1991-12-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strangkuehlung beim kontinuierlichen Stranggieszen, welches auf dem Gebiet der NE-Metallurgie Anwendung findet. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz der indirekten primaeren Kuehlung durch eine Kokille eine direkte sekundaere Luftkuehlung nachgeordnet wird, wobei der Guszstrang stufenweise durch ueber Duesen austretende Druckluft beaufschlagt wird.{Verfahren; Strangkuehlung; Stranggieszen, kontinuierlich; NE-Metallurgie; Primaerkuehlung; Luftkuehlung; Preszluft; Duesen}The invention relates to a method for strand cooling in continuous strand casting, which finds application in the field of nonferrous metallurgy. According to the invention, the object is achieved by subordinating a direct secondary air cooling to the indirect primary cooling by means of a mold, wherein the cast strand is subjected step by step to compressed air exiting through nozzles. {Process; Strangkuehlung; Continuous casting, continuous; Non-ferrous metallurgy; Primaerkuehlung; AIR COOLING; Preszluft; jets}

Description

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Nach dem Stand der Technik sind kontinuierliche horizontale und vertikale Stranggießverfahren bekannt, wobei Rundbolzen, Platten und Drähte unterschiedlicher Querschnitte in praktisch beliebig großen Längen hergestellt werden können. Dabei wird eine erste erstarrte Randschale in einer wassergekühlten Kokille, welche aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Grafit oder einem anderen Werkstoff besteht bzw. aus einem elektromagnetischen Feld geformt wird, gebildet. Diese erstarrte Randschale soll möglichst dick sein, um nicht nur die Abzugskräfte, die beim Bewegen des Gußstranges entstehen, zu übertragen, sondern um auch dem metallostatischen Druck des noch nicht erstarrten Metalls im Strangsumpf widerstehen zu können.Continuous horizontal and vertical continuous casting processes are known in the prior art, in which round bolts, plates and wires of different cross sections can be produced in practically arbitrarily long lengths. Here, a first solidified edge shell in a water-cooled mold, which consists of copper, a copper alloy, graphite or other material or is formed from an electromagnetic field formed. This solidified edge shell should be as thick as possible in order not only to transfer the pull-off forces that occur when moving the cast strand, but also to be able to withstand the metallostatic pressure of the not yet solidified metal in the strand sump.

Eine möglichst intensive Kühlung des sich bildenden Gußstranges ist im Interesse einer hohen Gießleistung notwendig.The most intensive possible cooling of the forming cast strand is necessary in the interest of a high casting performance.

Strangabzugsgeschwindigkeiten, die zu akzeptablen Gießleistungen führen, sind ohne eine direkte sekundäre Kühlung, die sich an die indirekte primäre Kühlung über die Kokille anschließt, nicht zu realisieren.Strand take-off speeds that result in acceptable casting performance can not be realized without direct secondary cooling following the indirect primary cooling via the die.

Die sekundäre Kühlung muß verhindern, daß die während der Erstarrung des noch flüssigen Stranginneren freiwerdende Erstarrungswärme zu einem Wiederaufschmelzen von Teilen der erstarrten Strangschale führt. Ihre Intensität muß so groß sein, daß eine Erwärmung der Strangschale auf eine höhere als die während der Abkühlung einmal erreichte Temperatur vermieden wird, da sonst unerwünschte Spannungen in den Gußsträngen auftreten.The secondary cooling must prevent the liberated during the solidification of the still liquid strand inside solidification heat leads to a re-melting of parts of the solidified strand shell. Their intensity must be so great that heating of the strand shell is avoided to a higher than the temperature once reached during cooling, otherwise unwanted stresses in the cast strands occur.

Andererseits ruft auch eine zu starke Kühlung Spannungen im Gußmaterial hervor, die besonders zu Beginn des Gießens zu Rissen in den Anfangsstücken der Gußstränge führen, die sich im Verlauf des Gießens über die gesamte Gußlänge fortsetzen können.On the other hand, too high a cooling causes stresses in the casting material which, especially at the beginning of the casting, lead to cracks in the starting pieces of the casting strands, which can continue over the entire casting length in the course of the casting.

Im Interesse einer schnellen Abführung großer Wärmemengen verwendet man Wasser als Kühlmittel, dessen Menge verteilt über die Stranglänge entsprechend dosiert wird.In the interest of rapid removal of large amounts of heat used water as a coolant, the amount is distributed over the strand length is metered accordingly.

Dennoch sind Legierungen bekannt, die auch auf eine reduzierte Wasserkühlung empfindlich reagieren.Nevertheless, alloys are known which are sensitive to reduced water cooling.

Ferner ist ein Verfahren zur Strangkühlung bekannt, bei welchem vorgeschlagen wurde, dem Kühlwasser Gase beizumischen, die sich in Form einer Blasenschicht auf dem Gußstrang anlagern und den Wärmeübergang damit reduzieren (US-PS 4166495).Further, a method for strand cooling is known in which it has been proposed to mix the cooling water gases that accumulate in the form of a bubble layer on the cast strand and reduce the heat transfer with it (US-PS 4166495).

Die Rißempfindlichkeit der Gußstränge steigt mit dem Durchmesser der Stränge, was wiederum einer Intensivierung der Produktion entgegensteht.The crack sensitivity of the cast strands increases with the diameter of the strands, which in turn precludes an intensification of production.

Mehrstoff-Sondermessinge sind besonders empfindlich gegenüber Schrumpfspannungen, so daß es bisher nicht möglich war, dieses Material als Strangbolzen im Durchmesserbereich um 250mm abzugießen.Multi-material special brasses are particularly sensitive to shrinkage stresses, so that it was previously not possible to pour this material as a stud in the diameter range of 250mm.

Eine fehlende Sekundärkühlung führt zu Strangdurchbrüchen mit dem Auslaufen des im Schmelzsumpf befindlichen Materials, während schon die geringste sekundäre Wasserkühlung eine unzulässige Abschreckung und eine sich über die gesamte Stranglänge erstreckende Rißbildung verursacht.A lack of secondary cooling leads to strand breakthroughs with the leakage of the material in the melt sump, while even the slightest secondary water cooling causes undue quenching and cracking over the entire length of the strand.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Strangkühlung beim kontinuierlichen Stranggießen zu entwickeln, welches den kontinuierlichen bzw. halbkontinuierlichen Abguß relativ dicker Gußstränge ohne Rißbildung ermöglicht.The aim of the invention is to develop a process for strand cooling in continuous continuous casting, which allows the continuous or semi-continuous casting of relatively thick cast strands without cracking.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Strangkühlung zu schaffen, wonach Legierungen mit starker Empfindlichkeit gegenüber Schrumpfspannungen kontinuierlich bzw. halbkontinuierlich rißfrei und mit guter Oberflächenqualität abgegossen werden können.The invention has for its object to provide a method for strand cooling, after which alloys with high sensitivity to shrinkage stresses continuously or semi-continuously crack-free and can be poured with good surface quality.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der indirekten primären Kühlung durch eine Kokille eine direkte sekundäre Luftkühlung nachgeordnet wird, wobei der Strang stufenweise durch über Düsen austretende Preßluft gekühlt wird.According to the invention the object is achieved in that the indirect primary cooling is followed by a mold a direct secondary air cooling, wherein the strand is gradually cooled by exiting through nozzles compressed air.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments.

example 1

Die vertikalen Gußstränge werden über eine Gießdüse mit schmelzflüssigem Metall versorgt und zur Ausbildung einer ersten Gußhaut, die den Metallsumpf umschließt, über eine wasserdurchströmte Kokille als primäre Kühleinrichtung gekühlt.The vertical casting strands are supplied with molten metal via a pouring nozzle and cooled to form a first casting skin enclosing the metal sump via a water-flowing mold as the primary cooling means.

Unmittelbar nach dem Verlassen der wassergekühlten Kokille wird der Gußstrang von beispielsweise zwei RohrringenImmediately after leaving the water-cooled mold, the cast strand of, for example, two pipe rings

umschlossen, die über Leitungen mit Preßluft versorgt werden. Die Rohrringe sind mit auf die Gußstränge gerichteten Düsen bestückt. Die Menge der verwendeten Preßluft als Kühlmedium kann über Drosselorgane geregelt werden.enclosed, which are supplied via lines with compressed air. The pipe rings are equipped with directed to the casting strands nozzles. The amount of compressed air used as a cooling medium can be regulated by throttle bodies.

Ebenso wie der Abstand zwischen den Rohrringen untereinander sowie der Abstand der Rohrringe zur wasserdurchströmten Kokille ist die Anzahl der Rohrringe variabel und durch die jeweilige Gießsituation bestimmt.As well as the distance between the pipe rings with each other and the distance of the pipe rings for water-flowing mold, the number of pipe rings is variable and determined by the respective casting situation.

Der zu gießende Strang besitzt einen Durchmesser von 250 mm. Der erste Ring der sekundären Luftkühlung befindet sich 150 mm unterhalb der wassergekühlten Kokille. Ein zweiter Rohrring der sekundären Luftkühlung ist 450 mm unterhalb derThe strand to be cast has a diameter of 250 mm. The first ring of secondary air cooling is 150 mm below the water-cooled mold. A second pipe ring of secondary air cooling is 450 mm below the

wassergekühlten Kokille angeordnet. Der Druck der Preßluft in der Sammelleitung beträgt 0,6MPa.arranged water cooled mold. The pressure of the compressed air in the manifold is 0.6MPa.

Example 2

Analog den Ausführungen im Beispiel 1 weisen die beiden parallel abgegossenen Stränge einen Durchmesser von je 190mm auf. Jeder Strang ist von zwei Rohrringen der sekundären Luftkühlung umschlossen, die von der wassergekühlten Kokille im Abstand von 150mm bzw. 350mm angeordnet sind. Der Druck der Preßluft in der Sammelleitung beträgt ebenfalls 0,6MPa.Analogous to the embodiments in Example 1, the two parallel cast strands have a diameter of 190mm. Each strand is enclosed by two secondary air cooling pipe rings spaced 150mm and 350mm apart from the water cooled mold. The pressure of the compressed air in the manifold is also 0.6MPa.

Claims

Process for strand cooling in the continuous continuous casting of non-ferrous metals, preferably special brasses, characterized in that the indirect primary cooling is followed by a mold direct secondary air cooling, wherein the stepped emerging through nozzles via compressed air is directed against the cast strand.

Field of application of the invention

The invention relates to a process for continuous cooling in continuous casting, which finds application in the field of non-ferrous metallurgy.