DE10106328A1

DE10106328A1 - Continuous casting mold for production of metal strip or thin plate has funnel-shaped casting slot enclosed between two plates and having elliptical cross-section

Info

Publication number: DE10106328A1
Application number: DE2001106328
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Rolf Seybold
Original assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Current assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-14

Abstract

Continuous casting mold for the production of metal strip or thin plate has a funnel-shaped casting slot (14). The slot is enclosed between two plates (10, 11) and has an elliptical cross-section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zum kontinuierli chen Gießen von Metallbändern oder Dünnbrammen mit einem trich terförmig in Gießrichtung zum Format des gegossenen Stranges verjüngten Eingießbereich, mit zwei miteinander verspannten Kokillenplatten mit gewölbten taschenförmigen Breitseiten wandabschnitten.The invention relates to a continuous casting mold for continuously pour metal strips or thin slabs with a trich ter-shaped in the casting direction to the format of the cast strand tapered pouring area, with two braced together Mold plates with curved pocket-shaped broad sides wall sections.

Bereits in der DE-PS 887 990 werden wassergekühlte Stranggieß formen beschrieben, mit denen schmale Brammen, beispielsweise mit Abmessungen von 450 mm × 20 mm herstellbar sind. Die was sergekühlte Form zum Stranggießen besitzt eine viel größere Breite als Dicke, deren unterer Teil aus einander gegenüberste henden, parallelen Seiten- und Stirnwänden besteht, wobei die Breite der Seitenwände der länglichen rechteckigen senkrecht angeordneten Formkammer viel größer ist als diejenige der Stirnwände. Die Stirnwände des weiteren Kokillenteiles setzen sich im oberen Kokillenteil geradlinig fort, während sich die Seitenwände des oberen Kokillenteiles nach oben trichterförmig erweitern. Das Kokillenoberteil soll im Querschnitt rautenför mig ausgebildet sein.DE-PS 887 990 describes water-cooled continuous casting described forms with which narrow slabs, for example with dimensions of 450 mm × 20 mm can be produced. The what chilled mold for continuous casting has a much larger one Width as thickness, the lower part of which faced each other existing, parallel side and end walls, the Width of the side walls of the oblong rectangular perpendicular arranged mold chamber is much larger than that of End walls. Place the end walls of the other part of the mold straight in the upper mold part, while the Side walls of the upper mold part funnel-shaped upwards expand. The upper part of the mold should be diamond-shaped in cross section be trained.

In der DE 36 40 525 C2 wird eine Stranggießkokille beschrieben, bei der die Breitseitenwände im Eingießbereich aus je einem ersten Abschnitt, die zueinander parallel oder nahezu parallel verlaufen, und je einem daran anschließenden auf die Dicke des Gießformates reduzierenden Abschnitt bestehen, wobei die ersten Abschnitte bis unterhalb der im Gießbereich einzustellenden Gießspiegelebene reichen sollen. Die im Gießbereich vorgesehene trichterförmig erweiterte Öffnung ist im Querschnitt trapezför mig ausgebildet. Ebenfalls entsprechend trapezförmig ausgebil dete Eingießbereiche zeigt die EP 0 300 219 B1. DE 36 40 525 C2 describes a continuous casting mold, where the broad side walls in the pouring area consist of one first section that are parallel or nearly parallel to each other run, and one subsequent to the thickness of the Casting reducing section exist, the first Sections up to below those to be set in the casting area Casting level should be enough. The one provided in the casting area The funnel-shaped opening is trapezoidal in cross-section mig trained. Also correspondingly trapezoidal The pouring areas are shown in EP 0 300 219 B1.

In der DE 43 43 124 A1 wird eine Kokille zum Stranggießen von Stahlband mit Breitseitenwänden vorgeschlagen, die im trichter förmigen Eingießbereich als konvexer Kreisbogenabschnitt und seitlich des trichterförmigen Eingießbereiches mit sich nach außen zu den Schmalseiten einander annähernden Schrägflächen ausgebildet sein sollen.DE 43 43 124 A1 describes a mold for the continuous casting of Steel tape with wide side walls proposed in the funnel shaped pouring area as a convex arc section and to the side of the funnel-shaped pouring area sloping surfaces approaching each other towards the narrow sides should be trained.

Andere Kokillenplattenformen besitzen taschenförmige gewölbte Breitseitenbereiche im Eingießbereich, deren Wölbungen durch seitliche Kreisbögen und an Tangenten- oder Wendepunkten mit diesen verbundene mittlere Kreisbögen aufweisen, deren Radien mit größerem Abstand von der Kokillenoberkante sukzessive grö ßer werden. In der EP 0 552 501 wird eine diesbezügliche Aus führungsform vorgeschlagen, bei der die Radien der seitlichen Kreisbögen von der Kokillenoberkante in einem mindestens 100 mm von der Kokillenoberkante abwärts reichenden Abschnitt des Ein gießbereiches gleichbleibend sind, vorzugsweise sogar über die gesamte Höhe des Eingießbereiches.Other mold plate shapes have pocket-shaped curved ones Broadside areas in the pouring area, whose bulges through lateral arcs and at tangent or turning points with have connected circular arcs, their radii successively larger at a greater distance from the upper edge of the mold get better. In EP 0 552 501 a related reference is made proposed a form of management in which the radii of the lateral Circular arcs from the upper edge of the mold in a minimum of 100 mm portion of the A extending from the upper edge of the mold pouring area are constant, preferably even over the total height of the pouring area.

Bei allen beschriebenen Stranggießkokillen stellt sich das Pro blem, daß der außen teilerstarrte fortlaufende Strang sich beim Ausfördern in der Kokille verklemmt, was ungünstigenfalls zum Abreißen der äußeren, bereits festen Strangschale führen kann, wodurch flüssiges Gießmaterial aus dem Stranginneren nach aßen strömt. Ungleichmäßig geformte, bereits verfestigte Strangscha len und einen drohenden teilweisen Abriß können unerwünschte Depressionen oder Risse im Endprodukt zur Folge haben. Außerdem wird die teilerstarrte Schale im Bereich der Taschen senkrecht zur Gießrichtung auf Druck belastet, da ihre Ausdehnung in die ser Richtung über die Länge der Taschen reduziert wird. Dies führt zwangsweise zur Verformung der Schalen.The pro is the case for all the continuous casting molds described it is a problem that the continuous strand, partially rigidified on the outside, Feed jammed in the mold, which is unfavorable for The outer, already solid strand shell can be torn off, whereby liquid casting material ate from the inside of the strand flows. Irregularly shaped, already consolidated strand scha len and an impending partial demolition can be undesirable Depression or cracks in the end product result. Moreover the partially rigid shell becomes vertical in the area of the pockets to the casting direction under pressure because its expansion into the This direction is reduced over the length of the pockets. This leads to the deformation of the shells.

Darüber hinaus hat sich bei den taschenartigen Einströmberei chen mit einer im Innenbereich konvexen und im Außenbereich konkaven Wölbung das Problem ergeben, daß der außen teilerstarrte Strang bei der Fortbewegung in der Kokille unter Druck spannung eine randseitige Aufwölbung mit einer hieraus folgen den ungleichmäßigen Abkühlung erfahren kann, wonach eine erhöhte Gefahr eines Verklemmens des fortlaufenden Stranges in der Kokille besteht.In addition, the bag-like inflow has chen with a convex inside and outside concave curvature result in the problem that the outside partially solidified Strand while moving in the mold under pressure tension a bulge on the edge with a follow-up can experience the uneven cooling, after which a increased risk of jamming of the continuous strand in the mold is there.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Stranggießkokille derart weiterzubilden, daß die vor stehend genannten Mängel beseitigt, zumindest jedoch erheblich minimiert werden.It is an object of the present invention to begin with called continuous casting mold in such a way that the before fixed shortcomings mentioned above, but at least considerably be minimized.

Diese Aufgabe wird durch die Stranggießkokille nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the continuous casting mold according to claim 1 solved.

Erfindungsgemäß besitzen die miteinander verspannten Kokillen platten gewölbte taschenförmige Breitseitenwandabschnitte (Ein gießbereiche), die im wesentlichen eine im Querschnitt ellipti sche Krümmung aufweisen. Überraschenderweise hat sich herausge stellt, daß derartige Eingießtaschen bewirken, daß die an der Außenperipherie bereits verfestigte Stranggießschale im Fort lauf in der Kokille weitestgehend gleichmäßig an jedem Ort an die Kokilleninnenwand gepreßt wird, wodurch die Querverformung der Schale begünstigt und gleichermaßen ein Verklemmen verhin dert sowie eine homogene Erstarrung gefördert werden. Unter elliptische Krümmung ist eine solche Krümmung zu verstehen, die beim Schnitt eines schräggestellten Zylinders mit einer Ebene entsteht, wobei jede der sich spiegelsymmetrisch gegenüberlie genden Taschen der Kokillenplatten einen teilellipsenförmigen Querschnitt besitzt.According to the invention, the molds are clamped together flat curved pocket-shaped broad side wall sections (a pouring areas), which are essentially elliptical in cross section have curvature. Surprisingly, it turned out represents that such pouring pockets cause that at the External periphery already solidified casting shell in the fort start in the mold as uniformly as possible at any location the mold inner wall is pressed, causing the transverse deformation the shell favors and also prevents jamming and homogeneous solidification are promoted. Under elliptical curvature is to be understood as such a curvature when cutting an inclined cylinder with one plane arises, each of which is mirror-symmetrical pockets of the mold plates have a partially elliptical shape Cross section.

Vorzugsweise ist der taschenförmige gewölbte Breitseitenwandab schnitt beider Kokillenplatten derart ausgestaltet, daß seine räumliche Krümmung gleich groß dem Schnitt eines schräggestell ten Zylinders mit einer planparallelen Platte ist. Dies bedeu tet, daß quer zur Gießrichtung ein entsprechend dem vorbeschriebenen Schnitt sich ergebender konvexer Eingießbereich geschaffen wird, der sich in Gießrichtung zum Dünnbrammenbrei tenmaß verjüngt. Ein Vorteil einer solchen Ausbildung besteht insbesondere darin, daß die taschenförmigen Auswölbungen gegen über den nach dem Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen in Gießrichtung kürzer ausgebildet werden können und daß dadurch die Länge der Führung der Bramme in der Kokille mit ihrem End querschnitt größer wird.Preferably, the pocket-shaped curved broad side wall is off cut both mold plates designed so that its spatial curvature is the same size as the cut of an inclined frame th cylinder with a plane-parallel plate. This means tet that crosswise to the casting direction according to the above Intersecting resulting convex pouring area is created, which in the pouring direction to the thin slab pulp tapered. One advantage of such training is especially in that the pocket-shaped bulges against about the solutions proposed according to the prior art in Casting direction can be made shorter and that the length of the slab guide in the mold with its end cross section becomes larger.

Die Kontur zwischen der Ebene und der Tasche kann mit einem Radius zwischen 5 mm und 100 mm, vorzugsweise 20 mm versehen werden.The contour between the plane and the pocket can be done with a Radius between 5 mm and 100 mm, preferably 20 mm become.

Zur Erhöhung des Durchflußvolumens bzw. des Wärmeabflusses im Eingießbereich ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfin dung vorgesehen, daß die gewölbten Breitseitenabschnitte bis auf 2 cm bis 5 cm bis zum Randbereich (der Schmalseite) einer jeden Kokillenplatte reichen. Die mittige (und damit maximale) Tiefe der Tasche (des gewölbten Breitseitenabschnittes) beträgt 40% bis 60%, vorzugsweise 50% bis 60%, der Kokillenplatten höhe.To increase the flow volume or the heat flow in According to a further embodiment, the pouring area is the Erfin tion provided that the curved broad side sections up on 2 cm to 5 cm to the edge area (the narrow side) one each mold plate is enough. The middle (and therefore maximum) Depth of the pocket (of the curved broad side section) is 40% to 60%, preferably 50% to 60%, of the mold plates height.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Kokille außerhalb der Taschen in Gießrichtung konisch ausgebildet. Das vorzugsweise verwendete Maß der Konizität liegt zwischen 0,9% bis 1,3% pro 1 m, insbesondere bei 1% pro 1 m.According to a further embodiment of the invention, the mold is outside the pockets in the pouring direction. The preferably used degree of taper is between 0.9% up to 1.3% per 1 m, especially 1% per 1 m.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigenAn embodiment of the present invention is in the Drawings shown. Show it

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer aus zwei miteinander verspannten Stranggießko kille, Fig. 1 a kille a schematic perspective view of two clamped together Stranggießko,

Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Stranggießkokille, Fig. 2 is a plan view of this continuous casting mold,

Fig. 3 einen Längsschnitt im Bereich der Trennfuge einer Kokillenplatte und den Schmalseitenwän den, Fig. 3 is a longitudinal section in the region of the parting line of a mold plate and the Schmalseitenwän,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den oberen Kokillenab schnitt und Fig. 4 shows a cross section through the upper Kokillenab and

Fig. 5 eine skizzenhafte Darstellung eines Schnittes eines Zylinders mit einer planparallelen Platte. Fig. 5 is a sketchy representation of a section of a cylinder with a plane-parallel plate.

Die Stranggießkokille besteht im wesentlichen aus zwei mitein ander verspannten Kokillenplatten 10 und 11, welche mit ihren Innenflächen Breitseitenwände bilden. Im Eingießbereich sind die Breitseitenwände taschenartig gewölbt, so daß dort ein nicht dargestelltes Tauchrohr eingeführt werden kann. Die Schmalseitenwände 12 und 13 besitzen eine deutlich kleinere Breite als die Breitseitenwände. Die in Fig. 1 mit 14 bezeich nete taschenförmige Eingießöffnung besitzt die aus Fig. 2 ersichtliche elliptische Krümmung, die sich bis auf ein Maß a von 2 cm bis 5 cm bis zum Randbereich der Breitseite erstreckt. Ein solches teilelliptisches Krümmungsmaß entsteht bei einem Schnitt einer Zylinderform 15 mit einer Ebene 16 (vgl. Fig. 5), wobei sich die in Fig. 3 in einer Draufsicht auf die Kokillen plattentasche ersichtliche Höhe h ergibt, die maximal 50% bis 60% der gesamten Kokillenplattenhöhe ist. Wie den Fig. 1 bis 4 entnommen werden kann, sind die jeweiligen gewölbten Ausnehmun gen der Kokillenplatteninnenseite spiegelsymmetrisch zueinander - auch in ihrer räumlichen Gestaltung - ausgebildet. Im unteren Bereich sind die Kokillenplatteninnenseiten eben und parallel zueinander angeordnet ausgebildet.The continuous casting mold essentially consists of two mold plates 10 and 11 braced together, which form broad side walls with their inner surfaces. In the pouring area, the broad side walls are curved like a pocket, so that an immersion tube (not shown) can be inserted there. The narrow side walls 12 and 13 have a significantly smaller width than the wide side walls. The designated in Fig. 1 with 14 pocket-shaped pouring opening has the apparent from Fig. 2 elliptical curvature that extends to a dimension a of 2 cm to 5 cm to the edge region of the broadside. Such a partially elliptical degree of curvature arises when a cylindrical shape 15 is cut with a plane 16 (cf. FIG. 5), the height h shown in FIG. 3 in a plan view of the mold plate pocket resulting in a maximum of 50% to 60% of the total mold plate height. As can be seen from FIGS. 1 to 4, the respective curved recesses of the inner side of the mold plate are mirror-symmetrical to one another - also in their spatial design. In the lower area, the inner sides of the mold plates are flat and arranged parallel to one another.

Claims

1. Continuous casting mold for the continuous casting of metal strips or thin slabs with a funnel-shaped in the casting direction to the format of the cast strand tapered pouring area, with two clamped mold plates ( 10 , 11 ) with curved pocket-shaped Breitsei tenwandabschnitte, characterized in that the curved pocket-shaped broad sections have a substantially elliptical curvature in cross-section ( 17 ).

2. Continuous casting mold according to claim 1, characterized in that the curved broad side wall section of both mold plates ( 10 , 11 ) has a spatial curvature which is the same size as the cut of an inclined cylinder ( 15 ) with a plane-parallel plate ( 16 ).

3. Continuous casting mold according to claim 1 or 2, characterized in that the curved broad side sections ( 17 ) extend to a dimension (a) of 2 cm to 5 cm to the edge region of each mold plate ( 10 , 11 ).

4. Continuous casting mold according to one of claims 1 to 3, characterized in that the centrally arranged maxi male depth (h) of the curved broad side sections 40% up to 60%, preferably 50% to 60%, of the mold plates height is.

5. Continuous casting mold according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mold in the casting direction is conical and preferably a taper from 0.9% to 1.3% per 1 m, further preferably from 1% per 1 m.

6. Continuous casting mold according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transition between the curved broad side section ( 17 ) and the mold plate surface arranged around it is rounded, the radius of the rounding preferably being between 5 mm and 100 mm.