DE102015215187A1

DE102015215187A1 - Melt metallurgical plant comprising a mold

Info

Publication number: DE102015215187A1
Application number: DE102015215187.5A
Authority: DE
Inventors: Uwe Plociennik; Thomas Heimann; Markus Reifferscheid; Christoph Tischner
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2017-02-16
Also published as: EP3130414A1; EP3130414B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schmelzmetallurgische Anlage, umfassend eine Kokille (1) zum Ausbringen eines Gießstranges aus einer Kokillen-Austrittsöffnung (2), wobei die Kokille (1) als Trichterkokille ausgebildet ist, die einen oberen, trichterförmigen Bereich (3) und einen unteren formgebenden Bereich (4) mit zwei sich gegenüber liegenden Breitseitenwänden (5, 6) und zwei jeweils die beiden Breitseitenwände verbindenden Schmalseitenwände aufweist. Um eine kürzere Bauform der gesamten Stranggießanlage zu erhalten, die die schmelzmetallurgische Anlage aufweist, sieht die Erfindung vor, dass die beiden Breitseitenwände (5, 6) an ihrer dem Gießstrang zugewandten Oberfläche gekrümmt ausgebildet sind (rK), so dass der Gießstrang die Kokillen-Austrittsöffnung (2) unter einem Winkel (α) zur Vertikalen (V) verlässt.The invention relates to a molten metallurgical plant, comprising a mold (1) for discharging a casting strand from a mold outlet opening (2), wherein the mold (1) is formed as a funnel mold having an upper, funnel-shaped region (3) and a lower shaping Area (4) with two opposite broad side walls (5, 6) and two each having the two broad side walls connecting narrow side walls. In order to obtain a shorter design of the entire continuous casting plant, which has the melt-metallurgical plant, the invention provides that the two broad side walls (5, 6) are formed curved on their surface facing the casting strand (rK), so that the casting strand is the casting mold. Exit orifice (2) at an angle (α) to the vertical (V) leaves.

Description

Die Erfindung betrifft eine schmelzmetallurgische Anlage, umfassend eine Kokille zum Ausbringen eines Gießstranges aus einer Kokillen-Austrittsöffnung, wobei die Kokille als Trichterkokille ausgebildet ist, die einen oberen, trichterförmigen Bereich und einen unteren formgebenden Bereich mit zwei sich gegenüber liegenden Breitseitenwänden und zwei jeweils die beiden Breitseitenwände verbindenden Schmalseitenwände aufweist.The invention relates to a melt metallurgical plant, comprising a mold for discharging a casting strand from a mold outlet opening, wherein the mold is designed as a funnel mold having an upper, funnel-shaped area and a lower forming area with two opposite broad side walls and two in each case the two Having broad side walls connecting narrow side walls.

Eine schmelzmetallurgische Anlage mit einer gattungsgemäßen Trichterkokille ist aus der DE 39 07 351 C2 bekannt. Die Kokille hat dabei einen oberen Bereich, der als Trichter ausgebildet ist, sowie einen unteren Bereich, der zwei parallel zueinander verlaufende Breitseitenwände aufweist. Im Bereich der Breitseitenwände wird das schmelzflüssige Material zum Strang geformt und durch die Kokillen-Austrittsöffnung in die nachfolgende Strangführung gefördert. Hier erfolgt in bekannter Weise das Umlenken des gegossenen Gießstrangs von der Vertikalen in die Horizontale.A fusion metallurgical plant with a generic hopper mold is from the DE 39 07 351 C2 known. The mold has an upper region, which is designed as a funnel, and a lower region, which has two parallel side walls running wide. In the area of the broad side walls, the molten material is formed into a strand and conveyed through the mold outlet opening into the subsequent strand guide. Here, in a known manner, the deflection of the cast casting strand from the vertical to the horizontal.

Neben der gattungsgemäßen Bauweise einer Kokille als Trichterkokille sind auch andere Konstruktionen bekannt, wie es sich beispielsweise aus der EP 0 551 311 B1 , der EP 0 539 861 B1 , der EP 0 539 829 B1 und der DE 33 31 575 C2 ergibt.In addition to the generic construction of a mold as funnel mold, other constructions are known, as can be seen for example from EP 0 551 311 B1 , of the EP 0 539 861 B1 , of the EP 0 539 829 B1 and the DE 33 31 575 C2 results.

Zu den vorbekannten Lösungen sei folgendes ausgeführt:
Es existieren im wesentlichen drei unterschiedliche Kokillenarten im Strangguss für Flachprodukte. Die Standardkokille besteht an den Breitseiten aus parallelen senkrechten Kupferplatten (s. 1 mit der Kokille 1 und der nachfolgenden Strangführung 7). Die Breitseiten der Kokille können in Gießrichtung trapezförmig angestellt werden, um den bei der Erstarrung auftretenden Materialschrumpf auszugleichen. Diese parallelen Breitseiten können leicht gebogen sein (siehe die oben genannte DE 33 31 575 C2 ). Hierdurch ist der Strang schon in der Kokille leicht gebogen (s. 2 und 3). Bei einer Kreisbogenanlage hat der Strang beim Verlassen der Kokille bereits die gewünschte Krümmung und es ist keine weitere rissanfällige Biegung in einem Biegebereich nötig. Bei Oval- oder Klothoiden-Anlagen beginnt die Krümmung in der Kokille. Nach dem Verlassen der Kokille wird der Strang zwar weiter gebogen, die auftretenden Kräfte sind aber nicht so hoch und es werden weniger Rollen für die Biegung benötigt. Hierdurch kann die Anlage kürzer und niedriger gebaut werden. Der flüssige Stahl gelangt über ein Tauchrohr vom Thundish in die Kokille. Die Tauchrohre haben in der Regel einen Durchmesser von ca. 50 mm. Hierdurch müssen die Kokillen an der Oberseite ebenfalls eine Öffnung von mindestens 50 mm haben. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die eingangs genannte Trichterkokille einzusetzen (s. 4). Damit können insbesondere Gießstränge mit geringeren Abmessungen produziert werden (sog. CSP-Technologie). Die Tauchrohre können dabei kreisrund sein, was allerdings nicht zwingend ist; beispielsweise sind auch ovale Ausführungen möglich. To the previously known solutions the following is stated:
There are essentially three different mold types in continuous casting for flat products. The standard mold consists on the broad sides of parallel vertical copper plates (s. 1 with the mold 1 and the subsequent strand guide 7 ). The broad sides of the mold can be made trapezoidal in the casting direction to compensate for the material shrinkage occurring during solidification. These parallel broad sides can be slightly bent (see the above DE 33 31 575 C2 ). As a result, the strand is already slightly bent in the mold (s. 2 and 3 ). In a circular arc installation, the strand already has the desired curvature when it leaves the mold and no further crack susceptible bending in a bending area is necessary. In oval or clothoid systems, the curvature begins in the mold. After leaving the mold, the strand is bent further, but the forces are not so high and fewer rollers are needed for the bend. As a result, the system can be built shorter and lower. The liquid steel passes through a dip tube from the Thundish into the mold. The dip tubes usually have a diameter of about 50 mm. As a result, the molds at the top must also have an opening of at least 50 mm. For this purpose, it is advantageous to use the aforementioned hopper mold (s. 4 ). In particular casting strands with smaller dimensions can be produced in this way (so-called CSP technology). The dip tubes can be circular, but this is not mandatory; For example, oval designs are possible.

Die Trichterkokille ist in der Mitte im oberen Teil breiter, um das Tauchrohr einfügen zu können, verjüngt sich aber in der Breite und nach ca. 400 mm Tiefe in Gießrichtung. Der Strang wird anschließend senkrecht ausgefördert und erst nach der Durcherstarrung gebogen.The hopper mold is wider in the middle in the upper part to insert the dip tube, but tapers in width and after about 400 mm depth in the casting direction. The strand is then conveyed vertically and bent only after the solidification.

Zu den weiter vorbekannten Lösungen wird auf die 5, 6 und 7 verwiesen. Hier sind verschiedene Bauarten gezeigt, die alle das Prinzip der Trichterkokille verwirklichen und unterschiedlich ausgeführt sind. Während bei 5 die Unterteilung in den Trichterbereich und den formgebenden Bereich klar zu sehen ist, gehen diese Bereiche bei der Lösung gemäß 6 ineinander über; dasselbe gilt für die Lösung nach 7. Generell gilt, dass die Brammen eine Länge in Förderrichtung aufweist, eine Breite quer zu dieser und eine Dicke. Die Kokillendicke ist im wesentlichen diejenige, die in 5a im rechten und linken Seitenbereich der Darstellung zu erkennen ist. To the further known solutions is on the 5 . 6 and 7 directed. Here are shown different types, all of which realize the principle of the funnel mold and are designed differently. While at 5 the subdivision into the funnel area and the shaping area is clearly visible, these areas correspond to the solution 6 into each other over; the same applies to the solution after 7 , In general, the slabs have a length in the conveying direction, a width transverse to this and a thickness. The mold thickness is essentially the one in 5a can be seen in the right and left side of the representation.

Soll eine Stranggießanlage insbesondere mit direkt nachgeschaltetem Walzwerk für geringere Jahresvolumina ausgelegt werden, besteht der Wunsch, die Anlage möglichst kompakt und klein und damit kostengünstig zu bauen. Eine wesentliche Anforderung ist hierbei, dass trotz einer kurzen Bauweise sichergestellt wird, dass keine übermäßig große Rissanfälligkeit im Strang vorliegt, die dadurch entstehen kann, dass über relativ kurze Distanzen der Strang stark gebogen wird. If a continuous casting plant is to be designed, in particular, with a downstream rolling mill for lower annual volumes, there is a desire to build the plant as compact and small as possible and thus cost-effectively. An essential requirement here is that, despite a short construction, it is ensured that there is no excessively high susceptibility to cracking in the strand, which can result from the strand being bent strongly over relatively short distances.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße schmelzmetallurgische Anlage mit einer Kokille bereitzustellen, mit der es technologisch vorteilhaft und unter geringer Beaufschlagung des Gießstrangs mit Biegemomenten möglich ist, eine kürzere und niedrigere Bauform der gesamten Stranggießanlage zu realisieren.The invention is therefore based on the object to provide a generic melt metallurgical plant with a mold, with which it is technologically advantageous and with low loading of the cast strand with bending moments possible to realize a shorter and lower design of the entire continuous casting.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Breitseitenwände an ihrer dem Gießstrang zugewandten Oberfläche gekrümmt ausgebildet sind, so dass der Gießstrang die Kokillen-Austrittsöffnung unter einem Winkel zur Vertikalen verlässt.The solution of this problem by the invention is characterized in that the two broad side walls are formed curved at its surface facing the casting strand, so that the cast strand leaves the die outlet opening at an angle to the vertical.

Dabei ist bevorzugt auf der Außenseite (d. h. auf der Festseite) der Radius des Gießstrangs größer als auf der Innenseite (d. h. auf der Losseite), wobei die Differenz vorzugsweise genau der Strangdicke entspricht. Demgemäß wäre also der äußere Krümmungsradius gleich dem inneren Krümmungsradius plus der Strangdicke. In this case, the radius of the cast strand is preferably greater on the outer side (ie on the fixed side) than on the inner side (ie on the loose side), the difference preferably corresponding exactly to the strand thickness. Accordingly, therefore, would be the outer Radius of curvature equal to the inner radius of curvature plus the strand thickness.

Der Winkel liegt dabei bevorzugt zwischen 1° und 20°, besonders bevorzugt zwischen 2° und 15°.The angle is preferably between 1 ° and 20 °, more preferably between 2 ° and 15 °.

Der Krümmungsradius bzw. die Krümmung der beiden Breitseitenwände ist vorzugsweise gleichsinnig ausgebildet. The radius of curvature or the curvature of the two broad side walls is preferably formed in the same direction.

Die Krümmung der beiden Breitseitenwände weist bevorzugt einen Krümmungsradius auf, der bei einer als Kreisbogenanlage ausgebildeten nachfolgenden Strangführung zwischen 2 m und 2,5 m liegt. Die betrifft die beiden Krümmungsradien der beiden sich gegenüberliegenden gekrümmten Flächen der Kokille. The curvature of the two broad side walls preferably has a radius of curvature which is between 2 m and 2.5 m in the case of a subsequent strand guide designed as a circular arc system. This relates to the two radii of curvature of the two opposite curved surfaces of the mold.

Die Krümmung der beiden Breitseitenwände weist bevorzugt einen Krümmungsradius auf, der bei einer als Oval- oder Klothoidenanlage ausgebildeten nachfolgenden Strangführung zwischen 5 m und 20 m liegt, vorzugsweise zwischen 8 m und 12 m.The curvature of the two broad side walls preferably has a radius of curvature which, in the case of a subsequent strand guide designed as an oval or clothoid system, is between 5 m and 20 m, preferably between 8 m and 12 m.

Bei einer Klothoidenanlage kann der Krümmungsradius auch nach oben hin vergrößert werden.In a clothoid system, the radius of curvature can also be increased upward.

Die Höhe der Kokille beträgt bevorzugt zwischen 900 mm und 1.100 mm. Die Kokillen-Austrittsöffnung weist bevorzugt eine Breite zwischen 40 mm und 70 auf.The height of the mold is preferably between 900 mm and 1100 mm. The mold outlet opening preferably has a width between 40 mm and 70.

Der trichterförmige Bereich ist gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung – gesehen senkrecht zur Flussrichtung des die Kokille passierenden Materials – zumindest in seinem oberen Bereich unsymmetrisch ausgebildet. According to a special embodiment of the invention, the funnel-shaped region is designed to be asymmetrical at least in its upper region, viewed perpendicular to the flow direction of the material passing through the mold.

Die Anlage weist nach einer Fortbildung der Erfindung weiterhin ein Tauchrohr auf, das in den trichterförmigen Bereich hineinreicht und die Kokille mit Schmelze versorgt, wobei das Tauchrohr in seinem der Kokille zugewandten Endbereich im Sinne der Breitseitenwände zumindest teilweise gekrümmt ist. The system further comprises, according to a development of the invention, a dip tube which extends into the funnel-shaped region and supplies the mold with melt, wherein the dip tube is at least partially curved in its end region facing the mold in the sense of the broad side walls.

Das Tauchrohr kann dabei in seinem Endbereich vollständig gekrümmt sein. The dip tube can be completely curved in its end region.

Möglich ist es aber auch, dass nur ein Umfangsabschnitt des Tauchrohrs in seinem Endbereich gekrümmt ist. But it is also possible that only a peripheral portion of the dip tube is curved in its end region.

Im Bereich der beiden Breitseitenwände können Temperatursensoren integriert sein. Die Anlage kann dann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weiterhin eine Steuerung- oder Regelungseinrichtung umfassen, die individuell in Abhängigkeit der in einer Breitseitenwand gemessenen Temperatur das Hindurchleiten von Kühlflüssigkeit durch die Breitseitenwand steuert oder regelt. In the area of the two broad side walls temperature sensors can be integrated. The system can then according to a preferred embodiment of the invention further comprise a control or regulating device which controls or regulates the passage of cooling liquid through the wide side wall individually as a function of the temperature measured in a broad side wall.

Erfindungsgemäß wird erreicht, dass auch bei kurzer Bauweise der Anlage die Biegung des gegossenen Strangs hinter der Kokille nicht übermäßig groß ausfällt und damit das Problem der Rissanfälligkeit des Strangs entschärft ist. Hierzu genutzt wird die erfindungsgemäß gebogene Trichterkokille, die es erlaubt, die Anlage kürzer und damit kostengünstiger zu bauen. Mit einer gebogenen Trichterkokille kann die Krümmung vielmehr bereits während des Formgebungsvorgangs des schmelzflüssigen Materials in der Kokille beginnen. According to the invention it is achieved that even with a short design of the system, the bending of the cast strand behind the mold does not exceed excessively large and thus the problem of susceptibility to cracking of the strand is defused. For this purpose, the funnel-shaped mold according to the invention is used, which makes it possible to build the system shorter and thus more cost-effective. Rather, with a curved funnel mold, curvature may already begin during the molding process of the molten material in the mold.

Die Breitseiten der Trichterkokille in deren formgebenden Bereich sind also gebogen ausgeführt. Dies gilt für alle oben aufgeführten senkrechten Trichterkokillen-Formate.The broad sides of the hopper mold in their shaping area are thus executed bent. This applies to all vertical funnel cork formats listed above.

Bei einer Kreisbogenanlage hat die gebogene Trichterkokille bereits den Kreisradius. Bei Oval- oder Klothoidenanlagen beginnt die Strangkrümmung in der Kokille. Die Trichterkokillen sind in der Regel 900 bis 1.100 mm hoch. Bei einer Bogenanlage verläuft die Krümmung über der gesamten Kokillenhöhe. Ansonsten kann die Krümmung über die gesamte Höhe verlaufen oder erst in Höhe des Badspiegels (ca. 60 bis 100 mm) unter der Kokillenoberseite oder noch weiter unten beginnen. Die Strangdicke am Kokillenauslauf liegt vorzugsweise zwischen 40 und 70 mm.In a circular arc system, the curved funnel mold already has the circle radius. In oval or clothoid systems, the strand curvature begins in the mold. The funnel canopies are usually 900 to 1,100 mm high. In a sheet system, the curvature extends over the entire mold height. Otherwise, the curvature can run over the entire height or only at the level of the bathroom mirror (about 60 to 100 mm) under the Kokillenoberseite or even lower begin. The strand thickness at Kokillenauslauf is preferably between 40 and 70 mm.

Die bisherigen senkrechten Trichterkokillen werden bislang nur bei Senkrecht-Abbiegeanlagen (CSP-Anlagen) benutzt oder bei langen USP-Anlagen (Ultra Strip Produktion) mit mehreren Segmenten. Um kurze kostengünstige CSP-Anlagen mit einer Jahresproduktion von 0,5 bis höchstens einer Million Tonnen und einem geringem Temperaturverlust zwischen Gießanlage und Walzwerk erstellen zu können, müssen diese kurze Bogenanlagen mit möglichst wenigen Rollenpaaren versehen sein. Um keine Biegekräfte in die Kokille zu bekommen, müssen bei einer senkrechten Trichterkokille zuerst mindestens zwei Rollenpaare ohne Krümmung vorhanden sein. Bei der gebogenen Trichterkokille hingegen können diese Rollen entfallen. Hierdurch wird die Gießanlage niedriger und kürzer und erhält so eine geringere metallurgische Länge, um optimal für geringe Produktionen ausgelegt zu sein. Up to now, vertical funnel cushions have only been used in vertical turn-off systems (CSP systems) or in long USP systems (ultra-strip production) with several segments. In order to be able to produce short low-cost CSP plants with an annual production of 0.5 to a maximum of one million tonnes and a low temperature loss between casting plant and rolling mill, these short sheet plants must be provided with as few pairs of rolls as possible. In order to get no bending forces in the mold, at least two pairs of rollers without curvature must first be present in a vertical funnel mold. In the case of the curved funnel mold, however, these rolls can be dispensed with. As a result, the casting is lower and shorter, and thus receives a lower metallurgical length to be optimally designed for low production.

Bei einer senkrechten Kokille mit anschließenden Rollenpaaren ohne Krümmung wird die Gießanlage zu lang. Bei einer Produktion mit maximal möglicher Gießgeschwindigkeit ist die Produktion in der Gießanlage dann höher, als es im Stahlwerk bzw. Walzwerk benötigt wird.In a vertical mold with subsequent pairs of rolls without bending the casting is too long. In a production with a maximum possible casting speed, the production in the casting plant is then higher than is required in the steel mill or rolling mill.

Aber auch bei längeren USP-Anlagen – gebaut als Kreisbogen-, Oval- oder Klothoidenanlage – bietet die gebogene Trichterkokille den Vorteil, dass der Strang nicht mehr so stark nach der Kokille gebogen werden muss. Es treten geringere Biegekräfte auf, so dass das Rissrisiko verringert wird. But even with longer USP systems - built as a circular arc, oval or clothoid system - the curved funnel cane offers the advantage that the strand does not have to be bent so much beyond the mold. Lower bending forces occur so that the risk of cracking is reduced.

Durch das gebogene Tauchrohr oder durch ein Tauchrohr mit einer Strömungsumlenkung trifft der flüssige Stahl beim Einfüllen in die gebogene Trichterkokille nicht immer an der gleichen Kokillenposition auf. Der Stahl wird im gleichen Krümmungsradius umgelenkt, wie die Kokille gebaut. Hierdurch wird die Standzeit der Kokille erhöht. Due to the curved dip tube or a dip tube with a flow diversion, the liquid steel does not always strike the same mold position when it is filled into the curved funnel mold. The steel is deflected in the same radius of curvature as the mold was built. As a result, the life of the mold is increased.

Die Kokillenoszillation erfolgt auf dem Eintrittsradius der Strangführung, also auch bei einer Klothoidenanlage auf dem Radius, der am ersten Rollenpaar vorliegt.The Kokillenoszillation takes place on the entry radius of the strand guide, so even in a clothoid system on the radius, which is present on the first pair of rollers.

Durch die Krümmung ist die Trichterkokille nicht auf beiden Breitseiten exakt gleich lang. Die Bogenlänge auf der Außenseite kann in der Regel länger sein als der Bogen auf der Innenseite, also in Gießrichtung. Hierdurch kann die Erstarrung auf der Außenseite schneller erfolgen und die Strangschale dort dicker sein. Um dies auszugleichen, ist der Einbau einer Temperaturmess-Sensorik sinnvoll. Über die gemessenen Temperaturen in der Kokille und ein angeschlossenes Temperatur- und Wassermengen-Berechnungsprogramm (wie zum Beispiel dem DSC – Dynamic Solidification Control), können die benötigten Kokillenwassermengen für beide Breitseiten zum Erlangen einer gleichmäßigen Strangschalendicke separat bestimmt werdenDue to the curvature, the funnel cane is not exactly the same length on both broad sides. The arc length on the outside can usually be longer than the arc on the inside, ie in the casting direction. As a result, the solidification can be done faster on the outside and the strand shell there be thicker. To compensate for this, the installation of a temperature measuring sensor makes sense. Through the measured temperatures in the mold and a connected temperature and water quantity calculation program (such as the DSC - Dynamic Solidification Control), the required amounts of mold water for both broad sides can be determined separately to obtain a uniform strand shell thickness

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In the drawings, embodiments of the invention are shown.

1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Kokille in einer ersten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 1 shows schematically the side view of a mold in a first embodiment according to the prior art,

2 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Kokille in einer zweiten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 2 shows schematically the side view of a mold in a second embodiment according to the prior art,

3 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Kokille in einer dritten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 3 shows schematically the side view of a mold in a third embodiment according to the prior art,

4 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Kokille in einer vierten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 4 shows schematically the side view of a mold in a fourth embodiment according to the prior art,

5a zeigt die Draufsicht auf die Oberseite einer Kokille, 5a shows the top view of the top of a mold,

5b zeigt die Draufsicht auf die Unterseite der Kokille und 5b shows the top view of the bottom of the mold and

5c zeigt schematisch die Seitenansicht der Kokille in einer fünften Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 5c shows schematically the side view of the mold in a fifth embodiment according to the prior art,

6a zeigt die Draufsicht auf die Oberseite einer Kokille, 6a shows the top view of the top of a mold,

6b zeigt die Draufsicht auf die Unterseite der Kokille und 6b shows the top view of the bottom of the mold and

6c zeigt schematisch die Seitenansicht der Kokille in einer sechsten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 6c shows schematically the side view of the mold in a sixth embodiment according to the prior art,

7 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Kokille in einer siebten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, 7 1 schematically shows the side view of a mold in a seventh embodiment according to the prior art,

8 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Kokille gemäß der Erfindung, 8th shows schematically the side view of a mold according to the invention,

9 zeigt die Draufsicht auf die Oberseite einer erfindungsgemäßen Kokille, 9 shows the top view of the top of a mold according to the invention,

10 zeigt schematisch die Seitenansicht des formgebenden Bereichs einer erfindungsgemäßen Kokille nach einer möglichen Ausgestaltung, 10 shows schematically the side view of the forming region of a mold according to the invention according to a possible embodiment,

11 zeigt schematisch die Seitenansicht des formgebenden Bereichs einer erfindungsgemäßen Kokille nach einer anderen möglichen Ausgestaltung, 11 schematically shows the side view of the forming region of a mold according to the invention according to another possible embodiment,

12 zeigt schematisch die Seitenansicht des formgebenden Bereichs einer erfindungsgemäßen Kokille nach einer weiteren möglichen Ausgestaltung, 12 shows schematically the side view of the forming region of a mold according to the invention according to another possible embodiment,

13 zeigt die Draufsicht auf die Oberseite einer erfindungsgemäßen Kokille, 13 shows the top view of the top of a mold according to the invention,

14 zeigt schematisch die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kokille, 14 shows schematically the side view of a mold according to the invention,

15 zeigt schematisch die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kokille mit Tauchrohr zur Versorgung mit Schmelze, 15 shows schematically the side view of a mold according to the invention with dip tube for supply with melt,

16 zeigt schematisch das Tauchrohr gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung und 16 schematically shows the dip tube according to a first embodiment of the invention and

17 zeigt schematisch das Tauchrohr gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung, links in perspektivischer Darstellung und rechts im Schnitt. 17 schematically shows the dip tube according to a second embodiment of the invention, left in perspective and right in section.

Wie oben erläutert, betreffen die 1 bis 7 vorbekannte Lösungen. As explained above, concern the 1 to 7 previously known solutions.

In 8 ist eine erfindungsgemäße Kokille dargestellt. In 8th a mold according to the invention is shown.

Die Kokille 1 hat eine Kokillen-Austrittsöffnung 2, durch die der geformte und vorstabilisierte Strang austritt. Über ihre Höhe h weist die Kokille 1 einen oberen trichterförmigen Bereich 3 und einen unteren formgebenden Bereich 4 auf. Der formgebende Bereich 4 wird durch die beiden Breitseitenwände 5 und 6 gebildet, die die Schmelze zum Strang der gewünschten Form ausformen. Die Flussrichtung des Materials ist mit F angegeben.The mold 1 has a mold outlet opening 2 through which the shaped and prestabilized strand exits. About its height h has the mold 1 an upper funnel-shaped area 3 and a lower forming area 4 on. The shaping area 4 is through the two broad side walls 5 and 6 formed, which form the melt to the strand of the desired shape. The flow direction of the material is indicated by F.

Der vorgeformte Strang gelangt unterhalb der Kokillen-Austrittsöffnung 2 direkt in die Strangführung 7, von der nur schematisch einige Rollen dargestellt sind.The preformed strand passes below the mold outlet opening 2 directly into the strand guide 7 , of which only a few roles are shown schematically.

Wesentlich dabei ist, dass die beiden Breitseitenwände 5 und 6 an ihrer dem Gießstrang zugewandten Oberfläche gekrümmt ausgebildet sind. In 8 ist der Krümmungsradius mit r_K angegeben. Demgemäß verlässt der Gießstrang die Kokillen-Austrittsöffnung 2 unter einem Winkel α zur Vertikalen V. Dieser Winkel liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 2° und 15°.It is essential that the two broad side walls 5 and 6 are formed curved at their surface facing the casting strand. In 8th the radius of curvature is indicated by r _K. Accordingly, the casting strand leaves the mold outlet opening 2 at an angle α to the vertical V. This angle is for example in a range between 2 ° and 15 °.

Die Krümmungsradien liegen zumeist zwischen 2 m und 2,5 m bei einer Bogenanlage und zwischen 5 m und 20 m bei einer Oval- oder Klothoidenanlage, vorzugsweise hier bei 10 m. The radii of curvature are usually between 2 m and 2.5 m in a bow machine and between 5 m and 20 m in an oval or clothoid system, preferably here at 10 m.

Angedeutet ist in 8 noch, dass Temperatursensoren 10 und 11 in den jeweiligen Breitseitenwänden 5 und 6 untergebracht werden können. Durch eine nicht dargestellte Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung können damit die beiden Breitseitenwände individuell in ihrer Temperatur geregelt werden, so dass trotz Krümmung im formgebenden Bereich 4 der Kokille 1 im Ergebnis ein symmetrischer Gießstrang vorliegt.Indicated in 8th nor that temperature sensors 10 and 11 in the respective broadside walls 5 and 6 can be accommodated. By means of a control or regulating device, not shown, so that the two broad side walls can be controlled individually in their temperature, so that despite curvature in the shaping area 4 the mold 1 As a result, a symmetrical cast strand exists.

In 9 ist die Draufsicht auf die Oberkante der Kokille zu sehen wobei auch eine Schnittebene mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Hierzu sind in den 10, 11 und 12 verschiedene Ausformungen der Krümmungen der Breitseitenwände angedeutet.In 9 is the top view of the upper edge of the mold to see where a sectional plane is indicated by dashed lines. These are in the 10 . 11 and 12 various forms of the curvatures of the broad side walls indicated.

In 10 ist eine Krümmung zu sehen, die über die Vertikale hinaus geht.In 10 There is a curvature that goes beyond the vertical.

Gemäß 11 reicht die Krümmung bis zur Vertikalen.According to 11 The curvature extends to the vertical.

Die Lösung gemäß 12 zeigt, dass die Krümmung auch erst nach einem parallelen Abschnitt der Breitseitenwände beginnen kann.The solution according to 12 shows that the curvature can only begin after a parallel section of the broad side walls.

Wie in 13 gesehen werden kann, kann der Trichter dabei auch nur auf einer Breitseite ausgeführt werden, vorzugsweise auf dem äußeren Radius der Kokille.As in 13 can be seen, the funnel can also be carried out only on one broad side, preferably on the outer radius of the mold.

14 zeigt die Kokille mit Krümmung auf beiden Breitseiten, aber nur halbseitigem Trichter. 14 shows the mold with curvature on both broad sides, but only half-sided funnel.

In 15 ist zu sehen, wie das Tauchrohr 8 in den Bereich des Trichters der Kokille 1 eintaucht, um diese mit Schmelze zu versorgen. Vorkehrungen sind hier getroffen, um das Einführen des Tauchrohrs in den Trichterbereich zu erleichtern.In 15 you can see how the dip tube 8th in the area of the funnel of the mold 1 dips in to supply them with melt. Arrangements are made here to facilitate insertion of the dip tube into the funnel area.

Hierzu wird auf die weiteren 16 und 17 Bezug genommen.This is on the other 16 and 17 Referenced.

Der flüssige Stahl fließt vom Thundish durch das Tauchrohr 8 in die Kokille 1. Bei einem senkrecht eingeführten, geraden und am Ende nicht gebogenen Tauchrohr trifft der Stahl bei einer erfindungsgemäß gekrümmten Kokille immer an der gleichen Stelle auf. An dieser Position würde die Kokille erheblich schneller verschleißen. Die Kupferwand wird dort stärker abgeschliffen und die Standzeit der Kokille wird somit verkürzt. The liquid steel flows from the Thundish through the dip tube 8th in the mold 1 , In a vertically inserted, straight and not bent at the end dip tube of the steel always meets at a curved mold according to the invention in the same place. At this position, the mold would wear much faster. The copper wall is ground more strongly there and the service life of the mold is thus shortened.

Wenn nun das Tauchrohr 8 indes entsprechend der Kokillenkrümmung ebenfalls leicht gebogen ist, trifft der heiße Stahl nicht immer direkt auf die gleiche Position der Kokillenwand auf. Hierdurch wird die Kokillenstandzeit wesentlich verlängert. Es ist auch möglich, dass das Tauchrohr 8 nicht vollständig gekrümmt ist, sondern nur an dem in Gießrichtung gesehenen hinteren Teil eine bogenförmige Verlängerung besitzt, um den Stahlfluss etwas in Gießrichtung umzuleiten. If now the dip tube 8th However, according to the Kokillenkrümmung also slightly bent, the hot steel does not always directly on the same position of the mold wall. As a result, the Kokillenstandzeit is significantly extended. It is also possible that the dip tube 8th is not completely curved, but only at the rear part seen in the casting direction has an arcuate extension to divert the steel flow something in the casting direction.

Wenn hierbei die Strömungsumlenkung nicht breiter und länger als der senkrechte Teil des Tauchrohres ist, sinkt im übrigen die Gefahr, dass sich Tauchrohr 8 und Kokille 1 berühren, etwa bei der Kokillenoszillation.In this case, if the flow deflection is not wider and longer than the vertical part of the dip tube, otherwise the risk that dip tube decreases 8th and mold 1 touch, as in the Kokillenoszillation.

In den 16 und 17 ist zu sehen, wie das Tauchrohr 8 in seinem Endbereich 9 die besagte Krümmung aufweist. Diese kann gemäß 16 den gesamten Endbereich 9 betreffen (vollständig gekrümmtes Tauchrohr) oder aber auch gemäß 17 nur einen Teil der Seitenwand (Tauchrohr mit Strömungsumlenkung).In the 16 and 17 you can see how the dip tube 8th in its end area 9 having said curvature. This can according to 16 the entire end area 9 concern (fully curved dip tube) or in accordance with 17 only part of the side wall (immersion tube with flow deflection).

Dabei sollte eine Vorrichtung vorgesehen werden, die verhindert, dass das Tauchrohr 8 nicht versehentlich falsch herum an den Thundish angepflanzt werden kann. Jede um mehr als 5° verdrehte Position muss konstruktiv ausgeschlossen werden. In this case, a device should be provided which prevents the dip tube 8th can not accidentally be planted wrongly around the Thundish. Any position rotated by more than 5 ° must be structurally excluded.

So können zum Beispiel am oberen Tauchrohrende einige (vorteilhafter Weise drei oder vier) unterschiedlich breite Bolzen angebracht sein. Am Thundish-Auslauf sind entsprechende Nuten vorgesehen. So wird das Tauchrohr immer in der richtigen Position am Tundish angebracht.Thus, for example, at the upper end of the dip tube some (advantageously three or four) be mounted differently wide bolt. At the Thundish outlet appropriate grooves are provided. So the dip tube is always mounted in the correct position on the tundish.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kokille mold
22: Kokillen-Austrittsöffnung Mold outlet opening
33: oberer trichterförmiger Bereich upper funnel-shaped area
44: unterer formgebender Bereich lower forming area
55: Breitseitenwand Wide side wall
66: Breitseitenwand Wide side wall
77: Strangführung strand guide
88th: Tauchrohr dip tube
99: Endbereich des Tauchrohrs End of the dip tube
1010: Temperatursensor temperature sensor
1111: Temperatursensor temperature sensor
r_K r _K: Krümmungsradius radius of curvature
αα: Winkel angle
VV: Vertikale vertical
FF: Flussrichtung flow direction
hH: Höhe der Kokille Height of the mold

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3907351 C2 [0002]
EP 0551311 B1 [0003]
EP 0539861 B1 [0003]
EP 0539829 B1 [0003]
DE 3331575 C2 [0003, 0004]

Claims

Melt metallurgical plant, comprising a mold ( 1 ) for discharging a casting strand from a mold outlet opening ( 2 ), wherein the mold ( 1 ) is formed as a funnel mold which has an upper, funnel-shaped area ( 3 ) and a lower shaping area ( 4 ) with two opposite broad side walls ( 5 . 6 ) and two each having the two broad side walls connecting narrow side walls, characterized in that the two broad side walls ( 5 . 6 ) are formed curved on their surface facing the casting strand (r _K ), so that the casting strand, the mold outlet opening ( 2 ) leaves at an angle (α) to the vertical (V).

Plant according to claim 1, characterized in that the angle (α) is between 1 ° and 20 °, preferably between 2 ° and 15 °.

Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the radius of curvature (r _K ) or the curvature of the two broad side walls ( 5 . 6 ) is formed in the same direction.

Plant according to claim 3, characterized in that the curvature of the two broad side walls ( 5 . 6 ) has a radius of curvature (r _K ) which, in the case of a subsequent strand guide (FIG. 7 ) is between 2 m and 2.5 m.

Plant according to claim 3, characterized in that the curvature of the two broad side walls ( 5 . 6 ) has a radius of curvature (r _K ) which, in the case of a subsequent strand guide designed as an oval or clothoid system ( 7 ) is between 5 m and 20 m, preferably between 8 m and 12 m.

Installation according to one of claims 1 to 5, characterized in that the height (h) of the mold ( 1 ) between 900 mm and 1100 mm.

Installation according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mold outlet opening ( 2 ) has a width between 40 mm and 70.

Installation according to one of claims 1 to 7, characterized in that the funnel-shaped area ( 3 ), viewed perpendicular to the flow direction (F) of the mold ( 1 ) passing material, at least in its upper portion is formed asymmetrically.

Installation according to one of claims 1 to 8, characterized in that it further comprises a dip tube ( 8th ), which in the funnel-shaped area ( 3 ) and the mold ( 1 ) supplied with melt, wherein the dip tube ( 8th ) in his mold ( 1 ) end region ( 9 ) in the sense of the broad side walls ( 5 . 6 ) is at least partially curved.

Plant according to claim 9, characterized in that the dip tube ( 8th ) in its end region ( 9 ) is completely curved.

Installation according to claim 9, characterized in that only a peripheral portion of the dip tube ( 8th ) in its end region ( 9 ) is curved.

Installation according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the region of the two broad side walls ( 5 . 6 ) Temperature sensors ( 10 . 11 ) are integrated.

Installation according to claim 12, characterized in that it further comprises a control or regulating device which is individually dependent on the in a broad side wall ( 5 . 6 ) passing the cooling liquid through the broad side wall ( 5 . 6 ) controls or regulates.