DE10218957B4

DE10218957B4 - Continuous casting mold for liquid metals, especially for liquid steel

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Publication number: DE10218957B4
Application number: DE2002118957
Authority: DE
Inventors: Fritz-Peter Prof. Dr. Pleschiutschnigg; Dirk Dr. Letzel; Erwin Dr. Wosch; Don P. Lorento; Joseph Dzierzawski
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-04-27
Filing date: 2002-04-27
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2022-04-28
Also published as: DE10218957A1; WO2003092930A2; WO2003092930A3; AU2003239808A1

Abstract

Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, die aus hochwärmeleitfähigen Platten (2), Profilrohren (3) gebildet ist, wobei, auf den Kokillen-Querschnitt (4) bezogen, bogenförmige und/oder gerade Umfangsabschnitte (5; 6) oder zwei gerade Umfangsabschnitte (6) aneinander anschließen oder zueinander senkrecht stehen und den ringsum geschlossenen Gießquerschnitt (7) bilden, der von außen gekühlt ist; dadurch gekennzeichnet, dass konvexen Umfangsabschnitten (8), die die Heißseite (9) begrenzen, auf der Kaltseite (10) gleichartige, konvexe Umfangsabschnitte (11) mit zur Abschnittsmitte (11a) stetig verminderter Wanddicke (12) unmittelbar gegenüberliegen oder alternativ, dass konkaven Umfangsabschnitten (13) auf der Heißseite (9) dieser gegenüber auf der Kaltseite (10) gleichartige, konkave Umfangsabschnitte (31) mit bis zur Abschnittsmitte (8a) stetig vergrößerter Wanddicke (14) unmittelbar gegenüberliegen.Continuous casting mold (1) for liquid metals, in particular for liquid steel, which is formed from highly thermally conductive plates (2), profiled tubes (3), wherein, in relation to the mold cross section (4), arcuate and / or straight peripheral sections (5; 6 ) or connect two straight circumferential sections (6) to one another or are perpendicular to one another and form the all-round closed casting cross section (7) which is cooled from the outside; characterized in that convex peripheral sections (8) which delimit the hot side (9) are directly opposite, on the cold side (10), of convex peripheral sections (11) of the same type with a wall thickness (12) which is continuously reduced towards the middle of the section (11a) or, alternatively, that concave Circumferential sections (13) on the hot side (9) are directly opposite, concave circumferential sections (31) of the same type on the cold side (10), with wall thickness (14) continuously increasing up to the section center (8a).

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, die aus hochwärmeleitfähigen Platten, Profilrohren u. dgl. gebildet ist, wobei, auf den Kokillen-Querschnitt bezogen, bogenförmige und/oder gerade Umfangsabschnitte oder zwei gerade Umfangsabschnitte aneinander anschließen oder zueinander senkrecht stehen und den ringsum geschlossenen Gießquerschnitt bilden, der von außen gekühlt ist.The invention relates to a continuous casting mold for liquid metals, especially for liquid Steel made from highly thermally conductive plates, Profile tubes u. Like. Is formed, with respect to the mold cross-section, arcuate and / or straight circumferential sections or two straight circumferential sections connect to each other or perpendicular to each other and the all-round closed casting cross-section form the outside chilled is.

Aus der JP-4-138844 A ist es bekannt, in einer Stranggießkokille mit Rechteck-Querschnitt, die Eckbereiche mittels Keramikstücken auszukleiden und zwar auf der ganzen Fläche der Innenseite. Dadurch bleibt die Kupferplattendicke unverändert.From the JP-4-138844 A it is known to line the corner areas by means of ceramic pieces in a continuous casting mold with a rectangular cross-section, namely on the entire surface of the inside. As a result, the copper plate thickness remains unchanged.

Aus der DE 43 18 105 A1 ist es weiter bekannt, Ausbauchungen in der Kupferplatte vorzusehen, denen jeweils an den Eckstellen des Kokillen-Querschnitts keine weiteren Maßnahmen zugeordnet sind. Die Eckbereiche sind oval ausgeführt und die Außenflächen der Kupferplatten sind eben. Derartige Stranggießkokillen sind für Knüppel- und Vorblockquerschnitte vorgesehen und werden aus einem Kupferrohr hergestellt. Über den Ausbauchungen, die von der Strangeintrittsseite zur Strangaustrittsseite den Strangquerschnitt beim Durchlauf verändert, wird eine möglichst gleichmäßige Kokillenwandtemperatur und ein reduzierter Kokillenverschleiß angestrebt. Die einander gegenüberliegenden äußeren Mantelflächen des Kupferrohrs sind parallel oder zylindrisch gestaltet.From the DE 43 18 105 A1 it is also known to provide bulges in the copper plate, to which no further measures are assigned at the corner points of the mold cross section. The corner areas are oval and the outer surfaces of the copper plates are flat. Such continuous casting molds are intended for billet and bloom blocks and are made from a copper tube. Via the bulges, which change the strand cross section from the strand entry side to the strand exit side, the aim is to achieve as uniform a mold wall temperature as possible and to reduce mold wear. The opposite outer jacket surfaces of the copper tube are parallel or cylindrical.

Stranggießkokillen für Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock-(dog-bone); Knüppel-, Verstellkokillen und Trichterkokillen für CSP-Anlagen sind durch ungleichmäßige Wärmeströme, insbesondere im Gießspiegelbereich, hoch belastet. Die Wärmeströme fließen von der Heißseite, dem Inneren des Gießquerschnitts, durch die Kupferplatten-Wandung und werden nach außen erheblich zusammengedrängt, so dass auf der Außenseite der Kupferplatten Temperaturen erreicht werden, denen nicht mehr durch höhere Kühlmittelgeschwindigkeiten begegnet werden kann. In Ausnahmefällen wird dadurch die kritische Temperatur für Blasensieden auf der Kaltseite überschritten, wodurch auf der Heißseite die Rekristallisations-Temperatur überschritten wird und bleibende Schäden entstehen können. Gefährdet sind Bogenabschnitte und Stoßstellen von aufeinander senkrecht stehenden Kokillenbreitseiten-Platten und Kokillenschmalseiten-Platten.Continuous casting molds for slab, thin slab, Cogged ingot (dog-bone); Stick-, Adjustment molds and funnel molds for CSP systems are characterized by uneven heat flows, especially in the meniscus, heavily loaded. The heat flows flow from the hot side, the inside of the casting cross section, through the copper plate wall and become significant to the outside crowded, so on the outside the copper plate temperatures can be reached no longer by higher Coolant speeds can be met. In exceptional cases, this becomes critical Temperature for Bubble boiling exceeded on the cold side, whereby on the hot side the recrystallization temperature is exceeded and permanent damage can arise. Are at risk Arch sections and joints of mutually perpendicular mold broadside plates and mold narrow side plates.

Ausgenommen die Anbringung von unterschiedlich breiten und tiefen Schlitzen für Kühlmittel an der Kaltseite oder gebohrte Kühlmittelkanäle innerhalb der Plattendicke und die Beeinflussung des Überdeckungsgrades durch die Kühlkanäle sind keine Maßnahmen bekannt, die beschriebenen unterschiedlichen Wärmestromdichten zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.Except attaching different wide and deep slots for Coolant the cold side or drilled coolant channels inside the plate thickness and the influence of the degree of coverage by the Cooling channels are No actions known to reduce the different heat flux densities described or to avoid entirely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, konstante, gleichhohe Wärmestromdichten vorzugsweise auf der Heißseite zu bewirken, so dass auf der Kaltseite eine kritische Temperatur nicht überschritten wird.The invention has for its object constant, equally high heat flow densities preferably on the hot side to cause a critical temperature on the cold side not exceeded becomes.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass konvexen Umfangsabschnitten, die die Heißseite begrenzen, auf der Kaltseite gleichartige, konvexe Umfangsabschnitte mit zur Abschnittsmitte stetig verminderter Wanddicke unmittelbar gegenüberliegen oder alternativ, dass konkaven Umfangsabschnitten auf der Heißseite dieser gegenüber auf der Kaltseite gleichartige, konkave Umfangsabschnitte mit bis zur Abschnittsmitte stetig vergrößerter Wanddicke unmittelbar gegenüberliegen. Dadurch kann eine weitgehend gleiche Wärmestromdichte auf der Heißseite (oder auf der Kaltseite ) erzeugt werden, wodurch auf der Heißseite keine außerhalb der Kupferplatten-Rekristallisations-Temperatur liegende und gefährliche Überhitzungen mehr stattfinden können. Dabei kann außerdem die Kühlmittelgeschwindigkeit ( alpha in W/m²K) zonenweise variabel gestaltet werden. Dieses Grundprinzip kann ohne weiteres auf Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock-, Knüppel- und Verstellkokillen in jeweils modifizierter Form angewendet werden.The object is achieved according to the invention in that convex circumferential sections which delimit the hot side are directly opposite on the cold side, convex circumferential sections of the same type with a wall thickness which is steadily reduced towards the center of the section, or alternatively that concave circumferential sections on the hot side are opposite to this, concave circumferential sections on the cold side with a wall thickness that is constantly increasing up to the middle of the section. As a result, a largely identical heat flow density can be generated on the hot side (or on the cold side), as a result of which dangerous overheating lying outside the copper plate recrystallization temperature can no longer take place on the hot side. In addition, the coolant speed (alpha in W / m ² K) can be designed to be variable in zones. This basic principle can easily be applied to slab, thin slab, bloom, billet and adjustable molds in modified form.

Eine solche Ausgestaltung sieht vor, dass bei einer bogenförmigen Trichterausbauchung der Breitseite der konkave Mittenbereich auf der Heißseite zu seiner Mitte hin stetig verdickt ist und dass der vom Mittenbereich in den Kantenbereich übergehende konvexe Endbereich in der Wanddicke zu seiner Mitte hin stetig verringert ist.Such an arrangement provides that at an arcuate Funnel bulge on the broad side of the concave central area the hot side is constantly thickened towards the middle and that of the middle area convex into the edge area End area in the wall thickness steadily reduced towards its center is.

Diese Modifizierung ist für sog. CSP-Kokillen besonders günstig. Es kann dabei nur die Verdickung des Mittenbereiches oder die Reduzierung im Kantenbereich angewendet werden oder beides je nachdem wie weit die Wärmestromdichte reguliert werden soll.This modification is special for so-called CSP molds Cheap. Only the thickening of the central area or the reduction can be done applied in the edge area or both depending on how far the heat flow density to be regulated.

Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass der konkave Mittenbereich durch eine stetig verdickte Nickelschicht gebildet ist. Die Nickelschicht kann als Auftragsschicht auf eine Kupferplatte noch später aufgebracht werden.Another improvement provides that the concave middle area through a continuously thickened nickel layer is formed. The nickel layer can be applied to an Copper plate applied later become.

Eine weitere Modifizierung kann dadurch stattfinden, dass bei einem zu Doppel-T-Trägern auszuwalzenden Vorblock-Profil und einem festen Radius r2 der Heißseite der Radius r1 der Kaltseite für eine zu seiner Mitte hin stetig verminderte Wanddicke sich nach folgender Funktionsgleichung bestimmt:

wobei r1 = Radius der Kaltseite,
r2 = Radius der Heißseite,
d = Wanddicke im geraden Umfangsabschnitt
und e = e-Funktion ( e = 2,71..)
bedeuten.A further modification can take place in that in the case of a pre-block profile to be rolled out to form double-T beams and a fixed radius r2 on the hot side, the radius r1 on the cold side for a wall thickness which is steadily reduced towards the center is determined according to the following functional equation:

where r1 = radius of the cold side,
r2 = radius of the hot side,
d = wall thickness in the straight circumferential section
and e = e-function (e = 2.71 ..)
mean.

Dadurch kann der Grundgedanke auch auf das Gießen von sog. dog-bone-Profilen und auf die zugehörigen Vorblock-Kokillen angewendet werden.This also allows the basic idea on the pouring of so-called dog-bone profiles and applied to the associated bloom blocks become.

Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, dass in den geraden Umfangsabschnitten die Wanddicke konstant ist, d.h. dort werden keine Maßnahmen für die Veränderung der Wärmestromdichte benötigt.According to further features, it is provided that in the straight peripheral sections the wall thickness is constant, i.e. there are no measures for the change the heat flow density needed.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass an Stoßstellen von geraden und gebogenen Umfangsabschnitten die Wanddicke gegenüber der Wanddicke eines geraden Umfangsabschnitts erhöht ist. Auch dadurch kann die Wärmestromdichte auf der Kaltseite erhöht werden. Diese Maßnahme wirkt sich an Vorblock-Kokillen günstig aus.One configuration consists of that at joints of straight and curved peripheral sections the wall thickness compared to Wall thickness of a straight peripheral section is increased. This can also help Heat flux increased on the cold side become. This measure has a favorable effect on blooms.

Eine andere Modifizierung ergibt sich daraus, dass bei einem aus einem Profilrohr gebildeten Kokillen-Querschnitt in den Ecken, d.h. an den Stoßstellen der gleichdicken, geraden Umfangsabschnitte, ein im Übergang bogenförmiger Verlauf bis zu einer Ausbauchung vorgesehen ist. Die Maßnahme eignet sich daher für das Gießen von Knüppelsträngen mittels entsprechenden Knüppel-Kokillen.Another modification results from the fact that with a mold cross-section formed from a profile tube in the corners, i.e. at the joints of straight, straight circumferential sections, one in transition arcuate Course up to a bulge is provided. The measure is suitable therefore for the pouring of billet strands by means of corresponding billet molds.

Vorteilhaft ist dabei, wenn die Ausbauchung als Halbkreis ausgebildet ist. Dadurch wird in den Ecken die Wärmestromdichte ebenfalls herabgesetzt.It is advantageous if the bulge as Is formed semicircle. As a result, the heat flow density in the corners also reduced.

Die Kühlung von außen kann derart gestaltet sein, dass das Vorblock-Profil und/oder das Profilrohr von einem Wasserspalt umgeben sind.The cooling from the outside can be designed such that the bloom block profile and / or the profile tube of are surrounded by a water gap.

Die gestellte Aufgabe wird für Kokillen mit einem Brammenquerschnitt, der aus Breitseitenplatten und Schmalseitenplatten gebildet ist, wobei die Schmalseitenplatten fest oder auf veränderte Gießstrang-Abmessungen einstellbar sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an den Eckstellen der Schmalseitenplatten der ebenen Innenfläche auf der Heißseite jeweils ein konvexer Übergang auf der Kaltseite gegenüberliegt. Auch damit kann die Wärmestromdichte auf der Kaltseite reduziert werden.The task is for molds with a slab cross-section consisting of broad side plates and narrow side plates is formed, the narrow side plates fixed or to changed casting strand dimensions are adjustable, according to the invention solved, that at the corners of the narrow side panels of the flat inner surface the hot side one convex transition each opposite on the cold side. Even with this, the heat flow density be reduced on the cold side.

Nach weiteren Merkmalen ist für Brammenquerschnitte vorgesehen, dass auf der Kaltseite, dem Verlauf des konvexen Übergangs folgend, Kühlschlitze und/oder gebohrte Kühlkanäle angeordnet sind. Die Anordnung erfolgt auf dem Verlauf der sich ergebenden Kurve.According to further characteristics is for slab cross sections provided that on the cold side, the course of the convex transition following, cooling slots and / or drilled cooling channels arranged are. The arrangement follows the course of the resulting Curve.

Eine weitere Maßnahme besteht dazu, dass die Kühlschlitze und/oder die gebohrten Kühlkanäle mit unterschiedlichen, sich nach der erforderlichen Kühlmittelbedeckung ergebenden Abständen angeordnet sind. Diese Maßnahme trägt ebenfalls zur Reduzierung der Wärmestromdichte bei.Another measure is to ensure that the cooling slots and / or the drilled cooling channels with different, after the required coolant coverage resulting distances are arranged. This measure also carries to reduce the heat flow density at.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.In the drawing, embodiments of the Invention shown, which are explained in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 einen horizontalen Querschnitt durch eine Stranggießkokille mit einem Verlauf der Kokillenplatte, die gerade und gebogene Umfangsabschnitte aufweist, 1 3 shows a horizontal cross section through a continuous casting mold with a course of the mold plate which has straight and curved peripheral sections,

2A einen horizontalen Schnitt durch eine Breitseitenplatte einer Trichterkokille mit verdicktem Mittelabschnitt, 2A a horizontal section through a broad side plate of a funnel mold with a thickened central section,

2B denselben horizontalen Schnitt mit einer Reduzierung des Kantenbereichs, 2 B the same horizontal cut with a reduction of the edge area,

2C eine Kombination der Ausführungen aus den 2A und 2B mit dem Verlauf der Kühlschlitze und/oder gebohrten Kühlkanäle, 2C a combination of the statements from the 2A and 2 B with the course of the cooling slots and / or drilled cooling channels,

3A eine Vorblock-Kokille, 3A a bloom block,

3B ein Viertel der Vorblock-Kokille aus 3A, 3B a quarter of the bloom block 3A .

4 einen horizontalen Querschnitt durch eine Knüppel-Kokille, 4 a horizontal cross section through a billet mold,

5A eine Brammenkokille mit Schmalseitenplatte, 5A a slab mold with a narrow side plate,

5B eine Detail-Darstellung der Stoßstellen der Schmalseitenplatte im Querschnitt in vergrößertem Maßstab und 5B a detailed view of the joints of the narrow side plate in cross section on an enlarged scale and

5C dieselbe Detail-Darstellung mit einer alternativen Anordnung der Kühlkanäle. 5C the same detailed representation with an alternative arrangement of the cooling channels.

Gemäß 1 ist der Grundgedanke der Erfindung dargestellt. Die Stranggießkokille 1 für flüssigen Stahl besteht aus hochwärmeleitfähigen Platten 2, z. B. aus Kupfer, für Brammen- oder Dünnbrammen-Kokillen (oder aus einem Profilrohr 3, vgl. die 3A, 3B und 4), wobei auf den Kokillen-Querschnitt 4 bezogen, bogenförmige und oder gerade Umfangsabschnitte 5 und 6 oder zwei gerade Umfangsabschnitte 6 aneinander anschließen oder zueinander, senkrecht stehen (4 und 5A–5C) und den Gießquerschnitt 7 begrenzen.According to 1 the basic idea of the invention is shown. The continuous casting mold 1 for liquid steel consists of highly thermally conductive plates 2 , e.g. B. of copper, for slab or thin slab molds (or from a profile tube 3 , see. the 3A . 3B and 4 ), with the mold cross-section 4 related, arcuate and or straight circumferential sections 5 and 6 or two straight circumferential sections 6 connect to each other or stand perpendicular to each other ( 4 and 5A - 5C ) and the casting cross section 7 limit.

Ein konvexer Umfangsabschnitt 8 auf der Heißseite 9 liegt einem konkaven Umfangsabschnitt 11 (jeweils von der Kaltseite 10 aus betrachtet) auf der Kaltseite 10 unmittelbar gegenüber mit zur Abschnittsmitte 11a nach beiden Seiten stetig verminderter Wanddicke 12. Im konvexen Umfangsabschnitt 8 (jeweils von der Heißseite 9 aus betrachtet) ist das Kupfer dünner. Demgegenüber ist alternativ am konkaven Umfangsabschnitt 13 auf der Heißseite 9 und im konvexen Umfangsabschnitt 8 in der Abschnittsmitte 8a das Kupfer dicker im Sinn einer vergrößerten Wanddicke 14.A convex peripheral section 8th on the hot side 9 lies a concave peripheral portion 11 (each from the cold side 10 viewed from) on the cold side 10 directly opposite to the middle of the section 11a steadily reduced wall thickness on both sides 12 , In the convex peripheral section 8th (each from the hot side 9 the copper is thinner. In contrast, is alternatively on the concave peripheral portion 13 on the hot side 9 and in the convex peripheral portion 8th in the middle of the section 8a the copper thicker in the sense of an increased wall thickness 14 ,

In den 2A–2C ist eine Trichterkokille für CSP-Anlagen dargestellt, die an der Breitseite 1a mit der Dicke „d" eine bogenförmige Trichterausbauchung 15 aufweist.In the 2A - 2C is a funnel mold for CSP systems shown on the broad side 1a with the thickness "d" an arcuate funnel bulge 15 having.

Im Bereich der Trichterausbauchung 15 wird in einem ersten Herstellungsschritt (2A) die Kupferplattendicke vergrößert. Die Radien r1 und r2 folgen der Funktionsgleichung r2 = r1·e^(d/r1). In einem zweiten Herstellungsschritt (2B) wird zusätzlich ( oder auch als einzigem Schritt) zu dem konkaven Mittenbereich 16 im Kantenbereich 17 eine Verringerung der Kupferdicke vorgenommen, wobei die Radien r3, r4 der Funktionsgleichung r3 = r4/e^(d ^/r4) folgen. Es ergibt sich bei Anwendung beider Schritte die in 2C gezeigte Form der Kupferplatte für die konstante Wärmestromdichte auf der Heißseite 9 entlang der Breitseite 1a. Die dicke ausgezogene Linie zeigt die Lage der Kühlkanäle.In the area of the funnel bulge 15 in a first manufacturing step ( 2A ) increases the copper plate thickness. The radii r1 and r2 follow the functional equation r2 = r1 · e ^{(d / r1)} . In a second manufacturing step ( 2 B ) additionally (or as a single step) to the concave central region 16 in the edge region 17 made a reduction in copper thickness, the Radi en r3, r4 follow the function equation r3 = r4 / e ^(d ^{/ r4)} . The result of using both steps is the in 2C Shown form of the copper plate for the constant heat flow density on the hot side 9 along the broadside 1a , The thick solid line shows the position of the cooling channels.

Bei der bogenförmigen Trichterausbauchung 15 der Breitseite 1a ist der konkave Mittenbereich 16 auf der Heißseite 9 zu seiner Mitte hin stetig verdickt und vom Mittenbereich 16 geht der konvexe Endbereich 18 mit der Wanddicke 12 in den Kantenbereich 17 über, wobei dieser zu seiner Abschnittsmitte 8a hin stetig verringert ist. Der konkave Mittenbereich 16 kann auch durch eine stetig verdickte Nickelschicht 19 gebildet sein. Die Kühlung erfolgt durch gebohrte Kühlkanäle 29 und/oder durch Kühlschlitze 28.With the arched funnel bulge 15 the broadside 1a is the concave middle area 16 on the hot side 9 steadily thickened towards the middle and from the middle area 16 goes the convex end area 18 with the wall thickness 12 in the edge area 17 above, with this towards its section center 8a is steadily reduced. The concave middle area 16 can also be caused by a continuously thickened nickel layer 19 be educated. The cooling takes place through drilled cooling channels 29 and / or through cooling slots 28 ,

Die 3A, 3B zeigen eine Vorblock-Kokille für das sog. dog-bone-Gießen. In 3B ist nur das in 3A geschwärzte Viertel des Kokillen-Querschnitts 4 gezeigt. Die vier Viertel sind entsprechend gleich und spiegelbildlich angeordnet. Im Vorblock-Profil 4a ist an den Stoßstellen 20 von geraden und gebogenen Umfangsabschnitten 5; 6) die konstante Wanddicke 12a gegenüber der Wanddicke 12a eines geraden Umfangsabschnitts 6 erhöht. Die Kupferdicke variiert so, dass die Wärmestromdichte an der Heißseite 9 auf dem gesamten Umfang der Stranggießkokille 1 konstant ist. Hierzu wird bei festem Radius r2 (Radius auf der Heißseite 9) der Radius r1 der Kaltseite 10 nach folgender Funktion variiert: r1 = r2/e^(d/r2). Die Kupferdicke ist in der Wanddicke 12a konstant. An den Kanten ist in den Stoßstellen 20 das Kupfer dicker. Demgegenüber ist im bogenförmigen Umfangsabschnitt 5 das Kupfer wie beschrieben dünner gehalten. Der bogenförmige Umfangsabschnitt 5 wird in der Wanddicke 12 stetig auf dem konkaven Umfangsabschnitt 11 zu „d" erhöht. der Profilumfang ist von einem Wasserspalt 24 umgeben. Die Herstellung einer solchen Stranggießkokille erfolgt durch Fräsen (auf NC-Maschinen) oder durch Explosions-Umformen.The 3A . 3B show a bloom block for the so-called dog-bone casting. In 3B is just that in 3A blackened quarters of the mold cross-section 4 shown. The four quarters are arranged the same and mirrored accordingly. In the blooming profile 4a is at the joints 20 of straight and curved peripheral sections 5 ; 6 ) the constant wall thickness 12a against the wall thickness 12a of a straight peripheral section 6 elevated. The copper thickness varies so that the heat flow density on the hot side 9 on the entire circumference of the continuous casting mold 1 is constant. For this, with a fixed radius r2 (radius on the hot side 9 ) the radius r1 of the cold side 10 varies according to the following function: r1 = r2 / e ^{(d / r2)} . The copper thickness is in the wall thickness 12a constant. On the edges is in the joints 20 the copper thicker. In contrast, is in the arcuate peripheral portion 5 the copper kept thinner as described. The arcuate peripheral portion 5 is in the wall thickness 12 steadily on the concave peripheral portion 11 increased to "d". The profile circumference is from a water gap 24 surround. Such a continuous casting mold is produced by milling (on NC machines) or by explosion forming.

Gemäß 4 ist eine Stranggießkokille 1 für Knüppel-Querschnitte dargestellt. Dabei sind in einem Profilrohr 3 mit dem Kokillen-Querschnitt 4 in den Ecken 21 die jeweils zusammenstoßenden geraden Umfangsabschnitte 6 an den Stoßstellen 20 der gleichdicken, geraden Umfangsabschnitte 6 mit einem im Übergang 22 bogenförmiger Verlauf bis zu einer Ausbauchung 23 ausgeformt. Die Ausbauchung 23 ist als Halbkreis 23a (oder einem ähnlichen Querschnitt) gebildet. Auch hier ist der Profilumfang von einem Wasserspalt 24 umgeben. Die Dicke des geraden Umfangsabschnittes 6 entspricht etwa 2/3 und die Überhöhung durch die Ausbauchung 23 etwa 1/3 der Wanddicke 12a. In der Praxis kann die Überhöhung z.B. 6 mm und die Wanddicke 12a etwa 12 mm betragen. Die größere Kupferdicke an den Ecken 21 entspricht einer gebrochen-rationalen Funktion und folgt der Formel y = (a + b·x)/ (c + d·x).According to 4 is a continuous casting mold 1 shown for billet cross-sections. Here are in a profile tube 3 with the mold cross section 4 in the corners 21 the respective colliding straight peripheral sections 6 at the joints 20 the straight, straight circumferential sections 6 with one in transition 22 curved course up to a bulge 23 formed. The bulge 23 is a semicircle 23a (or a similar cross section). Here too the profile circumference is from a water gap 24 surround. The thickness of the straight peripheral portion 6 corresponds to about 2/3 and the increase due to the bulge 23 about 1/3 of the wall thickness 12a , In practice, the cant can be 6 mm and the wall thickness 12a be about 12 mm. The greater copper thickness at the corners 21 corresponds to a fractional-rational function and follows the formula y = (a + b · x) / (c + d · x).

Gemäß 5A ist die Stranggießkokille 1 für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit einem Brammenquerschnitt 25 vorgesehen, der aus Breitseitenplatten 1b und aus Schmalseitenplatten 1c gebildet ist, wobei die Schmalseitenplatten 1c fest oder auf veränderte Gießstrang-Abmessungen eingestellt werden können. An den Eckstellen 20 der Schmalseitenplatten 1c mit der ebenen Innenfläche 26 liegt auf der Heißseite 9 jeweils ein konvexer Übergang 27 der Kaltseite 10 gegenüber. Auf der Kaltseite 10, dem Verlauf des konvexen Übergangs 27 folgend, sind Kühlschlitze 28 und/oder gebohrte Kühlkanäle 29 angeordnet.According to 5A is the continuous casting mold 1 for liquid metals, in particular for liquid steel, with a slab cross-section 25 provided that of broadside panels 1b and from narrow side plates 1c is formed, the narrow side plates 1c fixed or can be set to changed casting strand dimensions. At the corner points 20 the narrow side plates 1c with the flat inner surface 26 lies on the hot side 9 one convex transition each 27 the cold side 10 across from. On the cold side 10 , the course of the convex transition 27 following are cooling slots 28 and / or drilled cooling channels 29 arranged.

In 5B sind gefräste Kühlschlitze 28 auf der Kaltseite 10 angeordnet, die auf der vorgegebenen Kurve entsprechend der Funktionsgleichung y = (a + b·x)/(c + d·x) liegen. Ebenfalls liegen die gebohrten Kühlkanäle 29 auf der vorgegebenen Kurve. Außerdem sind die Kühlschlitze 28 und/oder die gebohrten Kühlkanäle 29 mit unterschiedlichen, sich nach der erforderlichen Kühlmittelbedeckung ergebenden Abständen 30 angeordnet (5B und 5C). Alternativ kann dazu eine Veränderung der Kühlmittelbedeckung, eine Vergrößerung der Abstände 30 zwischen den Kühlkanälen 28, 29 am Kokillenrand vorgesehen sein.In 5B are milled cooling slots 28 on the cold side 10 arranged, which lie on the predetermined curve according to the functional equation y = (a + b · x) / (c + d · x). The drilled cooling channels are also located 29 on the given curve. There are also cooling slots 28 and / or the drilled cooling channels 29 with different distances depending on the required coolant coverage 30 arranged ( 5B and 5C ). Alternatively, a change in the coolant coverage, an increase in the distances 30 between the cooling channels 28 . 29 be provided on the mold edge.

Die aufgrund der Erfindung getroffenen Maßnahmen gelten immer dann, wenn die Kühlung zwischen Kupferplatte und Kühlmittelstrom unterhalb der Siedetemperatur außerhalb des Leidenfrost'schen Phänomens) betrieben wird.Those made on the basis of the invention activities always apply when cooling between copper plate and coolant flow below the boiling temperature outside the Leidenfrost phenomenon) is operated.

11: Stranggießkokillecontinuous casting
1a1a: Breitseitebroadside
1b1b: BreitseitenplatteBroadside plate
1c1c: SchmalseitenplatteNarrow side plate
22: hochwärmeleitfähige Plattehighly thermally conductive plate
33: Profilrohrsection tube
44: Kokillen-QuerschnittMold section
4a4a: Vorblock-ProfilBloom profile
55: bogenförmiger Umfangsabschnittarcuate peripheral portion
66: gerader Umfangsabschnittstraight peripheral portion
77: Gießquerschnittcasting cross-section
88th: konvexer Umfangsabschnittconvex peripheral portion
8a8a: Abschnittsmittemid section
99: Heißseitehot side
1010: Kaltseitecold side
1111: konkaver Umfangsabschnittconcave peripheral portion
11a11a: Abschnittsmittemid section
1212: verminderte Wanddickereduced wall thickness
12a12a: konstante Wanddickeconstant wall thickness
1313: konkaver Umfangsabschnittconcave peripheral portion
1414: vergrößerte Wanddickeincreased wall thickness
1515: bogenförmige Trichterausbauchungcurved funnel bulge
1616: konkaver Mittenbereichconcave mid-range
1717: Kantenbereichedge region
1818: konvexer Endbereichconvex end
1919: Nickelschichtnickel layer
2020: Stoßstellenjoints
2121: Eckencorners
2222: Übergangcrossing
2323: Ausbauchungbulge
23a23a: Halbkreissemicircle
2424: Wasserspaltwater gap
2525: BrammenquerschnittSlab cross-section
2626: ebene Innenflächelevel Inner surface
2727: konvexer Übergangconvex transition
2828: Kühlschlitzecooling slots
2929: gebohrte Kühlkanäledrilled cooling channels
3030: Abständedistances

Claims

Continuous casting mold ( 1 ) for liquid metals, in particular for liquid steel, which are made of highly thermally conductive plates ( 2 ), Profile tubes ( 3 ) is formed, whereby, on the mold cross-section ( 4 ) related, arcuate and / or straight peripheral sections ( 5 ; 6 ) or two straight circumferential sections ( 6 ) connect to each other or stand perpendicular to each other and the all-round closed casting cross-section ( 7 ) form, which is cooled from the outside; characterized in that convex peripheral portions ( 8th ) that the hot side ( 9 ) limit on the cold side ( 10 ) similar, convex peripheral sections ( 11 ) to the middle of the section ( 11a ) steadily reduced wall thickness ( 12 ) directly opposite or alternatively that concave peripheral sections ( 13 ) on the hot side ( 9 ) opposite this on the cold side ( 10 ) similar concave peripheral sections ( 31 ) with up to the middle of the section ( 8a ) steadily increasing wall thickness ( 14 ) are directly opposite.

Continuous casting mold according to claim 1, characterized in that with an arcuate funnel bulge ( 15 ) the broadside ( 1a ) the concave central area ( 16 ) on the hot side ( 9 ) is steadily thickened towards the center and that from the center area ( 16 ) in the edge area ( 17 ) merging convex end area ( 18 ) in the wall thickness ( 12 ) is steadily reduced towards its center.

Continuous casting mold according to claims 1 and 2, characterized in that the concave central region ( 16 ) due to a continuously thickened nickel layer ( 19 ) is formed.

Continuous casting mold according to claim 1, characterized in that in the case of a pre-block profile to be rolled out to form a double-T beam ( 4a ) and a fixed radius (r2) of the hot side ( 9 ) the radius (r1) of the cold side ( 10 ) for a steadily reduced wall thickness towards its center ( 12 ) is determined according to the following functional equation:

where r1 = radius of the cold side, r2 = radius of the hot side, d = wall thickness in the straight circumferential section and e = e - function (e = 2.71 ..).

Continuous casting mold according to claim 4, characterized in that in the straight peripheral sections ( 6 ) the wall thickness ( 12 ) is constant.

Continuous casting mold according to claims 4 and 5, characterized in that at joints ( 20 ) of straight and curved peripheral sections ( 5 ; 6 ) the wall thickness ( 12 ) compared to the wall thickness ( 12 ) of a straight peripheral section ( 6 ) is increased.

Continuous casting mold according to claim 1, characterized in that in the case of a profile tube ( 3 ) formed mold cross-section ( 4 ) in the corners ( 21 ), ie at the joints ( 20 ) of the equally thick, straight peripheral sections ( 6 ), one in transition ( 22 ) arcuate course up to a bulge ( 23 ) is provided.

Continuous casting mold according to claim 7, characterized in that the bulge ( 23 ) as a semicircle ( 23a ) is trained.

Continuous casting mold according to one of claims 1, 4 to 8, characterized in that the bloom block profile ( 4a ) and / or the profile tube ( 3 ) from a water gap ( 24 ) are surrounded.

Continuous casting mold for liquid metals, especially for liquid steel, with a slab cross-section ( 25 ) made of broadside plates ( 1b ) and narrow side plates ( 1c ) is formed, the narrow side plates ( 1c ) are fixed or can be adjusted to changed casting strand dimensions, characterized in that at the corner points ( 20 ) of the narrow side plates ( 1c ) the flat inner surface ( 26 ) on the hot side ( 9 ) one convex transition each ( 27 ) on the cold side ( 10 ) is opposite.

Continuous casting mold according to claim 10, characterized in that on the cold side ( 10 ) the course of the convex transition ( 27 ) following cooling slots ( 28 ) and / or drilled cooling channels ( 29 ) are arranged.

Continuous casting mold according to one of claims 10 or 11, characterized in that the cooling slots ( 28 ) and / or the drilled cooling channels ( 29 ) with different distances depending on the required coolant coverage ( 30 ) are arranged.