DE1177292B

DE1177292B - Process for casting steel blocks and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1177292B
Application number: DEV18429A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Rinesch
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1959-05-08
Filing date: 1960-04-12
Publication date: 1964-09-03

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B22d Boarding school Kl .: B22d

Deutsche Kl-: 31c-15/02 German class: 31c-15/02

Nummer: 1177 292Number: 1177 292

Aktenzeichen: V18429 VI a / 31 cFile number: V18429 VI a / 31 c

Anmeldetag: 12. April 1960 Filing date: April 12, 1960

Auslegetag: 3. September 1964Opening day: September 3, 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken in Kokillen, deren Bodenteil gekühlt wird.The invention relates to a method for casting steel blocks in molds, the bottom part of which is cooled will.

Beim Gießen von Stahlblöcken größerer Abmessungen besteht die Schwierigkeit der Lunkerbildung. Es ist erwünscht, daß die Erstarrung eines Blockes vom Boden und den Seiten her gleichmäßig fortschreitet. Gegen Ende des Erstarrungsvorganges soll nur noch im mittleren Teil des Blockkopfes flüssiges Metall vorhanden und am Ende des Erstarrungsvorganges soll ein einziger trichterförmiger Lunker gebildet sein. Dieser Blockkopf mit dem Primärlunker wird verworfen und als Schrott verwendet. Der übrigbleibende Block soll jedoch in der Struktur einheitlich sein.When casting steel blocks of larger dimensions, there is the difficulty of forming cavities. It is desirable that the solidification of an ingot proceed uniformly from the bottom and sides. Towards the end of the solidification process, liquid should only be in the middle part of the block head Metal is present and at the end of the solidification process a single funnel-shaped cavity should be formed be. This block head with the primary blowhole is discarded and used as scrap. The remaining one However, the structure of the block should be uniform.

Obwohl bereits vorgeschlagen worden ist, zur Lenkung der Erstarrung in der gewünschten Weise den Bodenteil der Kokillen zu kühlen, haben sich Seigerungen nicht vermeiden lassen. Oftmals bildeten sich grobe Stengelkristalle in Richtung zu den Wänden der Kokille und Sekundärlunker im Mitteloder im Fußteil des Blockes. In anderen Fällen war ein transkristallines Wachstum in Richtung des Bodens des Blockes zu beobachten, wobei ebenfalls eine grobe Struktur resultierte.Although it has been suggested to direct the solidification in the desired manner To cool the bottom part of the molds, segregation could not be avoided. Often formed Coarse columnar crystals move towards the walls of the mold and secondary cavities in the middle or in the foot of the block. In other cases there was transcrystalline growth in the direction of the Observe the bottom of the block, which also resulted in a rough structure.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die geschilderten Schwierigkeiten und Störungen die Folge einer zu geringen bzw. zu starken Wärmeabfuhr sind. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile vermieden, indem während der Erstarrung eines Blockes eine bestimmte Wärmemenge, nämlich eine Wärmemenge von 5 bis 15% vom Wärmeinhalt des Blockes über den Bodenteil der Kokille durch ein Kühlmittel abgeführt wird.The invention is based on the knowledge that the difficulties and disorders described Consequences of too little or too much heat dissipation. According to the invention, these disadvantages become avoided by a certain amount of heat during the solidification of a block, namely a Heat quantity of 5 to 15% of the heat content of the block through the bottom part of the mold Coolant is discharged.

Zweckmäßig wird die Kühlwirkung und damit die abgeführte Wärmemenge durch Regelung der Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmittels fortlaufend erhöht.The cooling effect and thus the amount of heat dissipated is expedient by regulating the flow rate of the coolant increased continuously.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise gewährleistet eine besonders dichte Struktur des hergestellten Stahles, ohne daß die Gefahr von Seigerungen besteht. Diese vorteilhaften Effekte ergeben sich sowohl bei unberuhigten Stählen als auch bei beruhigten Stählen. Während man früher beruhigte Stähle in großen, normalkonischen Kokillen, das sind solche Kokillen, die sich nach oben zu verengen, ohne Lunkerbildung nicht vergießen konnte und deshalb lieber verkehrt-konische Kokillen mit einem geringeren Ausbringen wählte, können erfindungsgemäß normal-konische Kokillen ebenso verwendet werden wie verkehrt-konische, wobei man von der Art des Stahles praktisch unabhängig ist. Erfindungsgemäß Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken und
Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensThe method of operation according to the invention ensures a particularly dense structure of the steel produced without the risk of segregation. These advantageous effects result both with non-killed steels and with killed steels. Whereas previously calmed steels were used in large, normal-conical molds, i.e. molds that narrow towards the top, could not be shed without forming cavities and therefore upside-down conical molds with a lower output were chosen, normal-conical molds can also be used according to the invention like inverted conical ones, whereby one is practically independent of the type of steel. According to the invention method for casting steel blocks and
Device for carrying out the method

Anmelder:Applicant:

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft, Linz/Donau (Österreich)United Austrian Iron and Steel Works Aktiengesellschaft, Linz / Donau (Austria)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33,Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,and Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2, Tal 71,

PatentanwältePatent attorneys

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Rudolf Rinesch, Linz/Donau (Österreich)Dr. Rudolf Rinesch, Linz / Danube (Austria)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Österreich vom 8. Mai 1959 (A 3449/59)Austria from May 8, 1959 (A 3449/59)

kann daher das bessere Ausbringen der normalkonischen Kokille bei beliebigen Stählen ausgenutzt werden. Man braucht in diesem Fall keine Haube für die Kokille, sondern kann am oberen Ende der Kokille, so wie dies bei kleineren Blockformaten bereits bekannt ist, eine feuerfeste Platte einmauern.the better extraction of the normal-conical mold can therefore be used for any steels will. In this case you do not need a hood for the mold, but can be at the upper end of the The mold, as is already known for smaller block formats, encapsulates a refractory plate.

Gegen das Ende der Erstarrung zu kann der Kopf des Blockes mit einem Lichtbogen oder mit Lunkerpulver nachgeheizt werden.Towards the end of solidification, the head of the block can be welded with an electric arc or with blowhole powder be reheated.

Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt eine Kokille, die eine mit Bohrungen für ein Kühlmittel versehene Bodenplatte aufweist. Diese Bodenplatte ist vorzugsweise lösbar befestigt.A suitable device for carrying out the method according to the invention comprises a mold, which has a base plate provided with bores for a coolant. This bottom plate is preferred releasably attached.

Zwei Beispiele einer solchen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt.Two examples of such a device are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt den Vertikalschnitt einer verkehrtkonischen und Fig. 1 shows the vertical section of an inverted conical and

F i g. 2 den Vertikalschnitt einer normal-konischen Kokille.F i g. 2 the vertical section of a normal conical mold.

Fig. la gibt einen Horizontalschnitt durch den Bodenteil der Einrichtung wieder.Fig. La is a horizontal section through the Floor part of the facility again.

Gemäß Fig. 1 besteht die Kokille 1 aus dem Mantelteil oder der Wand 2, der Haube 3 und der lösbar befestigten Bodenplatte 4. Die Bodenplatte besitzt eine etwa ringförmig verlaufende Bohrung 5, durch welche ein Kühlmittel geleitet werden kann. Aus Sicherheitsgründen, d. h. um zu vermeiden, daß bei einem Durchschmelzen der Bodenplatte das flüs-According to Fig. 1, the mold 1 consists of the shell part or the wall 2, the hood 3 and the releasably attached base plate 4. The base plate has an approximately annular bore 5, through which a coolant can be passed. For security reasons, i. H. to avoid that if the base plate melts through, the fluid

409 659/329409 659/329

sige Metall mit dem Kühlmittel in Berührung kommen kann, ist der Radius des Ringkanals so gewählt, daß er allseits vertikal unter der Kokillenwand 2 verläuft. Der Ringkanal mündet in einen Ein- bzw. Auslaß 6 bzw. 7.sige metal can come into contact with the coolant, the radius of the ring channel is chosen so that that it runs vertically on all sides under the mold wall 2. The ring channel opens into an inlet or Outlet 6 or 7.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach F i g. 1 darin, daß die Kokille mit keiner Haube versehen ist. Das obere Ende der Kokille ist mit einer feuerfesten Platte 8 ausgekleidet.The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the mold is not provided with a hood. The upper end of the mold is lined with a refractory plate 8.

Mit der beschriebenen Einrichtung wurde ein Stahl für Kaltwalzen vergossen. Der Blockfuß hatte einen Durchmesser von 1050 mm, der Wärmeinhalt des Blockes betrug etwa 5· 10⁶ WE. Kühlwasser mit einer Eintrittstemperatur von 19,4° C wurde durch den Ringkanal geleitet. Die folgende Tabelle erläutert den zeitlichen Ablauf des Wärmeentzuges aus der Bodenplatte:A steel for cold rolling was cast with the device described. The block foot had a diameter of 1050 mm, the heat content of the block was about 5 · 10 ⁶ WE. Cooling water with an inlet temperature of 19.4 ° C was passed through the ring channel. The following table explains the timing of the heat extraction from the floor slab:

₁₀22 ₁₀ 22 10⁵² 10 ⁵² Kühlwassercooling water TemTem AbgeführteDischarged IO³¹ bisIO ³¹ to 11°°11 o'clock peraturtemperature Wärmewarmth ZeitTime 10⁵² bis10 ⁵² to ll^äS ll ^äS m³hm ³ h differenzdifference im Versuchsin the attempt 11°° bis11 a.m. to 13°°13:00 GießbeginnStart of pouring t°Ct ° C zeitraumperiod 11^3S bis11 ^3S to I400I400 22,4022.40 13⁰⁰ bis13 ⁰⁰ to 15°°3 p.m. 17,9017.90 0,150.15 1 1701 170 14°° bis2 p.m. to ₁₆oo ₁₆ oo 17,8017.80 0,600.60 2 6002,600 15⁰⁰ bis15 ⁰⁰ to I700I700 23,1023.10 1,371.37 24 90024 900 16°° bis4 p.m. to 18°°18 °° 23,1023.10 2,072.07 76 70076 700 17^u0 bis17 ^u0 to 19°»19 ° » 23,2023.20 2,462.46 133 600133 600 18»° bis18 »° to 19301930 23,2023.20 2,352.35 188 100188 100 19°° bis7 p.m. to 23,2023.20 2,442.44 244 700244 700 I930I930 23,1023.10 2,502.50 302 700302 700 23,2023.20 2,222.22 354 000354,000 23,1023.10 2,042.04 401 200401 200 Block gezogenBlock pulled 2,582.58 431000431000

3030th

3535

Insgesamt wurden also 8,7 % des Wärmeinhaltes des Blockes abgeführt. Der hergestellte Block war frei von Sekundärlunkern und konnte nach Entfernen des Kopfes ohne Abfall für die Herstellung von Kaltwalzen verwendet werden.In total, 8.7% of the heat content of the block was dissipated. The block produced was free of secondary cavities and after removal of the head could be used for the production of cold rolling without waste be used.

Durch geeignete Wahl des Kühlmediums und der Durchflußmenge pro Stunde kann der Kühleffekt wunschgemäß gesteuert werden.The cooling effect can be achieved through a suitable choice of the cooling medium and the flow rate per hour can be controlled as required.

Claims

Patent claims:

1. A method for casting steel blocks in molds, the bottom part is cooled, characterized in that during the Solidification of a block over the bottom part of the mold generates an amount of heat of 5 to 15% Heat content of the block is dissipated by a coolant.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cooling effect and thus the amount of heat dissipated by regulating the flow rate of the coolant continuously is increased.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that calmer for potting Steels with normal conical molds can be used.

4. Apparatus for performing the method according to claims 1 to 3 with a Mold, optionally a mold hood and a coolable, preferably detachably attached Base plate, characterized in that the base plate is approximately ring-shaped Has bore that runs vertically under the mold wall.

Considered publications:
German Patent Nos. 21324, 559 760;
British Patent No. 105,617;
U.S. Patent Nos. 1,070,106, 1,892,044.

1 sheet of drawings

409 659/329 8. 64 0 Bundesdruckerei Berlin