DE1957758A1 - Method and device for strand cooling in curved continuous casting plants for metals, in particular steel - Google Patents
Method and device for strand cooling in curved continuous casting plants for metals, in particular steelInfo
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- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
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Description
60NTIHUA International Continuous Casting s.r.l..,
in Ferrara (Italien). 60NTIHUA International Continuous Casting srl. ,
in Ferrara (Italy).
"Verfahren und Vorrichtung zur Strangkiihlung in
Krumm-Stranggiessanlagen von Metallen, insbeson
dere von Stahl"."Process and device for strand cooling in
Curved continuous casting plants for metals, in particular
dere of steel ".
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strangktihlung in
Krumm-Stranggiessanlagen von Metallen, insbesondere von
Stahl, in denen der in einer Durchlaufkokille mit vertika lern geradem Giessraum gegossene, aus dieser mit rundherum
erstarrter Bandkruste und schmelzflüssigem Kern austreten de Giesstrang unterhalb der Kokille vorzugsweise mittels
Spritzwasser nachgekiüilt wird und dabei zunächst eine gerade,
vertikale, koaxial zu der Kokille angeordnete FUhrungsstrecke
durchläuft und dann auf eine anschliessende,
gekrümmte Fiihrungsstrecke zwangsläufig seitlich abgebogenThe invention relates to a method for strand cooling in curved continuous casting plants of metals, in particular of
Steel, in which the casting space cast in a continuous mold with vertika learning straight casting space, emerge from this with all around solidified band crust and molten core de cast strand below the mold, preferably by means
Splash water is nachgekiüilt and initially passes through a straight, vertical, coaxially arranged guide to the mold and then inevitably bent to the side on a subsequent, curved guide
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Sie gekrümmte Strangführungsstrecke kann einen kreisbogenförmigen Verlauf aufweisen, wobei der Giesstrang praktisch nur durch ein einmalig im Obergangsbereich zwischen der ver tikalen geraden Pührungsstrecke und der anschliesäenden ge_ krümmten Pührungsstrecke wirkendes Biegemoment zwangsläufig abgebogen wird. Andererseits kann die gekrümmte Strangsführungsstrecke auch eine fortschreitend zunehmende Krümmung, z.B. einen parabolischen, hyperbolischen oder ähnlichen Ver lauf aufweisen, wobei der Giesstrang beim Durchlaufen dieser Pührungsstrecke durch entsprechend fortlaufend wirkende Bie, gemomente zwangsläufig gebogen wird.You curved strand guide section can be a circular arc Show course, with the cast strand practically only through a one-time in the transition area between the ver vertical straight guideway and the subsequent ge_ bent Pührungsabschnitt bending moment acting is inevitably bent. On the other hand, the curved strand guide section also a progressively increasing curvature, e.g. a parabolic, hyperbolic or similar ver have run, the cast strand when passing through this Pührungsstrecke by correspondingly continuously acting bends, moment is inevitably bent.
Mit den bekannten Strangktlhlverfahren in Krumm-Stranggiess_ anlagen wird der Strang in jedem in-Betracht gezogenen Strangquerschnitt unterhalb der Durchlaufkokille gleichstark auf der krümmungsäusseren und auf der kr(immungsinneren Strangseite gekühlt, so dass die erstarrten Bandkrusten des G-iesstrangs in jedem Strangquerschnitt unterhalb der Ko kille sowohl auf der krümmungsäusseren als auch auf der krümmungsinneren Strangseite praktisch die selbe Stärke auf weisen.With the well-known continuous casting process in curved continuous casting plants will be the strand in each considered The strand cross-section below the continuous mold is equally strong on the outside of the curve and on the inside of the curve Strand side cooled, so that the solidified strip crusts of the cast strand in each strand cross-section below the Ko Kill practically the same thickness on both the outer and inner curvature sides of the strand point.
Andererseits wird in allen Krummätranggiessahlagen der oben beschriebenen Art im Bereich der zwangsläufigen Biegung des Giesstrangs die auf der krümmungsäusseren Strangseite lie- / gende Randkruste auf Zug und die auf der krümmungsinnere η Strangseite liegende Randkruste auf Druck beansprucht. V/ährend die Druckbeanspruchung der krümmungsinneren Randkruste im allgemeinen keine Schwierigkeiten bereitet, kann die ZugOn the other hand, the above is used in all Krummätranggiessahlagen described type in the area of the inevitable bending of the cast strand which lies / The edge crust on tension and that on the inside of the curvature η The edge crust on the strand side is subjected to pressure. During the compressive stress of the inner curvature edge crust generally does not cause any difficulties, the train can
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beanspruchung der krumniungsMusseren Bandkruste insbesondere bei einigen Stahlarten zu der Bildung von Bissen in der über gangszone (Dendritenzone) zwischen dem Schmelzflussigen Strangkern und der erstarrten Bandkruste, ja sogar in dieser erstarrten Bandkruste selbst führen, wenn die von den Zugspannungen bewirkten Sehnungen zu gross for die Festigkeitseigenschaften des Strangmaterials sind. stress on the crust of the crust, in particular with some types of steel to the formation of bites in the transition zone (dendritic zone) between the molten material Strand core and the solidified crust of the tape, even in this one solidified tape crust itself lead if the tension caused by the tensile stresses are too great for the strength properties of the strand material.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und ein Verfahren zur Strangktlhlung in Krumm-Stranggiessanlagen von Metallen, insbesondere von Stahl, zu entwickeln, mit dem der geschilderte schädliche Einfluss der zwangsläufigen Strangbiegung praktisch beseitigt, d.h. die Bildung von Bissen in dem zugbeanspruchten krümmungsäusseren Teil des Strangquerschnitts vermieden oder zumindest auf ein für die Qualität der gegossenen Stränge bedeutungsloses Kass herabge_ setst wird. The object of the invention is to eliminate these disadvantages and to develop a method for strand cooling in curved continuous casting plants of metals, in particular steel, with which the described harmful influence of the inevitable strand bending practically eliminates, ie the formation of bites in the tensile outer curvature Part of the strand cross-section is avoided or at least reduced to a level that is insignificant for the quality of the cast strands .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass vor dem Ansetzen der zwangsläufigen Strangbiegung d.h. zumindest im Bereich der vertikalen geraden Strangführungsstrecke, jeder Strangquerschnitt auf der krtimiaungeäusseren Strangesite derart intensiver als auf der krömmungsinneren Strangseite g'ektthlt wird, dass sich eine krSmmungsäussere Bandkruste grSsserer Stärke als diejenige der krümmungsinneren Bandkruste ausbildet. According to the invention, this object is achieved in that, before the inevitable strand bend is applied, ie at least in the area of the vertical straight strand guide section, each strand cross-section on the curvilinear outer strand side is so intensely treated than on the curvilinear strand side that a curvature outer strip crust is greater than that the inside of the curvature band crust forms.
Mit dem erfindungegemässen Strangkiihlverfahren wird also unterhalb der Durchlaufkokille zumindest im Bereich der vertikalen geraden Strangfuhrungsstrecke, d.h. vor dem Ansetzen der zwangsläufigen Strangbiegung ein Glasstrang er-With the strand cooling process according to the invention below the continuous mold, at least in the area of the vertical straight strand guide section, i.e. before the start the inevitable bending of a strand of glass
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kalten, dessen krümmungsäussere Bandkruste eine grSssere Stärke aufweist^als die krümmungsinnere Eandkruste. Infolge· dieser grösseren Stärke der krümmungsäusseren Eandkruste wird beim zwangsläufigen Abbiegen des Giesstrangs die Nullir ■ nie der Zug-Druek-Spannungsverteilung im Strangquerschnitt gegen die krümmungsäussere Strangseite hin verstellt. Dadurch v/erden die dem Abstand von dieser Nullinie proportionalen» maximalen -spezifischen Dehnungen der zugbeanspruchten Materialfaser im krümmungsäusseren Teil des Strangquerschnitts entsprechend herabgesetzt und infolgedessen werden auch die von diesen Dehnungen bewirkten Risse in der erstarrten . krümmungsäusseren "Bandkruste bzv/. in der Dendritenzone zwischen dieser erstarrten Eandkruste und dem schmelzflussigeη Strangkern vermieden.cold, whose outer curvature band crust is a larger one Exhibits thickness ^ than the inner crust of the curvature. As a result· This greater thickness of the outer crust of the curvature becomes the Nullir when the casting strand is inevitably bent ■ Never the tension-pressure distribution in the strand cross-section adjusted against the curvature outer strand side. As a result, the » maximum -specific elongations of the tensile stressed material fiber in the outer curvature part of the strand cross-section and consequently the cracks in the solidified one caused by these elongations. outer curvature "band crust or /. in the dendritic zone between this solidified crust of the sand and the melted liquid Strand core avoided.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des obigen Strangkuhlverfahrens in Krumm-Stranggiessanlageη der eingangs beschriebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich der vertikalen geraden Strangführungsstrecke die WasserspritzdCisen auf der krümmungsäusseren ' Strangseite in grSsserer Anzahl und/oder mit kleinerem gegenseitigem Abstand angeordnet sind und/oder eine grSssere Spritzleistung aufweisen, als die Yfasserspritzdüsen aller übrigen Strangseiten insbesondere auf der krümmungsinneren Strangseite.The inventive device for performing the above Strand cooling process in Krumm-Stranggiessanlageη the The type described at the outset is characterized in that at least in the area of the vertical straight strand guide section the water spray dCisen on the curvature outer ' Strand side in larger numbers and / or with smaller mutual Are arranged at a distance and / or have a greater spray performance than all of the barrel spray nozzles other strand sides especially on the inside of the curve Strand side.
Weitere Merkmale, Torteile und Einzelheiten des erfindungsgemässen Verfahrens und der zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtung ergeben sich aus nachsteh-..-: ender Beschreibung eines bevorzugten, in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen;Further features, gate parts and details of the inventive The method and the device proposed for carrying out this method result from the following -..-: End of the description of a preferred, in the drawing schematically illustrated embodiment. Show it;
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Pig. 1 - eine Krumm-Stranggiessanlage für Stahl^in vertikalern Schnitt.Pig. 1 - a Krumm continuous caster for steel ^ in verticals Cut.
Pig. 2, 3 und 4 — Querschnitte durch den G-iesstrang nach den Linien H-II1 IH-III und IV-IV der Pig. 1, in grosserem Masstab.Pig. 2, 3 and 4 - cross-sections through the G-iesstrang according to the lines H-II 1 IH-III and IV-IV of Pig. 1, on a larger scale.
Pig. 5 - einen Querschnitt durch einen nach einem herkömmlichen Verfahren gekühlten GIesstrang.im Bereich der Schnittlinie II-II der Pig. 1.Pig. 5 - a cross section through one according to a conventional one Process cooled cast strand. In the area the section line II-II of the Pig. 1.
Pig. 6 - einen Querschnitt durch einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gekühlten Giesstrang>im Bereich der Schnittlinie II-II der Pig. 1.Pig. 6 - a cross section through a cast strand cooled by the method according to the invention > in the region of the section line II-II of the Pig. 1.
Die in Pig. 1 schematisch dargestellte Krumm-Stranggiessanlage für Stahl "besteht aus einer wassergekühlten Durchlaufkokille 2 mit vertikalem geradem Giessraum und einer unterhalb der Kokille 2 angeordneten Strangführung 3, '4. Die Strangführung besteht aus einer unmittelbarer unterhalb der Kokille 2 angeordneten, zu dieser koaxialen, vertikalen, geraden Pührungsstrecke 3 und einer anschliessenden, gekrümmten, kreisbogenförmigen Pührungsstrecke 4. Beide Strangführungsstrecken 3 und 4 sind aus.drehbar gelagerten Stützwalzen 5 gebildet, die im Bereich der vertikalen geraden Pührungsstrecke 3 allseitig um den Strang S herum, dagegen im Bereich der anschliessenden kreisbogenförmigen Pührungsstrecke 4 zumindest auf der krümroungsäusseren und der krümmungsinneren Strangseite E bzw. A angeordnet sind. Zwischen den Stützwalzen 5 sind in beiden Strängführungsstrecken 3, 4 nach innen gegen den Strang S gerichtete, allseitig um diesen herum angeordnete. Wasserspritzdüsen 6, 106, 206 vorgesehen* ;The one in Pig. 1 schematically shown curved continuous casting plant for steel "consists of a water-cooled continuous mold 2 with a straight vertical casting space and a strand guide 3, '4 arranged below the mold 2. The strand guide consists of an immediately below the mold 2 arranged, to this coaxial, vertical, straight Pührungsabschnitt 3 and a subsequent, curved, circular arc-shaped guiding lines 4. Both strand guiding lines 3 and 4 are made of rotatably mounted support rollers 5 formed, which in the area of the vertical straight Pührungsabschnitt 3 all around the strand S around, however in the area of the adjoining circular arc-shaped guide section 4, at least on the outer curvature and the Curvature inner strand side E and A are arranged. Between the backup rollers 5 are in both strand guide sections 3, 4 inwardly directed towards the strand S, arranged around this on all sides. Water spray nozzles 6, 106, 206 provided *;
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pie vertikale, gerade Strangführungsstrecke 3 kann eine be-. liebige Höhe H aufweisen. Vorzugsweise entspricht jedoch die Höhe H dieser vertikalen geraden Strangführungsstreoke 3 etwa dem 1- bis 2- fachen Y/ert der Kokillenhöhe H1. Die kreiebogenfSrmige Strangführung 4 kann einem beliebigen . Zentriwinkel C entsprechen, der höchstens ungefähr gleich 90° ist.pie vertical, straight strand guide section 3 can be a loading. have any height H. However, preferably corresponds to the height H of this vertical straight strand guide streoke 3 about 1 to 2 times the Y / ert of the mold height H1. the Circular arc-shaped strand guide 4 can be any. Corresponding to the central angle C, which is at most approximately equal to 90 °.
Der schmelzflüssige Stahl wird aus einem Giess- oder Verteiler gefäss 7 in die Durchlaufkokille 2 gegossen. In der Kokille 2 bildet sich auf den gekühlten Kokillenwänden all seitig eine erstarrte Stahlschicht 8 aus, die die sogenannte Randkruste des Giesstrangs S darstellt. Diese erstarrte Randkruste 8 liegt zunächst d.h. in dem oberen Abschnitt L1 der Kokille 2 an die inneren Kokillenwände an und gleitet auf diesen nach unten ab, wobei ihre Stärke fortschreitend , zunimmt. In dem unteren Abschnitt L2 der Kokille 2, wo die Stärke der erstarrten Randkruste 8 den ferr©statischen Druck des schmelzflüssigen Strangkerns 9 aushalten bzw. über: winden kann, löst sich die Randkruste 8 infolge der Schrumpfung allseitig von der Kokillenwand ab. Der aus der unteren Öffnung der Durchlaufkokille 2 austretende Giesstrang S besteht also aus einer rundherum erstarrten Randkruste 8 und einem schmelzflüssigen Kern 9·The molten steel is poured from a casting or distribution vessel 7 into the continuous mold 2. In the mold 2, a solidified steel layer 8, which represents the so-called edge crust of the cast strand S, forms on the cooled mold walls on all sides. This solidified edge crust 8 initially lies against the inner mold walls, ie in the upper section L1 of the mold 2, and slides downwards thereon, its thickness increasing progressively. In the lower portion L2 of the mold 2, where the strength of the solidified peripheral crust 8 withstand the ferr © static pressure of the molten strand core 9 or above: can overcome, the edge crust 8 triggers due to shrinkage on all sides on the mold wall. The cast strand S emerging from the lower opening of the continuous mold 2 thus consists of a peripheral crust 8 solidified all around and a molten core 9
' Nach dem Austreten aus der Kokille 2 durchläuft der Giessstrang S zunächst die vertikale gerade Führungsstrecke 3, wobei er durch die zugeordneten Spritzdüsen 6, 106 allseitig nachgekühlt wird, Die zwischen den Stlitzwalsen 5 ßer g£ raden Pührungsstrecke 3 gebildete s lichte Durehgangaöffnung für den Giesstrang S entspricht im Rahmen dar Toleranzen'After exiting the mold 2 of the cast strand S, the clear Durehgangaöffnung for Giesstrang between the Stlitzwalsen 5 SSER g £ raden Pührungsstrecke 3 formed s first passes through the vertical straight guide path 3 while being aftercooled on all sides by the associated spray nozzles 6, 106, S corresponds within the scope of the tolerances
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dem tatsächlichen Strangquerschnitt am Auslaufende der Durchlaufkokille 2. In einem Ausführungsbeispiel weist der Griessraum der Durchlaufkokille 2 einen quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlange von 101 wo. ( + 0,4·? - 0,0 ) auf· Dabei wird eine Strangschrumpfung von 1,3$ "bis 1,5$ der Seitenlange des Kokillengiessraums angenommen. Die zwischen den Stützwalzen 5 der geraden Führungsstrecke 3 gebiJL dete, quadratische, lichte Durchgangsöffnung für den Giesstrang ist infolgedessen auf eine Seitenlange von 99t5 mm. eingestellt.the actual strand cross-section at the outlet end of the continuous mold 2. In one embodiment, the grit space of the continuous mold 2 has a square cross-section with a side length of 101% . (+ 0.4 ·? - 0.0) to · Here, a strand shrinkage of 1.3 $ "to 1.5 $ of the length of the side of the mold casting space is assumed through hole for the Giesstrang is consequently a side length of 99 t 5 mm. adjusted.
In dem Obergangsbereieh zwischen der vertikalen geraden Führungsstrecke 3 und der anschliessenden kreisbogenförmigen Führungsstrecke 4·, d.h.« etwa im Bereich der Schnittlinie IX-II der Fig, 1 wird der Strang S einmalig abgebogen, wobei das Biegemoment durch die letzten Stützrollensätze der Führungsstrecke 3 und die ersten Stützrollensätze der Führungsstrecke 4- aufgebracht wird. Anschliessend durchläuft der nunmehr abgebogene Glasstrang S die kreisbogenförmige Führungsstrecke 4, wobei er weiterhin durch die zugeordneten Wasserspritzdüsen 6, 206 bis zur völligen Erstarrung, d.h. bis zum Verschwinden des schmelzflüssigen Strangkerns 9 nachgekühlt wird. Die durchschnittliche, auf die Einheit der Strangoberfläche bezogene Wasserkühlung des Giesstrangs S im Bereich der geraden Führungsstrecke 3 ist etwa 3 bis 7 mal, vorzugsweise etwa 4 bis 6 mal stärker als die entsprechende Kühlung im Bereich der kreisbogenförmigen Führungsstrecke 4. Infolgedessen wächst die Dicke der Bandkruste 8 im geraden Führungsteil so stark an, dass der Giesstrang S die mechanische Biegung beim Einlaufen in die kreisbogenförmige Führungsstrecke 4 schadlos aushalten kann*In the transition area between the vertical straight line Guide route 3 and the subsequent arc-shaped Guide path 4 ·, i.e. «approximately in the area of the cutting line IX-II of FIG. 1, the strand S is bent once, with the bending moment due to the last sets of support rollers in the guide section 3 and the first sets of support rollers of the guide line 4- is applied. The now bent glass strand S the circular arc-shaped guide path 4, whereby it continues through the associated water spray nozzles 6, 206 until complete solidification, i. E. After-cooled until the molten strand core 9 disappears will. The average water cooling of the cast strand S im, based on the unit of the strand surface The range of the straight guide route 3 is about 3 to 7 times, preferably about 4 to 6 times stronger than the corresponding cooling in the area of the circular arc-shaped guide path 4. As a result, the thickness of the tape crust 8 increases in a straight line Guide part so strongly that the cast strand S undergoes the mechanical bend when it enters the circular arc-shaped guide section 4 can withstand harmless *
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In den bekannten Krumm-Stranggiessanlagen dieser Art wird der Giesstrang S1 in Jedem beliebigen Strangquerschnitt unterhalb der Kokille 2 mit der selben Intensität auf der krummungsausseren Strangseite E und auf der krümmungsinneren Strangseite A gekühlt. Die erstarrte Randkruste 8 eines mit diesen bekannten Kühlverfahren erhaltenen Giesstrangs S1 weist infolgedessen insbesondere im Endabschnitt der ver_ tikalen geraden Pührungsstrecke 3 sowohl auf der krummungsausseren Strangseite E als auch auf der krümmungsinneren Strangseite A praktisch die selbe Stärke auf, wie schema -.· tisch in Pig. 5 dargestellt ist. Im Bereich der zwangsläufigen Biegung dieses Giesstrangs S1 zwischen der vertikalen geraden Pührungsstrecke 3 und der anschliessenden kreisbogenförmigen Pührungss trecke 4 verläuft die Nullinie N1-N1, die den krummungsausseren Zugbereich vom krümmungsinneren Druckbereich trennt, etwa in der Mitte des Strangquerschnitts, d. h. in der selben Entfernung "h" von der krummungsausseren Strangseite E und der krümmungsinneren Strangseite A. Unter diesen Umständen können die "bei der Strangbiegung durch die Zugspannungen im krummungsausseren Bereich des Strangquerschnitts entstehenden Dehnungen^insbesondere bei einigen Stahltypen.einen so grossen Wert erreichen, dass sie unerwünschte bzw. schädliche Bisse in der Übergangszone D (Dendritenzone) zwischen dem schmelzflüssigen Strangkern 9 und der erstarrten krummungsausseren Bandkruste 80, ja sogar in dieser krummungsSusseren Bandkruste 80 selbst bewirken.In the known Krumm continuous casting plants of this type the cast strand S1 in any strand cross-section below the mold 2 with the same intensity on the curvature outer strand side E and on the curvature inner Strand side A cooled. The solidified edge crust 8 of a cast strand obtained with this known cooling method As a result, especially in the end section of the ver_ vertical straight guiding section 3 both on the outside of the curvature strand side E and on the inside of the curvature Strand side A practically the same thickness as in the diagram -. · Table in Pig. 5 is shown. In the area of inevitable Bend of this cast strand S1 between the vertical straight Pührungsabschnitt 3 and the adjoining circular arc Pührungss track 4 runs the zero line N1-N1, the the outer curvature pull area from the inner curvature pressure area separates, approximately in the middle of the strand cross-section, d. H. at the same distance "h" from the curvature outer Strand side E and the inside curvature strand side A. Among these Under certain circumstances, when the strand is bent, the tensile stresses in the curvature-free area of the strand cross-section resulting elongations ^ especially with some types of steel. reach such a large value that they cause undesired or harmful bites in the transition zone D (dendritic zone) between the molten strand core 9 and the solidified curvature outer strip crust 80, even in cause this curvature-sweet band crust 80 itself.
Erfindungagemäss wird nun im Bereich der vertikalen geraden Pührungss trecke 3 jeder St rangquer schnitt auf der krümmungsäueseren Strangseite E bedeutend intensiver gekühlt, als auf den,anderen Strangseiten und insbesondere als auf derAccording to the invention, in the area of the vertical, straight guide line 3, each strand cross-section is now cut on the outer curvature Strand side E cooled significantly more intensively than on the other strand sides and in particular than on the
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krümmungsinneren Strangseite A, und zwar derart, dass sich, eine krümmungsäussere Bandkruste 108 ausbildet, die eine wesentlich grössere Stärke als die Bandkrusten auf den anderen Strangseiten und insbesondere als ' die krümmungsinnere Ranäkruate 208 aufweist, wie in Pig« 2 und β dargestellt ist. Im Bereich der zwangsläufigen Biegung dieses Giesstrangs S zwischen der vertikalen geraden Führungsstrecke 3 und der anschliessenden kreisbogenfjarmigert Führungsstrecke 4 verläuft infolgedessen die Nullinie N-N, die den krümmungsäusseren Zugbereich vom krümmungsinneren Druckbereich des Strangquerschnitts trennt, aussenmlttig durch den Strangquerschnitt. Dabei ist diese Nullinie N-N gegnüber den mit dem bekannten Kuhlverfahren erhaltenen, gleichstark auf der krümmungsaussereη und auf der krümmungsinneren Strangseite gekühlten Giessträngen S1 nach Fig. 5 wesentlich gegen die krümmungsäussere Strangseite B hin verstellt, wie insbesondere aus Fig. 6 ersichäliah ist. Der Abstand "hl" der NuI-linie N-N von der krümmungsäusseren Strangseite B ist also bedeutend kleiner^ als der Abstand "h.2" der Nullinie N-N von der krümmungsinneren Strangseite A.inner curvature strand side A, in such a way that, a curvature outer band crust 108 forms, the one much greater strength than the ligament crusts on the others Strand sides and in particular as' the inner curvature Ranäkruate 208, as shown in Pig «2 and β is. In the area of the inevitable bending of this cast strand S between the vertical straight guide section 3 and the subsequent circular arc fjarmigert guide route 4 runs as a result, the zero line N-N, which separates the outer curvature tension area from the inner curvature pressure area of the The strand cross-section separates, externally through the strand cross-section. This zero line N-N is equal to that obtained with the known cooling process on the Aussereη curvature and on the inner curvature side of the strand cooled cast strands S1 according to FIG from Fig. 6 is shown. The distance "hl" of the NuI line N-N from the curvature outer strand side B is therefore significantly smaller ^ than the distance "h.2" of the zero line N-N from the inside of the curve of the strand A.
Die maximalen spezifischen Dehnungen bzw. Zusammendrückungen der Materialfaser bei der zwangsläufigen Biegung des Giesstrangs S sind direkt proportional zu dem Abstand "h1" der Nullinie N-N von der zugbeanspruchten krümmungsäusseren Strangseite E bzw. zu dem Abstand "h2" der Nullinie N-N von der druckbeanspruchten krümmungsinneren Strangseite A. Infolgedessen werden die maximalen spezifischen Dehnungen im erstarrten zugbeanspruchten krümmungsäusseren Teil des Strangquerschnitte in bezug auf die mit den herk&Emlichen Verfahren gekühlten Giesstränge S1 nach Pig. 5 entsprechendThe maximum specific elongations or compressions of the material fibers when the inevitable bending of the Cast strands S are directly proportional to the distance "h1" the zero line N-N from the tensile stressed outer curvature side E or to the distance "h2" of the zero line N-N from the inside curvature side A. As a result, the maximum specific elongations in the solidified, tensile part of the outer curvature of the strand cross-section in relation to the one with the herk & emlichen Process of cooled cast strands S1 according to Pig. 5 accordingly
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dem kleineren Abstand "h1" von der Nullinie N-N so weit herabgesetzt, dass sich in der erstarrten krümmungsäusseren Randkruste 108 und in der Ubergangszone D (Dendritenzone) zwischen dieser Randkruste 108 und dem schmelzflussigen • Strangkern 9 praktisch keine Risse bilden können, bzw. die_ se auf ein qualitMtsmässig ohne weiteres vertretbares Hass reduziert werden. Gleichzeitig werden zwar die Spannungen und die davon bewirkten^maximalen spezifischen Verformungen im erstarrten, druckbeanspruchten krummungsinneren Bereich des Strangquerschnitts in bezug auf die mit den herkömmlichen Verfahren gekühlten Giesstränge Sl nach Pig. 5 entsprechend dem grösseren Abstand "h2" von der Nullinie N-N erhöht,· doch diese grösseren Druckbeanspruchungen bzw. Zusammendrückungen können vom Giesstrang S ohne Schaden aufgenommen werden und bewirken jedenfalls keine Risse in eier krummungsinneren Randkruste 208 bzw. in der Dendritenzone zwischen dieser Randkruste 208 und dem schmelzflussigeη Strangkern 9. übrigens v/erden die krummungsinnere Strangseite A und die zwei seitlichen Strangflächen vorzugsweise derart gleich stark gekühlt, dass die krummungsinnere Randkruste 208 und die zwei seitlichen Randkrusten des Giesstrangs S etwa die selbe Stärke wie die entsprechenden Randkrusten der nach den herkömmlichen Verfahren erhaltenen Giesstränge S1 aufweisen, wie aus einem Vergleich der Pig. 5 und β ersichtlich ist.the smaller distance "h1" from the zero line N-N so far reduced that in the solidified curvature exterior Edge crust 108 and in the transition zone D (dendrite zone) between this marginal crust 108 and the molten one • The strand core 9 can practically not form any cracks, or the_ In terms of quality, there is no further justifiable hatred be reduced. At the same time, the stresses and the resulting maximum specific deformations in the solidified, pressure-loaded inner curvature area of the strand cross-section in relation to the cast strands S1 according to Pig cooled with the conventional methods. 5 corresponding to the greater distance "h2" from the zero line N-N increased, but these greater pressure loads or compressions can be removed from the cast strand S without damage are absorbed and in any case do not cause any cracks in the inner curvature edge crust 208 or in the dendritic zone between this marginal crust 208 and the schmelzflussigeη Strand core 9. Incidentally, ground the inside curvature side of the strand A and the two lateral strand surfaces are preferably equally cooled in such a way that the inner edge crust on the inside of the curvature 208 and the two lateral marginal crusts of the casting strand S are approximately the same thickness as the corresponding marginal crusts of the cast strands S1 obtained by the conventional method, as can be seen from a comparison of Pig. 5 and β can be seen is.
In Verbindung mit der erfindungsgemässen ungleichen Kühlung der krümmungsäusseren und der krummungsinneren Strangseite B bzw. A im Bereich der vertikalen -geraden Ptihrungsstreoke. sind die-Anordnung dieser Führungsstrecke 3 und die einwandfreie Kihrung des Giesstrangs S im BereichIn connection with the unequal cooling according to the invention of the outer curvature and the inner curvature side of the strand B or A in the area of the vertical, straight guide strut. are the arrangement of this guide line 3 and the perfect Kihrung of the cast strand S in the area
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der selben besonders wichtig. Die gerade PUhrungsstrecke 3 dient nämlich nicht nur zur Stützung des noch grösstenteils aus schmelzflussigem Stahl bestehenden Giesstrangs, sondern verhindert auch die selbsttätige Biegung des Giesstrangs S infolge der verschieden starken Kühlung der krümmungsäusseren und der krümmungsinneren Strangseite E bzw, A. Dadurch wird nicht nur das Auftreten von schädlichen Spannungen bzw. Verformungen in der erstarrten Bandkruste 8 des Giesstrangs S vermieden, sondern es werden gleichzeitig Jegliche Störungen der Dendritenbildung in der Ubergangszone zwischen der erstarrten Bandkruste 8und dem schmelzflussigeη Strangkern 9 ausgeschlossen. Infolgedessen kann die Stärke der erstarrten Bandkruste 8 des Giesstrangs S beim Durchlaufen der geraden Strangführungsstrecke 3 ungestört und schnell zunehmen, bis das für die anschliessende zwangsläufige Abbiegen des Giesstrangs S erwünschte Stärkeverhältnis zwischen der dickeren krümmungsSusaeren Bandkruste 108 und der dünneren krummungsinneren Bandkruste 208 erreicht wird.the same especially important. The straight lead 3 namely serves not only to support the majority cast strand consisting of molten steel, but rather also prevents the automatic bending of the cast strand S as a result of the different degrees of cooling of the outer curvature and the strand side E or A. Deformations in the solidified strip crust 8 of the cast strand S avoided, but there are any disturbances at the same time the dendrite formation in the transition zone between the solidified band crust 8 and the molten strand core 9 excluded. As a result, the strength of the solidified strip crust 8 of the cast strand S when passing through the straight Increase strand guide section 3 undisturbed and quickly until the necessary for the subsequent turning of the Cast strand S desired strength ratio between the thicker curvilinear band crust 108 and thinner inner curvature band crust 208 is reached.
Die stärkere Kühlung der krümmungsäusseren Strangseite E im Bereich der geraden Pührungsstrecke 3 kann praktisch ' mit beliebigen baulichen Mitteln bzw. Kassnahmen erzielt werden. So z.B. kann auf der krümmungsäusseren Strangseite E eine grössere Anzahl von dichter angeordneten Spritzdüsen 106 als auf jeder anderen Strangseiten vorgesehen werden, wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist. Es ist auch möglich, auf allen Strangseiten die selbe Anzahl von Spritzdüsen anzuordnen und auf der krümmungsäusseren Strangseite E Spritzdüsen 106 grosserer Spritzleistung zu benutzen. Die .Erhöhung der krümmungsäusseren rStrangkühlung gegenüber der.The stronger cooling of the curvature-outer strand side E in the area of the straight guiding section 3 can practically be achieved with any structural means or measures. For example, a larger number of more densely arranged spray nozzles 106 can be provided on the curvature outer strand side E than on any other strand side, as is shown in particular in FIG. It is also possible to arrange the same number of spray nozzles on all sides of the strand and to use spray nozzles 106 of greater spraying power on the strand side E on the outside of the curvature. The .Erhöhung the krümmungsäusseren r strand cooling towards the.
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Kühlung der anderen Strangseiten und insbesondere gegen über der krümmungsinner en Strangkiüilung hängt von den Abmessungen und der Form des gegossenen Strangquerschnitts, sowie von den Stahleigenschaften und von den zulässigen Höchstgrenzen der Dehnungen im zugbeanspruchten Teil des Strangquerschnitts ab. So z.B. kann die Kühlung der krumniungsMusseren Strangseite E etwa 20$ bis 100$ stärker sein, a-ls die Kühlung jeder anderen Strangseite bzw. der krümmungsinneren Strangseite A.Cooling of the other sides of the strand and in particular of the inner curvature of the strand cooling depends on the dimensions and shape of the cast strand cross-section, as well as on the steel properties and the maximum permissible elongations in the tensile part of the strand cross-section. For example, the cooling of the strand side E with no curvature can be about $ 20 to $ 100 more, a-ls the cooling of every other strand side or the strand side A with the inner curvature.
Nach dem Abbiegen des Giesstrangs S von der vertikalen geraden Führungsstrecke 3 in die anschliessende kreisbogenförmige Führungsstrecke 4, kann im Bereich dieser letzteren der Unterschied zwischen der grösseren Kühlintensität der krümmungsäusseren Strangseite E und der kleineren Kühlintensität der anderen Strangseiten, insbesondere der krümmungsinneren Strangseite A sprunghaft oder in der Stranglängsrichtung fortschreitend herabgesetzt bzw. aufgeben, ja sogar umgekehrt werden, und zwar derart, dass die erstarrten Randkrusten auf allen Strangseiten, insbesondere die Randkrusten 108, 208 auf den krümmungsäusseren und krümmungsijlneren Strangseiten E bzw. A die selbe Stärke annehmen, bevor der Strangquerschnitt vollständig erstarrt ist· Zu diesem Zweck kann die grössere Kühlintensität der krümmungsäusseren, Strangseite E herabgesetzt und/oder die kleinere Kühlintensi— tat der anderen Strangseiten, insbesondere der krümmungsinneren Strangseite A erhöht werden· Die im Biegebereich des Giesstrangs S exzentrische, d.h. in Richtung auf die krümmungsäussere Strangseite E verschobene Kullinie N-N des Strangquerschnitts wandert infolgedessen gegen die krümmungsinnere Strangseite A und stellt sich in die Mitte dee Strang-After the cast strand S has turned from the vertical straight guide section 3 into the subsequent circular arc-shaped guide section 4, the difference between the greater cooling intensity of the outer curvature side E and the lower cooling intensity of the other strand sides, in particular the inner curvature side A, can be abrupt or in The strand longitudinal direction is progressively reduced or abandoned, even reversed, in such a way that the solidified edge crusts on all strand sides, in particular the edge crusts 108, 208 on the outer and inner curvature sides E and A, respectively, assume the same thickness before the strand cross-section is complete has solidified · For this purpose, the greater cooling intensity of the outer curvature, strand side E can be reduced and / or the lower cooling intensity of the other strand sides, especially the inner curvature side A, can be increased strand S eccentric, that is, in the direction of the outer curvature side E of the strand cross-section, the drain line NN moves towards the inner curvature strand side A and is in the center of the strand
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querschnitts ein» Der noch schmelzflüssige, im. Biegebereich exzentrische Strangkern 9 stellt sich entsprechend mittig ein, und der Strangquerschnitt nimmt vor der vollständigen Erstarrung'des Giesstrangs S wieder eine symmetrische Form an, wie insbesondere in Pig. 4 dargestellt ist. Pig. 3 zeigt den Strangquerschnitt in einer Ubergangsphase zwischen Fig. 2 und 4. Aus den Figuren 3 und 4 ist ausserdem ersieht;*: lieh, dass im Bereich der kreisbogenförmigen Führungsstrecke 4 die Anzahl der Spritzdüsen 206 auf der krümmungsäusseren Strangseite E gleich der Anzahl der Spritzdüsen 6 auf jeder anderen Strangseite ist, d.h. dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die'dem Strangbiegeberöich nachfolgende Ver gleichmässigung der Bandkrustenstärke aller Strangseiten durch eine Herabsetzung der ursprünglich erhöhten Kühlintensität auf der krümmungsäusseren Stiangseite E erzielt wird. In Verbindung mit dieser Vergleichmässigung der Bandkrustenstärke dient die kre.isbogenförmige-:FührungsstreGke 4 nicht nur zur Stützung des Giesstrangs S, sondern auch dazu, den abgebogenen Strang auf der vorgeschiebenen kreisbogenförmigen Bahn zu halten, und zwar entgegen den durch die unterschiedliche Kühlung der Strahgseiten bzw. durch die unterschiedliche Stärkezunahme der Randkrusten bewirkten. Verwerfungstendenzen des Giesstrangs.cross-section a »The still molten one, im. The bending area of the eccentric strand core 9 is accordingly centered, and the strand cross-section again assumes a symmetrical shape before the cast strand S has completely solidified, as in particular in Pig. 4 is shown. Pig. 3 shows the strand cross-section in a transition phase between FIGS. 2 and 4. It can also be seen from Figures 3 and 4; 6 is on every other strand side, that is to say that in the illustrated embodiment the uniformity of the strip crust thickness of all strand sides following the strand bending area is achieved by reducing the originally increased cooling intensity on the strand side E on the outside of the curvature. In connection with this equalization of the strip crust thickness, the circular arc-shaped: guide section 4 serves not only to support the cast strand S, but also to hold the bent strand on the advanced circular arc-shaped path, against the effects of the different cooling of the jet sides or caused by the different increases in thickness of the marginal crusts. Warping tendencies of the cast strand.
Die Erfindung kanntauch bei solchen Krümm-Stranggiessanla- gen angewendet werden, bei denen auf die vertikale gerade Führungsstrecke 3 eine gekrümmte Führungsstrecke folgt, die keinen kreisbog'enförmigen Verlauf, sondern eine fortschreitend zunehmende, z.B. parabolische, hyperbolische oder ahnlicheKrÜmmung aufweist, wobei der Glasstrang beim Durchlaufen dieser Führungsstrecke entsprechend fortlaufend zwangs-The invention can be applied can dip gene in such writhing Stranggiessanla- in which follows the vertical straight guide path 3 a curved guide track that no kreisbog'enförmigen course, but a progressively increasing, for example, parabolic, hyperbolic or has ahnlicheKrÜmmung, wherein the glass strand at the Passing through this guiding route continuously according to compulsory
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läufig gebogen wird. In diesem Fall kann es genügen, die krümmungsäussere Strangseite B nur im Bereich der vertikalen, geraden Pührungsstrecke 3 intensiver als die übrigen Strangseiten, insbesondere als die krümmungsinnerθ Strangseite A zu kühlen. Dabei weist der von der vertikalen, geraden Pührungsstrecke 3 in die anschliessende gekrümmte Führungsstrecke einlaufende Glasstrang S zwar eine krümmungsäussere Bandkruste 108 gr'dsserer Stärke,als die Bandkrusten auf den anderen Strangseiten, insbesondere auf der krümmungsinneren Strangseite A auf, doch während der anschliessenden, fortschreitend zunehmenden Biegung des Giesstrangs S in der gekrümmten Führungsstrecke behält die Nullinie N-N zwischen den Zug- und Druckbereichen des Strangquerschnitte ihre am Ende der geraden Führungsstrecke erreichte, exzentrische Stellung unverändert bei, d.h. wandert nicht gegen die krümmungs-. äussere Strangseite E, wie es die Zunahme der Strangbiegung erfordert. Andererseits kann bei Strangführungsstrecken mit fortschreitend zunehmender Krümmung die intensivere, im Bereich der vertikalen, geraden Führungsstrecke 3 ansetzende Kühlung der krümmungsäusseren Strangseite E auch im Bereich der anschliessende^ gekrümmten Führungsstrecke fortgesetzt und dabei entsprechend der zunehmenden Strangbiegung fortschreitend in der Stranglängsrichtung erhöht werden. Infolge; dessen nimmt der Stärkeunterschied zwischen der krümmungsäusseren und SeM krümmungsinneren Eandkruste 108 bzw» 208 des Giesstrangs S auch im Bereich der gekrümmten Strang- f führungsstrecke fortschreitend zu. Die Nullinie N-N zwischen den Zug- und Druckbereichen des Strangquerschnitts wandert deshalb entsprechend der Zunahme der Strangbiegung in der gekrümmten FiOirungsstrecke fortschreitend gegen die krümmungsäussere Strangseite E hin. In beiden Fällen kann im Sndbereichis bent over the course of time. In this case, it may be sufficient to cool the outer curvature side B of the strand more intensely than the other strand sides, in particular than the inner curvature side A, only in the area of the vertical, straight guide section 3. The glass strand S running from the vertical, straight guide section 3 into the subsequent curved guide section has a band crust 108 on the outside of the curvature of greater thickness than the band crust on the other strand sides, in particular on the inside of the curvature strand side A, but progresses during the subsequent one increasing bending of the cast strand S in the curved guide section, the zero line NN between the tension and pressure areas of the strand cross-section maintains its eccentric position unchanged at the end of the straight guide section, ie does not move against the curvature. outer strand side E, as required by the increase in strand bending. On the other hand, in the case of strand guide sections with a progressively increasing curvature, the more intensive cooling of the outer curvature side E of the strand side E, which begins in the area of the vertical, straight guide section 3, can also be continued in the area of the subsequent ^ curved guide section and can be increased progressively in the longitudinal direction of the strand in accordance with the increasing strand bend. As a result; which increases the strength difference between the krümmungsäusseren and SeM curvature inner Eandkruste 108 or '208 of Giesstrangs S in the region of the curved strand f to progressively guide path. The zero line NN between the tension and pressure areas of the strand cross-section therefore moves progressively towards the strand side E on the outside of the curvature in accordance with the increase in strand bending in the curved flow path. In both cases, in the lower range
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der gekrümmten Strangführungsstrecke bzw, in geeignetem Abstand vor der vollständigen Erstarrung des G-iesstrangs der Intensitätsunterschied zwischen der intensiveren krümmungsäusseren Strangkühlung und der schwächeren Kühlung der anderen Strangseiten zwecks Vergleichmässigung der Handkrustenstärken aller Strangseiten sprungsweise oder allmäh— lieh herabgesetzt, aufgehoben oder sogar umgekehrt werden.the curved strand guide section or at a suitable distance before the complete solidification of the cast strand the difference in intensity between the more intensive curvature outer strand cooling and the weaker cooling the other sides of the strand in order to even out the thickness of the hand crust all sides of the strand are abruptly or gradually reduced, abolished or even reversed.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, insbesondere in baulicher Hinsicht abgeändert bzw. sinngemäss auch bei anderen Krumm-Stranggiesaanlagen von beliebigen Metallen angewendet werden. Andererseits können sämtliche, der Zeichnung und der Beschreibung entnehmbare Merkmale, einschliesslieh der konstruktiven und verfahrenstechnischen Einzelheiten, sowohl getrennt als auch in beliebiger Kombination erfindungs_ wesentlich sein.The invention is of course not limited to that shown Embodiment limited, but can within the scope of the general inventive concept, in particular in Structurally modified or similarly used in other Krumm-Stranggiesaanlagen of any metals will. On the other hand, all features that can be inferred from the drawing and the description, including the structural and procedural details, both separately and in any combination of the invention be essential.
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Claims (8)
Strangseite (s) in gr'dsserer Anzahl und/oder mit kleinerem gegenseitigem Abstand angeordnet sind und/oder eine grSssere Spritzleistung aufweisen, als die Wasserspritsdüsen (β) auf allen übrigen Strangseiten, insbesondere auf der
krüamungsinneren Strangseite (A).the water spray nozzles (1Gc) - on the curvature must
Strand side (s) are arranged in a greater number and / or with a smaller mutual distance and / or have a greater spray performance than the water spray nozzles (β) on all other strand sides, in particular on the
curvature inside strand side (A).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8235 | Patent refused |