DE19810672A1 - Method and device for controlling the heat flow of a mold during the continuous casting of slabs - Google Patents
Method and device for controlling the heat flow of a mold during the continuous casting of slabsInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Brammen insbesondere aus Stahl, mit Hilfe einer Plattenkokille, die aus wassergekühlten, verstellbaren Schmalseitenwänden, die zwischen wassergekühlten Breitseitenwänden einklemmbar sind, besteht. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing slabs especially made of steel, with the help of a plate mold, which is made of water-cooled, adjustable narrow side walls that between water-cooled broad side walls can be clamped. The The invention also relates to a device for carrying out the Procedure.
Beim Stranggießen von Brammen vorzugsweise aus Stahl werden Formate
des Abmessungsbereiches
When continuously casting slabs, preferably made of steel, formats of the dimensional range are used
270-40 mm Dicke × 3.500-600 mm Breite
270-40mm thickness × 3,500-600mm width
gegossen. Dieser Brammenabmessungsbereich erfaßt die sogenannten
Standard-Brammen mit den Abmessungen
poured. This range of slab dimensions covers the so-called standard slabs with the dimensions
270-150 mm Dicke × 3.000-600 mm Breite
270-150mm thickness × 3,000-600mm width
die ausschließlich mit Rechteckkokillenformaten gegossen werden.which are cast exclusively with rectangular mold formats.
Die Dünnbrammen des Abmessungsbereiches
The thin slabs of the size range
150-40 mm Dicke × 3.500-600 mm Breite
150-40mm thickness × 3,500-600mm width
werden vorzugsweise vorwiegend mit einer Trichterkokille gegossen. are preferably mainly poured with a funnel mold.
Bei beiden Kokillenformen kommt ein Tauchausguß, SEN (Submerge Entry Nozzle) und Stranggießpulver zum Einsatz. Die Medien zwischen der Strangmitte und dem Kokillenkühlwasser bestimmen den Wärmestrom, der bei einer vorgegebenen Kokillenkühlwassermenge durch die Tempe raturaufnahme des Kühlwassers bestimmt werden kann.With both molds, there is a diving spout, SEN (Submerge Entry Nozzle) and continuous casting powder. The media between the The middle of the strand and the mold cooling water determine the heat flow, of the temperature at a given amount of mold cooling water rature absorption of the cooling water can be determined.
Der Wärmestrom in der Kokillenmitte, d. h. im Bereich des Tauchroh res, SEN weicht in der Regel von dem neben dem SEN ab und ist größer.The heat flow in the center of the mold, i.e. H. in the area of the dip tube res, SEN usually differs from and is next to the SEN greater.
Die Ursache für die unterschiedlichen Wärmeströme über die Kokillen breite sind die verschiedenen Gesamtwiderstände, die sich auf die Ausbildung unterschiedlicher Teilwiderstände der Medien Stahl/SEN /Schlackenfilm/Kupferplatte/Wassergrenzschicht/Wasser bzw. Stahl/Schlackenfilm/Kupferplatte/Wasser zurückführen lassen. In diesem Zusammenhang ist auf die verschiedenen spezifischen Wärmeleitfähigkeiten und die unterschiedlichen Dicken hingewiesen.The cause of the different heat flows through the molds are the various total resistances that affect the Formation of different partial resistances of the media steel / SEN / Slag film / copper plate / water boundary layer / water or Allow steel / slag film / copper plate / water to return. In this regard, is specific to the various Thermal conductivity and the different thicknesses pointed out.
So beträgt die spezifische Leitfähigkeit einzelner Medien
This is the specific conductivity of individual media
Kupfer ca. 360 W/K.m
Schlacke ca. 1 W/K.m
Stahl ca. 50 W/K.m
SEN ca. 10 W/K.m,
Copper approx. 360 W / km
Slag approx. 1 W / km
Steel approx. 50 W / km
SEN approx. 10 W / km,
womit die partiellen Gesamtwiderstände
with which the partial total resistances
über die Breite voneinander abweichen, d. h. sie können in den
Bereichen des Tauchausgusses, SEN und neben dem Tauchrohr nicht
gleich sein:
differ from each other across the width, ie they cannot be the same in the areas of the immersion spout, SEN and next to the immersion tube:
Es besteht das Bedürfnis, diese partiellen Widerstände gleich einzustellen und darüber hinaus auf einen bestimmten Wert einzure geln.There is a need to equal these partial resistances set and also go to a certain value apply.
Der Stand der Technik wird mit den Patentschriften DE 41 17 073 und DE 195 29 931 beschrieben.The prior art is described in the patents DE 41 17 073 and DE 195 29 931.
In der Patentschrift DE 41 17 073 werden die Temperaturaufnahmen der vier wassergekühlten Kokillenplatten als integrale Werte jeder einzelnen Platte gemessen und ausgewertet. Es werden keine partiel len Werte über die Kokillenbreite erfaßt und prinzipiell auch keine Wassermengen zum Kühlen verändert.In the patent DE 41 17 073 the temperature recordings of the four water-cooled mold plates as integral values of each individual plate measured and evaluated. There will be no partiel len values recorded over the mold width and in principle also none Amounts of water changed for cooling.
In der Patentschrift DE 195 29 931 wird eine Brammenkokille be schrieben, die aus mindestens drei voneinander unabhängigen Kühlkam mersegmenten besteht, die im Bereich des Kokillenausgangs gesonderte Anschlüsse zur unabhängigen Zufuhr von Kokillenkühlwasser aufweisen. Mit dieser Anordnung sollen Unsymmetrien der spezifischen Wärmeströ me zwischen dem Bereich Tauchausguß und den restlichen Kokillenbe reichen erkannt werden und durch Konizitätsverstellung und Kühl wasserregelung ausgeglichen werden.In the patent DE 195 29 931 a slab mold is wrote that from at least three independent cooling chambers there are separate segments in the area of the mold exit Have connections for the independent supply of mold cooling water. With this arrangement, asymmetries of the specific heat flow me between the area of the pouring spout and the rest of the mold be recognized and through conicity adjustment and cooling water regulation can be compensated.
Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfin dung, ein Verfahren und eine Kokille zu beschreiben, die es ermögli chen, die Hauttemperatur der Cu-Platten der Kokille im Gießspiegel bereich "online" zu erfassen, um ein in Höhe und Verteilung optima les und konstantes Temperaturprofil der Cu-Plattenhaut im Gieß spiegel auch bei wechselnder Kupferplattendicke einstellen zu können.In contrast to the prior art, it is the task of the inventor to describe a process and a mold that make it possible the skin temperature of the Cu plates of the mold in the mold level area "online" to capture an optima in height and distribution les and constant temperature profile of the Cu plate skin in the casting Adjust the mirror even with changing copper plate thickness can.
Ein konstantes und optimales Temperaturprofil in der Kupferplatten
haut über die gesamte Kokillenbreite ist Voraussetzung für
A constant and optimal temperature profile in the copper plate skin across the entire mold width is a prerequisite for
- - eine minimale thermische Belastung der Strangschale und damit gute Strangoberflächenqualität,- A minimal thermal load on the strand shell and thus good strand surface quality,
- - ein gleichförmiges und krustenfreies Aufschmelzen des Gießpul vers im Gießspiegel zu Gießschlacke,- a uniform and crust-free melting of the casting powder verse in the casting mirror to pour slag,
- - eine gleichförmige Ausbildung des Schlackenschmierfilms zwi schen Strangschale und Kupferplatten,- A uniform formation of the slag lubrication film between strand shell and copper plates,
- - einen gleichförmigen Wärmestrom über die Breite des Stranges in die Kokillenplatten,- A uniform heat flow across the width of the strand into the mold plates,
- - eine kontrollierte und geregelte Temperatur der Kupferplatten haut im Gießspiegelbereich,- a controlled and regulated temperature of the copper plates skin in the area of the casting mirror,
- - eine gleichförmige thermische Belastung der Kupferplatte vor allem im Gießspiegel über die gesamte Kupferplattenbreite und damit- A uniform thermal load on the copper plate especially in the mold over the entire width of the copper plate and in order to
- - eine maximale Standzeit der Kokillen-Kupferplatten.- a maximum service life of the mold copper plates.
Dieses konstante und optimierte Temperaturprofil der Kupferplatten
haut ist auch bei unterschiedlichen oder dünner werdenden Cu-Plat
tendicken z. B. durch Nacharbeit zwischen zwei Einsatz-Kampagnen im
Gießbetrieb oder bei unterschiedlichen Kupferqualitäten bzw. bei
z. B. Ni-beschichteten Cu-Platten durch die entsprechenden Verände
rungen in
This constant and optimized temperature profile of the copper plate skin is also with different or thinning Cu-Plat tendicken z. B. by reworking between two campaigns in the
Casting operation or with different copper qualities or with z. B. Ni-coated copper plates through the corresponding changes in
- - Wassermenge- amount of water
- - Wasserdruck bzw.- water pressure or
- - Wasserfließgeschwindigkeit- water flow rate
zu kontrollieren.to control.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Patentansprüche.The object is achieved by the features of the claims.
Die Lösung der Aufgabe ist unabhängig vom Kokillentyp, wie z. B. der Senkrecht-, Senkrechtabbiege- oder Kreisbogenkokille. Auch bleibt es unbenommen, ob die Kokille eine rechteckige Form oder eine Trichterform im Gießspiegel aufweist. Die Stranggießgeschwindigkeit bei Einsatz der erfinderischen Kokille, die vorzugsweise oszilliert und mit einem hydraulischen Oszillatorantrieb versehen ist, liegen zwischen 0,5 und 10 m/min.The solution to the problem is independent of the mold type, such as. B. the Vertical, vertical turn or circular mold. Also remains It does not matter whether the mold has a rectangular shape or a Has funnel shape in the mold level. The continuous casting speed when using the inventive mold, which preferably oscillates and is provided with a hydraulic oscillator drive between 0.5 and 10 m / min.
Die Figuren dienen zur Veranschaulichung der folgenden beispielhaf ten Beschreibung der Erfindung. Es zeigen:The figures serve to illustrate the following examples th Description of the invention. Show it:
Fig. 1 Darstellung des Temperaturprofiles zwischen den Kupferplatten einer Kokille und der Strangschale unter Berücksichtigung des Gießpulvers und der Gieß schlacke im Badspiegel und zwischen der Kupferplatte und der Strangschale, Fig. 1 representation of the temperature profile between the copper plates of a mold and the strand shell in consideration of the mold powder and the casting bath level in the slag and between the copper plate and the strand shell,
Fig. 2 eine Rechteckkokille mit den Störungen der Kupfer plattenhauttemperatur im Gießspiegel und der par tiellen Wärmeströme über die Kupferplattenbreite, Fig. 2 is a Rechteckkokille with the disturbances of the copper plate skin temperature in the meniscus and the par tial heat flows through the copper plate width,
Fig. 3 eine Rechteckkokille mit den erfinderischen Merkma len, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplattenhauttemperatur führt, Figure 3 len. A Rechteckkokille with the inventive Merkma, which leads to a controlled and constant over the width of the copper plate skin temperature,
Fig. 4 eine Trichterkokille mit den Störungen in der linken Hälfte des Bildes a) und mit den erfinderischen Merkmalen, Bilder b) bis f), die zu einer kontrol lierten und über die Breite konstanten Kupferplat tenhauttemperatur führt, Fig. 4 is a funnel mold with the disturbances in the left half of the image a) and with the inventive features, images b) to f), the CONTROL profiled to a constant and the width Kupferplat leads tenhauttemperatur,
Fig. 5 eine Rechteckkokille mit den Störungen in der linken Hälfte des Bildes a) und mit den erfinderischen Merkmalen, Bild b, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplattenhauttempera tur führt. Fig. 5 is a rectangular mold with the disturbances in the left half of the image a) and with the inventive features, image b, which leads to a controlled and constant over the width copper plate skin temperature.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Kokillenplatte 1 und einen Strang 2 in Gießrichtung. Der Strang wird mit Tauchaus guß (SEN) 4 und Gießpulver 5 gegossen. Der Badspiegel 6, der eine Temperatur von beispielsweise Tliq. = 1.500°C aufweist, stellt in erster Näherung die Isotherme (7 - 1.500°C) dar, die gleichzeitig die innere Strangschale bildet. Die Kokille 1 weist in Gießspiegel höhe (6) die höchste Temperatur 8 von beispielsweise 400°C auf und stellt den Ausgangspunkt für die 400°C-Isotherme (7 - 400°C) dar, die sich in den Raum zwischen Strangschalen 9 und Kokillenplatte 1, gefüllt mit fester und flüssiger Gießschlacke 10 ausdehnt. Die Kupferplattenhauttemperatur weist beispielhaft eine Verteilung auf, wie sie in Fig. 1 (Temperaturdiagramm) dargestellt ist. Vom Gieß spiegel im Punkt 8 fallen die Temperaturen sowohl in Gießrichtung 3 als auch gegen die Gießrichtung zur Kupferplattenoberkante 12 hin auf z. B. 50°C ab. Fig. 1 shows schematically a section through a mold plate 1 and a strand 2 in the casting direction. The strand is poured with immersion pouring (SEN) 4 and casting powder 5 . The bathroom mirror 6 , which has a temperature of, for example, T liq . = 1,500 ° C, is a first approximation of the isotherm ( 7 - 1,500 ° C), which also forms the inner strand shell. The mold 1 in the mold level ( 6 ) has the highest temperature 8 of, for example, 400 ° C and represents the starting point for the 400 ° C isotherm ( 7 - 400 ° C), which is in the space between the strand shells 9 and the mold plate 1 , filled with solid and liquid pouring slag 10 expands. The copper plate skin temperature has, for example, a distribution as shown in FIG. 1 (temperature diagram). From the casting mirror in point 8 , the temperatures drop both in the casting direction 3 and against the casting direction to the top edge of the copper plate 12 to z. B. from 50 ° C.
Dieses Temperaturfeld zwischen der Kokillenplatte und der Strang schale mit seiner markanten und maximalen Temperatur 8 von 400°C in Gießspiegelhöhe kann durch Veränderung der Wasserkühlung und/oder Kupferplattendicke beeinflußt werden.This temperature field between the mold plate and the strand shell with its striking and maximum temperature 8 of 400 ° C at the level of the mold level can be influenced by changing the water cooling and / or copper plate thickness.
So kann die Temperatur der Kupferplatte in Gießspiegelhöhe 8 gesenkt
werden durch
The temperature of the copper plate at the level of the mold level 8 can be reduced by
- - Erhöhung der Wassermengen (Druck, Fließgeschwindigkeit, Volu men) und/oder durch- Increase in water volumes (pressure, flow rate, vol men) and / or through
- - eine geringere Kupferplattendicke.- a smaller copper plate thickness.
Mit einer solchen Maßnahme kann, basierend auf dem Wärmestrom Q2 < Q1, die Temperatur der Cu-Platte im Gießspiegel 8 abgesenkt (T - Q2) < (T - Q1) und damit verbunden das Aufschmelzverhalten des Gießpul vers, begleitet von einer Krustenbildung 13, beeinflußt werden. With such a measure, based on the heat flow Q 2 <Q 1 , the temperature of the Cu plate in the mold level 8 can be reduced (T - Q 2 ) <(T - Q 1 ) and the associated melting behavior of the mold powder, accompanied by a crust formation 13 are influenced.
Diese Zusammenhänge machen deutlich, daß für ein optimales Verfahren eine Temperaturmessung und die Temperaturregelung besonders im Gießspiegel von Wichtigkeit sind. Die bisher dargestellten Zusammen hänge zur Beeinflussung des Temperaturfeldes zwischen der Kupfer platte 1 und der Strangschale 9 gelten bisher nur in Gießrichtung 3, bzw. es wird ein identisches Verhalten über die Gießbreite angenommen. Diese Voraussetzung gleicher Gießbedingungen über die Kokillenbreite kann nicht vorausgesetzt werden, da in der Mitte der Bramme z. B. ein Tauchausguß mit der spezifischen Leitfähigkeit von z. B. 10 W/K m zum Einsatz kommt. Dieser Tauchausguß, der beispiels weise eine äußere Form von 120 × 200 mm aufweist, nimmt direkt Einfluß auf den Wärmestrom, womit sich eine Unsymmetrie des Tempera turfeldes und des Wärmestromes etc. über die Kokillenbreite ein stellt.These relationships make it clear that temperature measurement and temperature control, especially in the mold level, are important for an optimal process. The previously shown relationships to influence the temperature field between the copper plate 1 and the strand shell 9 apply so far only in the casting direction 3 , or it is assumed an identical behavior across the casting width. This requirement for the same casting conditions across the mold width cannot be assumed, since in the middle of the slab z. B. a diving spout with the specific conductivity of z. B. 10 W / K m is used. This immersion nozzle, for example, has an external shape of 120 × 200 mm, has a direct influence on the heat flow, which results in an asymmetry of the temperature field and the heat flow etc. across the mold width.
Fig. 2 stellt schematisch die Breitseiten-Kupferplatte mit dem Wasserkasten 6 einer Rechteckkokille dar. Das Teilbild a) zeigt die Ansicht der Kupferplatte und Teilbild b) den Schnitt durch Kupfer platte und Wasserkasten. Fig. 2 shows schematically the broadside copper plate with the water box 6 of a rectangular mold. The partial picture a) shows the view of the copper plate and partial picture b) the section through copper plate and water box.
Die Kupferplatte 1 ist über Spannschrauben 15 auf den Wasserkasten 16 geschraubt. Der Wasserkasten wird im unteren Bereich mit Kühlme dien, vorzugsweise mit Kühlwasser, in Menge und Druck über den Einlaß 17 versorgt.The copper plate 1 is screwed onto the water tank 16 via clamping screws 15 . The water tank is in the lower area with cooling media, preferably with cooling water, supplied in quantity and pressure via the inlet 17 .
Das Kühlwasser 19 strömt mit einer gewünschten Geschwindigkeit durch Auslaßöffnungen 20 in die Kühlschlitze 21 der Kupferplatten kon trolliert in Druck und Menge/Zeit, um dann durch Übergangsöffnungen 22, die gleichförmig über die Breite des Wasserkastens (16) einge bracht sind, in dessen oberen Verteilerraum 23 einzuströmen. Von hier aus wird das Wasser über eine Auslaßleitung 24 dem Kokillen kreislauf, der in Druck und Menge regelbar ist, und der Wasser aufbereitung zugeführt. The cooling water 19 flows at a desired speed through outlet openings 20 in the cooling slots 21 of the copper plates controlled in pressure and quantity / time, then through transition openings 22 , which are uniform across the width of the water tank ( 16 ), in its upper distribution space 23 flow in. From here, the water is fed via an outlet line 24 to the mold circuit, which is adjustable in pressure and quantity, and the water treatment.
Das Teilbild a) gibt die ungleichförmige Temperaturverteilung 25 über die aktive Kokillenbreite 26 zwischen den Schmalseiten 27 wieder. Im Bereich des Tauchausgusses, SEN 4 steigt die Temperatur der Cu-Plattenhauttemperatur an. Dieser partielle Anstieg kann durch die Temperaturmessung 22.1 in den Übergangsöffnungen 22 bei Kenntnis der Wassermenge bestimmt werden. Die absolute Temperatur in der Kupferplattenhaut und damit das partielle Temperaturprofil 28 über die Kokillenlänge unter gleichzeitiger Verwendung der partiellen Wärmeströme 22.1 in den Bereichen 1/1' bis n/n' kann mit Hilfe von mindestens einem Thermoelement 29 in der Kupferplatte bestimmt werden. Vorzugsweise können hier die Thermoelemente einer Durch bruchsicherung verwendet werden. Fig. 2 macht die Aufgabenstellung nochmals klar.The partial image a) shows the non-uniform temperature distribution 25 over the active mold width 26 between the narrow sides 27 . In the area of the immersion nozzle, SEN 4 , the temperature of the Cu plate skin temperature rises. This partial increase can be determined by the temperature measurement 22.1 in the transition openings 22 with knowledge of the amount of water. The absolute temperature in the copper plate skin and thus the partial temperature profile 28 over the length of the mold while simultaneously using the partial heat flows 22.1 in the ranges 1/1 'to n / n' can be determined with the aid of at least one thermocouple 29 in the copper plate. The thermocouples of a breakdown protection can preferably be used here. Fig. 2 makes the task clear again.
In der Fig. 3 ist nun für eine Rechteckkokille die Erfindung dargestellt.In Fig. 3, the invention is now shown for a rectangular mold.
Im Teilbild a) ist die Kokillenhauttemperatur des Gießspiegels 8 in den Bereichen neben dem Tauchausguß 30 der im Tauchausgußbereich 31 durch Verringerung der partiellen Wassermenge in den Zonen 32 1/1' bis n/n' des Bereiches 30 angeglichen worden sowie das absolute Temperaturniveau 8 auf einen bestimmten Wert eingestellt worden. Die Kombination der Thermoelemente 29, der Wassertemperaturmessung 22.1 und der partiellen Wassermengen in den Zonen 32 erlauben die Kontrolle der Temperaturverteilung 25 über die Kokillenbreite und ihre absolute Höhe.In partial image a), the mold skin temperature of the casting level 8 in the areas next to the immersion nozzle 30 has been adjusted to that in the immersion nozzle region 31 by reducing the partial amount of water in the zones 32 1/1 'to n / n' of the region 30 , and the absolute temperature level 8 has been adjusted a certain value has been set. The combination of the thermocouples 29 , the water temperature measurement 22.1 and the partial amounts of water in the zones 32 allow the temperature distribution 25 to be controlled over the mold width and its absolute height.
Die Wassermengen in den jeweiligen Wasserzonen 32 können z. B. durch eine Schieberplatte 33 - Fig. 3 b) -, die ein bestimmtes Profil aufweist, das dem Thermoprofil bei konstanter, partieller Wasser kühlung entspricht und die alle Übergangsöffnungen 22 im oberen Verteilerraum 23 des Wasserkastens gleichzeitig erfaßt, gesteuert werden. The amounts of water in the respective water zones 32 can, for. B. by a slide plate 33 - Fig. 3 b) -, which has a certain profile that corresponds to the thermal profile with constant, partial water cooling and which all transition openings 22 in the upper distribution chamber 23 of the water tank simultaneously detected, controlled.
Im Teilbild c) ist beispielhaft ein Regelventil 34 im oberen Ver teilerraum 34 des Wasserkastens 16 eingebracht, das den Wasserdurch laß in der Übergangsöffnung 22 regelt. Dieses Ventil könnte auch im unteren Verteilerraum 18 des Wasserkastens 16 angeordnet sein (Fig. 2).In sub-picture c) a control valve 34 is introduced as an example in the upper distribution chamber 34 of the water tank 16 , which allows the water passage in the transition opening 22 . This valve could also be arranged in the lower distribution space 18 of the water tank 16 ( FIG. 2).
Fig. 4 stellt die Merkmale der Erfindung bei einer Trichterkokille, im Vergleich zum Stand der Technik in der linken Hälfte des Teilbil des a), dar. Fig. 4 shows the features of the invention in a funnel mold, in comparison to the prior art in the left half of the partial image of a).
Auch hier wird beispielhaft ähnlich wie in Fig. 3 das partielle Wasser in den Wasserzonen 32 neben dem Tauchausgußbereich 30 unter Berücksichtigung des Trichters 35 mit seiner Umhüllenden 36 partiell erfaßt. Die Wassermengen können gesteuert werden mit der Schieber platte 33 oder auch je Übergangsöffnung 22 mit einem Ventil 34 geregelt werden.Here too, as in FIG. 3, the partial water in the water zones 32 next to the immersion pouring area 30 is partially recorded, taking into account the funnel 35 with its envelope 36 . The amounts of water can be controlled with the slide plate 33 or regulated per transition opening 22 with a valve 34 .
In den Teilbildern b) und c) ist die Schieberplatte über die Kokil lenbreite und -dicke und im Teilbild d) das beschriebene Regelventil 34 schematisch dargestellt. Das Teilbild e) stellt die Trichterko kille von der Aufsicht schematisch dar. Im Teilbild f) sind mecha nische Einsätze 37 als eine einfache Lösung zur Drosselung von Übergangsöffnungen 22 dargestellt, die allerdings kein Steuern oder Regeln der Wassermengen zulassen und nur eine statische Lösung der Aufgabe darstellen.In the sub-images b) and c) the slide plate over the Kokil len width and thickness and in sub-image d) the control valve 34 described is shown schematically. The partial picture e) represents the funnel pillow schematically from the supervision. In the partial picture f), mechanical inserts 37 are shown as a simple solution for throttling transition openings 22 , which, however, do not allow any control or regulation of the water quantities and only a static solution to the task represent.
Der Vorteil der Erfindung ist nochmals in Fig. 5 am Beispiel einer Rechteckkokille, vergleichend mit dem Stand der Technik, darge stellt. Das linke Teilbild a) stellt das sich einstellende Tempera turprofil 25 der Cu-Plattenhauttemperatur im Gießspiegel 8 über die Kokillenbreite dar. Im rechten Teilbild b) ist der Temperaturverlauf 25 bei Anwendung der erfinderischen Merkmale dargestellt. Es stellt sich eine konstante Temperatur 8 im Gießspiegel und gleichzeitig ein konstantes Temperaturfeld zwischen der Kupferplatte und der Strangschale 9 über die gesamte Kokillenbreite ein. Hierbei kann das absolute Temperaturniveau 38 gleichzeitig in bestimmten Grenzen gewählt werden.The advantage of the invention is again in Fig. 5 using the example of a rectangular mold, comparing with the prior art, Darge provides. The left partial image a) represents the resulting temperature profile 25 of the Cu plate skin temperature in the mold 8 over the mold width. In the right partial image b) the temperature profile 25 is shown using the inventive features. There is a constant temperature 8 in the mold level and at the same time a constant temperature field between the copper plate and the strand shell 9 over the entire mold width. The absolute temperature level 38 can be selected simultaneously within certain limits.
Die verfahrenstechnischen Merkmale werden mit Hilfe der partiellen
Wärmestrommessung 22.1, der partiellen Temperaturmessung 29 sowie
den partiellen Vorrichtungen 33 oder 34 zur Wassermengenregelung,
die als Kokillenvorrichtungsmerkmale den beschriebenen Regelkreis
ermöglichen, eingesetzt, um
The procedural features are used with the aid of the partial heat flow measurement 22.1 , the partial temperature measurement 29 and the partial devices 33 or 34 for water quantity control, which enable the described control circuit as mold device features
- - die Qualität des Stranges zu verbessern und- improve the quality of the strand and
- - die Gießsicherheit sowie- The pouring security as well
- - die Lebenszeit der Kokillenplatten zu erhöhen.- to increase the lifetime of the mold plates.
11
Breitseitenkokillenplatte, Schnitt in Gießrichtung
Broadside mold plate, cut in the casting direction
22nd
Strang, Schnitt in Gießrichtung
Strand, cut in the casting direction
44th
Tauchausguß, SEN
Diving spout, SEN
55
Gießpulver
Mold powder
66
Badspiegel, Gießspiegel
Bath mirror, casting mirror
77
Isothermen (i°C)
Isotherms (i ° C)
88th
Kokillenhaut in Gießspiegelhöhe mit der höchsten Tempera turbelastung von bspw. 400°C (T-Q1 Mold skin at mold level with the highest temperature load of, for example, 400 ° C (TQ 1
), die der Ausgangs punkt für die Isotherme () that the output point for the isotherm (
77
- 400°C) darstellt
- 400 ° C)
99
Strangschale
Strand shell
1010th
feste und flüssige Gießschlacke
solid and liquid pouring slag
1111
Verteilung der Kupferplattenhauttemperatur über die
Kokillenhöhe
Distribution of the copper plate skin temperature over the mold height
1212th
Kupferplattenoberkante
Q1 Top of copper plate
Q 1
Wärmestrom mit Temperatur im Punkt (Heat flow with temperature in point (
88th
) von (T-Q1 ) from (TQ 1
) = 400°C
Q2 ) = 400 ° C
Q 2
Wärmestrom mit Temperatur im Punkt (Heat flow with temperature in point (
88th
) von (T-Q2 ) from (TQ 2
) < T-Q2
) <TQ 2
T-Q1 TQ 1
Temperatur der Kupferplatte im Gießspiegel bei dem Wärme
strom Q1
Temperature of the copper plate in the mold at the heat flow Q 1
T-Q2 TQ 2
Temperatur der Kupferplatte im Gießspiegel bei dem Wärme strom Q2 Temperature of the copper plate in the mold at the heat flow Q 2
, Q2 , Q 2
< Q1 <Q 1
, {TQ1 , {TQ 1
}<{TQ2 } <{TQ 2
}
}
1313
Krustenbildung des Gießpulvers im Gießspiegel
Crusting of the mold powder in the mold level
1414
Breitseitenkupferplatte mit Wasserkasten einer Recht
eckkokille
Broadside copper plate with a right corner mold water box
1515
Spannschrauben
Turnbuckles
1616
Wasserkasten
Water tank
1717th
Einlaß für Kühlwasser in Menge/Zeit und Druck in den unteren Verteilerraum (Inlet for cooling water in quantity / time and pressure in the lower distribution room (
1818th
) des Wasserkastens () of the water box (
1616
)
)
1818th
unterer Verteilerraum des Wasserkastens (lower distribution area of the water tank (
1616
)
)
1919th
Kühlwasser in Menge/Zeit × Druck und m/sec
Cooling water in quantity / time × pressure and m / sec
2020th
Auslaßöffnungen vom unteren Verteilerraum des Wasser
kastens
Outlet openings from the lower distribution area of the water tank
2121
Kupferkühlschlitze
Copper cooling slots
2222
Übergangsöffnungen in den oberen Verteilerraum
Transition openings in the upper distribution room
22.122.1
Wassertemperaturmessung in den Öffnungen (Water temperature measurement in the openings (
2222
)
)
2323
oberer Verteilerraum des Wasserkastens (upper distribution area of the water tank (
1616
)
)
2424th
Auslaßleitung für das Kokillenkühlwasser
Outlet pipe for the mold cooling water
2525th
Temperaturverteilung über die Kokillenbreite im Gieß
spiegel
Temperature distribution across the mold width in the casting mirror
2626
aktive Kokillenbreite
active mold width
2727
Schmalseiten
Narrow sides
2828
partielles Temperaturprofil über die Kokillenhöhe
partial temperature profile over the mold height
2929
Thermoelement(e) in der Kupferplatte
Thermocouple (s) in the copper plate
3030th
Kokillenbreitenbereich neben dem Tauchausguß (Mold width area next to the immersion nozzle (
44th
)
)
3131
Kokillenbreite im Tauchausgußbereich
Mold width in the immersion pouring area
3232
Wasserzonen 1/1' bis 5/5' (n/n')
Water zones 1/1 'to 5/5' (n / n ')
3333
Schieberplatte zum Steuern von Kokillenwasser
Slider plate for controlling mold water
3434
Regelventil im oberen Verteilerraum (Control valve in the upper distributor room (
2323
) des Wasserka stens () of the Wasserka intensely (
1616
)
)
3535
Gießtrichter
Pouring funnel
3636
Umhüllende des Gießtrichters in der Kokillenbreite (Envelope of the casting funnel in the mold width (
11
)
)
3737
mechanischer Einsatz in der Übergangsöffnung (mechanical use in the transition opening (
2222
)
)
3838
Temperaturniveau in der Kupferplatte in Gießspiegelhöhe (Temperature level in the copper plate at mold level (
88th
)
)
Claims (9)
- - Gießen mittels eines Tauchausgusses,
- - Einsatz von Gießpulver zur Bildung von Gießschlacke,
- - Oszillieren der Kokille,
- - Messung der Temperaturverteilung der Kupferplattenhaut temperatur zumindest über die Kokillenbreite im Gieß spiegelbereich,
- - Regelung des partiellen Kühlwassers in Druck und/oder Menge über die Kokillenbreite zur Vergleichmäßigung und Kontrolle der Kupferplattenhauttemperatur im Gießspiegel bereich.
- - pouring by means of a diving spout,
- - Use of casting powder to form casting slag,
- - oscillation of the mold,
- Measurement of the temperature distribution of the copper plate skin temperature at least over the mold width in the casting mirror area,
- - Regulation of the partial cooling water in pressure and / or quantity over the mold width to equalize and control the copper plate skin temperature in the mold level.
- - einen Tauchausguß (4),
- - Gießpulverzufuhr, Pulver oder Granulat (5),
- - oszillierende Kokille,
- - Wassertemperaturmeßfühler (22.1) in den Übergangsöff nungen (22) zwischen den Kühlschlitzen und dem oberen Verteilerraum (23) des Wasserkastens (16),
- - Regelorgane (33, 34), vorzugsweise im oberen Verteil erraum (23) des Wasserkastens (16), zur partiellen Kon trolle des Kühlmediums Wasser in seiner Durchflußmenge.
- - a diving spout ( 4 ),
- - pouring powder, powder or granules ( 5 ),
- - oscillating mold,
- - Water temperature sensor ( 22.1 ) in the transition openings ( 22 ) between the cooling slots and the upper distributor space ( 23 ) of the water tank ( 16 ),
- - Control elements ( 33 , 34 ), preferably in the upper distributor space ( 23 ) of the water tank ( 16 ), for partial control of the cooling medium water in its flow rate.
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