DE2013290A1

DE2013290A1 - Continuous casting machine

Info

Publication number: DE2013290A1
Application number: DE19702013290
Authority: DE
Inventors: John Stockton-on-Tees Teesside; Gamble Peter Charles David Middlesbrough Yorkshire; Marsh (Großbritannien)
Original assignee: Ashmore, Benson, Pease & Company Ltd., Stockton-on-Tees, Teesside (Großbritannien)
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1970-10-01
Also published as: GB1312243A; FR2035158A1; US3752218A; FR2035158B1; JPS5233046B1

Description

ASHMORE, BENSON, PEASE & COMPANY LIMITED, Yarm Road, Stockton-on-Tees, Teesside (England)ASHMORE, BENSON, PEASE & COMPANY LIMITED, Yarm Road, Stockton-on-Tees, Teesside (England)

StranggußmaschineContinuous casting machine

Die Erfindung betrifft eine Stranggußmaschine, die einen zur Aufnahme des zu verarbeitenden geschmolzenen Metalls dienenden Trichter o. dgl. aufweist, dessen Auslaß von einem Körper aus feuerfestem Material gebildet ist,und die weiterhin eine Gießform aus einem thermisch stark leitfähigen Material besitzt, deren Gießkanal mit seinem Einlaßende an den Auslaß des Trichters o. dgl. angeschlossen ist.The invention relates to a continuous casting machine which has one for receiving the molten material to be processed Metal funnel o. The like. Has the outlet formed by a body made of refractory material is, and which also has a mold made of a thermally highly conductive material, the pouring channel with its inlet end is connected to the outlet of the funnel or the like.

Beim Stranggießen läßt man geschmolzenes Metall, das sich zunächst in einem Trichter o. dgl. befindet, durch eine Gießform fließen, in der das Metall soweit gekühlt wird, daß der die Gießform verlassende Strang den Querschnitt der Form beibehält. Aus diesem Grund ist es notwendig« die Form zu kühlen, um dem geschmolzenen Metall eine ausreichende Wärmemenge zu entziehen, so daß mindestens die Metalloberfläche erstarrt und während des Durchlaufens der Gießform eine Haut bildet.In continuous casting, molten metal, which is initially in a funnel or the like, is allowed to flow through a casting mold in which the metal is cooled to such an extent that the strand leaving the casting mold maintains the cross-section of the mold. For this reason it is necessary to cool the mold in order to remove a sufficient amount of heat from the molten metal so that at least the metal surface solidifies and forms a skin as it passes through the casting mold.

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Um sicherzustellen, daß dem Metall während des Durchlaufens der Gießform die er' etliche Wärmemenge entzogen wird, muß die Gieß:, ...m aus einem Material mit guter thermischer Leitfähigkeit bestehen, hierzu ist Kupfer mit Vorteil verwendet worden. Das feuerfeste Material, mit dem das geschmolzene Metall zum Einlaß der Gießform geleitet wird, befindet sich während des Giessens auf einer sehr hohen Temperatur, während die Temperatur der Gießform selbst notwendigerweise sehr viel niedriger ist.To make sure that the metal is passing through The casting mold, which is extracted from a lot of heat, must be made of a material with good thermal conductivity exist, for this copper has been used with advantage. The refractory material, with which the molten metal is directed to the inlet of the casting mold is during casting at a very high temperature, while the temperature of the mold itself necessarily very much is lower.

Dadurch, daß das feuerfeste Material direkt an der Gießform anliegt, kann selbetverständlich an der Trennstelle kein derart großer Temperatursprung auftreten. Das feuerfeste Material wird vielmehr teilweise von der Form abgekühlt. Dies hat nun zur Folge, daß das geschmolzene Metall dazu neigt, in die Poren des an die Gießform angrenzenden Abschnittes des feuerfesten Materials einzudringen und an der Oberfläche des Materials anzuhaften. Dies kann wiederum zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung des feuerfesten Materials bzw. dazu führen, daß der Metallstrang ausreichend fest vom feuerfesten Material zurückgehalten und hierdurch wiederum verhindert wird, daß der Strang in zufriedenstellender Weise aus der Form abgezogen werden kann.The fact that the refractory material is in direct contact with the casting mold can, of course, be at the point of separation such a large temperature jump does not occur. Rather, the refractory material is partially cooled by the mold. This now has the consequence that the molten metal tends to enter the pores of the adjacent to the casting mold Penetrate section of the refractory material and adhere to the surface of the material. this can in turn lead to damage or even destruction of the refractory material or to the metal strand sufficiently firmly retained by the refractory material and this in turn prevents the Strand satisfactorily withdrawn from the mold can be.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine so auszugestalten, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden.The invention is therefore based on the object of continuously to design working continuous casting machine so that these difficulties are avoided.

Ausgehend von einer Stranggußmaschine, die einen zur Aufnahme des zu verarbeitenden geschmolzenen Metalls dienenden Trichter o. dgl. aufweist, dessen Auslaß von einem Körper aus feuerfestem Material gebildet ist und die wei-Starting from a continuous casting machine, which is used to receive the molten metal to be processed Funnel or the like, the outlet of which is formed by a body made of refractory material and the white

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terhin eine Gießform aus einen» thermisch stark leitfähigen Material besitzt, deren Gießkanal mit seinem Einlaßende an den Auslaß des Trichters o. dgl. anschließt, besteht die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe darin, daß zwischen dem feuerfesten Material und der Gießform ein Körper aus Siliciumnitrid angeordnet ist.Thereafter, a mold made of a »thermally highly conductive Has material, the pouring channel of which with its inlet end connects to the outlet of the funnel or the like. There is the inventive solution to this problem is, that a body made of silicon nitride is arranged between the refractory material and the casting mold.

Der Körper aus Siliciumnitrid dient als Übergangsrnaterial zwischen dem feuerfesten Material und dem Material der Gießform. Siliciumnitrid ist im wesentlichen porenfrei und hat eine glatte Qberflächenbeschaffenheit. Aus diesem Grund hat das geschmolzene Metall keine Möglichkeit mehr, an diesem Material anzuhaften. Das Material ist im übrigen in der Lage, schadlos auch plötzliche Temperaturen- stiege auszuhalten, die immer dann auftreten, wenn der Gießvorgang beginnt und-das erste geschmolzene Material aus dem Trichter o. dgl. in die Gießform fließt.The silicon nitride body serves as a transition material between the refractory material and the mold material. Silicon nitride is essentially free of pores and has a smooth surface texture. For this The molten metal has no way of adhering to this material. The material is also able to withstand sudden temperatures without damage. to withstand increases that always occur when the casting process begins and -the first molten material flows from the funnel or the like into the mold.

Siliciumnitrid löst sich nicht in flüssigem Stahl, so daß dieses Material besonders geeignet für die Verwendung in Maschinen zum Stranggießen von Stahl ist.Silicon nitride does not dissolve in liquid steel, making this material particularly suitable for use in machines for the continuous casting of steel.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawings using three preferred exemplary embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Stranggießmaschine;1 shows a longitudinal section through part of a continuous casting machine;

Fig. 2 einen etwas detaillierteren Längsschnitt durch einige Teile einer abgewandelten Stranggießmaschine; und2 shows a somewhat more detailed longitudinal section through some parts of a modified one Continuous casting machine; and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Fig. 2.FIG. 3 shows a longitudinal section through a further development of the arrangement according to FIG. 2.

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 ist eine Gießform 1 aus einem Material hoher thermischerIn the embodiment of the invention according to FIG. 1, a mold 1 is made of a material of high thermal resistance

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Leitfähigkeit wie zum Beispiel Kupfer vorgesehen. Die Gießform hat eine Formöffnung bzw. einen Gießkanal 2, der durch die Form hindurchverläuft und dessen Längsachse im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Das zu vergießende geschmolzene Metall befindet sich in einem nicht dargestellten Trichter o. dgl. und verläßt diesen durch eine Düse 3 aus feuerfestem Material, üblicherweise ist dieses Material ein gebrannter Ton bzw. Schamotte. Zwischen dem Auslaßende der Düse 3 und dem Einlaß des Gießkanals 2 ist eine Hülse 4 aus Siliciumnitrid geschaltet. Der Gießkanal 2 ist am Einlaßende der Gießform 1 vergrößert, um einen Endabschnitt der Hülse 4 aufnehmen und vorzugsweise zentrieren zu können. Das andere Ende der aus Siliciumnitrid bestehenden Hülse liegt am Auslaß' der Düse 3 an. In der/Ausführungsform gemäß Fig. 1 fluchtet die Innenfläche der Hülse 4 mit der Innenfläche des Gießkanals, so daß die Hülse 4 aus Siliciumnitrid tatsächlich einen Teil der Form an deren Einlaßbereich bildet. Während des Gießens gelangt das geschmolzene Metall also von der Düse 3 durch die Hülse 4 hindurch in die Gießform 1. Die Temperatur der Form ist sehr viel geringer als diejenige der Düse 3, da das Siliciumnitrid als Übergangsstück zwischen den beiden erwähnten Bauteilen wirkt. Die Temperatur des Siliciumnitrids ist so, daß die Erstarrung des Metalls in Strömungsrichtung etwa im Endabschnitt der Hülse beginnen kann. Da das Siliciumnitrid im wesentlichen nicht porös ist, neigt das geschmolzene Metall auch nicht dazu, in das Siliciumnitrid einzudringen. Der Gießstrang löst sich folglich lückenlos vom Siliciumnitrid ab, woraus eine besonders gute Oberflächenbeschaffenheit des Stranges resultiert.Conductivity such as copper provided. The casting mold has a mold opening or a casting channel 2, which runs through the mold and its longitudinal axis is oriented substantially horizontally. The molten metal to be cast is in one Not shown funnel o. The like. And leaves this through a nozzle 3 made of refractory material, usually this material is a fired clay or chamotte. Between the outlet end of the nozzle 3 and the A sleeve 4 made of silicon nitride is connected to the inlet of the pouring channel 2. The pouring channel 2 is at the inlet end of the Casting mold 1 enlarged in order to be able to accommodate and preferably center an end portion of the sleeve 4. That The other end of the sleeve made of silicon nitride rests against the outlet of the nozzle 3. In the / embodiment 1, the inner surface of the sleeve 4 is aligned with the inner surface of the pouring channel, so that the sleeve 4 is made of silicon nitride actually forms part of the mold at its inlet area. During the pouring, the molten one gets Metal from the nozzle 3 through the sleeve 4 into the casting mold 1. The temperature of the mold is very much lower than that of the nozzle 3, since the silicon nitride as a transition piece between the two mentioned Components. The temperature of the silicon nitride is such that the solidification of the metal in the direction of flow can begin approximately in the end portion of the sleeve. Because the silicon nitride is essentially non-porous is, the molten metal does not tend to penetrate the silicon nitride either. The cast strand loosens consequently deviates completely from the silicon nitride, from which a particularly good surface quality of the strand results.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist eine Gießform 5 vorgesehen, die einen Kühlkanal 6 zur Aufnahme eines flüssigen Kühlmittels sowie einen im wesentlichen ho-In the embodiment shown in Fig. 2, a casting mold 5 is provided which has a cooling channel 6 for receiving a liquid coolant and an essentially high

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rizontal verlaufenden Gießkanal 7 besitzt. Am Einlaßende der Gießform befindet sich ein Körper aus Siliciumnitrid •in der Form eines Ringes 8. Dieser Ring ist mit Hilfe eines kreisringförmigen Spannringes 9, der einerseits anv] der Außenkante des Siliciumnitridringes 8 anliegt und andererseits mit der Gießform 5 verschraubt ist, am Einlaßende der Gießform 5 befestigt. Der Siliciumnitridring 8 besitzt einen Abschnitt 10, der - senkrecht zur Längsachse des Gießkanals 7 - in das Ringinnere vorsteht. Weiterhin ist eine feuerfeste, üblicherweise aus Schamotte hergestellte Düse 11 vorgesehen, deren Auslaßende an dem Siliciumnitridring 8 anliegt und deren Einlaßende abgedichtet an die feuerfeste Auskleidung 12 einer Öffnung 13 in der Wand des Trichters 6. dgl. angeschlossen ist.rizontally running pouring channel 7 has. At the inlet end The casting mold is a body made of silicon nitride • in the form of a ring 8. This ring is with the help of a circular clamping ring 9, which on the one hand anv] the outer edge of the silicon nitride ring 8 rests and on the other hand is screwed to the mold 5, attached to the inlet end of the mold 5. The silicon nitride ring 8 has a section 10 which - protrudes into the interior of the ring - perpendicular to the longitudinal axis of the pouring channel 7. Farther is a refractory, usually made of chamotte nozzle 11 is provided, the outlet end of the Silicon nitride ring 8 rests and its inlet end sealed to the refractory lining 12 of an opening 13 is connected in the wall of the funnel 6.

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 ist wiederum der aus Siliciumnitrid bestehende Körper 15 dem Einlaßende einer Gießform 16 vorgeschaltet. Der Körper besteht in diesem Fall aus zwei Teilen 15A und 15B. Bei dem der Gießform 16 unmittelbar benachbarten Teil 15B handelt es sich um einen Ring, dessen Innenfläche im wesentlichen fluchtend zum Gießkanal 7 ausgerichtet ist, und dieser Teil 15B des Siliciumnitridkorpers bildet einen Teil des Gießkanals. Bei dem anderen Teil 15A handelt es sich ebenfalls um einen Ring, der wiederum einen Abschnitt hat, welcher - senkrecht zur Längsachse des Gießkanals - nach innen vorspringt. Ein aus feuerfestem Material bestehendes Zuleitungsrohr 17 für das geschmolzene Metall liegt am Teil 15A des Körpers aus Siliciumnitrid an. .In the embodiment of the invention according to FIG. 3, the body 15 made of silicon nitride is again the The inlet end of a casting mold 16 is connected upstream. The body in this case consists of two parts 15A and 15B. at the part 15B immediately adjacent to the casting mold 16 is a ring, the inner surface of which is essentially is aligned in alignment with the pouring channel 7, and this part 15B of the silicon nitride body forms one Part of the pouring channel. The other part 15A is also a ring, which in turn is a section has, which - protrudes inward - perpendicular to the longitudinal axis of the pouring channel. One made of refractory material Existing supply pipe 17 for the molten metal lies on part 15A of the body made of silicon nitride at. .

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Claims

EXPECTATIONS

1. Continuous casting machine that has a funnel for receiving the molten metal to be processed O. The like. Has the outlet is formed by a body of refractory material, and which further has a mold made of a thermally highly conductive material, the GießJcanal with its inlet end Is connected to the outlet of the funnel o. The like., characterized in that between the refractory material (3, 11, 17) and the casting mold (1, 5, 16) a body (4, 8, 15) made of silicon nitride is arranged.

2. Continuous casting machine according to claim 1, characterized in that the body (4, 15B) made of silicon nitride Has a ring shape and with its inner surface in front of the inlet end of the casting moldd, 16) forms part of the casting mold, the following part (1, 16) in the direction of flow consists of a material of high thermal conductivity.

3. Continuous casting machine according to claim 1, characterized in that the body (8, 15A) made of silicon nitride Has a ring shape and has a section (10) which - protrudes inwardly - perpendicular to the longitudinal axis of the casting mold.

4. Continuous casting machine according to claim 1, characterized in that the body (15) made of silicon nitride of two the end faces abutting parts (15A, 15B), of which the one adjoining the casting mold (16) Part (15B) at the inlet end of the mold defines an additional part of the pouring channel, and one of which the other Part (15A) has a section which - protrudes inwards - perpendicular to the longitudinal axis of the pouring channel.

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5. Continuous casting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the casting mold (1, 5, 16) is made of copper.

6. Continuous casting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet of the Funnel or the like is designed as a nozzle (3, 11) made of fired clay, chamotte or the like.

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