DE2162746A1 - Lids for casting vessels on continuous casting systems - Google Patents
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Description
CONCAST AG ZUERICH (SCHWEIZ)CONCAST AG ZURICH (SWITZERLAND)
Deckel für Giecsgefässe auf StranggiessanlagenLids for casting vessels on continuous casting plants
Die Erfindung betrifft einen Deckel aus gegossenem Metall für Giessgefässe auf Stranggiessanlagen. Derartige Giessgefässe werden vorwiegend als Zwischenbehälter, Verteilerrinnen, Warmhaltegefässe oder dergleichen benutzt.The invention relates to a cover made of cast metal for casting vessels on continuous casting plants. Such pouring vessels are mainly as intermediate containers, troughs, holding vessels or the like used.
Bekannte Deckel bestehend aus feuerfestem Material bzw. sind mit diesem ausgekleidet. Infolge der mechanischen und thermischen Beanspruchung hat ein derartiger Deckel nur eine sehr begrenzte Haltbarkeit. Durch die Zerstörung des feuerfesten Mauerwerks werden nicht nur zeitraubende Reparaturarbeiten notwendig, sondern abfallendes feuerfestes Material kann auch zu Giessstörungen führen. Daher wurde die Lösung bekannt, den Deckel aus Metall herzustellen und zwar aus Stahlblech, zunderbeständigen und/oder warmfesten Stahl, Kupfer oder Gusseisen . Bei diesem bekannten metallischen Deckel besteht jedoch der Nachteil, dass er sich wegen der thermischen Belastung leicht verzieht oder, z.B. bei Deckel aus Gusseisen Risse entstehen, die zum Bruch des Deckels führen und dadurch ihre Verwendbarkeit beeinträchtigen und ihre Betriebssicherheit gefährden.Known cover consisting of refractory material or are lined with this. As a result of mechanical and thermal Such a cover has only a very limited shelf life under stress. Destroying the refractory masonry will not only time-consuming repair work necessary, but sloping refractory material can also lead to casting problems. Therefore, the solution was known to produce the cover from metal and that from Sheet steel, scale-resistant and / or heat-resistant steel, copper or cast iron. In this known metallic cover, however, there is the disadvantage that it warps easily due to the thermal load or that cracks occur, e.g. in the case of cast iron lids lead to breakage of the cover and thereby impair its usability and endanger its operational safety.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Haltbarkeit bzw. Verwendbarkeit metallischer Deckel zu verlängern, wobei die schädlichen Auswirkungen von eventuell gebildeten Rissen, z.B. durch thermische Belastung, vermieden werden und ausserdem die Verzugsneigung des Deckels herabgesetzt wird.It is therefore the object of the invention to improve the durability or usability to lengthen the metallic lid, taking into account the harmful effects of any cracks that may be formed, e.g. by thermal Load, are avoided and also the tendency of the lid to warp is reduced.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass der Deckel ins Metall eingegossene Verstärkungsprofile aus Metall höherer Festigkeit aufweist.This is achieved according to the invention in that the cover is made of metal reinforcement profiles that are cast into the metal Has strength.
Bilden sich nach mehrmaliger Verwendung des Deckels im Grundmetall Risse, so werden sie durch die eingegossenen Profile mit höherer Festigkeit blockiert und an der Ausbreitung gehindert. Ein durchgehender Riss, der sonst zum Bruch des Deckels führen würde, wird somit vermieden. Ausserdem wird die Neigung des Deckels zum Verzug infolge der durch Wärmestrahlung verursachten Dehnungen gesenkt. Mit einem derartig ausgebildeten Deckel werden HaltbarkeitenForm in the base metal after repeated use of the cover Cracks are blocked by the cast-in profiles with higher strength and prevented from spreading. A Continuous crack, which would otherwise break the cover, is thus avoided. In addition, the inclination of the lid to Distortion due to the expansion caused by thermal radiation is reduced. With a cover designed in this way, durability becomes
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von über 1000 Güssen erzielt, gegenüber bekannten Deckeln, nur aus gegossenem Metall bestehend, die ca. 100 Güsse halten. Daraus ist die grosse wirtschaftliche Bedeutung der Erfindung ersichtlich. Daneben ergibt sich auch, dass gefährliche Gussunterbrüche, verursacht durch ins Metallbad fallende, abgebrochene Stücke des gegossenen Deckels, nicht mehr auftreten.achieved from over 1000 casts, compared to known lids, only from consisting of cast metal that will last about 100 casts. This shows the great economic importance of the invention. Besides It also turns out that it causes dangerous casting interruptions broken pieces of the cast lid falling into the metal bath no longer occur.
Die bevorzugte Lösung sieht vor, als Metall für den Deckel Gusseisen und für die Verstärkungsprofile Stahl zu verwenden. Bekanntlich besitzt Gusseien eine grosse Sprödigkeit und Stahl gegenüber Gusseisen höhere Festigkeit und Zähigkeit". Risse, die sich im Gusseisen verhältnismässig leicht fortpflanzen, kommen an der Grenzfläche Gusseisen/Stahl zum Stillstand. Die Unterschiede in den Ausdehnungsverhalten tragen zur thermischen Stabilität d.h. zur Formbeständigkeit des Deckels bei. Die Kombination Gusseisen/Stahl als Materialien für Deckel und Yerstärkungsprofile bietet daher Gewähr für grössere Haltbarkeit, Betriebssicherheit und geringe Verzugsneigung.The preferred solution is to use cast iron as the metal for the cover and steel for the reinforcement profiles. As is well known Cast iron has a high degree of brittleness and steel compared to cast iron has higher strength and toughness ". Cracks that appear in cast iron Propagate relatively easily, come to a standstill at the cast iron / steel interface. The differences in the expansion behavior contribute to the thermal stability, i.e. to the dimensional stability of the lid. The combination of cast iron / steel as materials for lids and reinforcement profiles therefore guarantees greater durability, operational reliability and a low tendency to warp.
Neben dieser Kombination besteht beispielsweise* auch die Möglichkeit, Stahlgussdeckel mit eingegossenen Profilen aus gewalztem Stahl höherer Festigkeit zu verwenden. Auch hierdurch wird die Ausbildung von durchgehenden Bissen verhindert.In addition to this combination, there is also, for example * the possibility of Cast steel lids with cast-in profiles made of rolled steel of higher strength should be used. This also increases the training prevented from biting through.
Die Querschnittsform der Profile kann beliebig sein, z.B. rund oder quadratisch. Bessere Ergebnisse lassen Profile erwarten, deren Querschnitt grössere Widerstandsmomente gegen Durchbiegung aufweisen, z.B. Trägerprofile. Auch Betoneisen kann Verwendung finden. Bei der Deckelherstellung werden die Profile einfach in,die Gussform gelegt und mit dem Deckelmetall umgössen.The cross-sectional shape of the profiles can be any, e.g. round or square. Better results can be expected from profiles whose Cross-section have a larger section modulus against deflection, e.g. support profiles. Concrete iron can also be used. In the In the manufacture of the lid, the profiles are simply placed in the casting mold and encapsulated with the cover metal.
Zur leichten Manipulation des Deckels kann die Länge und Lage der eingegossenen Verstärkungsprofile so bemessen werden, dass sie über den Rand des Deckels vorstehen und als Tragzapfen für den Transport, beispielsweise durch einen Kran, dienen können.For easy manipulation of the lid, the length and position the cast reinforcement profiles are dimensioned so that they protrude over the edge of the lid and serve as a support pin for the Transport, for example by a crane, can serve.
In einer weiteren Ausbildung können die Verstärkungsprofile Bohrungen zum Durchfluss von Kühlmittel aufweisen um den Deckel zu kühlen.In a further embodiment, the reinforcement profiles Have holes for the flow of coolant to cool the cover.
Naturgemäss ist der Deckel Temperaturschwankungen ausgesetzt indem er während des Giessens von dem im Giessgefäss befindlichen flüssigen Stahl durch Strahlungswärme von unten aufgeheizt und nach Entleerung desGiessgefässes wieder abkühlt. Dadurch entstehtThe lid is naturally exposed to temperature fluctuations while he is pouring from the one located in the pouring vessel liquid steel is heated by radiant heat from below and cools down again after emptying the pouring vessel. This creates
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ein Temperaturprofil im Deckel das sich auch zeitlich ändert. Durch die je nach Temperatur unterschiedliche Ausdehnung kommt es zur Verwölbung des Deckels, wobei sich bei der aufgezwungenen Biegung die bekannte neutrale Linie ausbildet. Um die Verzugsneigung und Rissbildung noch günstiger zu beeinflussen, sieht sie eine v/eitere vorteilhafte Ausbildung vor, die Verstärkungsprofile grösstenteils in die Zone ober- oder unterhalb dieser neutralen Linie, d.h. versetzt einzubringen, so dass die Längsachse des Profiles nicht mit der neutralen Linie bzw. Ebene zusammenfällt. Ein besonders günstiger Effekt ergibt sich, wenn die Ausdehnungskoeffizienten des Grundmetalls und des Verstärkungsmetalls unterschiedlich sind, so dass Spannungen erzeugt werden, die die Rissbildung und Verzugsneigung herabsetzen.a temperature profile in the lid that also changes over time. By the expansion, which varies depending on the temperature, causes the lid to warp, which is the result of the forced bend forms the well-known neutral line. In order to influence the tendency to warp and crack formation even more favorably, she sees a further one advantageous training, the reinforcement profiles for the most part in the zone above or below this neutral line, i.e. offset so that the longitudinal axis of the profile does not coincide with the neutral line or plane coincides. A particularly favorable effect results when the expansion coefficient of the base metal and the reinforcing metal are different, so that tensions which reduce the formation of cracks and the tendency to warp.
Die Anordnung und Menge der Armierungsprofile richtet sich hauptsächlich nach der geometrischen Form und Grosse des Deckels. So ist z.B. bei einem Zwischenbehälter eine Oeffnung zur Zufuhr des abzugiessenden Metalls aus einer Pfanne vorgesehen und gegebenenfalls auch Oeffnungen zur Regulierung der vom Zwischenbehälter in die Kokille fliessenden Metallmenge mittels eines Stopfens notwendig. Da Risse häufig mit diesen Oeffnungen in Verbindung stehen, werden Verstärkungsprofile bevorzugt auch um diese Oeffnungen herum angeordnet.The arrangement and quantity of the reinforcement profiles depends mainly on the geometric shape and size of the cover. So For example, in the case of an intermediate container, an opening is provided for the supply of the metal to be poured from a pan, and if necessary also openings for the regulation of the intermediate container in the mold flowing amount of metal by means of a stopper. As cracks are often connected to these openings, reinforcement profiles are used preferably also arranged around these openings.
Der erfindungsgemässe Deckel wird anhand von Figuren scheraatisch dargestellt. Es zeigenThe lid according to the invention is illustrated by figures shown. Show it
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Deckel eines Zwischenbehälters,Fig. 1 is a plan view of a lid of an intermediate container,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausbildungsform eines Zwischenbehälterdeckels,2 shows a plan view of a further embodiment of an intermediate container cover,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Giessgefäss mit Deckel und3 shows a section through a casting vessel with a lid and
Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 nach der Linie IV-IV der Fig. 3.FIG. 4 shows a section through FIG. 3 along the line IV-IV in FIG. 3.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Deckel bezeichnet, der auf einem nicht gezeichneten Zwischenbehälter einer Drei-Strangknüppelanlage Verwendung findet. Im Deckel 1, der aus Gusseisen besteht und eine Dicke von ca. 200 mm aufweist, sind Verstärkungsprofile 2 eingegossen. Diese sind aus Stahl und haben eine quadratische Querschnittform von 45 mm Kantenlänge. Eine Oeffnung 3 im Deckel dient zur Zufuhr von Stähl aus einer Pfanne in den Zwischenbehälter. Oeffnungen 4 sind für dr*ei, nicht gezeichnete Stopfen vorgesehen, mit denen die Regulierung des Stahlausfliessens aus dem Zwischenbehälter in dreiIn Fig. 1, 1 denotes a lid which is used on an intermediate container, not shown, of a three-strand billet system finds. Reinforcing profiles 2 are cast in the cover 1, which is made of cast iron and has a thickness of approx. 200 mm. These are made of steel and have a square cross-sectional shape with an edge length of 45 mm. An opening 3 in the lid is used to supply Steal from a pan into the intermediate container. Openings 4 are provided for three plugs, not shown, with which the regulation of the steel outflow from the intermediate container in three
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Kokillen erfolgt. Die Länge der parallelen Verstärkühgsprofile ist so bemessen, dass sie über den Rand des Deckels 1 Vorstehen liiid so als Tragzäpfen 5 für den Transport gebraucht werden können^Mold takes place. The length of the parallel reinforcement profiles is dimensioned so that they protrude over the edge of the lid 1 liiid so can be used as a support pin 5 for transport ^
Fig. 2 zeigt eitiön ebenfalls aus Güsseiseri bestehenden Deekel 6 für einen Zwischenbehälter. Dieser Deckel ist mit Verstärküngspröfileh 7 versehen, die aus Wassergekühlten Röhrprofilön aus Stahl bestellen. In den Bohrungen 8 der Profile kann Kühlwässer strömen, um den Deekel zu kühlen. Dies senkt dife Vferzügsniigliiii ä§s vom Metallbad im Giessgefäss thermisch durch Strahlung beaufschlagten Deefcöls; Die über den Rand des Deckels 6 hinausragenden Enden dir Profile öin'd mit Flanschen versehen, die einen Anschluss an ein nicht dargestelltes Kühlmittelnetz ermöglichen. In dieser Ausführungsförm ist aiien die EirigiessÖffriung 3 von solchen Verstärkühgspröfileh üiügeböhiFIG. 2 shows Deekel 6, which also consists of Gusseri for an intermediate container. This cover has a reinforcement profile 7 provided that order from water-cooled tubular steel profiles. In the bores 8 of the profiles cooling water can flow to the Deekel to cool. This lowers dife Vferzügsniigliiii ä§s from the metal bath in the casting vessel Deefcöls thermally exposed to radiation; The one about the Edge of the cover 6 protruding ends dir profiles öin'd with flanges provided that connect to a coolant network, not shown enable. In this embodiment, all is the egg-pouring opening 3 of such reinforcement profiles
Fig. 3 und 4 zeigen einen Deekel Ö, der auf dim Giessgefäss 12 aufliegt und Verstärkürigspröfile 10 aufweist* Infolge der vom Metallbad 13 ausgehenden Strahlung wird der Deckel 9 Von unten thermisch b§äuf§ehiagt und wird dadurch zühi Verzug neigen. Öles wird jedoch durch die besondere* Läge des eingfegosseiifeti Profils vferHihdert, da es grösstentails in der Spanriungszörie oberhalb der neutralen Linie d.h. gegen difese versetzt eingegossen würde. E!s bildet in dieser Zöiie, die auch kälter ist, eine besonders wirkungsvolle Versteigühg.3 and 4 show a Deekel O, which is placed on the casting vessel 12 rests and has reinforcement profiles 10 * As a result of the metal bath 13 outgoing radiation, the cover 9 is thermally b§auf§ehiagt from below and will therefore tend to warp. Oils will, however due to the special * length of the einfegosseiifeti profile it mostly tails in the Spanriungszörie above the neutral line i.e. it would be cast offset against the difference. E! S forms in this line, which is also colder, a particularly effective auction.
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