DE29706349U1

DE29706349U1 - Continuous casting mold

Info

Publication number: DE29706349U1
Application number: DE29706349U
Authority: DE
Original assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Current assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Priority date: 1996-04-24
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2007-02-27

Description

Description Continuous casting mould

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zum kontinuierlichen vertikalen Stranggießen von Metallen, bestehend aus in einem Rahmen gehaltenen und verspannten Stützplatten, an denen Innenplatten befestigt sind, die den Formhohlraum für die zu gießende Blockabmessung bilden, wobei zwei gegenüberliegende Platten die Breitseite und die zwei anderen gegenüberliegenden Platten die Schmalseite bilden, sowie einer Primärkühlung und einer Sekundärkühlung.The invention relates to a continuous casting mold for the continuous vertical continuous casting of metals, consisting of support plates held and clamped in a frame, to which inner plates are attached, which form the mold cavity for the block dimension to be cast, with two opposing plates forming the broad side and the other two opposing plates forming the narrow side, as well as a primary cooling system and a secondary cooling system.

Continuous casting molds of this type are already known.

In der DE 36 04 273 A1 ist eine Stranggießkokille beschrieben, bei der die Kühlkanäle und/oder Wasserkammern in der Trennfläche zwischen der Stützplatte und der Innenplatte angeordnet sind. Die erforderlichen Ausnehmungen zur Bildung der Kühlkanäle und/oder Wasserkammern sind jeweils in den beiden aufeinanderstoßenden Platten, den Stützplatten und den Innenplatten eingearbeitet.DE 36 04 273 A1 describes a continuous casting mold in which the cooling channels and/or water chambers are arranged in the separating surface between the support plate and the inner plate. The necessary recesses for forming the cooling channels and/or water chambers are incorporated in the two abutting plates, the support plates and the inner plates.

Aus der DE 38 40 448 ist eine gattungsgemäße Stranggießkokille bekannt, bei der die Innenplatten an der den Stützplatten zugewandten Seite mit zueinander parallel liegenden Kühlkanälen versehen sind, die als zu den Stützplatten hin offene Schlitze ausgebildet sind.A continuous casting mold of this type is known from DE 38 40 448, in which the inner plates on the side facing the support plates are provided with cooling channels that are parallel to one another and are designed as slots that are open towards the support plates.

Der Nachteil dieser bekannten Kokillen besteht vor allem darin, daß deren Herstellung sehr aufwendig ist. Um verschiedene Blockformate mit einer Kokille abgießen zu können, müssen verschiedene Innenplatten, die in der Regel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, zur Verfügung stehen. Da in den Innenplatten die Kühlkanäle eingearbeitet sind, ist deren Herstellung ebenfalls sehr kostenintensiv. Nach einer bestimmten Standzeit der Kokille ist es erforderlich, die Innenplatten zu überholen. Infolge der eingearbeiteten Kühlkanäle tritt auch ein höherer Reparatur- und Instandsetzungsaufwand ein. Ferner müssen die Innenplatten eine bestimmte Stabilität aufweisen, wobei infolge der eingearbeiteten Kanäle die Kühlplatten dicker ausgebildet werden müssen.The main disadvantage of these known molds is that their manufacture is very complex. In order to cast different block formats with one mold, different inner plates, which are usually made of copper or a copper alloy, must be available. Since the cooling channels are incorporated into the inner plates, their manufacture is also very costly. After a certain period of time of the mold, the inner plates must be overhauled. The incorporated cooling channels also mean that repairs and maintenance costs are higher. Furthermore, the inner plates must have a certain level of stability, whereby the cooling plates must be made thicker due to the incorporated channels.

Außerdem ist die Kühlwirkung in vielen Anwendungsfällen nicht optimal, da insbesondere die Primär- und Sekundärkühlung nicht richtig aufeinander abgestimmt werden können.In addition, the cooling effect is not optimal in many applications, since in particular the primary and secondary cooling cannot be properly coordinated.

Wie u.a. auch bei der in der DE 38 40 448 beschriebenen Lösung, tritt in der Regel das Kühlwasser durch einen Schlitz im unteren Teil der Innenplatte aus der Kokille aus und wird dann nochmals als Kühlmittel für die Sekundärkühlung eingesetzt. Bereits durch geringe Unregelmäßigkeiten bei der Kühlung der Gußblöcke wird die Geradheit der Gußblöcke nachteilig beeinflußt und die Häufigkeit von Einschlüssen in der Gußoberfläche wird erhöht. Die Ungeradheit der Gußblöcke erfordert einen erhöhten Zeitaufwand für das nachträgliche Fräsen der Blöcke und führt zu einem erhöhten Anteil an Abfallmaterial.As in the solution described in DE 38 40 448, the cooling water usually exits the mold through a slot in the lower part of the inner plate and is then used again as a coolant for secondary cooling. Even small irregularities in the cooling of the cast blocks have a negative impact on the straightness of the cast blocks and increase the frequency of inclusions in the cast surface. The unevenness of the cast blocks requires more time for the subsequent milling of the blocks and leads to an increased proportion of waste material.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Stranggießkokille zu schaffen, die sich durch einen geringen Herstellungsaufwand auszeichnet, bei unterschiedlichen Blockabmessungen eine optimale Kühlwirkung und die Herstellung von Gußblöcken in einer verbesserten Qualität ermöglicht.The invention was based on the object of creating a continuous casting mold which is characterized by low manufacturing costs, enables an optimal cooling effect for different block dimensions and the production of cast blocks of improved quality.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungsvarianten sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.According to the invention, the object is achieved by the features specified in claim 1. Further embodiments are specified in claims 2 to 5.

Der Vorteil der vorgeschlagenen Stranggießkokille besteht vor allem darin, daß sämtliche Kühlkanäle zur Führung des Kühlmittels in den tragenden Stützplatten angeordnet sind. Die Stützplatten, die als Stahlplatten ausgebildet sind, werden während der Lebensdauer der Stranggießkokille in der Regel nicht verändert. Die mit der Schmelze in Berührung kommenden Innenplatten, die vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen und einem hohen Verschleiß unterliegen, weisen keine Kühlkanäle auf. Diese Innenplatten müssen in bestimmten Zeitabständen überarbeitet werden oder werden bei einem Wechsel der Blockformate ausgetauscht. Die Herstellung und Überarbeitung der Innenplatten wird somit wesentlich vereinfacht, da diese keine Kühlkanäle mehr enthalten. Die Innenplatten müssen außerdem eine ausreichende Stabilität aufweisen, so daß zwangsläufig Innenplatten mit Kühlkanälen eine größere Wanddicke erfordern als Innenpiatten ohne Kühlkanäle. Die in der Stützplatte angeordneten Kühltaschen oder Kühlkanäle sind in Richtung zu den Innenplatten offen ausgebildet und so dimensioniert, daß eine möglichst große Fläche der Innenpiatten direkt mit dem Kühlmedium in Berührung kommt. Die Kühlkanäle sind demzufolge relativ breit und flach gehalten. Da, wie bereits erläutert, die Innenplatten in ihrer Wanddicke dünner ausgebildet werden können, reicht die zur Verfügung stehende Kühlleistung aus, um die erforderliche Kühlwirkung zu erzielen. Von Vorteil ist auch, daß die Kühlleistung für jede Innenplatte separat gesteuert werden kann. Außerdem besteht auch die Möglichkeit, dasThe main advantage of the proposed continuous casting mold is that all cooling channels for guiding the coolant are arranged in the supporting support plates. The support plates, which are designed as steel plates, are generally not changed during the service life of the continuous casting mold. The inner plates that come into contact with the melt, which are preferably made of copper or a copper alloy and are subject to high wear, do not have any cooling channels. These inner plates must be reworked at certain intervals or are replaced when the block formats are changed. The manufacture and reworking of the inner plates is thus made much easier because they no longer contain any cooling channels. The inner plates must also have sufficient stability, so that inner plates with cooling channels inevitably require a greater wall thickness than inner plates without cooling channels. The cooling pockets or cooling channels arranged in the support plate are open in the direction of the inner plates and are dimensioned so that as large an area of the inner plates as possible comes into direct contact with the cooling medium. The cooling channels are therefore kept relatively wide and flat. As already explained, the inner plates can be made thinner in their wall thickness, the available cooling capacity is sufficient to achieve the required cooling effect. Another advantage is that the cooling capacity can be controlled separately for each inner plate. It is also possible to

m ·&diams;· · &diams; < m ·&diams;· · &diams;<

zur Kühlung verwendete Kühlwasser einer Abwassersammelleitung zuzuführen, aufzubereiten und wieder als Kühlwasser zu verwenden.to feed the cooling water used for cooling into a wastewater collection line, treat it and reuse it as cooling water.

Ferner ist vorgesehen, daß die Sekundärkühlung des Gußblockes über unterhalb der Kokille angeordnete, mit Sprühdüsen ausgerüstete Rohrleitungen erfolgt. Dadurch wird die Kühlwirkung sehr gleichmäßig über den Gußblock verteilt. Die Kühlintensität der Sekundärkühlung kann der Notwendigkeit, Spannungen im erstarrenden Gußblock zu vermeiden, über die Länge angepaßt werden.Furthermore, it is planned that the secondary cooling of the cast ingot takes place via pipes equipped with spray nozzles arranged below the mold. This means that the cooling effect is distributed very evenly over the cast ingot. The cooling intensity of the secondary cooling can be adapted along the length to the need to avoid stresses in the solidifying cast ingot.

Als weiterer Vorteil ergibt sich dadurch auch die Möglichkeit, Legierungen, die besonders spannungsempfindlich sind, auch mit einer sekundären Preßluftkühlung ohne die Verwendung von Wasser oder mit gemischten Kühlmedien, einer Kombination von Preßluft und Wasser, abzugießen.A further advantage is that it is possible to cast alloys that are particularly sensitive to stress using secondary compressed air cooling without the use of water or using mixed cooling media, a combination of compressed air and water.

Die Stützplatten der Kokille, die in einem stabilen Rahmen aufgehängt sind, sind verstellbar, so daß Blöcke unterschiedlicher Breite und Dicke mit einer Kokille abgegossen werden können. Die Innenplatten der Kokille weisen entsprechende Gewindebohrungen auf und werden an den Stützplatten angeschraubt.The support plates of the mold, which are suspended in a stable frame, are adjustable, so that blocks of different widths and thicknesses can be cast with one mold. The inner plates of the mold have corresponding threaded holes and are screwed onto the support plates.

Durch die ausgesprochen einfache Ausbildung der Innenplatten und die Möglichkeit, diese mit relativ geringem Aufwand nachzuarbeiten, können die Herstellungs- und Betriebskosten für eine Stranggießkokille erheblich gesenkt werden.Due to the extremely simple design of the inner plates and the possibility of reworking them with relatively little effort, the manufacturing and operating costs for a continuous casting mold can be significantly reduced.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained below using an embodiment. In the accompanying drawings,

Fig. 1 a plan view of a continuous casting mould in a schematic representation

und
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 1.and
Fig. 2 is a section along the line AA in Figure 1.

Die Stranggießkokille besteht aus einem stabilen Rahmen 6, in dem an Breit- und Schmalseiten jeweils vier Schraubspindeln 3 abgestützt sind, an deren nach innen zeigenden Enden die Stützplatten 2 befestigt sind. Die vier Stützplatten 2 können mittels der Schraubspindeln 3 verstellt werden. An den Stützplatten 2 sind die aus Kupfer bestehenden Innenplatten 1 mittels Schrauben befestigt. Die Innenplatten 1 werden mittels Schraubspindeln 3 so gegeneinander gespannt, daß ein Hohlraum für die zu gießende Blockabmessung gebildet wird, in der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist gezeigt, daß die Innenplatten 1 vollkommen kühlkanalfrei sind und die erforderlichen Kühlkanäle als Kühlnuten 7 in der Stützplatte 2 eingearbeitet sind. Die Kühlnuten 7 verlaufen mäanderförmig und weisen eine geringe Nuttiefe und eine große Nutbreite auf, um eine möglichstThe continuous casting mold consists of a stable frame 6, in which four screw spindles 3 are supported on the wide and narrow sides, to whose inward-facing ends the support plates 2 are attached. The four support plates 2 can be adjusted using the screw spindles 3. The inner plates 1 made of copper are attached to the support plates 2 using screws. The inner plates 1 are clamped against each other using screw spindles 3 in such a way that a cavity is formed for the block dimensions to be cast. The sectional view in Fig. 2 shows that the inner plates 1 are completely free of cooling channels and the required cooling channels are incorporated as cooling grooves 7 in the support plate 2. The cooling grooves 7 run in a meandering shape and have a small groove depth and a large groove width in order to achieve the best possible

große Benetzungsfiäche für die Innenplatten 1 zu bilden. Die Innenplatten 1 sind an der zur Stützplatte zeigenden Seite als plane Fläche ausgebildet. Zwischen den Stützplatten und den Innenplatten sind nicht näher dargestellte Dichtungen angeordnet. Jede der vier Stützplatten 2 ist mit einer separaten Kühlwassereinlaufleitung 4 und einer Kühlwasserablaufleitung 5 verbunden, die innerhalb des Rahmens 6 angeordnet und außerhalb der Kokille mit einer zentralen Zu- und Ablaufieitung verbunden sind. In die Kühlmittelzulaufleitung
4 für jede der Stützplatten 2 ist ein nicht näher dargestelltes Absperrventil eingebunden, so daß jede der Innenplatten unterschiedlich gekühlt werden kann.large wetting surface for the inner plates 1. The inner plates 1 are designed as a flat surface on the side facing the support plate. Seals (not shown in detail) are arranged between the support plates and the inner plates. Each of the four support plates 2 is connected to a separate cooling water inlet line 4 and a cooling water outlet line 5, which are arranged inside the frame 6 and are connected to a central inlet and outlet line outside the mold. In the coolant inlet line
4 For each of the support plates 2, a shut-off valve (not shown in detail) is integrated so that each of the inner plates can be cooled differently.

Claims

Protection claims

1. Continuous casting mold for continuous vertical continuous casting of metals, consisting of support plates held and braced in a frame, to which inner plates are attached, which form the mold cavity for the block dimension to be cast, with two opposing plates forming the broad side and the two other opposing plates forming the narrow side, as well as a primary cooling and a secondary cooling, characterized in that open cooling pockets or cooling grooves (7) are incorporated in the support plates (2) on the side facing the inner plate (1), which are connected to one another, and in each support plate (2) a lockable coolant inlet (4) and coolant outlet (5) are arranged, which are connected to pipes that are guided inside the frame (6), and the inner plates (1) are designed to be free of cooling channels and have a flat surface in the direction of the support plate (2).

2. Continuous casting mold according to claim 1, characterized in that the cooling grooves (7) have a small groove depth and a large groove width, the groove depth being in a range of 2 to 12 mm and the groove width being in a range of 20 to 100 mm.

3. Continuous casting mold according to one of claims 1 and 2, characterized in that the cooling grooves (7) are arranged in a meandering manner in the support plates (2).

4. Continuous casting mold according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coolant drain pipes of the individual support plates (2) are connected to a waste water collection line which is connected to a waste water treatment plant.

5. Continuous casting mold according to one of claims 1 to 4, characterized in that a separate cooling device is arranged below the mold as secondary cooling.