DE3124202A1 - Method and apparatus for the continuous casting of metal - Google Patents
Method and apparatus for the continuous casting of metalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine VorrichtungThe invention relates to a method and an apparatus
zum Stranggießen von Metallgußteilen mit weniger Oberflächenfehlern, nichtmetallischen Einschlüssen und inneren Fehlern wie Seigerungen. Diese Metallgußteile weisen insbesondere rechteckigen Querschnitt auf 1 wie Vorblöcke und Stränge. Die Form ist horizontal oder in Gießrichtung nach unten angeordnet.for continuous casting of metal castings with fewer surface defects, non-metallic inclusions and internal defects such as segregation. These metal castings in particular have a rectangular cross-section 1 such as blooms and strands. the The mold is arranged horizontally or in the pouring direction downwards.
In letzter Zeit findet das Stranggießen mit horizontaler und geneigter Gießrichtung (nachstehend insgesamt als horizontale Gießrichtung bezeichnet) zunehmend Interesse wegen seiner nachstehenden Vorteile gegenüber dem bekannten vertikalen und gekrümmtem Stranggießen.Lately the continuous casting takes place with horizontal and inclined Pouring direction (hereinafter referred to collectively as the horizontal pouring direction) increasing Interest because of its advantages over the known vertical and curved continuous casting.
1. Der niedrige statische Druck des geschmolzenen Metalls verhindert ein Ausbeulen, so daß die Mittenseigerung vermindert wird; 2. Die Walzenanordnung nach der Form ist relativ einfach; 3. Die geringe Höhe der Gießvorrichtung ermöglicht Anordnungen ohne größere Aufbauten, Gebäude und Fundamante, so daß Kosten bei der Gesamtanlage eingespart werden.1. The low static pressure of the molten metal prevents it bulging so that the center segregation is decreased; 2. The roller arrangement according to the form is relatively simple; 3. The low height of the pouring device allows Arrangements without major superstructures, buildings and foundations, so that costs in the Overall system can be saved.
Das Stranggießen mit horizontaler Gießrichtung erfolgt bekanntlich in der nachstehenden Weise: Aus einer Gießwanne wird durch eine Düse das geschmolzene Metall ins eine Ende einer horizontal angeordneten oder in Gieß'richtung nach unten geneigten Form gegossen. In der Form beginnt.das geschmolzene Metall sich in dem äußeren Bereich zu verfestigen, der die Innenwandungen der wassergekühlten Form berührt, um einen festen Mantel zu bilden.It is known that continuous casting is carried out with a horizontal casting direction in the following way: A tundish becomes the molten one through a nozzle Metal into one end of a horizontally arranged or downwards in the casting direction poured inclined shape. In the mold, the molten metal begins to settle in the to solidify the outer area of the inner walls of the water-cooled mold touches to form a solid coat.
Mit fortschreitender Abkühlung des geschmolzenen Metalls wird der feste Mantel dicker. Das Gußteil verläßt die Form unter seinem eigenen Gewicht oder unter der Wirkung des statischen Drucks des geschmolzenen Metalls oder wird an der Außenseite der Form durch Treibwalzen oder eine andere Abzugseinrichtung kontinuierlich abgezogen. Nach dem Durchlauf durch einen zweiten Kühler wird das Guß teil auf einer Schneidvorrichtung in die gewünschte Länge zerschnitten und zur nachfolgenden Behandlung transportiert.As the molten metal cools down will the solid coat thicker. The casting leaves the mold under its own weight or under the action of the static pressure of the molten metal or becomes on the outside of the mold by pinch rollers or some other haul-off device continuously withdrawn. After passing through a second cooler, the Cast part cut to the desired length on a cutting device and for subsequent treatment transported.
Beim horizontalen StranggieBen werden zwei Arten von Formen eingesetzt. In einem Fall ist eine feststehende Form vorgesehen,-deren Querschnitt dem'des gewünschten Gußteils ist. Diese Form hat eine ausreichende Länge zur Ausbildung des festen Oberflächenmantels mit geschlossenen Wänden und Öffnungen vorne bzw. hinten. Beim Verfestigen verläßt das Gußteil die Form entweder von alleine gleitend oder es wird zwangsweise hindurchgezogen. Dieser Formtyp hat den Nachteil, daß die Reibung zwischen der Innenfläche der Form und dem frischen, zerbrechlichen Mantel Oberflächenfehler erzeugt.Two types of molds are used in horizontal continuous casting. In one case, a fixed shape is provided, the cross-section of which corresponds to the desired one Casting is. This shape has a sufficient length to form the solid surface jacket with closed walls and openings at the front and rear. Leaves when solidifying the casting either slides through the mold by itself or is forced through it. This type of mold has the disadvantage that the friction between the inner surface of the mold and the fresh, fragile shell creates surface defects.
Der andere Formtyp besteht aus mehreren Band- oder Plattenbandförderern (nachstehend als Form mit Fördervorrichtung bezeichnet). Bei dieser Form bewegt sich das Guß teil in Vorwärtsrichtung mit den Fördereinrichtungen, so daß zwischen der inneren Formfläche und dem Gußteil keine Reibung und daher keine Oberflächenfehler auftreten.The other type of mold consists of several belt or apron belt conveyors (hereinafter referred to as the conveyor mold). Moved in this form the casting part in the forward direction with the conveyors, so that between there is no friction between the inner mold surface and the casting and therefore no surface defects appear.
Das geschmolzene Metall kann in die Form auf drei verschiedene Arten gegossen werden. Beim ersten Verfahren wird das geschmolzene Metall unter Atmosphärendruck auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls in einer feststehenden Form oder in einer Form mit Fördereinrichtung von oben durch eine Metallzuführdüse gegeben. Das Ende der Düse taucht nicht in das geschmolzene Metall in der Form ein. Daher wird das so eingegossene geschmolzene Metall durch den Sauerstoff der Atmosphäre oxidiert, und die erhaltenen Oxide, die sich in dem Gußteil als nichtmetallische Einschlüsse mischen, verschlechtern die inneren Eigenschaften des Gußteils. Da kein weiterer Druck als die Atmosphäre auf die Metalloberfläche der Form wirkt, ist der Kontakt zwischen der inneren Formoberfläche und dem Metall instabil, so daß Veränderungen der Manteldicke und daher oberflächliche Risse auftreten können.The molten metal can be put into the mold in three different ways to be poured. In the first method, the molten metal is under atmospheric pressure onto the surface of the molten metal in a fixed shape or in a mold with a conveyor from above through a metal feed nozzle. That The end of the nozzle does not dip into the molten metal in the mold. Hence will the so poured molten metal through the Oxygen the The atmosphere is oxidized, and the resulting oxides are found in the casting as non-metallic Mixing inclusions will degrade the internal properties of the casting. Since no more pressure than the atmosphere acts on the metal surface of the mold is that Contact between the inner mold surface and the metal unstable, causing changes the thickness of the jacket and therefore superficial cracks can occur.
Bei einem zweiten Verfahren wird das geschmolzene Metall dem geschmolzenem Metall in einer feststehenden Form oder einer Form mit Fördereinrichtung zugegeben, wobei das Ende der Metallzuführdüse in die Form und die Oberfläche des geschmolzenen Metalls eintaucht, das mit Schlacke, die von pulverförmigen Zuschlagstoffen herrührt, abgedeckt ist.In a second method, the molten metal becomes the molten one Metal added in a fixed form or a form with a conveyor, wherein the end of the metal feed nozzle into the shape and surface of the molten Metal immersed with slag from powdered aggregates, is covered.
Diese Schlackenabdeckung verhindert die Oxidation des geschmolzenen Metalls und reduziert so sehr stark die Zumischung von nichtmetallischen Einschlüssen. Das Problem der oberflächlichen Rißbildung bleibt jedoch bestehen.This slag cover prevents the molten one from oxidizing Metal and thus greatly reduces the admixture of non-metallic inclusions. The problem of superficial cracking remains, however.
Bei einem dritten Verfahren wird geschmolzenes Metall zugeführt, wobei die Erhöhung aufgrund des Höhenunterschieds zwischen der Metalloberfläche in einer Gießwanne und der Düsenöffnung ausgenutzt wird, wobei das Düsenende in Kontakt mit der Endfläche einerfeststehenden Form gehalten wird, um das Einströmen von Atmosphärenluft in die Form zu verhindern. Dieses Verfahren wird in großem Umfang.beim Stranggießen von Knüppeln angewendet. Wird dabei das geschmolzene Metall in engem Kontakt mit der Innenwand der Form gehalten, so kann dieses Verfahren zu brauchbaren oberflächlichen und inneren Eigenschaften führen. Da jedoch die Form feststehend ausgebildet ist und das geschmolzene Metall in der Form unter Druck steht, entwickelt sich eine außerordentlich große Reibung zwischen der inneren Formfläche und der Mantelfläche, wenn das Gußteil aus der Form herausgezogen wird. Daher kann das Guß teil nur dann her- ausgezogen werden, wenn eine große Zugkraft auf dies einwirkt, wobei jedoch die Oberfläche des festen Mantels beschädigt werden kann. Daher kann dieses Verfahren nur bei Knüppeln und anderen Gußteilen mit geringem Querschnitt angewendet werden, jedoch nicht bei größeren Gußteilen, insbesondere solchen.mit einem großen Querschnitt, wie Vorblöcke und Stränge, Die Nachteile der vorstehenden Verfahren können vermieden werden durch ein sogenanntes Einhüliverfahren, das unter einem geeigneten statischen Druck abläuft, wobei die Spitze einer Metallzuführungsdüse in eine Form mit einer Fördereinrichtung eingeführt wird. Dieses Verfahren weist jedoch noch die nachstehenden zwei Nachteile auf: 1. Es muß eine flache, hochpräzis hergestellte Düse verwendet werden, die mit der flachen Form des Gußteils übereinstimmt. Die Düse muß dabei so ausgebildet sein, daß das geschmolzene Metall, das durch diese Düse zugeführt wird, sich'gleichmäßig über die Form verteilt.In a third method, molten metal is supplied, wherein the increase due to the difference in height between the metal surface in one The tundish and the nozzle opening is exploited, the nozzle end in contact with the end face of a fixed mold is held to prevent the inflow of atmospheric air to prevent the shape. This process is used extensively in continuous casting applied by sticks. This is where the molten metal is in close contact with The inner wall of the mold is held so this process can become usable superficial and inner qualities lead. However, since the shape is fixed and the molten metal in the mold is under pressure, one develops extremely high friction between the inner mold surface and the outer surface, when the casting is withdrawn from the mold. Therefore, the casting can only then her- be pulled out when a large pulling force is applied to it, however, the surface of the solid shell can be damaged. Hence can this process only applies to billets and other cast parts with a small cross-section be used, but not for larger castings, especially those with a large cross-section, such as blooms and strands, The disadvantages of the foregoing Procedures can be avoided by what is known as an encapsulation procedure, the under a suitable static pressure, the tip of a metal feed nozzle is introduced into a mold with a conveyor. This procedure has However, the following two disadvantages still arise: 1. It must be flat, highly precise Manufactured nozzle can be used, which corresponds to the flat shape of the casting. The nozzle must be designed in such a way that the molten metal that passes through it Nozzle is fed, is evenly distributed over the mold.
2. Wenn die Düse und die innere Fläche der Form in serüh rung miteinander gehalten werden, können die Düse und/ oder die Form aufgrund der thermischen Ausdehnung oder anderer Spannungen beschädigt werden. Um dies zu vermeiden, muß ein Zwischenraum zwischen den zwei Teilen verbleiben, was zu jedem Zeitpunkt soweit überwacht werden muß, daß er ausreichend gering ist, so daß Metall nicht ausfließen kann; ferner muß der Druck des geschmolzenen Metalls niedrig genug gehalten werden, so daß das Metall nicht durch den Zwischenraum austreten kann; andererseits muß der Druck des geschmolzenen Metalls ausreichend hoch sein, damit das Metall in engem Kontakt mit der inneren Formoberfläche bleibt.2. When the nozzle and the inner surface of the mold are in contact with each other can be held, the nozzle and / or the shape due to the thermal expansion or other voltages. To avoid this, there must be a gap remain between the two parts, which can be monitored at any point in time must be sufficiently small that metal cannot flow out; further the pressure of the molten metal must be kept low enough that the Metal cannot escape through the gap; on the other hand, the pressure of the molten metal must be high enough that the metal is in close contact with it the inner mold surface remains.
Im Rahmen der Erfindung wurden diese Probleme bei der Steuerung des Freiraums der Düsenform dadurch gelöst, daß man diesen Freiraum zwischen der Düse und der inneren Formwand ermittelt und dann die Düse entsprechend dem vorgegebenen Wert verschwenkt (vgl. JP-PS 24 722/80).In the context of the invention, these problems were addressed in controlling the The free space of the nozzle shape is solved by having this free space between the nozzle and the inner mold wall is determined and then the nozzle according to the predetermined Swiveled value (see JP-PS 24 722/80).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die vorstehenden Probleme beim Stranggießen von Gußteilen bei horizontaler oder geneigter Anordnung der Gießform zu lösen. Insbesondere soll es erfindungsgemäß möglich sein, flache Gußteile mit möglichst geringer Mittenseigerung herzustellen, indem das geschmolzene Metall einer Form so zugeführt wird, daß es relativ gleichmäßig über die Breite der Form fließt.The object of the present invention is therefore to provide the above Problems with the continuous casting of castings in a horizontal or inclined arrangement to solve the mold. In particular, it should be possible according to the invention, flat Manufacture cast parts with the lowest possible center segregation by removing the molten Metal is fed to a mold in such a way that it is relatively uniform across the width the shape flows.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.According to the invention, this object is achieved in particular with the features of the claims solved.
Die Erfindung ist insbesondere beim Gießen von Gußteilen, wie, Vorblöcken und Strängen mit rechteckigem Querschnitt geeignet, deren Breiten/Dickenverhältnis vorzugsweise mindestens 2 beträgt.The invention is particularly useful in the casting of castings such as blooms and strands with a rectangular cross-section are suitable, their width / thickness ratio is preferably at least 2.
Erfindungsgemäß wird ein Metallaustritt durch den Zwischenraum zwischen einer Düse und der Innenfläche einer Form verhindert, und Oberflächenfehler und überschußseigerung der Gußteile werden dadurch verringert, daß man den statischen Druck des zugeführten geschmolzenen Metalls steuert.According to the invention, a metal outlet through the space between a nozzle and the inner surface of a mold, and surface defects and Excess segregation of the cast parts are reduced by using the static Controls the pressure of the molten metal supplied.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der-Erfindung für horizontales oder geneigtes Stranggießen wird das geschmolzene Metall mit einem gewünschten'Druck aus einer Gießwanne einer Form zugeführt. Insbesondere wird eine vorgegebene Menge geschmolzenen Metalls durch eine Zuführöffnung in einer horizontalen Gießwanne in eine horizontaleRohrverzw abgegeben, die mit der Zuführöffnung in Verbindung steht und in rechtem Winkel zu dieser angeordnet ist.In the method and the device according to the invention for horizontal or inclined continuous casting, the molten metal is subjected to a desired pressure fed from a tundish to a mold. In particular, a predetermined amount is used molten metal through a feed port in a horizontal tundish in a horizontal pipe connection which is in communication with the feed opening and is arranged at right angles to this.
Das Metall fließt dann durch mehrere Austrittsöffnungen im Boden der Merzweigung die horizontal und rechtwinklig zu letzterer angeordnet sind, zu mehreren Düsen, die horizontal und parallel zueinander angeordnet sind.The metal then flows through several outlet openings in the bottom of the Multiple branches that are arranged horizontally and at right angles to the latter Nozzles that are arranged horizontally and parallel to each other.
Insbesondere wird das geschmolzene Metall zunächst von der Verzweigung aufgenommen, aus der es in die horizontale Form durch mehrere rohrförmige Düsen abgegeben wird, und zar mit gleichförmiger Geschwindigkeit und gleichförmiger Temperatur.In particular, the molten metal is first from the branch taken from it in the horizontal form by several tubular nozzles is dispensed, and zar at a uniform rate and temperature.
Durch Ändern der Düsenabstände entsprechend der Querschnittsform des Gußteils kann die Verteilung des geschmolzenen Metalls in der Form so gesteuert werden, daß der Metallstrom in Breitenrichtung und die Dicke des gebildeten Mantels möglichst gleichförmig sind.By changing the nozzle spacing according to the cross-sectional shape of the Casting can control the distribution of the molten metal in the mold that the metal flow in the width direction and the thickness of the shell formed are as uniform as possible.
Erfindungsgemäß werden die Abzugsgeschwindigkeit, die Ausbeulkraft während der Verfestigung und/oder die Dicke des festen Mantels kontinuierlich oder intermittierend gemessen, und der Druck des geschmolzenen Metalls in der Form wird entsprechend dem Meßwert gesteuert.According to the invention, the withdrawal speed, the denting force during the solidification and / or the thickness of the solid shell continuously or intermittently measured, and the pressure of the molten metal in the mold is controlled according to the measured value.
Dies bedeutet, daß Änderungen der Abzugsgeschwindigkeit oder anderer Faktoren während des Gießvorgangs, die die Oberflächenrißbildung und andere Gußeigenschaften beeinflussen, durch Steuern des statischen Druck des geschmolzenen Metalls minimalisiert werden können.This means that changes in the take-off speed or other Factors during the casting process that affect surface cracking and other casting properties affect, minimized by controlling the static pressure of the molten metal can be.
Erfindungsgemäß erhält man qualitativ hochwertige Gußteile mit verbesserten Ei.c,-enschaften, insbesondere hinsichtlich Oberflächenrissen und Mittenseigerung. Erfindungsgemäß wird ferner der Austritt von Metall durch den Zwischenraum zwischen der Innenfläche der Form und der Düse verhindert.According to the invention, high-quality castings with improved ones are obtained Ei.c, properties, especially with regard to surface cracks and center segregation. According to the invention, the escape of metal through the space between the inner surface of the mold and the nozzle.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen, horizontalen Gießvorrichtung mit einer Form mit Fördereinrichtung, Figur 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1, Figur 3 eine Aufsicht einer Gießwanne der Vorrichtung gemäß Figur 1, Figur 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3, Figur 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Figur 3, Figur 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 3, Figur 7 einen Horizontalschnitt einer Rohrverzweigung Figur 8 eine Aufsicht eines Verzweigungsblocks aus dem die Verzweigung gemäß Figur 7 aufgebaut ist, Figur 9 eine Rückansicht des in Figur 8 dargestellten Blocks, Figur 10 eine Vorderansicht des in Figur 8 dargestellten Blocks, Figur 11 einen Längsschnitt der Verbindung der Gießwanne, eines Teils der Düse und des Blocks, Figuren 12a Querszhnitte von vier verschiedenen Anordnunbis 12d gen 12d gen der Düsen und von Leerstücken, Figur 13 ein Ausführungsbeispiel einer Düsenanordnung mit Düsen und Leerstücken in der Aufsicht (Figur 13a) bzw. im Querschnitt (Figur 13b), Figuren 14a eine Aufsicht bzw. Querschnitte einer weiteren bis 14c Ausführungsform einer Düsenanordnung, Figuren 15a eine Aufsicht bzw. Querschnitte einer weiteren bis 15c Ausführungsform einer Düsenanordnung, Figur 16 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Drucks des geschmolzenen Metalls und Figur 17 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer geneigten Gießvorrichtung mit einerfeststehenden oder einer hin- und herbewegbaren Form.The invention is described below with reference to the accompanying drawing explained in more detail. They show: FIG. 1 a schematic side view of an embodiment the horizontal pouring device according to the invention with a mold with a conveyor, Figure 2 is a partially sectioned front view of the device according to Figure 1, FIG. 3 shows a plan view of a tundish of the device according to FIG. 1, FIG. 4 shows a Cross section along the line IV-IV in Figure 3, Figure 5 is a cross section the line V-V in Figure 3, Figure 6 shows a cross section along the line VI-VI in Figure 3, FIG. 7 a horizontal section of a pipe branch; FIG. 8 a plan view of a Branch block from which the branch according to FIG. 7 is constructed, FIG. 9 a rear view of the block shown in Figure 8, Figure 10 is a front view of the block shown in Figure 8, Figure 11 is a longitudinal section of the connection the tundish, part of the nozzle and the block, Figure 12a, cross-section of four different arrangements to 12d to 12d to the nozzles and empty pieces, FIG 13 shows an embodiment of a nozzle arrangement with nozzles and blank pieces in FIG Top view (FIG. 13a) or in cross section (FIG. 13b), FIG. 14a a top view or cross-sections of a further up to 14c embodiment of a nozzle arrangement, characters 15a shows a plan view or cross-sections of a further to 15c embodiment of a Nozzle arrangement, Figure 16 is a flow diagram of a method for controlling the pressure of the molten metal; and Figure 17 is a schematic side view of another Embodiment according to the invention with an inclined pouring device with a fixed one or a reciprocating shape.
Gemäß den Figuren 1 und 2 wird eine im Querschnitt rechteckige Form 15 durch Gleiskettenförderer (Raupenförderer) 11 und 12 an der Oberseite und der Unterseite sowie durch Raupenförderer (Gleiskettenförderer) 13 und 14 auf den beiden Seiten gebildet. Der obere Förderer 11 wird durch einen oberen Rahmen 18 gehaltert, der an einem Torrahmen 16 über eine Schraubvorrichtung 17 aufgehängt ist; der untere Förderer 12 wird durch einen unteren Rahmen 19 gehaltert. Die seitlichen Förderer 13 und 14 sind am Torrahmen 16 über einen seitlichen Rahmen 22 sowie eine nicht dargestellte Schraubvorrichtung befestigt. Die Form 15 wird durch Absenken des oberen Förderers 11 durch Betätigen der Schraubvorrichtung 17 gebildet, wobei die Kettenglieder 21 der seitlichen Förderer 13 und 14, die durch nicht dargestellte Schraubvorrichtungen eingestellt worden sind, zwischen den Kettengliedern 20 der oberen und unteren Förderer 11 bzw. 12 gehaltert werden. Dabei wird der Zwischenraum zwischen einer in die Form 15 eingeführten Düse 25 und den Kettengliedern 20 und 21 mit Hilfe der Schraubvorrichtung 17 fein eingestellt. Zur Bestimmung der Größe des Zwischenraums werden die thermische Verformung der Form 15 und der Düsen 25 sowie die Möglichkeit des Metallaustritts berücksichtigt. Wenn der Metalldruck in der Form 15 beispielsweise 0,5 kg/cm2 beträgt, ist der Zwischenraum etwa 0,3 bis 0,8 mm.According to Figures 1 and 2, a rectangular shape in cross section 15 by caterpillar conveyor (caterpillar conveyor) 11 and 12 at the top and the Underside as well as by caterpillar conveyor (track chain conveyor) 13 and 14 on the two Pages formed. The upper conveyor 11 is supported by an upper frame 18, which is suspended from a goal frame 16 via a screw device 17; the lower Conveyor 12 is supported by a lower frame 19. The side conveyor 13 and 14 are on the goal frame 16 via a side frame 22 and one is not shown screw device attached. The mold 15 is made by lowering the top Conveyor 11 formed by operating the screw device 17, the chain links 21 of the side conveyors 13 and 14, which are driven by screwing devices, not shown have been set between the chain links 20 of the upper and lower conveyors 11 or 12 are supported. This is the space between one in the mold 15 introduced nozzle 25 and the chain links 20 and 21 with the help of the screwing device 17 finely adjusted. To determine the size of the gap, the thermal Deformation of the mold 15 and the nozzles 25 and the possibility of metal leakage considered. For example, if the metal pressure in the mold 15 is 0.5 kg / cm2, the gap is about 0.3 to 0.8 mm.
Aus der Düse 25 wird geschmolzenes Metall in die so gebildete Form 15 gegeben, so daß ein Strang 1 kontinuierlich ge- gossen wird. Eine Gießwanne 31 ist in Gießrichtung unmittelbar vor der Form 15 vorgesehen. Die Düse 25 ist mit dem Hohlstein 61 der Gießwanne 31 über eine izohrverzweigung 65 vt?rburldcn .Molten metal is poured from the nozzle 25 into the shape thus formed 15 given so that a strand 1 is continuously is poured. A tundish 31 is provided immediately in front of the mold 15 in the casting direction. the The nozzle 25 is connected to the hollow stone 61 of the tundish 31 via an izohr branch 65 vt? rburldcn.
Gemäß den Figuren 3 bis 6 ist ein Vorratsbehälter 32 für das geschmolzene Metall, ein Metallaufnahmeabschnitt 33 mit einer Metallaufnahmekammer 34 sowie ein Metallabgabeabschnitt 37 mit Metallabgabekanälen 38 und 39 vorgesehen. Der horizontale Querschnitt der gesamten Einheit ist im wesentlichen elliptisch (vgl. Figur 3). Der Vorratsbehälter 32 befindet sich in der Mitte, wobei sein horizontaler Querschnitt in der Höhe der Düse im wesentlichen kreisförmig ist. Der Aufnahmeabschnitt 33 sowie der Abgabeabschnitt 34 an den beiden Enden haben jeweils einen im wesentlichen sichelförmigen Querschnitt, zwischen denen der Vorratsbehältor 32 geIialLorL LSL. Gema'ß den Figuren 4 und 5 ist der Boden sphärisch gekrümmt. Die Aufnahmekammer 34 muß nicht die gleiche Form, wie der Aufnahmeabschnitt 33 im horizontalen Querschnitt aufweisen, solange nur die Kammer 34 in den Aufnahmeabschnitt 33 paßt. Insbesondere kann die Aufnahmekammer 34 kreisförmig, elliptisch oder anders geformt sein.According to Figures 3 to 6 is a storage container 32 for the molten Metal, a metal receiving portion 33 with a metal receiving chamber 34 and a Metal dispensing section 37 with metal dispensing channels 38 and 39 are provided. The horizontal one The cross section of the entire unit is essentially elliptical (see FIG. 3). The reservoir 32 is in the middle, with its horizontal cross-section is substantially circular at the level of the nozzle. The receiving section 33 as well the delivery section 34 at the two ends each have a substantially sickle-shaped Cross section between which the storage container 32 geIialLorL LSL. According to the figures 4 and 5 the bottom is spherically curved. The receiving chamber 34 need not be the same Shape, as the receiving portion 33 have in horizontal cross-section, as long as only the chamber 34 fits into the receiving section 33. In particular, the receiving chamber 34 can be circular, elliptical or otherwise shaped.
Diese Ausbildung ist aus den nachstehenden Gründen besonders vorteilhaft bzw. notwendig: 1. Das geschmolzene Metall soll in einer Dickenschicht aus feuerfesten Matertalien gehalten werden, um einen Temperaturabfall zu verhindern, 2. der Aufbau von feuerfesten Steinen, aus denen die Seitenwände 42 und die Bodenwand 43 der Gießwanne 31 bestehen, soll erleichtert werden und 3. der Temperaturgradient in den feuerfesten Steinen muß beherrscht werden, die das geschmolzene Metall 5 bei 1500°C oder mehr auf der Innenseite und einen Stahlmantel 45 auf Umgebungstemperatur an der Außenseite berühren. Der groß bemessene Vorratsbehälter 32 kann wirkungsvoll einen Temperaturabfall des geschmolzenen Metalls verhindern. Er ermöglicht ferner eine kontinuierliche Zufuhr von soviel geschmolzenem Metall, wie zum Gießen von großen Gußstücken erforderlich ist. Ferner ist es vorteilhaft die Reinheit des geschmolzenen Metalls 5 zu verbessern, da nichtmetallische Einschlüsse durch Blasen gesammelt und aufgeschwommen werden können, um auf der Oberfläche eine Schlackenschicht zu bilden, die leicht entfernt werden kann.This training is particularly advantageous for the following reasons or necessary: 1. The molten metal should be in a thick layer of refractory Materials are kept to prevent a drop in temperature, 2. the structure of refractory bricks that make up the side walls 42 and bottom wall 43 of the tundish 31 exist, should be relieved and 3. the temperature gradient in the refractories Stones must be mastered that the molten metal 5 at 1500 ° C or more on the inside and a steel jacket 45 at ambient temperature on the outside touch. The big one sized reservoir 32 can be effective prevent the molten metal from dropping in temperature. He also enables a continuous supply of as much molten metal as for casting large castings is required. Furthermore, it is advantageous the purity of the melted Metal 5 to improve, as non-metallic inclusions collected by bubbles and can be floated to form a layer of slag on the surface form that can be easily removed.
In der Bodenwand 43 des Behälters 32 ist eine Einlaßöffnung 47 vorgesehen, die mit einem Stopfen 48 verschlossen werden kann und durch die Ar oder ein anderes Schutzgas zum Blasen zugeführt wird. In der Mitte des Behälterbodens ist eine metallische Auslaßöffnung 50 vorgesehen, die mit Ton 49 verschlossen werden kann Auf dem Behälter 32 ist eine mit feuerfestem Material ausgekleidete, konische Abdeckung 51 angeordnet. Durch ein Rohr 52 wird ein Gas zum Regeln des Metalloberflächendrucks eingeleitet; dieses Rohr 52 erstreckt sich durch den Deckel 51, weist ein Rückschlagventil 83 sowie ein Steuerventil 84 auf und ist mit einer Gasquelle 59 (vgl. Figur 1) verbunden. Durch dieses Rohr wird Ar oder ein anderes Gas eingeleitet, um auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls einen Druck auszuüben. Durch ein Rohr 54 mit einem Rückschlagventil (Absperrventil) 55 und einem Steuerventil 85 kann das Gas abgegeben werden, um den auf die Metalloberfläche einwirkenden Druck zu vermindern.In the bottom wall 43 of the container 32 an inlet opening 47 is provided, which can be closed with a stopper 48 and by the Ar or another Protective gas is supplied for blowing. In the middle of the bottom of the container is a metallic one Outlet opening 50 is provided which can be closed with clay 49 on the container 32 a conical cover 51 lined with refractory material is arranged. A gas for regulating the metal surface pressure is introduced through a pipe 52; this tube 52 extends through the cover 51 and has a check valve 83 and a control valve 84 and is connected to a gas source 59 (see FIG. 1). Ar or some other gas is introduced through this tube in order to reach the surface applying pressure to the molten metal. Through a pipe 54 with a check valve (Shut-off valve) 55 and a control valve 85, the gas can be released to the to reduce the pressure acting on the metal surface.
Das vom Blasen herrührende Gas kann ebenfalls durch dieses Rohr 54 abgegeben werden. Wenn dieses Rohr mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, kann der Druck im Behälter 32 soweit abgesenkt werden, daß das geschmolzene Metall 5 entgast wird. An der Oberseite des Deckels ist zum Verschließen eines Mannlochs 56 ein Verschluß 57 vorgesehen.The gas resulting from the blowing can also pass through this pipe 54 be delivered. If this pipe is connected to a vacuum pump, the The pressure in the container 32 can be reduced to such an extent that the molten metal 5 is degassed will. At the top of the cover is a closure for closing a manhole 56 57 provided.
Die Kammer 34 steht in der Mitte des Mantels aus feuerfesten Steinen vertikal und bildet den Aufnahmeabschnitt 32, der *) oder Absperrventil von schüttbaren feuerfesten Materialien 41 umgeben ist. Gemäß den Figuren 4 und 5 erstreckt sich das obere Ende der Kammer 34 über das obere Ende des Vorratsbehälters 32-hinaus, wobei jedoch das untere Ende der Kammer 34 mit dem unteren Teil des Behälters 32 über einen zylindrischen Durchlaß 58 in Verbindung steht.The chamber 34 stands in the middle of the shell made of refractory bricks vertical and forms the receiving section 32, the *) or shut-off valve from pourable refractories 41 is surrounded. According to Figures 4 and 5 extends the upper end of the chamber 34 extends beyond the upper end of the storage container 32-addition, however, the lower end of the chamber 34 with the lower part of the container 32 through a cylindrical passage 58 is in communication.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen den Zustand, in dem das geschmolzene Metall zugeführt wird, so daß die Metalloberfläche 7 in der Kammer 34 höher ist als die Metalloberfläche 6 im Behälter 32. Die Metalloberfläche 6 im Behälter 32 wird durch Ar oder ein anderes Schutzgas so unter Druck gesetzt, daß die Metalloberfläche 7 in der Kammer 34 ansteigt.Figures 4 to 6 show the state in which the molten metal is supplied so that the metal surface 7 in the chamber 34 is higher than that Metal surface 6 in container 32. The metal surface 6 in container 32 is through Ar or another protective gas pressurized so that the metal surface 7 in chamber 34 increases.
Gemäß Figur 6 ist das obere Ende des Metallauslaßkanals 38 im Abgabeabschnitt 37 bündig mit dem oberen Ende einer Metallzuführöffnung 32 im Hohlstein 61. Da die Mittelachse der Öffnung 62 niedriger liegt als die Metalloberfläche 7 in der Kammer 34, bewirkt der erhaltene differentielle Druck ein Herausströmen des Metalls aus der Zuführungsöffnung 62.According to Figure 6, the upper end of the metal outlet channel 38 is in the dispensing section 37 flush with the upper end of a metal feed opening 32 in the hollow stone 61. Since the The central axis of the opening 62 is lower than the metal surface 7 in the chamber 34, the differential pressure obtained causes the metal to flow out of the feed opening 62.
Das obere Ende der Kammer 34 öffnet sich in die Atmosphäre, so daß durch Abplatzen erzeugte Beschädigungen der feuerfesten Wand auf den oberen Teil des Kanals beschränkt werden können.The top of the chamber 34 opens to the atmosphere so that damage to the refractory wall caused by chipping on the upper part of the channel can be restricted.
Beim Aufbau des Aufnahmeabschnitts 33 und des Abgabeabschnitts 37 wird auf der Innenseite des Stahlmantels 45 ein Mantel aus feuerfesten Steinen aufgebaut und danach Strukturen aus feuerfesten Steinen für die Aufnahmekammer 34, und schließlich werden Auslaßkanäle 38 und 39 aufgebaut, woschti t- oder bei ein Zwischenraum freigelassen wird, der mit/gießbaren, feuerfesten Materialien gefüllt wird. Dieses Verfahren ermöglicht einen einfachen Aufbau und Wartung.When assembling the receiving section 33 and the delivery section 37 a jacket of refractory bricks is built up on the inside of the steel jacket 45 and then refractory brick structures for the receiving chamber 34, and finally outlet channels 38 and 39 are built up, woschti t or left free at a gap which is filled with / castable refractory materials. This method enables simple construction and maintenance.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung vorgesehen, um den Arbeitsdruck auf der Metalloberfläche in dem Behälter 32 zu regeln, so daß eine konstante Metallzuführung aufrechterhalten werden kann, selbst wenn sich die Metallmenge im Behälter ändert. Dadurch befindet sich die Metall zufuhr unter einem konstanten statischen Druck.According to the invention a device is provided to increase the working pressure on the metal surface in the container 32 regulate so that a constant metal supply can be maintained even if the amount of metal increases changes in the container. As a result, the metal supply is under a constant static pressure.
Beim Beenden des Stranggießens wird das Absperrventil 53 in dem Druckgasrohr 52, das zur Gasquelle 59 führt, geschlossen; danach wird das Schutzgas durch das Absperrventil 55 und das Steuerventil 85 abgegeben und der Druck von der Metalloberfläche 6 im Behälter 32 genommen. Unmittelbar darauf steigt die Metalloberfläche 6 im Behälter 32 an, die Metalloberfläche7 in der Aufnahmekammer 34 fällt ab, und die Metalloberfläche in den Abgabekanälen 38 und 39 fällt unter die Zuführöffnung 62. Dadurch werden alle Metalloberflächen zueinander gleich hoch, und das Metall wird nicht länger abgegeben. Wenn ferner kein Ventil zum Öffnen und Schließen der Metallzufuhröffnung verwendet wird, wird die Gießwanne erfindungsgemäß von all den Problemen befreit, die von einem derartigen Ventil herrühren können.When the continuous casting is finished, the shut-off valve 53 in the pressurized gas pipe is opened 52, which leads to the gas source 59, is closed; then the protective gas is replaced by the Shut-off valve 55 and the control valve 85 are released and the pressure from the metal surface 6 taken in container 32. Immediately thereafter, the metal surface 6 rises in the container 32 on, the metal surface 7 in the receiving chamber 34 falls off, and the metal surface in the delivery channels 38 and 39 falls below the feed opening 62. This causes all metal surfaces are equal to each other, and the metal is no longer submitted. Further, when there is no valve to open and close the metal supply port is used, the tundish is freed from all the problems according to the invention, which can result from such a valve.
Die so aufgebaute Gießwanne 31 kann eine gewünschte Menge an geschmolzenem Metall mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit abgeben. Sie kann ferner während dieser Abgabe mit geschmolzenem Metall versorgt werden. Die Gießwanne kann auch die Abgabe des Metalls bei konstantem Druck selbst dann fortsetzen, wenn die Zufuhr aufhört. Ferner ist es möglich, einen Druck auf die Metalloberfläche auszuüben, indem'Gas durch das Gasdrucksteuerrohr eingeleitet wird, das Gas aus dem Vorratsbehälter durch öffnen der zu dem Druckreduziersystem führenden Ventile abgegeben wird und außerdem das geschmolzene Metall durch weiteres Absenken des Drucks im Behälter entgast wird. Ferner kann das geschmolzene Metall durch die Schutzgaszufuhr am Boden des Vorratsbehälters geblasen werden. Durch dieses Blasen werden nichtmetallische Einschlüsse abgetrennt und in Form von Schlacke aufgeschwommen, die entweder auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls schwimmen kann oder durch die Auslaßöffnung in der Mitte des Behälterbodens entfernt wird.The tundish 31 constructed in this way can hold a desired amount of molten Dispense metal at a specified rate. You can also do this during this Charge supplied with molten metal. The tundish can also dispense of the metal at constant pressure even when the supply stops. It is also possible to exert pressure on the metal surface by adding gas is introduced through the gas pressure control tube, the gas from the reservoir through open the valves leading to the pressure reducing system and also the molten metal is degassed by further lowering the pressure in the container. Furthermore, the molten metal can through the protective gas supply at the bottom of the storage container be blown. This blowing separates non-metallic inclusions and floated in the form of slag either on the surface of the molten Metal can float or removed through the outlet opening in the center of the container bottom will.
Die Form 15 und die Gießwanne 31 sind erfindungsgemäß nicht direkt verbunden sondern durch eine dazwischen angeordnete Rohrverzweigung 65 getrennt. Die Verzweigung 65 erstreckt sich horizontal entlang der Breite der Form 15 und weist mehrere rechteckige VLzweigungsblöcke 66.aus feuerfesten Steinen gemäß den Figuren 7 bis 10 auf. Die Blöcke 66 sind transversal (d.h. entlang der Breite der Form 15) miteinander verbunden, so daß die durchgehenden Kanäle 67 miteinander in Verbindung stehen. Der Block 66 weist mehrere Ausgänge 68 auf, die sich jeweils vom Boden des Kanals 67 aus erstrecken und sich nach vorne öffnen. Der Block 66 kann in drei Typen entsprechend der Position unterteilt werden.The mold 15 and the tundish 31 are not direct according to the invention connected but separated by a branch pipe 65 arranged in between. The branch 65 extends horizontally along the width of the mold 15 and 14 has several rectangular branch blocks 66. made of refractory bricks according to FIGS Figures 7 to 10. The blocks 66 are transverse (i.e., along the width of the Form 15) interconnected so that the continuous channels 67 with one another Connected. The block 66 has a plurality of outputs 68, each of which is extend from the bottom of the channel 67 and open forward. The block 66 can be divided into three types according to the position.
Ein Verzweigungsblock 66a, der an den beiden Enden der Verzweigung 65 angeordnet ist, weist einen Kanal-67 auf, der an einem Ende geschlossen ist. Ein Verzweigungsblock 66b, der mit dem Hohlstein 61 an der Gießwanne 31 befestigt ist, weist einen Kanal 67, der an den beiden Enden offen ist, sowie einen Verbindungsabschnitt 70 auf, der nach rückwärts vorstehend ist. Ein Verzweigungsblock 66c, der zwischen zwei-Blöcken 66b angeordnet ist, weist einen an beiden Enden offenen Kanal 67 auf. Die Blöcke 66a, b und c sind innerhalb jedes Typs-austauschbar, so daß sie bei Beschädigung rasch durch neue ersetzt werden können.A branch block 66a, which is at both ends of the branch 65 has a channel 67 which is closed at one end. A branch block 66b, which is attached to the tundish 31 with the hollow stone 61 has a channel 67 which is open at both ends and a connecting portion 70, which is protruding backwards. A branch block 66c between two blocks 66b is arranged, has a channel 67 open at both ends. The blocks 66a, b and c are interchangeable within each type, so that if damaged can be quickly replaced by new ones.
Der Ausgang 68 des Blocks 66 ist mit der Düse 25 verbunden.The output 68 of the block 66 is connected to the nozzle 25.
Da der Ausgang 68 im unteren Teil des Kanals 67 vorgesehen ist (vgl. Figur 11), fließt das geschmoizene Metall in dem Kanal 67 durch den Ausgang 68 heraus, wenn die Metallzufuhr von der Zufuhröffnung 62 unterbrochen wird, so daß kein Metall im Kanal 67 verbleibt.Since the outlet 68 is provided in the lower part of the channel 67 (cf. Figure 11), the molten metal in the channel 67 flows out through the outlet 68, when the metal supply from the supply port 62 is stopped so that no metal remains in channel 67.
Wenn die Düse 25 nicht genau auf den Verzweigungsausgang 68 abgestimmt ist, besteht die Gefahr des Austritts von Metall.If the nozzle 25 is not precisely matched to the branch outlet 68 there is a risk of metal escaping.
Diese Verbindung ist jedoch sehr schwierig., Erfindungsgemäß sind der Verbindungsabschnitt 63 vor dem Hohlstein 61 und der Verbindungsabschnitt 70 hinter dem Verzweigungsblock -66 und/oder der Verbindungsabschnitt 69 vor dem Verzweigungsausgang 68 und der Verbindungsabschnitt 26 hinter der Düse 25 so geformt, daß man eine zylindrische oder sphärische Berührungsfläche erhält. Dadurch erreicht man, daß die beiden Verbindungen immer in genau angepaßter Weise in Berührung gehalten werden, und zwar selbst-dann, wenn der Berührungswinkel zwischen den Einzelteilen in geringem Umfang variiert, so daß die Gefahr des Austritts von Metall praktisch völlig ausgeschaltet wird.However, this connection is very difficult., According to the invention the connecting section 63 in front of the hollow stone 61 and the connecting section 70 behind the branch block -66 and / or the connection section 69 in front of the branch exit 68 and the connecting portion 26 behind the nozzle 25 shaped so that you have a cylindrical or spherical contact surface. This achieves that the two connections are always kept in touch in a precisely adapted manner, even then, if the contact angle between the individual parts varies slightly, so that the risk of metal leakage is practically completely eliminated.
Eine.gewünschte Menge angeschmolzenem Metall wird zu einem vorgegebenen Zeitpunkt aus dem Vorratsbehälter in die Verzweigung 65 durch die horizontale Zuführöffnung 62 bis zu einer vorgegebenen Höhe gegeben. Wenn zwei oder mehr Zuführöffnungen 62 vorgesehen sind, so sind sie in der gleichen Höhe angeordnet, so daß keine Variationen des statischen Drucks des geschmolzenen Metalls auftreten.A desired amount of molten metal becomes a predetermined amount Point in time from the storage container into branch 65 through the horizontal feed opening 62 given up to a predetermined amount. When two or more feed openings 62 are provided, they are arranged at the same height so that no variations static pressure of the molten metal.
Das aus der Zuführöffnung 62 abgegebene, geschmolzene, Metall wird von der Verzweigung 65 aufgenommen, die zu der Zuführöffnung rechtwinklig und horizontal angeordnet ist.The molten metal discharged from the supply port 62 becomes taken from branch 65 which is perpendicular and horizontal to the feed opening is arranged.
Wenn mehrere Zufuhröffnungen 62 vorhanden sind, erstreckt sich die Verzweigung 65 entsprechend horizontal, so daß die gleiche Lagebeziehung für alle Zufuhröffnungen 62 und Kanäle 67 aufrechterhalten wird. Dadurch kann der statische Druck des geschmolzenen Metalls vom Kanal 67 über den gesamten Bereich auf einem gleichförmigen Niveau gehalten werden.If there are multiple feed openings 62, the extends Branch 65 is correspondingly horizontal, so that the same positional relationship for all Supply openings 62 and channels 67 is maintained. This allows the static Pressure of the molten metal from channel 67 over the entire area on one be kept at a uniform level.
Das vom Kanal 67 der Verzweigung 65 aufgenommene Metall wird dann durch mehrere horizontale Verzweigungsausgänge, 68, die im unteren Teil des Kanals 67 rechtwinklig zu diesem angeordnet sind, zu mehreren horizontalen und parallelen Düsen 25 geleitet.The metal picked up by channel 67 of junction 65 then becomes through several horizontal branch exits, 68, which are in the lower part of the channel 67 are arranged at right angles to this, to several horizontal and parallel Nozzles 25 passed.
Erfindungsgemäß wird das vom Vorratsbehälter abgegebene geschmolzene Metall zunächst von der Rohrverzweigung 65 aufgenommen und dann von dieser in Strömungsrichtung abgegeben.According to the invention, the molten material dispensed from the storage container Metal initially taken up by the manifold 65 and then from this in the direction of flow submitted.
Somit fließt das geschmolzene Metall von der Düse 25 zur horizontalen Form, wobei dabei eine gleichförmige Fließgeschwindigkeit und Temperatur aufrechterhalten werden.Thus, the molten metal flows from the nozzle 25 to the horizontal Shape while maintaining a uniform flow rate and temperature will.
Die Figur 12 zeigt Ausführungsbeispiele der mit der Verzweigung 65 verbundenen Düse 25. An der Verzweigung 65 ist nicht nur eine Düse 25 alleine sondern eine Düsenanordnung 28 angeordnet, die eine Düse 25 sowie ein Leerstück 27 aufweist.FIG. 12 shows exemplary embodiments with the branch 65 connected nozzle 25. At branch 65 there is not only one nozzle 25 but a nozzle arrangement 28 is arranged, which has a nozzle 25 and a blank 27.
Bei dieser Ausführungsform können die Düsen 25 auf vier verschiedene Arten entsprechend den Bedürfnissen angeordnet werden (vgl. Fig. 12a bis 12d).In this embodiment, the nozzles 25 can be of four different types Kinds are arranged according to needs (see. Fig. 12a to 12d).
In Figur 12a sind beispielsweise zwei Leerstücke 27 in der Mitte zwischen zwei Düsen 25 gehaltert, und zwar jeweils ein Leerstück auf jeder Seite, wobei 6 Düsen und 7 Leerstücke 27 abwechselnd in jeder Richtung angeordnet sind.In Figure 12a, for example, two empty pieces 27 are in the middle between two nozzles 25 supported, one blank on each side, with 6 Nozzles and 7 blanks 27 are arranged alternately in each direction.
Alternativ können acht Leerstücke 27 und sieben Düsen 25 zwischen der Mitte und jedem Ende abwechselnd angeordnet werden, jedoch mit der Ausnahme, daß die zwei Beerstücke 27 in der Mitte nebeneinander angeordnet sind. Diese Anordnung ist für solches geschmolzenes Metall geeignet, das sich rasch verfestigt. Die Verfestigungseigenschaften des geschmolzenen Metalls hängen von dessen-Typ ab, wie Gußeisen, reiner Kohlenstoffstahl, Spezialstahl und Edelstahl, sowie von der Temperatur. Daher muß eine Düsenanordnung entsprechend den Verfestigungseigenschaften des geschmolze- nen, zu gießenden Metalls gewählt werden.Alternatively, eight blanks 27 and seven nozzles 25 between the middle and each end can be arranged alternately, but with the exception that the two berries 27 are arranged in the middle next to each other. This arrangement is suitable for such molten metal that solidifies rapidly. The consolidation properties of the molten metal depend on its type, such as cast iron, pure carbon steel, Special steel and stainless steel, as well as the temperature. Therefore, a nozzle arrangement according to the solidification properties of the molten nen, metal to be cast can be selected.
Gemäß Figur 12b sind zwei Leerstücke 27 in der Mitte zwischen zwei Düsen 25 jeweils eines auf jeder Seite und außerdem vier Leerstücke 27 jeweils zwei auf jeder Seite angeordnet. Darüberhinaus sind sechs Düsen 25 und fünf Leerstücke 27 abwechselnd in jeder Richtung angeordnet. Diese Anordnung ist für solches geschmolzenes Metall geeignet,das sich schwieriger verfestigt als das Metall gemäß Figur 12a.According to FIG. 12b, there are two empty pieces 27 in the middle between two Nozzles 25 each one on each side and also four blank pieces 27 each two arranged on each side. In addition, there are six nozzles 25 and five voids 27 arranged alternately in each direction. This arrangement is for such molten Metal suitable, which is more difficult to solidify than the metal according to Figure 12a.
Im vorliegenden Fall, wird weniger Metall als in Figur 12a zur Mitte abgegeben, so daß selbst das schwieriger verfestigbare Metall,das von den verschiedenen Düsen abgegeben wird, sich gleichzeitig auf einer Linie verfestigt, die im wesentlichen von der Spitze aller Düsen 25 äquidistant ist.In the present case, less metal becomes the center than in FIG. 12a released, so that even the more difficult to solidify metal that is used by the various Nozzles is discharged, solidifies at the same time in a line that is essentially from the tip of all nozzles 25 is equidistant.
Gemäß den Figuren 12c) und d) sind ein bzw. zwei weitere Paare Leerstücke 27 im Vergleich zur Figur 12b in Richtung auf jedes Ende hin vorgesehen, so daß die Menge des der Mitte zugeführten, geschmolzenen Metalls fortschreitend abnimmt. Diese Anordnungen sind für solches geschmolzene Metall besonders geeignet, das sich besonders schwierig verfestigt. In diesen Fällen wird das meiste geschmolzene Metall nahe jedem Ende zugeführt, wobei lediglich ein geringerer Anteil zur Mitte fließt. Daher fließt das von den bei den Seiten zugeführte, geschmolzene Metall um die Mitte herum, wobei es seine Fluidität beibehält. Daher endet die Verfestigung etwa in der Nähe des Punktes, bei dem das Metall von jeder Seite gegen das von der Mitte herrührende Metall drückt.According to FIGS. 12c) and d), one or two further pairs are empty pieces 27 in comparison to FIG. 12b in the direction of each end, so that the amount of molten metal fed to the center progressively decreases. These arrangements are particularly suitable for such molten metal that particularly difficult to consolidate. In these cases, most of the metal will be molten fed near each end with only a minor portion flowing towards the center. Therefore, the molten metal supplied from the sides flows around the center around while maintaining its fluidity. Therefore, the solidification ends approximately in near the point where the metal on each side against that of the center Nourishing metal presses.
Somit behält das Metall auf den beiden Seiten die gleiche Fluidität wie das Metall in der Mitte bei, bis die Verfestigung abgeschlossen ist. Daher verfestigt sich das gesamte Metall, das aus den verschiedenen Düsen abgegeben wird, gleichzeitig auf einer Linie, die von diesen äquidistant ist.Thus, the metal on the two sides maintains the same fluidity like the metal in the middle until the solidification is complete. Hence solidified all metal that is dispensed from the various nozzles at the same time on a line equidistant from these.
Obwohl nicht dargestellt, können die Düsen 25 auf verschiedene andere arten ancacordnc-t worden, da ntsrchcn cln vcr- festigungseigenschaften des zu gießenden, geschmolzenen Metalls.Although not shown, the nozzles 25 can be various others species ancacordnc-t since ntsrchcn cln vcr- fixing properties of the molten metal to be cast.
Die Figuren 13 bis 15 zeigen Ausführungsbeispiele der Düsen anordnung 28, bestehend aus einer geeigneten Menge von Düsen 25 und Leerstücken 27, (Figur 12), die miteinander verbunden sind, um die Befestigung an der Verzweigung 65 und das Auswechseln zu erleichtern.Figures 13 to 15 show embodiments of the nozzle arrangement 28, consisting of a suitable number of nozzles 25 and blank pieces 27, (Fig 12), which are connected to each other for attachment to junction 65 and to facilitate replacement.
Eine in' Figur 13a und b dargestellte Düsenanordnung 28a weist zwei Leerstücke 27 in der Mitte, die zwischen zwei Düsen 25 gehaltert sind, und dann auf jeder Seite zwei Leerstücke 27 auf. Diese Anordnung 28a kann an die Position A in der Mitte der Figuren 12a bis d gebracht werden.A nozzle arrangement 28a shown in FIGS. 13a and b has two Empty pieces 27 in the middle held between two nozzles 25, and then two empty pieces 27 on each side. This arrangement 28a can be moved to the position A in the middle of Figures 12a to d.
Eine Düsenanordnung 28b gemäß den Figuren 14a und b kann an die Stelle B in Figur 12a und in umgekehrter Form an die Stelle B in Figur 12b gebracht werden.A nozzle arrangement 28b according to Figures 14a and b can take the place B in Figure 12a and in reverse form to the point B in Figure 12b.
Eine Düsenanordnung 28c gemäß 14c kann an die Stelle C in den Figuren 12c und d gebracht werden.A nozzle arrangement 28c according to FIG. 14c can be substituted for point C in the figures 12c and d are brought.
Eine Düsenanordnung 28d gemäß den Figuren 15a und b kann an die Stelle D in den Figuren 12a und c und umgedreht an die Stelle D in Figur 12b gebracht werden.A nozzle arrangement 28d according to FIGS. 15a and b can take the place D in Figures 12a and c and reversed to the point D in Figure 12b.
Eine Düsenanordnung 28e gemäß Figur 15c kann an die Stelle E in Figur 12d gebracht werden.A nozzle arrangement 28e according to FIG. 15c can be replaced at point E in FIG 12d are brought.
Die in den Figuren 13 bis 15 dargestellten Düsenanordnungen 28, wobei die Düsen 25 und die Leerstücke 27 miteinander verbunden sind, um ihre gegenseitige Bewegung zu begrenzen, können rasch und genau an der Verbindungsfläche 69 an der Verzweigung in Figur 7 befestigt werden.The nozzle arrangements 28 shown in Figures 13 to 15, wherein the nozzles 25 and the blanks 27 are connected to their mutual To limit movement, can quickly and accurately at the connection surface 69 on the Branch in Figure 7 can be attached.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Durchführen des erfindungsgemäßen Stranggießens mit der vorstehend beschriebenen Horizontal-Gießvorrichtung beschrieben, wobei der Arbeitsdruck auf der Metalloberfläche in der Gießwanne 31 gesteuert wird.The following is a method of practicing the invention Continuous casting with the horizontal casting device described above, the working pressure on the metal surface in the tundish 31 is controlled.
Der Druck des geschmolzenen Metalls. in der Form 15 ist in großem Umfang für den Austritt von Metall durch den Zwischenraum zwischen der Innenfläche der Form 15 und der Düse 25 und für die Entwicklung von Oberflächenfehlern auf dem Guß-' teil 1 verantwortlich. Wegen der mit den Bewegungen der Form 15, der Abmessungsgenauigkeiten der Düse 25 und der thermischen Verformung sowohl der Form 15 als auch der Düsen 25 zusammenhängenden Schwierigkeiten ist es unmöglich, den Zwischenraum auf Õ zu reduzieren. Um ein Hindurchtreten von Metall durch diesen Zwischenraum zu verhindern,-muß daher der.Druck des geschmolzenen Metalls unterhalb einem bestimmten Wert entsprechend der Größe des Zwischenraums gehalten werden. Wenn jedoch der Metalldruck zu stark abgesenkt wird, bilden sich auf der Oberfläche des Gußteils Risse. Wenn somit der Metalldruck zu niedrig ist, trennt sich die Oberfläche des Guß teils von der Innenfläche der Form aufgrund des Schwundes des Metalls bei dessen Abkühlen und Verfestigen in einem bestimmten Maße, so daß ein Zwischenraum freibleibt. Wo sich die Oberfläche des Gußteils von der Innenfläche der Form gelöst hat, ändert sich die Dicke des festen Mantels gegenüber anderen Abschnitten. Die durch den Schwund ausgelösten Spannungen konzentrieren sich auf einen dünnen Abschnitt des Mantels und bilden dort Oberflächenrisse. Um derartige Risse zu verhindern, muß der Druck des geschmolzenen Metalls so hoch gehalten werden, daß die Oberfläche des Gußteils in engem Kontakt mit der Innenfläche der Form über den gesamten Bereich zwischen dem Eintritts-und dem Austrittsende bleibt. Aus diesem Grunde muß der Druck p des geschmolzenen Metalls in der Form die nachstehende Beziehung erfüllen: a < p< b (1) wobei a = kritischer Druck, bei der sich Oberflächenrisse bilden, b = kritischer Druck, bei dem Metall durch den Zwischenraum austritt.The pressure of the molten metal. in shape 15 is in large Perimeter for the escape of metal through the space between the inner surface of the mold 15 and nozzle 25 and for the development of surface imperfections on the Casting 'part 1 responsible. Because of the movements of the mold 15, the dimensional accuracy of the nozzle 25 and the thermal deformation of both the mold 15 and the nozzles 25 related difficulties, it is impossible to get the space to Õ to reduce. In order to prevent metal from penetrating through this space, -must hence the pressure of the molten metal below a certain value accordingly the size of the gap. However, if the metal pressure is too strong is lowered, cracks form on the surface of the casting. So if the Metal pressure is too low, the surface of the casting part separates from the inner surface the shape due to the shrinkage of the metal as it cools and solidifies to a certain extent, so that a gap remains free. Where is the surface of the casting has detached from the inner surface of the mold, the thickness of the changes solid jacket over other sections. The ones triggered by the shrinkage Tensions concentrate and form on a thin section of the mantle there surface cracks. To prevent such cracks, the pressure of the melted Metal are held so high that the surface of the casting is in close contact with the inner surface of the mold over the entire area between the entry and the exit end remains. For this reason, the pressure p of the molten metal fulfill the following relationship in the form: a <p <b (1) where a = critical pressure at which surface cracks form, b = more critical Pressure at which metal leaks through the gap.
Wenn beispielsweise Stahl gegossen wird, wobei der Zwischenraum zwischen der Innenfläche der Form und der Düse von 0,3 bis 0,4 mm beträgt, kann die vorstehende Beziehung folgendermaßen ausgedrückt werden: 0,2 kg/cm2 # p 0,5 kg/cm2 Die Steuerung des Metalldrucks p in der Form erfolgt durch Regeln des Drucks P, der auf die Metalloberfläche in der Gießwanne einwirkt. Wenn der Druck am Ausgang der Düse mit p bezeichnet -wird, erhält man: oder wobei q = Dichte des geschmolzenen Metalls II - tlöhe zwischen dem Düsenausgang und der Metalloberfläche in der Gießwanne, v = Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls am Düsenausgang # = =Druckverlustkoeffizient im Kanal für das geschmolzene Metall zwischen der Gi=Swanne und dem Düsenausgang.For example, when casting steel with the clearance between the inner surface of the mold and the nozzle being 0.3-0.4 mm, the above relationship can be expressed as follows: 0.2 kg / cm2 # p 0.5 kg / cm2 The control of the metal pressure p in the mold is carried out by regulating the pressure P acting on the metal surface in the tundish. If the pressure at the outlet of the nozzle is denoted by p, one obtains: or where q = density of the molten metal II - tlöhe between the nozzle outlet and the metal surface in the tundish, v = flow velocity of the molten metal at the nozzle outlet # = = pressure loss coefficient in the channel for the molten metal between the Gi = trough and the nozzle outlet.
Wenn eine Form mit einer Fördereinrichtung verwendet wird, gilt die folgende Beziehung v = Ss V (4) V (4) s5 s = Querschnittsfläche der Düse, S = Querschnittsflache der Form, V = Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (Abzugsgeschwindigkeit des Gußteils).If a mold is used with a conveyor, the the following relationship v = Ss V (4) V (4) s5 s = cross-sectional area of the nozzle, S = cross-sectional area the form, V = speed of the conveyor device (withdrawal speed of the casting).
Aus den Gleichungen (3) und (4) erhält man In Beziehung auf den Druck des geschmolzenen Metalls muß der Druck p' an der Austrittsseite der Form ebenfalls berücksichtigt werden. Auf der Austrittsseite der Form sind mehrere gepaarte, obere und untere Transportwalzen 75 vorgesehen, um zwischen diesen das- Gußteil 1 zu haltern (siehe Figur 1). Wenn der Druck p' des geschmolzenen Metalls zu hoch ist, beult ,sich der nicht erfaßte Abschnitt des Gußteils 1 zwischen zwei benachbarten Paaren von Transportwalzen 75 nach oben und/oder nach unten aus. Wenn dieses Ausbeulen auftritt, fließt nicht verfestigtes Metall in dem Abschnitt des Gußteils, der zwischen den Transportwalzen 75 gehalten wird, zu dem ausgebeulten Abschnitt zurück. Das nichtverfestigte Metall enthält viele nichtmetallische Einschlüsse. Wenn daher das nichtverfestigte Metall zurückfließt und sich mit dem in Transportrichtung zurückliegenden geschmolzenen Metall vermischt, erhöht sich die Konzentraktion an nichtmetallischen Einschlüssen in der Mitte des Gußteils und führt zu einer Ausbildung von berschußseigerungen. Um dies zu vermeiden, muß der Druck p' des geschmolzenen Metalls am Austrittsende der Form die nachstehende Beziehung erfüllen: p' < kritischer Wert für die Seigerung (c) (6) Um ein Austreten von Metall aus der Form, Oberflächenrisse und überschußseigerung zu verhindern, müssen der Druck p des geschmolzenen Metalls am Ausgang der Düse 25 sowie der Druck p' des geschmolzenen Metalls am Ausgang der Form 15 die Gleichungen (1) bzw. (6) erfüllen. Die Drucke p und p' werden dadurch geregelt, daß man den Druck P, der auf die Metalloberfläche in der Gießwanne 31 einwirkt, ändert, während die Höhe H zwischen dem Düsenausgang und der Metalloberfläche in der Gießwanne 31 und die Abzugsgeschwindigkeit V konstant gehalten werden.From equations (3) and (4) one obtains In relation to the pressure of the molten metal, the pressure p 'at the exit side of the mold must also be taken into account. A plurality of paired upper and lower transport rollers 75 are provided on the exit side of the mold in order to hold the casting 1 between them (see FIG. 1). If the pressure p 'of the molten metal is too high, the undetected portion of the casting 1 bulges up and / or down between two adjacent pairs of transport rollers 75. When this bulging occurs, unsolidified metal in the portion of the casting held between the transport rollers 75 flows back to the bulged portion. The unsolidified metal contains many non-metallic inclusions. Therefore, when the unsolidified metal flows back and mixes with the molten metal lying behind in the direction of transport, the concentration of non-metallic inclusions in the center of the casting increases and leads to the formation of excess segregation. To avoid this, the pressure p 'of the molten metal at the exit end of the mold must satisfy the following relationship: p'<critical value for segregation (c) (6) To prevent metal leakage from the mold, surface cracks and excess segregation , the pressure p of the molten metal at the outlet of the nozzle 25 and the pressure p 'of the molten metal at the outlet of the mold 15 must satisfy equations (1) and (6), respectively. The pressures p and p 'are controlled by changing the pressure P acting on the metal surface in the tundish 31, while the height H between the nozzle outlet and the metal surface in the tundish 31 and the withdrawal speed V are kept constant.
Da der Druck p aus der Gleichung (5) ermittelt werden kann, ist die Überprüfung, ob der Druck p die Gleichung (1) erfüllt, relativ einfach. Dagegen ist die Überprüfung nicht so einfach, ob der Druck p' die Gleichung (6) erfüllt, da der Druck p' nur schwierig zu bestimmen ist. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, werden erfindungsgemäß anstelle einer Messung des Drucks p" die Ausbeulkraft F, die Dicke t des festen Mantels am Austrittsende der Form 15 oder die Abzugsgeschwindigkeit V gemessen und der Druck P, der auf die Metalloberfläche in der Gießwanne 31 einwirkt, gesteuert, um die Gleichung (6) zu erfüllen. Die Ausbeulkraft F ist eine Kraft, mit der das Gußteil sich unter dem Einfluß des Drucks p' des darin befindlichen, nicht verfestigten Metalls ausbeult. Diese Kraft wirkt auf die gepaarten Förderer 11 und 12 oder;gepaarten Transportwalzen 75 derart, daß sich der Abstand zwischen den Förderern 11 und 12 oder den Transportwalze 75 erhöht. Je größer die Ausbeulkräft F ist, umso größer ist die erhaltene Ausbeulung. Je kleiner die Dicke t des festen Mantels ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein Ausbeulen auftritt. Daher erfüllen die Ausbeulkraft F und die Dicke t des festen Mantels die nachstehenden Beziehungen: F <kritischer Wert für die Seigerung (d) (7) t > kritischer Wert für- die Seigerung (e) (8) Die kritischen Werte d und e werden entsprechend den tatsächlichen Betriebsbedingungen ermittelt.Since the pressure p can be found from the equation (5), the Checking whether the pressure p satisfies equation (1) is relatively easy. Against it it is not so easy to check whether the pressure p 'satisfies equation (6), since the pressure p 'is difficult to determine. To overcome these difficulties instead of measuring the pressure p ″, the buckling force F, the thickness t of the solid shell at the exit end of the mold 15 or the withdrawal speed V measured and the pressure P acting on the metal surface in the tundish 31, controlled to satisfy the equation (6). The buckling force F is a force with which the casting moves under the influence of the pressure p 'of the bulging of unsolidified metal. This force acts on the paired sponsors 11 and 12 or; paired transport rollers 75 such that the distance between the conveyors 11 and 12 or the transport roller 75 increased. The greater the bulging forces F is, the larger the bulge obtained is. The smaller the thickness t of the solid The jacket, the greater the likelihood that buckling will occur. Therefore, the buckling force F and the thickness t of the solid shell satisfy the following Relationships: F <critical value for segregation (d) (7) t> critical value for the segregation (e) (8) The critical values d and e are determined according to the actual operating conditions determined.
Die Abzugsgeschwindigkeit V des Gußteils 1 kann entsprechend den Änderungen der Temperatur des geschmolzenen Metalls und den Betriebsbedingungen der anschließenden Einrichtungen (wie Wasserkühlung, Schneiden und Stapeleinrichtungen) geändert werden. Die Ausbeulkraft F und die Dicke t des festen Mantels ändern sich ebenfalls bei einer Änderung der Abzugsgeschwindigkeit V. Da die Kühlkapazität der Gießvorrichtung konstant gehalten wird, ändert sich die Wärmemenge, die dem zu kühlenden Gußteil beim Durchlauf durch die Form entzogen..wird, wenn sich die Abzugsgeschwindigkeit V ändert, was .zu einer Änderung der Dicke t des festen Mantels führt. Wenn sich beispielsweise die Abzugsgeschwindigkeit V erhöht, wird eine geringere Wärmemenge dem Gußteil entzogen, und die Manteldicke t am Formausgang nimmt ab. Wenn die Manteldicke t klein ist,.ist die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Ausbeulung größer, und eine größere Ausbeulkraft F wirkt.auf die Form oder die Transportwalzen.The withdrawal speed V of the casting 1 can according to the changes the temperature of the molten metal and the operating conditions of the subsequent Facilities (such as water cooling, cutting and stacking devices) be changed. The buckling force F and the thickness t of the solid shell change also with a change in the take-off speed V. Since the cooling capacity of the Casting device is kept constant, changes the amount of heat that is to be cooled Cast part is withdrawn as it passes through the mold V changes, which leads to a change in the thickness t of the solid shell. If For example, the withdrawal speed V increases, a lower amount of heat withdrawn from the casting, and the jacket thickness t at the mold exit decreases. If the coat thickness t is small,. the probability of a bulge occurring is greater, and a larger buckling force F acts on the mold or the transport rollers.
Da die Ausbeulkraft F und die Manteldicke t von der Abzugsgeschwindigkeit V des Gußteils 1 abhängt, kann die Ausbildung der Seigerung durch Steuern der Abzugsgeschwindigkeit V folgendermaßen gesteuert werden: V < kritischer Wert für Seigerung (f) (9) Nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern des Drucks P mit Bezug auf die Figuren 1 und 16 näher erläutert, der auf die Metalloberfläche in der Gießwanne 31 einwirkt, die mit einer Form mit einer Fördereinrichtung verbunden ist.Since the buckling force F and the jacket thickness t depend on the take-off speed V of the casting 1 depends, the formation of the segregation can be achieved by controlling the withdrawal speed V can be controlled as follows: V <critical value for segregation (f) (9) The following is a method of controlling the pressure P with reference to the figures 1 and 16 explained in more detail, which acts on the metal surface in the tundish 31, which is connected to a mold with a conveyor.
Der auf die Metalloberfläche einwirkende Druck P sowie die Abzugsgeschwindigkeit V, die auf der Größe und der Qualität des Gußteils beruht, die Temperatur des geschmolzenen Metalls, die Kühlkapazität der Gießvorrichtung sowie die Betriebsbedingungen der anschließenden Einrichtungen werden einem Prozessrechner 81 zugeführt. Aufgrund dieser Eingaben wird der Druck p des geschmolzenen Metalls am Ausgang der Düse 25 aus der Gleichung (5) ermittelt, und der erhaltene Druck wird dahingehend überprüft, ob er der Beziehung a < p < b (1) erfüllt. Die Ausbeulkraft F wird kontinuier-.The pressure P acting on the metal surface and the take-off speed V, which is based on the size and quality of the casting, is the temperature of the molten part Metal, the cooling capacity of the casting device and the operating conditions of the subsequent devices are fed to a process computer 81. Because of of these inputs becomes the pressure p of the molten metal at the outlet of the nozzle 25 is determined from equation (5), and the obtained pressure is checked to the effect that whether it satisfies the relation a <p <b (1). The buckling force F becomes continuous.
lich oder intermittierend durch eine Lastmeßeinrichtung 82 beispielsweise eine Lastzelle, gemessen, die mit den Transportwalzen 75 am Austrittsende der Form 15 verbunden ist-. Die qemessene Ausbeulkraft F wird dem Rechner 81 eingegeben, der überprüft, ob die Kraft F die Beziehung F C d (7) erfüllt.Lich or intermittent by a load measuring device 82 for example a load cell, measured with the transport rollers 75 at the exit end of the mold 15 is connected-. The measured buckling force F is entered into the computer 81, which checks whether the force F satisfies the relationship F C d (7).
Wenn die Gleichungen (1) und (7) erfüllt sind, erzeugt der Rechner 8l.ein Ausgangssignal entsprechend dem auf die Metalloberfläche einwirkenden Druck P, das einer Steuerung 83 zugeführt wird. Die Steuerung 83 erzeugt ein Betätigungssignal zum Öffnen eines Drucksteuerventils 84 oder 85, um den gewünschten Druck P aufrechtzuerhalten. Wenn der auf die Metalloberfläche einwirkende Druck geringer ist als der Solldruck P, wird das Steuerventil 84 geöffnet,- um unter Druck stehendes Gas von der Gasquelle 59 auf das geschmolzene Metall 32 einzuleiten. Wenn der auf die Metalloberfläche einwirkende Druck höher ist als der Solldruck P, wird das Steuerventil 85 geöffnet, so daß das Gas durch den Kanal 54abgegeben wird.When equations (1) and (7) are satisfied, the calculator generates 8l. An output signal corresponding to the pressure acting on the metal surface P, which is fed to a controller 83. The controller 83 generates an actuation signal to open a pressure control valve 84 or 85 to maintain the desired pressure P. When the pressure acting on the metal surface is less than the target pressure P, the control valve 84 is opened - to remove pressurized gas from the gas source 59 to initiate the molten metal 32. When the on the metal surface acting pressure is higher than the target pressure P, the control valve 85 is opened, so that the gas is discharged through channel 54.
Wenn die Beziehungen a C p C b und F C d nicht erfüllt sind, des werden der Ein5angstert Drucks P geändert und ein geeigneter Druck p erneut errechnet.If the relationships a C p C b and F C d are not fulfilled, des will the anxiety pressure P is changed and a suitable pressure p is calculated again.
Wenn der Druck P nicht in Abhängigkeit von der Ausbeulkraft F sondern in Abhängigkeit von der Manteldicke t gesteuert wird, wird letztere am Ausgang der Form mit Hilfe einer berührungslosen Ultraschall-Dickenmeßeinrichtung oder einer anderen geeigneten Einrichtung gemessen. Die gemessene Dicke wird in den Rechner 81 eingegeben, wo überprüft wird, ob die Dicke t die Beziehung t zu e (8) erfüllt. Wenn der Druck P aufgrund der Abzugsgeschwindigkeit V des Guß teils gesteuert wird, wird letztere mit Hilfe eines Geschwindigkeitsmeßgeräts, beispielsweise eines Tachogenerators, gemessen, das mit den Transportwalzen 75 verbunden ist. Der Rechner 81 überprüft, ob die Geschwindigkeit V die Beziehung V < f (9) erfüllt.If the pressure P is not dependent on the buckling force F but is controlled as a function of the jacket thickness t, the latter is at the output of the Form with the help of a non-contact ultrasonic thickness measuring device or a measured by another suitable facility. The measured thickness is entered in the calculator 81 is entered, where it is checked whether the thickness t satisfies the relationship t with e (8). If the pressure P is partly controlled due to the withdrawal speed V of the casting, the latter with the help of a speed measuring device, for example a tachometer generator, measured, which is connected to the transport rollers 75. The computer 81 checks whether the speed V satisfies the relationship V <f (9).
Bei dem vorstehenden Verfahren erhält man weniger Oberflächenrisse, die von dem Zwischenraum zwischen der Form und der Gußteilober'fläche herrühren, indem ein Druck auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls ausgeübt wird. Im Zusammenhang mit der variablen Steuerung des statischen Drucks des geschmolzenen Metalls trägt dies stark zu der Qualitätsverbesserung der Stranggußstücke bei. Dieser Effekt ist besonders bemerkenswert bei qualitativ hochwertigen Stählen mit starker Rißbildungsempfindlichkeit.The above method results in fewer surface cracks, resulting from the space between the mold and the casting surface, by applying pressure to the surface of the molten metal. In connection with the variable control of the static pressure of the molten metal this contributes greatly to improving the quality of the continuous castings. This effect is particularly noteworthy in the case of high-quality steels with a high degree of susceptibility to cracking.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, bei denen die Form 15 lediglich beispielhaft Fördereinrichtungen aufweist und horizontal angeordnet ist. Die Figur 17 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Form aus feststehenden Platten 92 in Vorwärtsrichtung nach unten geneigt ist. Die Form 91, die auf einem Träger ruht, kann, falls erforderlich, mit Hilfer einer nicht dargestellten Schwingvorrichtung hin- und herbewegt werden.The present invention is not limited to the above embodiments limited, in which the mold 15 has conveyor devices only by way of example and is arranged horizontally. Figure 17 shows an embodiment in which a fixed plate mold 92 is inclined downward in the forward direction. The form 91, which rests on a carrier, can, if necessary, with the help of a oscillating device, not shown, are moved back and forth.
Mit Hilfe von Transportwalzen 93 wird das Gußteil 1 mit vorgegebener Geschwindigkeit abgezogen. Das geschmolzene Metall, das kontinuierlich aus der Gießwanne 31 durch die Rohrverzweigung 65 und eine Düse 25 in die Form 91 gegossen wird, bildet aufgrund der Primärkühlung sofort einen dünnen, festen Mantel 2, die durch die Berührung mit den Innenwänden der gekühlten Form 91 erzeugt'wird. Beim Abziehen durch die Transportwalzen 93 oder aufgrund des statischen Drucks des geschmolzenen Metalls sowie aufgrund der sekundären Kühlung durch Sprühkühlung usw. (nicht dargestellt), erhöht sich die Dicke des festen Mantels, bis sich schließlich ein festes Gußteil ausbildet.With the help of transport rollers 93, the cast part 1 is given a predetermined Speed deducted. The molten metal that is continuously coming out of the tundish 31 is poured into the mold 91 through the manifold 65 and a nozzle 25 due to the primary cooling immediately a thin, solid jacket 2, which through the contact with the inner walls of the cooled mold 91 'is produced. When pulling through the Transport rollers 93 or due to the static pressure of the molten metal as well as due to the secondary cooling by spray cooling etc. (not shown), the thickness of the solid shell increases until there is finally a solid casting trains.
Die vorstehend beschriebene, geneigte Stranggießvorrichtung weist im wesentlichen die gleiche Gießwanne 31, Rohrverzwei- gung 65 und l)iie 25 wie die Au5ftihrunc3iform gemäß Figur 1 auf; entsprechende Teile sind daher mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen Bei dieser Ausführungsform werden die Ausbeulkraft und/oder die Manteldicke mit Hilfe einer Meßvorrichtung 94 gemessen, die unmittelbar hinter der Form angeordnet ist; die Abzugsgeschwindigkeit wird aus der Umdrehungsgeschwindigkeit der Transportwalzen 93 mit Hilfe einer Meßvorrichtung 95 ermittelt, so daß der statische Druck des geschmolzenen Metalls unter Berücksichtigung der Rechenergebnisse des Rechners 81 variiert werden kann. Ferner ist es möglich, lediglich eine Größe, wie die Abzugsgeschwindigkeit und/oder andere Faktoren für die Steuerung des variablen Drucks zu verwenden.The inclined continuous caster described above has essentially the same tundish 31, pipe branch tion 65 and l) iie 25 like the opening shape according to FIG. 1; corresponding parts are are therefore provided with the corresponding reference numerals in this embodiment the bulging force and / or the jacket thickness measured with the aid of a measuring device 94, which is located immediately behind the mold; the take-off speed is off the speed of rotation of the transport rollers 93 with the aid of a measuring device 95 determined so that the static pressure of the molten metal taking into account the calculation results of the computer 81 can be varied. It is also possible just a quantity, such as the haul-off speed and / or other factors for to use variable pressure control.
Wenn die Reibung zwischen der Form 82 und dem Gußteil 1 so groß ist, daß das Abziehen des Gußteils 1 aus den Transportwalzen 93 schwierig wird, kann der Druck des geschmolzenen Metalls abgesenkt werden, und zwar dann, wenn das Gußteil abgezogen werden soll.When the friction between the mold 82 and the casting 1 is so great, that the removal of the casting 1 from the transport rollers 93 is difficult the pressure of the molten metal can be lowered when the casting should be deducted.
Bei den vorstehend beschriebenen zwei Ausführungsformen wird der Druck P, der auf die Metalloberfläche in'der Gießwanne 31 einwirkt, gesteuert. Erfindungsgemäß kann anstelle dieser Maßnahme die Höhe Zwischen dem Ausgang der Düse 25 und der Metalloberfläche in der Gießwanne 31 eingestellt werden.Den gleichen gewünschten Effekt erhält man, solange der Druck des geschmolzenen Meftalis in der Form 15 in den gewünschten Grenzen gehalten wird. Die Erfindung ist wahlweise anwendbar insbesondere bei Einsatz von Formen mit geneigtem Förderer oder bei horizontaler, feststehender Anordnung.In the two embodiments described above, the pressure P, which acts on the metal surface in'der tundish 31, is controlled. According to the invention can instead of this measure the height between the outlet of the nozzle 25 and the Metal surface can be set in the tundish 31. The same desired Effect is obtained as long as the pressure of the melted meftalis in the mold is 15 in is kept within the desired limits. The invention is selectively applicable in particular when using molds with an inclined conveyor or with a horizontal, fixed conveyor Arrangement.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813124202 DE3124202A1 (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Method and apparatus for the continuous casting of metal |
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DE19813124202 DE3124202A1 (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Method and apparatus for the continuous casting of metal |
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Family Applications (1)
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DE19813124202 Ceased DE3124202A1 (en) | 1981-06-19 | 1981-06-19 | Method and apparatus for the continuous casting of metal |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3124202A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3320323A1 (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-06 | Schweizerische Aluminium Ag, Chippis | METHOD FOR FEEDING A METAL MELT |
US4679613A (en) * | 1982-12-02 | 1987-07-14 | Southwire Company | Method of and apparatus for casting a compound metal bar |
WO1990007997A1 (en) * | 1989-01-13 | 1990-07-26 | Davy Mckee (Sheffield) Limited | Horizontal continuous casting apparatus |
-
1981
- 1981-06-19 DE DE19813124202 patent/DE3124202A1/en not_active Ceased
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4679613A (en) * | 1982-12-02 | 1987-07-14 | Southwire Company | Method of and apparatus for casting a compound metal bar |
DE3320323A1 (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-06 | Schweizerische Aluminium Ag, Chippis | METHOD FOR FEEDING A METAL MELT |
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