DE3333811C1 - Continuous casting mold for aluminum continuous strips - Google Patents

Continuous casting mold for aluminum continuous strips

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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the moulds

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Abstract

1. A mold for continuous casting of an aluminium strip, consisting of an indirectly cooled part with a jacketed contact surface between the mold wall and a cast strip as well as an adjacent directly cooled part (3) with a contact surface in the form of grids and outlet openings (4) for the cooling agent in the grooves between the grids (5), characterized in that the grids (5) are tapered or rounded in the direction towards a cast strip (6), forming a narrow feed zone of the strip, whereby the width of the feed zone is less than 0.5 mm.

Description

Stranggießkokille F i g. 1 in herkömmlicher Weise an der Berührungsfläche zwischen Kokillenwand und Gußstrang abgeflacht, so daß sich bei der Stranggießkokille F i g. 1 eine Berührungsbreite von 2,5 mm je Steg ergibt.Continuous casting mold F i g. 1 in a conventional manner at the contact surface between the mold wall and the cast strand flattened so that in the continuous casting mold F i g. 1 results in a contact width of 2.5 mm per web.

Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Stranggießkokille an den Berührungsflächen zugespitzt, wie es in F i g. 2a dargestellt ist. Der direkte Kühlteil 3 besteht aus den Kühlmittelöffnungen 4 und den Stegen 5, die an der Berührungsfläche zum Gußstrang 6 hin zugespitzt sind. Die Breite der Auflagefläche bei der Stranggießkokille F i g. 2a beträgt 0,1 mm.In contrast, the continuous casting mold according to the invention is pointed at the contact surfaces, as shown in FIG F i g. 2a is shown. The direct cooling part 3 consists of the coolant openings 4 and the webs 5, which at the contact surface to the cast strand 6 are pointed out. The width of the contact surface of the continuous casting mold F i g. 2a is 0.1 mm.

Mit beiden Stranggießkokillen wurde ein Strangband der Dicke 12 mm und der Breite 750 mm bei ansonsten gleichen Gießbedingungen (Metalltemperatur, Gießgeschwindigkeit, Kühlmittelmenge) aus der Legierung AlMg 5 gegossen.A strand strip 12 mm thick and 750 mm wide was otherwise used with both continuous casting molds same casting conditions (metal temperature, casting speed, amount of coolant) from the alloy AlMg 5 cast.

Das Strangband aus der Stranggießkokille F i g. 1 zeigte sporadische Längsrisse und unregelmäßige Gußstrukturen, die sich auf der Oberfläche abzeichnen (Foto 2). Das Strangband aus der Stranggießkokille F i g. 2 (Foto 3) war rißfrei und zeigte eine gleichmäßige Gußstruktur. The strand from the continuous casting mold F i g. 1 showed sporadic longitudinal cracks and irregular cast structures, which stand out on the surface (photo 2). The strand from the continuous casting mold F i g. 2 (Photo 3) was free of cracks and showed a uniform cast structure.

In Fig.2 sind zwei alternative Stegformen dargestellt. Die bevorzugte Ausführungsform nach Fig.2a weist spitze Stegenden auf, die eine Auflagebreite von weniger als 0,1 mm besitzt. Diese Stegform gestattet es, besonders schwer gießbare AlMgSi-Legierungen rißfrei zu gießen.Two alternative web shapes are shown in FIG. The preferred embodiment according to FIG. 2a has pointed web ends which have a support width of is less than 0.1 mm. This bar shape allows AlMgSi alloys that are particularly difficult to cast to be free of cracks to pour.

In Fig.2b sind abgerundete Stegenden dargestellt, deren Krümmungsradius etwa der Hälfte der Stegbreite entspricht. Diese Stegform ist besonders verschleißarm und daher für hochfeste Legierungen geeignet, insbesondere in Verbindung mit einer Hartverchromung oder Vernickelung.In Fig. 2b rounded web ends are shown, whose radius of curvature corresponds to about half the web width. This bar shape is particularly wear-resistant and therefore suitable for high-strength alloys, especially in connection with hard chrome plating or nickel plating.

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Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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Claims (4)

1 21 2 dicken Bändern hat sich vor allem bei Mangan- und/thick strips, especially in the case of manganese and / Patentansprüche: oder Magnesium-haltigen Werkstoffen gezeigt, daßClaims: or magnesium-containing materials shown that häufig Längsrisse auftreten.longitudinal cracks often occur. !.Stranggießkokille für Aluminium-Strangbänder, Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine!. Continuous casting mold for aluminum strand strips, the object of the present invention is to provide a bestehend aus einem indirekten Kühlteil mit mantel- 5 Stranggießkokille zum horizontalen Stranggießen dün-consisting of an indirect cooling part with a shell 5 continuous casting mold for horizontal continuous casting förmiger Berührungsfläche zwischen Kokillenwand ner Bänder, vorzugsweise aus Aluminium und Alumini-shaped contact surface between the mold wall ner strips, preferably made of aluminum and aluminum und Gußstrang sowie einem direkten Kühlteil mit umlegierungen, zu entwickeln, mit der auch Bänder her-and cast strand as well as a direct cooling part with surrounding alloys, which can also be used to produce strips stegförmier Berührungsfläche und Kühlmittelöff- stellbar sind, die keine Risse aufweisen und eine gleich-bar-shaped contact surface and coolant opening are adjustable, which have no cracks and a uniform nungen in den Nuten zwischen den Stegen, da- mäßige Gußstruktur und damit glatte Oberfläche ha-openings in the grooves between the webs, the cast structure and thus a smooth surface durch gekennzeichnet, daß die Beruh- 10 ben, so daß sie ohne vorherige mechanische Oberflä-characterized in that the calming 10, so that they without prior mechanical surface rungsflächen im Stegbereich (5) linienförmig züge- chenbearbeitung direkt durch Kaltwalzen weiterverar-surfaces in the web area (5) linear drawing processing directly by cold rolling spitzt sind, wobei die Breite der Auflagezone des beitet werden können.are pointed, whereby the width of the contact zone of the can be processed. Strangbandes (6) unter 0,5 mm liegt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer oben-Strand tape (6) is less than 0.5 mm. According to the invention, this object is achieved in an above- 2. Stranggießkokille nach Anspruch !,dadurch ge- genannten Stranggießkokille dadurch gelöst, daß die kennzeichnet, daß die Nuten zum Steg (5) hin in 15 Kokillenstege zur Bandoberfläche hin linienförmig zueinem Krümmungsradius auslaufen, der weniger als gespitzt sind (F i g. 2a), so daß die Breite der Auflagezo-50% der Stegbreite beträgt. ne des Bandes nicht mehr als 0,5 mm beträgt. Durch2. Continuous casting mold according to claim!, Characterized in that the said continuous casting mold is solved in that the indicates that the grooves towards the web (5) in 15 mold webs towards the strip surface are linear to one another Radius of curvature which are less than pointed (F i g. 2a), so that the width of the contact area is 50% the web width is. ne of the tape is not more than 0.5 mm. By 3. Stranggießkokille nach einem der vorhergehen- diese Stegform wird eine Vergrößerung der direkt geden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlten Zone der Gußbänder erzielt, die zu einem Berührungsflächen zwischen Strangband und 20 gleichmäßigeren Wärmeentzug führt. Ein ähnlicher Ef-Stranggießkokille hart-verchromt oder vernickelt fekt läßt sich erzielen, wenn die Stege abgerundet wersind. den (F i g. 2b), wobei die Abrundung metallischer Rip-3. Continuous casting mold after one of the previous ones - this bar shape is an enlargement of the direct Claims, characterized in that the cooled zone achieved the cast strips, which to one Contact surfaces between the strand and 20 leads to more even heat extraction. A similar Ef continuous casting mold hard chrome-plated or nickel-plated fect can be achieved if the webs are rounded. den (F i g. 2b), the rounding of metallic rib 4. Verwendung einer Stranggießkokille nach den pen der Arbeitsfläche einer Stranggießkokille an sich Ansprüchen 1 bis 3 zum Gießen von Aluminiumle- aus Herrmann, » Handbuch des Stranggießens«, Seite gierungen des Typs AlMg, AlMgMn, AlMn, AlMgSi. 25 397, bekannt ist.4. Use of a continuous casting mold according to the pen of the working surface of a continuous casting mold itself Claims 1 to 3 for the casting of aluminum from Herrmann, "Manual of Continuous Casting", page alloys of the type AlMg, AlMgMn, AlMn, AlMgSi. 25 397, is known. Den gleichen Effekt kann man nicht durch eine Ver-The same effect cannot be achieved by ringerung der Steganzahl erzielen, da dann die GefahrAchieve a reduction in the number of ridges, since then the danger eines Rückstaues des Kühlmediums besteht.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der erfin-there is a backflow of the cooling medium.
It has been shown that when using the inven- Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für Alu- 30 dungsgemäßen Kokille die vorher beschriebenen Prominium-Strangbänder, bestehend aus einem indirekten bleme beim Stranggießen hochlegierter Aluminium-Kühlteil mit mantelförmiger Berührungsfläche zwi- werkstoffe weitgehen behoben werden. So lassen sich sehen Kokillenwand und Gußstrang und einem an- mit ihr Bänder, beispielsweise aus AlMg 5 oder schließenden direkten Kühlteil mit stegförmiger Beruh- AlMg 4,5 Mn, auch im Dauerbetrieb rißfrei gießen, worungsfläche und Kühlmittelöffnungen in den Nuten zwi- 35 bei betriebsbedingte Schwankungen der Gießtemparaschen den Stegen. meter ohne Einfluß sind.The invention relates to a continuous casting mold for aluminum mold according to the present invention, the prominium strand strips described above, Consists of an indirect, high-alloy aluminum cooling part for continuous casting with a jacket-shaped contact surface between materials can be largely eliminated. So let yourself see mold wall and cast strand and one with it strips, for example made of AlMg 5 or Closing direct cooling part with bar-shaped Beruh- AlMg 4.5 Mn, pour crack-free even in continuous operation, worungs area and coolant openings in the grooves between 35 with operational fluctuations in the casting temples the jetties. meter are without influence. Kurze Stranggießkokillen zum horizontalen Strang- Die Vergrößerung der direkt gekühlten Fläche führtShort continuous casting molds for horizontal strand- The enlargement of the directly cooled surface leads gießen dünner Bänder mit indirekter und anschließend zudem zu einer einheitlichen Gußstruktur, so daß diecast thin strips with indirect and then also to a uniform cast structure, so that the direkter Wasserkühlung sind in den deutschen Patent- sich hierdurch ergebende glatte Bandoberfläche ohnedirect water cooling are in the German patent - the resulting smooth belt surface without schriften 12 83 442,18 08 418 und 19 57 314 beschrieben. 40 vorhergehende Bearbeitung kalt oder warm gewalztWritings 12 83 442, 18 08 418 and 19 57 314. 40 previous machining cold or hot rolled Die Kühlung des Strangbandes erfolgt dabei im ersten werden kann.The strand belt is cooled in the first. Teil der Stranggießkokille indirekt und im zweiten Teil Als weiterer besonderer Vorteil hat sich gezeigt, daß durch direkte Wasseranspritzung, indem der Strang sowohl bei unlegierten als auch bei legierten Werkstofzwischen längs verlaufenden Stegen geführt wird. Das fen die Gießgeschwindigkeit um ca. 30% gesteigert unter Druck eingeführte Kühlmittel wird zwischen den 45 werden kann, ohne daß es zu den erwähnten Gießfeh-Stegen mit einer das Mehrfache der Gießgeschwindig- lern kommt.Part of the continuous casting mold indirectly and in the second part. Another particular advantage has been shown to be that by direct water spray, in that the strand is between both unalloyed and alloyed materials longitudinal webs is performed. This increases the casting speed by approx. 30% Coolant introduced under pressure will be able to get between the 45 without causing the mentioned Gießfeh-ridges comes with a multiple of the casting speed. keit betragenden Geschwindigkeit an der Bandoberflä- Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäß beche entlanggeführt. Dabei wird bei den Stranggießko- triebenen üblicherweise aus Kupfer gefertigten Strangkillen innerhalb der Anspritzzonen ein Unterdruck er- gießkokille kann dadurch erzielt werden, daß die mit der zeugt, der einerseits einen Rückstau des Kühlwassers 50 Oberfläche des Gußbandes in Berührung stehenden zum Kokilleneinlauf hin und damit ein Einfrieren des Flächen mit einer 20 bis 40 μπι dicken Hartchromschicht Bandes verhindert und andererseits eine Ansaugung des oder einer Nickelschicht überzogen werden.
Schmiermittels bewirkt. Durch diese Maßnahme wird der KokillenverschleißA further improvement of the cup according to the invention is carried along. In the case of the continuous casting dies, usually made of copper, a negative pressure casting mold can be achieved within the injection zones in that the mold that is in contact with the cooling water 50 surface of the cast strip is in contact with the surface of the cast strip and is thus in contact with it Freezing of the surfaces is prevented with a 20 to 40 μm thick hard chrome layer tape and, on the other hand, suction of the nickel layer or a layer of nickel can be coated.
Lubricant causes. This measure reduces mold wear Das Stranggießen rißfreier Bänder aus hochlegierten verringert und hierdurch die Kokillenstandzeiten, insbe-Aluminiumwerkstoffen setzt einmal eine extrem ge- 55 sondere beim Gießen hochfester und damit harter Bännaue, in der Praxis nur schwer realisierbare Einhaltung der erhöht. Dies ist vor allem in Anbetracht der erfinder Gießparameter, wie Metalltemperatur, Kühlmittel- dungsgemäß verringerten Berührungsfläche im direkt menge und Schmierstoffdosierung voraus, andererseits gekühlten Kokillenabschnitt von Bedeutung. Darüber sind die erzeugbare Bandbreite sowie die Gießge- hinaus hat sich gezeigt, daß die Neigung zum Kleben schwindigkeit nur begrenzt. Darüber hinaus hat sich ge- 60 des Strangbandes an der Kokillenlauffläche im indirekt zeigt, daß die Bandoberfläche, vor allem bei hochlegier- gekühlten Kokillenteil durch eine Hartverchromung ten Werkstoffen, wie beispielsweise AlMg 5, unregel- oder Vernickelung verringert wird,
mäßige Gußstrukturen, wie Seigerungen und Kaltläufe, Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Veraufweist, die über die Bandbreite ungleichmäßig ausge- gleichsbeispiels näher erläutert,
bildet sind. Eine Weiterverarbeitung solcher Gußbän- 65 Die Vergleichs-Stranggießkokille F i g. 1 und die erder durch Kaltwalzen zu hochwertigem Walzband kann findungsgemäße Stranggießkokille F i g. 2 sind von gleinicht ohne vorhergehende mechanische Oberflächenbe- eher Bauart und Abmessung mit Ausnahme der im diarbeitung erfolgen. Beim Stranggießen von 6 bis 15 mm rekten Kühlteil angeordneten Stege. Diese sind bei derThe continuous casting of crack-free strips made of high-alloyed alloy reduces and thereby the service life of the mold, especially aluminum materials, sets an extremely high level of compliance with the increase, which is difficult to achieve in practice, especially when casting high-strength and thus hard strips. This is of particular importance in view of the inventive casting parameters, such as metal temperature, the direct amount of coolant and the lubricant metering in advance, and on the other hand the cooled mold section. In addition, the bandwidth that can be generated and the casting capacity have also shown that the tendency to stick is only limited in speed. In addition, it has been shown indirectly that the strip surface is reduced by hard chrome plating of materials such as AlMg 5, irregular or nickel plating, especially in the case of high-alloy-cooled mold parts,
moderate cast structures, such as segregation and cold runs.
forms are. Further processing of such cast strips 65 The comparison continuous casting mold F i g. 1 and the earth electrode by cold rolling to high-quality rolled strip can inventive continuous casting mold F i g. 2 are of the same type without prior mechanical surface finish, rather the design and dimensions with the exception of those in processing. With continuous casting of 6 to 15 mm right cooling section arranged bars. These are at the
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