DE3424457C2

DE3424457C2 -

Info

Publication number: DE3424457C2
Application number: DE3424457A
Authority: DE
Inventors: Helmut 4220 Dinslaken De Bachmann; Gerald 4230 Wesel De Grieser
Original assignee: Hoogovens Aluminium GmbH
Current assignee: Novelis Koblenz GmbH
Priority date: 1984-07-03
Filing date: 1984-07-03
Publication date: 1989-05-24
Also published as: EP0167056A3; DE3561290D1; ATE31644T1; EP0167056B1; EP0167056A2; DE3424457A1

Abstract

1. Device for continuous casting of metals with a continuous casting mould more particularly coolable by cooling medium and with a thermally insulating head (hot top), wherein separating media can be fed into the region of the inner wall, laterally bounding the poured stream, of the mould or of the insulating head, and a separating medium supply channel at the boundary faces between two parts of the device which are disposed in axial alignment with one another in the region of the inner wall, more particularly between the mould and the insulating head, opens at the inner wall, characterised in that the separating medium supply channel (18) is provided with an insert (7) which is of granular form on at least one surface (7a).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen mit einer insbesondere durch Kühlmittel kühlbaren Strang gießkokille und mit einem thermisch isolierenden Isolieraufsatz.The invention relates to a device for the continuous casting of Metals with a strand that can be cooled in particular by coolant casting mold and with a thermally insulating insulating attachment.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (DE-AS 25 25 483, US-PS 40 57 100). Die Anwendung eines Isolieraufsatzes hat den Vorteil, daß eine axial kür zere Kokille anwendbar ist, wodurch sich neben einer Raumeinsparung auch Qualitätsverbesserungen des Gießstranges ergeben. Gegenüber der konventionellen Gießtechnik ohne Heißkopf sind auch verfahrenstechnische Vorteile ausnutzbar.Such a device is already known (DE-AS 25 25 483, US-PS 40 57 100). The Use of an insulating attachment has the advantage that an axially short zere mold is applicable, which in addition to saving space also result in improvements in the quality of the cast strand. Opposite the Conventional casting technology without a hot head are also process engineering Benefits can be exploited.

Bei derartigen Stranggießvorrichtungen wird das die Kokille kühlende Kühlmittel oft auch dazu verwendet, gegen den Außenmantel des Gußstranges gerichtet zu werden, um für eine beschleunigte Kühlung desselben zu sor gen. Darüber hinaus ist es auch bekannt, über einen oder mehrere Zuführ kanäle Trennmittel zwischen den Gießstrang und die Innenwand der Kokille bzw. des Isolieraufsatzes zuzuführen, wodurch eine fluidale Trennung zwi schen dem Gießstrang und der Innenwand erfolgt. Insbesondere bei gleich zeitig als Schmiermittel dienenden Trennmitteln wird hierdurch eine noch bessere Strangguß- bzw. Barrenoberflächenqualität erzielt. Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß das Trennmittel innerhalb recht enger Grenzen sehr dosiert zuzuführen ist. Zu diesem Zweck ist es einerseits schon bekannt, den Innenraum der Kokille, durch den der Gießstrang bzw. der Barren hin durchtritt, mit einer Trennmittelvorratskammer durch dochtartige Tücher zu verbinden, welche das Trennmittel aus der Vorratskammer an die Innen wand und daher an die äußere Mantelfläche des Gießstranges weiterleiten. In the case of such continuous casting devices, that which cools the mold becomes Coolant is also often used against the outer shell of the cast strand to be directed to accelerate cooling of the same In addition, it is also known to have one or more feeders Channels release agent between the casting strand and the inner wall of the mold or the insulating attachment, whereby a fluid separation between between the casting strand and the inner wall. Especially with the same Release agents that serve as lubricants at an early stage become one more better continuous casting or ingot surface quality achieved. It did however, showed that the release agent was very limited is metered in. For this purpose, on the one hand, it is already known the interior of the mold through which the casting strand or the ingot passes passes, with a release agent storage chamber through wick-like cloths to connect the release agent from the pantry to the inside wall and therefore forward to the outer surface of the casting strand.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Dochtwirkung im Bereich der heißen Innenwandung bereits nach kurzer Zeit zu wünschen übrig läßt, so daß die als Dochte dienenden Tücher häufig ausgewechselt werden müssen. Auch eine andere bekannte Maßnahme, wonach ausgesprochene Kanäle in Form von Spalten, Nuten oder auch Bearbeitungsriefen zwischen axial aneinander anstoßenden Vorrichtungsteilen gebildet sind, verlangt besondere Do siervorrichtungen in Form von zusätzlichen Pumpen oder aufgrund der inhärenten Pumpwirkung des auf- und absteigenden Schmelzespiegels. Vor allem bei Umstellung von einem System zu einem anderen ergeben sich Probleme.However, it has been shown that this wicking is called in the area of the The inner wall leaves a lot to be desired after a short time, so that the wipes used as wicks often have to be replaced. Also Another known measure, according to which pronounced channels in the form of Columns, grooves or machining grooves between axially to each other adjoining device parts are formed, requires special Do. devices in the form of additional pumps or due to the inherent pumping action of the rising and falling melt level. In front everything occurs when switching from one system to another Problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß eine einfache und dem jeweiligen Anwendungszweck entsprechend optimale Dosierung der Zuführung von Trenn mitteln erfolgt. Darüber hinaus ist erwünscht, vorhandene Stranggieß kokillen auf einfache Weise in eine solche Heißkopfkokille umzuwandeln, welche mit einem thermisch isolierenden Isolieraufsatz versehen ist.The invention has for its object the device with simple Means to improve that simple and each Purpose according to optimal dosage of the feed of separation means done. In addition, it is desirable to have existing continuous casting to easily convert molds into such a hot-head mold, which is provided with a thermally insulating insulating attachment.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Bei der Erfindung werden die Trennmittel-Zuführkanäle dadurch gebildet, daß die Unebenheiten und Vertiefungen einer an mindestens einer Oberfläche körnig ausgebilde ten Einlage zur Zuführung des Trennmittels an die wirksame Stelle dienen.The invention is characterized in claim 1. In the invention, the Release agent supply channels formed by the unevenness and recesses of a granular form on at least one surface th insert to release the release agent to the effective point.

Weitere Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beansprucht. Es empfiehlt sich, als Einlage ein Sandpapier, Schleif papier bzw. Schmirgelpapier zu verwenden, das trennmittelfest ist, d. h. bei dem die Körner beim Hinzutreten von Trennmitteln nicht von ihrer Unter lage abgelöst werden. Diese Einlage kann beispielsweise nach Art einer Unterlegscheibe einfach axial zwischen zwei aneinanderstoßende Teile der Vorrichtung eingefügt werden. Die durch das "Labyrinth" der Unebenheiten zwischen einer Grenzfläche eines solchen Vorrichtungsteils und der Einlage gebildeten Zuführkanäle leiten das Trennmittel insbesondere unter dessen Schwerkraft an die maßgebende Stelle zwischen der Innenwand und dem Gießstrang. Durch die Auswahl unterschiedlicher Körnungen ist es möglich, zur Änderung der Dosierung beispielsweise eine Einlage mit großer Körnung durch eine andere Einlage mit kleinerer Körnung zu ersetzen. Mit ande ren Worten: Die Dosierung erfolgt vornehmlich über die Korngröße der körnig ausgebildeten Einlage.Further training is claimed in the subclaims. It it is recommended to use a sandpaper, sanding to use paper or emery paper that is resistant to release agents, d. H. in which the grains do not come from their sub when releasing agents are added location to be replaced. This deposit can, for example, in the manner of a Washer simply axially between two abutting parts of the Device can be inserted. That through the "labyrinth" of bumps between an interface of such a device part and the insert Formed feed channels guide the release agent in particular under it Gravity to the crucial point between the inner wall and the Casting strand. By selecting different grits it is possible to change the dosage, for example, a large grain insert to be replaced by another insert with a smaller grain. With others Ren words: The dosage is mainly based on the grain size of granular inlay.

Bei geringem Trennmittelbedarf empfiehlt sich eine sehr feine Mikrokör nung von Korn 1000 (18 µm) und bei größerem Trennmittelbedarf eine Körnung von beispielsweise Korn 180 (75 µm), während vielfach Schmirgelpapier einer Körnung von Korn 320 (46 µm) eine gute Optimierung erlaubt. Bei An wendung dieser Maßnahme ist der Verbrauch an Trennmitteln pro gegossenem Strang von 200 mm ⌀ und 7500 mm Länge bei Verwendung von Rüböl nur 2 gr groß.If the release agent requirement is low, a very fine micro-body is recommended of 1000 grit (18 µm) and one grit for larger release agents for example, grain 180 (75 µm), while in many cases emery paper a grain size of 320 (46 µm) allows good optimization. At An One of the measures used is the consumption of release agents per cast Strand of 200 mm ⌀ and 7500 mm length when using rapeseed oil only 2 gr large.

Es empfiehlt sich, die Einlage an einer Seite mit einem trennmittelfesten Kleber zu versehen. Dabei ist es zweckmäßig, diese mit Kleber beschich tete Rückseite der Einlage nach oben weisen zu lassen, während die kör nige Oberfläche in der Einbaulage nach unten zeigt, so daß das Trenn mittel durch das "Labyrinth" an der Unterseite hindurchläuft.It is recommended that the insert on one side with a release agent-proof To provide glue. It is advisable to coat them with glue let the back of the insert point upwards while the cor surface in the installed position shows downwards, so that the separation medium runs through the "labyrinth" at the bottom.

Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung sind insbesondere kerami sche Isolierringe axial hintereinander gestapelt, um den Isoliereinsatz zu bilden. Die Isolierringe werden dabei radial innerhalb eines im wesent lichen rohrförmigen Aufnehmers gehalten. Hierdurch werden die Isolierringe am radialen Ausdehnen während des Betriebs im wesentlich gehindert, wo durch der Rissegefahr gut begegnet werden kann, ohne daß sich hierdurch erhebliche Mehrkosten ergeben. Im Gegenteil: die längere Lebensdauer des Isoliereinsatzes vermindert die Gesamtkosten nicht unwesentlich. Darüber hinaus ist hierdurch auch ein schneller Wechsel von Isolierringen möglich.According to another embodiment of the invention, kerami in particular insulation rings stacked axially one behind the other to close the insulation insert form. The insulating rings are essentially radial within one Lichen tubular transducer held. This will isolate the rings substantially prevented from expanding radially during operation where can be countered well by the risk of cracks, without this result in considerable additional costs. On the contrary: the longer life of the Insulating insert significantly reduces the total costs. About that In addition, a quick change of insulating rings is possible.

Sofern die Trennmittelzufuhr an der Außenseite des Aufnehmers erfolgt, schützt der Aufnehmer die thermisch isolierenden Isolierringe auch vor der "Tränkung" mit Trennmitteln, so daß die Rissegefahr noch weiter vermindert und unnötiger Trennmittelverbrauch vermieden wird. If the release agent is supplied on the outside of the sensor, the sensor also protects the thermally insulating insulating rings the "impregnation" with release agents, so that the risk of cracks still further reduced and unnecessary release agent consumption is avoided.

Sofern nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung unterhalb des Heiß kopfes ein Graphiteinsatz angeordnet wird, wird in Verbindung mit dem an dessen Innenwand entlanggeleiteten Trennmittel die Reibung zwischen der Kokillenwandlauffläche und dem erstarrenden Metall reduziert; darüber hinaus wird in jenem Bereich auch die indirekte Kühlung verringert, was sich durch die noch wesentlich bessere Oberflächengüte des Gußstranges auswirkt.If after a further development of the invention below the hot A graphite insert is placed in the head, in conjunction with the on the inner wall along the release agent the friction between reduced the mold wall tread and the solidifying metal; about that in addition, indirect cooling is reduced in that area, too through the even better surface quality of the cast strand affects.

Anhand der Zeichnung ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Er findung näher erläutert. Darin zeigtBased on the drawing, he is an embodiment of the following finding explained in more detail. It shows

Fig. 1 im teilweisen Querschnitt einen Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung; Figure 1 in partial cross section a structure of a device according to the invention.

Fig. 2 den in Fig. 1 eingekreisten Teilbereich in vergrößertem Maßstab. Fig. 2, the area encircled in Fig. 1 on an enlarged scale.

Gemäß Fig. 1 ist die Vorrichtung zum Gießen von Rundbarren ausgebildet. An der inneren Mantelfläche 1 a der Kokille 1 gleitet der nicht darge stellte Gußstrang entlang, ehe er in Berührung mit Kühlmittel KM gelangt, welches durch den Kühlmittel-Zuführkanal 16 aus einer Kühlmittel-Vor ratskammer 15 aus der Kokille 1 heraustritt. Die Kühlmittel-Vorratskammer 15 der Kokille 1 wird auch von den Vorrichtungsteilen 12, 13 und 14 be grenzt; der ringförmige Vorrichtungsteil 14 ist mit einer Öffnung 17 zum Zuführen von Kühlmitteln KM versehen.According to Fig. 1 the device is designed for the casting of billets. On the inner circumferential surface 1 a of the mold 1 , the cast strand, not shown, slides along before it comes into contact with coolant KM , which emerges from the mold 1 through the coolant supply channel 16 from a coolant supply chamber 15 . The coolant storage chamber 15 of the mold 1 is also limited by the device parts 12, 13 and 14 be; the annular device part 14 is provided with an opening 17 for supplying coolants KM .

Bei dieser Ausbildung ist die Kokille 1 oberhalb der inneren Mantelfläche 1 a ausgebildet, und zwar zur Aufnahme eines eingeschrumpften ringförmigen Einsatzes 2 aus Graphit und zur Aufnahme des als Heißkopf dienenden Iso lieraufsatzes bzw. -einsatzes. Dieser Isolieraufsatz wird gebildet von dem im wesentlichen rohrförmigen Aufnehmer 4, der unten einen Bund 4 a aufweist, auf den sich der untere der vier Isolierringe 3 abstützt. Die Isolierringe 3 werden zwischen diesen Bund 4 a und dem Spannring 9 zusam mengehalten, der mit Hilfe eines Drehmomentenschlüssels in axialer Rich tung auf die Isolierringe 3, welche aus keramischem Material bestehen, aufgespannt wird. Nach Abdrehen des Spannringes 9 können die Isolierringe 3 aus dem rohrförmigen Aufnehmer 4 herausgenommen und ausgetauscht wer den. Die äußere Mantelfläche 4 b des Aufnehmers 4 befindet sich im radia len Abstand von der inneren Mantelfläche 1 b der Kokille 1, so daß sich eine ringförmige Verbindungsleitung 10 zwischen der Trennmittelkammer 6 und demjenigen Bereich ergibt, welcher sich zwischen dem unteren Teil der Verbindungsleitung 10 und dem unteren Teil des untersten Isolier ringes 3 bzw. dem oberen Teil des Einsatzes 2 aus Graphit hinzieht. In diesem Bereich wird der Zuführkanal 18 - in Wirklichkeit bestehend aus einer Fülle einzelner labyrinthähnlicher Kanälchen - gebildet durch die Unebenheiten und Vertiefungen an der Unterseite der körnigen Oberfläche 7 a der aus Schmirgelpapier bestehenden Einlage 7, welche mittels des an der Rückseite 7 b befindlichen Klebers an die Unterseite des Auf nehmers 4 auch im Bereich dessen Bundes 4 a angeklebt ist. Das Trenn mittel, das insbesondere auch Schmiermitteleigenschaften aufweisen soll, wird über die Öffnung 5 in die Trennmittelkammer 6 eingefüllt, so daß die Schwerkraft der Flüssigkeitssäule des Trennmittels oberhalb der Einlage 7 das Trennmittel dosiert durch den Zuführkanal 18 radial nach innen treibt. Die Einlage 7 dient daher gleichzeitig als eine Art "Verteilerring" zum gleichmäßigen Zuführen von Trennmitteln an alle Man telflächen des Gießstranges. Um das Auslaufen von Trennmittel im gekippten Zustand der Kokille 1 aus der Trenmittelkammer 6, d. h. während der Gieß pausen zu verhindern, wird die Öffnung 5 verschlossen und verhindert der Dichtungsring 8, insbesondere ein O-Ring, das Hindurchtreten von Trenn mittel aus dem Spalt zwischen dem Aufnehmer 4 und der Kokille 1.In this embodiment, the mold 1 is formed above the inner circumferential surface 1 a , specifically for receiving a shrunk-in annular insert 2 made of graphite and for receiving the insulating head or insert used as a hot head. This insulating attachment is formed by the essentially tubular sensor 4 , which has a collar 4 a at the bottom, on which the lower of the four insulating rings 3 is supported. The insulating rings 3 are held together between this collar 4 a and the clamping ring 9, which is stretched with the aid of a torque wrench in the axial direction on the insulating rings 3 , which consist of ceramic material. After unscrewing of the clamping ring 9, the insulating rings 3 can be prepared from the tubular pickup 4 removed and replaced who the. The outer circumferential surface 4 b of the transducer 4 is at a radial distance from the inner circumferential surface 1 b of the mold 1 , so that there is an annular connecting line 10 between the separating agent chamber 6 and that area which exists between the lower part of the connecting line 10 and the lower part of the lowest insulating ring 3 or the upper part of the insert 2 drawn from graphite. In this area, the feed channel 18 - in reality consisting of an abundance of individual labyrinth-like tubules - is formed by the unevenness and depressions on the underside of the granular surface 7 a of the insert 7 consisting of emery paper, which is attached by means of the adhesive on the back 7 b the underside of the recipient 4 is also glued in the area of its federal 4 a . The release agent, which in particular should also have lubricant properties, is filled into the release agent chamber 6 via the opening 5 , so that the gravity of the liquid column of the release agent above the insert 7 drives the release agent in a metered manner through the feed channel 18 radially inwards. The insert 7 therefore serves simultaneously as a kind of "distributor ring" for evenly supplying release agents to all surfaces of the casting strand. In order to prevent the release of the release agent in the tilted state of the mold 1 from the separating chamber 6 , ie during the casting breaks, the opening 5 is closed and the sealing ring 8 , in particular an O-ring, prevents the release agent from passing through the gap between the sensor 4 and the mold 1 .

Claims

1. Device for the continuous casting of metals with a coolant that can be cooled, in particular, by means of a coolant and with a thermally insulating insulating attachment (hot head), in which the separating agent can be supplied by means of an insert in the region of the inner wall of the mold or the insulating attachment that laterally delimits the casting strand, and at the insert is arranged between two device parts arranged axially one behind the other in the area of the inner wall, in particular between the mold and the insulating attachment, characterized in that the insert ( 7 ) for forming release agent supply channels ( 18 ) on at least one surface ( 7 a) is formed from granular.

2. Device according to claim 1, characterized in that the insert ( 7 ) consists of sandpaper, sandpaper or emery paper.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the insert ( 7 ) on the granular surface ( 7 a) facing away from the back ( 7 b) is provided with a release agent-resistant adhesive.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized, that a sand or sandpaper with a micro grain between about P 240 and about P 1000 (in grain numbers according to DIN 69 176 part 1).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the insert ( 7 ) is arranged axially between the insulating insert and the mold ( 1 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the mold ( 1 ) is provided with an insert ( 2 ) made of graphite and the insert ( 7 ) is arranged between this insert ( 2 ) and the insulating insert.

7. Device for the continuous casting of metals with a continuous casting mold, which can be cooled in particular by coolant, and with a thermally iso insulating insulating attachment (hot head), in particular according to claim 5 or 6, characterized in that the insulating rings ( 3 ) of the insulating insert from a substantially tubular sensor ( 4 ) are surrounded.

8. The device according to claim 7, characterized in that the tubular transducer ( 4 ) has a radially inwardly projecting collar ( 4 a) at the lower end, on which the insulating rings ( 3 ) are based and which may be used to support the insert ( 7 ) serves.

9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that at least a part of the outer lateral surface ( 4 b) together with at least part of an inner, but relative to the strand-forming outer surface serving for casting ( 1 a) with respect to the cast strand set-back lateral surface ( 1 b) the mold ( 1 ) forms a connecting line ( 10 ) between the release agent supply channel ( 18 ) and the release agent chamber ( 6 ).