DE3601338A1

DE3601338A1 - Apparatus for the continuous casting of broad strip

Info

Publication number: DE3601338A1
Application number: DE19863601338
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Wuennenberg; Klaus Dr Frommann; Peter Dr Voss-Spilker
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1987-06-04
Also published as: DE3601338C2

Abstract

The invention relates to an apparatus for the continuous casting of metals, in particular steel in the form of broad strip or thin broad slabs, consisting of a storage container and a casting mould, one mould wall of which is formed by a drum and the other mould wall of which is formed by a link chain running round over guide elements. To avoid the existing difficulties by means of a novel arrangement and construction of a continuous casting installation and to improve simplifications with regard to the metal feed and the filling of the metal in the mould it is proposed that the drum (2) has a plane circumferential surface (2') and the link chain (3) consists of interconnected blocks (5) with lateral walls (6), that the link chain (3) is guided in the region of the storage container (1) or of the metal feed on a circular segment arc, that the link chain (3) and the drum (2) are assigned to one another in such a way that their centres of curvature (7, 8) lie above the chain on the side of the storage container (1), that the ratio of the radii R of the circular segment arc of the link chain (3) and of the drum (2) is at least 2:1, that the mutually facing side faces (14) of the blocks (5) of the link chain (3) have an inclination which runs from the base (9) to the walls (6) and whose magnitude is chosen such that the inclined side faces lie in each case in the plane of a radius ray R. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuier lichen Vergießen von Metallen, insbesondere Stahl in Form von breiten Band oder dünnen breiten Brammen. Hierfür sind Einrichtungen bekannt, die einen Schmelzenvorratsbehälter aufweisen, von dem die Schmelze in eine Kokille eingeführt wird, deren Formwandungen sich stetig mit dem erzeugten Gußprodukt umlaufend bewegen. Bei derartigen Gießeinrich tungen kann die eine Kokillenwand beispielsweise durch ein umlaufen des Rad und die andere Formwand durch ein an das Rad angedrücktes umlaufendes, endloses Band gebildet werden. In gleicher Weise sind Einrichtungen bekannt, bei denen der Formhohlraum, also die Kokille, durch zwei gegeneinander laufende Räder mit entsprechenden Ausneh mungen in der Oberfläche oder durch zwei gegeneinander laufende Bänder gebildet wird.The present invention relates to a device for continuous casting of metals, especially steel in the form of wide Tape or thin wide slabs. Facilities are known for this, which have a melt reservoir from which the melt in a mold is introduced, the mold walls of which continuously change with the move the cast product produced. With such a foundry the one mold wall can run around, for example, by a of the wheel and the other mold wall by a pressed against the wheel continuous, endless band are formed. Are in the same way Devices known in which the mold cavity, i.e. the mold, by two wheels running against each other with corresponding recesses mations in the surface or by two running against each other Ribbons is formed.

Derartige Einrichtungen werden im wesentlichen für die Erzeugung von Gußprodukten geringer Querschnittsabmessungen wie Drähte oder schmale Bändern benutzt.Such devices are mainly used for the production of Cast products of small cross-sectional dimensions such as wires or narrow bands used.

Schwierigkeiten beim Betrieb derartiger Anlagen ergeben sich, bei im wesentlichen vertikal angeordneter Gießachse, bei der Metallzufuhr und bei der Aufrechterhaltung eines hinreichend großen Flüssigmetall anteils im Bereich der Eingießöffnung der Kokille und bei horizontal liegender oder im wesentlichen horizontal liegender Gießachse hinsichtlich der Abdichtung zwischen der Metallaustrittsöffnung des Vorratsgefäßes und der Eintrittsöffnung der Kokille.Difficulties in the operation of such systems arise in essentially vertically arranged pouring axis, for the metal feed and in maintaining a sufficiently large liquid metal proportion in the area of the pouring opening of the mold and at horizontal horizontal or substantially horizontal pour axis with regard to the seal between the metal outlet opening of the Storage vessel and the inlet opening of the mold.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, durch eine neuartige Anordnung und Ausbildung einer derartigen Stranggießeinrichtung die bestehenden Schwierigkeiten zu vermeiden und Vereinfachungen hin sichtlich der Metallzuführung und der Formfüllung des Metalls in der Kokille zu verbessern.The invention has set itself the task of a novel Arrangement and design of such a continuous caster avoid existing difficulties and simplifications visibly the metal feed and the form filling of the metal in the Improve mold.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von Metallen, insbesondere Stahl in Form von breitem Band oder dünnen breiten Brammen, bestehend aus einem Vorratsbehälter und einer Gieß form, deren eine Formwand von einer Trommel und deren andere Formwand von einer angetriebenen, umlaufenden Gliederkette gebildet ist, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel eine ebene Mantelfläche als formgebendes Element besitzt und die Gliederkette aus miteinander verbundenen Blöcken mit seitlichen Wandungen be steht, daß ferner die Gliederkette im Bereich des Vorratsbehälters bzw. der Metallzufuhreinrichtung auf einem Kreissegmentbogen geführt ist, dessen Radius R größer ist als der Radius der Trommel, daß die Gliederkette und die Trommel derart einander zugeordnet sind, daß ihre Krümmungsmittelpunkte auf der Seite der Metallzufuhreinrichtung liegen, daß ferner das Verhältnis der Radien R des Kreissegmentbogens und r der Trommel mindestens 2 : 1 beträgt und daß die Blöcke der Gliederkette eine von der Basisfläche zu den Wandungen verlaufende Neigung besitzen, deren Größe so gewählt ist, daß die geneigten Sei tenflächen in der Ebene eines Radiusstrahles R liegen. Die Zuordnung der Trommel und der kreissegmentförmigen Führungsstrecke der Glieder kette im Bereich der Metallzufuhreinrichtung ist dabei so gewählt, daß die Krümmungsmittelpunkte der Trommel und der Kreissegmentführung in einer vertikalen Ebene liegen. Die Gliederkette wird über Füh rungselemente mit unterschiedlich großem Durchmesser umlaufend ge führt. Dazu sind die einzelnen Blöcke der Gliederkette an ihrer Basisfläche miteinander gelenkig verbunden. Die Führungselemente der Gliederkette haben eine Zuordnung zueinander, daß ihre Achsen ver tikal zueinander versetzt angeordnet sind, die unteren Scheitelpunkte der Führungselemente jedoch in einer horizontalen Ebene liegen. Aus der Zuordnung der Trommel und der kreissegmentförmigen Führungs strecke der Gliederkette und des Vorratsbehälters ergibt sich eine problemlose Metallzufuhr, da die Schmelze senkrecht in den in diesem Bereich im wesentlichen vor der umlaufenden Gliederkette gebildeten offenen Formraum einfallen kann und die eigentliche Formgebung des Stranges erst im Anschluß daran durch Zusammenwirken der Gliederkette und der Trommel erfolgt. Durch diese Anordnung können Bänder geringster Dicke erzeugt werden und gleichwohl wird ein hinreichender Schmelzenvorrat in der Gießeinrichtung insgesamt vorgehalten.Starting from a device for the continuous casting of metals, in particular steel in the form of a wide strip or thin, wide slabs, consisting of a storage container and a casting mold, one wall of which is formed by a drum and the other wall of which is formed by a driven, rotating link chain, the invention is characterized in that the drum has a flat outer surface as a shaping element and the link chain consists of interconnected blocks with side walls, that the link chain is guided in the region of the storage container or the metal feeder on a segment of a circle, the radius R is greater than the radius of the drum, that the link chain and the drum are assigned to one another such that their centers of curvature lie on the side of the metal feed device, that the ratio of the radii R of the segment of a circle segment and r of the drum is at least 2: 1 and that Blöc ke the link chain have a slope extending from the base surface to the walls, the size of which is selected so that the inclined side surfaces are in the plane of a radius ray R. The assignment of the drum and the circular segment-shaped guide path of the link chain in the area of the metal feed device is chosen so that the centers of curvature of the drum and the circular segment guide lie in a vertical plane. The link chain is guided around guide elements with diameters of different sizes. For this purpose, the individual blocks of the link chain are articulated to one another at their base surface. The guide elements of the link chain have an association with one another in that their axes are arranged vertically offset from one another, but the lower vertices of the guide elements lie in a horizontal plane. From the assignment of the drum and the circular segment-shaped guide section of the link chain and the storage container, there is a problem-free metal supply, since the melt can fall vertically into the open mold space essentially formed in front of the rotating link chain in this area and the actual shape of the strand only afterwards on it by the interaction of the link chain and the drum. This arrangement allows strips of very small thickness to be produced and, nevertheless, a sufficient melt supply is kept in the casting device as a whole.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der beispielhaften Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigtIn the following, the invention will be described with reference to the exemplary drawings are explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Einrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt und Fig. 1 shows a device according to the invention in longitudinal section and

Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Schnitt A-A nach Fig. 1. Fig. 2 is a side view according to section AA of FIG. 1.

In Fig. 1 ist der Vorratsbehälter bzw. die Metallzufuhr mit 1 be zeichnet. Aus dem Vorratsbehälter 1 fließt die Schmelze in den Form hohlraum, der von der umlaufenden Gliederkette 3 und den Führungs elementen 10, 10′ gebildet wird. Die Gliederkette 3 besteht aus ein zelnen Blöcken 5, die zur Bildung des Formhohlraumes mit seitlichen Wandungen 6 versehen sind. Im Bereich des Vorratsbehälters 1 ist die Gliederkette auf einem Kreissegmentbogen geführt, dessen Radius R groß ist gegen den Radius r der Trommel 2, die die andere Formhälfte der Kokille bildet. Beide Krümmungsmittelpunkte, also der Krümmungs mittelpunkt 8 des Kreisringsegmentes der Gliederkette 3 und 7 der Trommel 2 liegen dabei in einer vertikalen Ebene.In Fig. 1, the storage container or the metal supply with 1 be distinguished. From the reservoir 1 , the melt flows into the mold cavity, which is formed by the revolving link chain 3 and the guide elements 10 , 10 '. The link chain 3 consists of an individual blocks 5 , which are provided with side walls 6 to form the mold cavity. In the area of the storage container 1 , the link chain is guided on an arc of a segment of a circle, the radius R of which is large compared to the radius r of the drum 2 , which forms the other mold half of the mold. Both centers of curvature, that is the center of curvature 8 of the circular ring segment of the link chain 3 and 7 of the drum 2 lie in a vertical plane.

Die Blöcke 5 sind an ihrer Basisfläche 9 miteinander gelenkig ver bunden. Die so gebildete endlose Gliederkette 3 wird von den Füh rungselementen 10, 10′ gehalten und angetrieben. Die Führungselemente 10, 10′ in Form von Walzen besitzen unterschiedlich große Durch messer. Ihre Lage zueinander ist derart, daß ihre Achsen zwar paral lel, jedoch vertikal gegeneinander versetzt liegen. Dabei liegen ihre unteren Scheitelpunkte in einer horizontalen Ebene. The blocks 5 are hinged together at their base surface 9 . The endless link chain 3 thus formed is held and driven by the guide elements 10 , 10 '. The guide elements 10 , 10 'in the form of rollers have diameters of different sizes. Their position to each other is such that their axes are parallel, but vertically offset from each other. Their lower vertices lie in a horizontal plane.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß in Verbindung mit ent sprechend ausgebildeten Führungen (nicht gezeichnet), der vorerwähnte kreissegmentförmige Eingießbereich der Kokille geschaffen wird mit der gewünschten Metallbevorratung am Kokilleneingang. Der in dem Spalt zwischen Trommel 2 und Gliederkette 3 erzeugte Strang kann frei aus der Gießeinrichtung entfernt und beliebig weiterverarbeitet werden, sei es durch direkt anschließendes Walzen oder nach zwischen zeitlich erfolgtem Aufhaspeln.This arrangement ensures that in connection with appropriately trained guides (not shown), the aforementioned circular segment-shaped pouring area of the mold is created with the desired metal supply at the mold entrance. The strand produced in the gap between drum 2 and link chain 3 can be freely removed from the casting device and further processed as desired, be it by directly subsequent rolling or after reeling in between.

Die Blöcke 5 sind an ihrer Basisfläche 9 miteinander gelenkig ver bunden. Ihre einander zugewandten Seitenflächen 14 sind zu den Wan dungen 6 hin geneigt. Die Neigung ist so gewählt, daß die Seitenflä chen je in einer Ebene des Radiusstrahles R liegen. Dadurch wird im Bereich des Kreissegmentbogens eine geschlossene Formwand erzielt. Diese Art der Blockausbildung ist als Einzelheit zur Verdeutlichung in Fig. 1 gestrichelt mit dem Radiusstrahl R′ dargestellt.The blocks 5 are hinged together at their base surface 9 . Their mutually facing side surfaces 14 are inclined towards the wall 6 . The inclination is chosen so that the side surfaces are each in one plane of the radius ray R. This creates a closed mold wall in the area of the circular segment arch. This type of block formation is shown as a detail for clarification in Fig. 1 with the radius beam R ' .

Fig. 2 zeigt einen Block 5 im Querschnitt mit den Wandungen die zusammen die eine Seite des Formhohlraumes bilden. Die andere Wand wird gebildet von der Trommel 2 mit ihrer ebenen Mantelfläche 2′. Mit 11 ist die Gelenkverbindung der Blöcke 5 an ihrer Basisfläche 9 bezeichnet. Um einen reibungslosen Betrieb der Gießeinrichtung und des Formbildungsvorganges zu gewährleisten, greift die Trommel 2 mit ihren angefasten Stirnflächen 12 in die entsprechend geneigten Wan dungen 6 der Blöcke 5 ein. Je nach der gewünschten Dicke des zu erzeugenden Bandes verändert sich der Spalt zwischen den Wandungen 6 und den Fasen 12 der Trommel 2 derart, daß entweder keine Schmelze aufgrund ihrer Oberflächenspannung eindringen kann oder es werden bei größerer Dicke des Bandes 13 dünne Randstreifen zugelassen, die spä ter vom Bande 13 getrennt werden. Fig. 2 shows a block 5 in cross section with the walls which together form one side of the mold cavity. The other wall is formed by the drum 2 with its flat lateral surface 2 '. With 11 the articulated connection of the blocks 5 is designated on their base surface 9 . In order to ensure smooth operation of the pouring device and the molding process, the drum 2 engages with its chamfered end faces 12 into the correspondingly inclined walls 6 of the blocks 5 . Depending on the desired thickness of the tape to be produced, the gap between the walls 6 and the bevels 12 of the drum 2 changes such that either no melt can penetrate due to their surface tension or 13 thin edge strips are permitted with a greater thickness of the tape, the late ter be separated from the band 13 .

Die Kühlbedingungen, also die der Trommel 2 und der Blöcke 5 und die Gießgeschwindigkeit werden so aufeinander abgestimmt, daß das Band 13 nach Ablösen von der Trommel 12 mindestens eine selbst tragende, erstarrte Schale aufweist, vorzugsweise jedoch bereits durcherstarrt ist.The cooling conditions, that is to say that of the drum 2 and the blocks 5 and the casting speed, are coordinated with one another in such a way that the belt 13 after detaching from the drum 12 has at least one self-supporting, solidified shell, but is preferably already solidified.

Zur Veränderung der Breite des zu gießenden Bandes oder der Bramme kann der lichte Abstand der sich gegenüberliegenden Wandungen 6 der Blöcke 5 veränderbar sein, und zwar beispielsweise durch an den Innenflächen der Wandungen anzubringende Distanzplatten oder aber auch durch entsprechende Einrichtungen zum Verstellen der Wandungen in Richtung aufeinander zu bzw.voneinander weg. Entsprechend muß natürlich die Breite der Trommel 2 bzw. deren Mantelfläche 2′ verändert werden und dies erfolgt z.B. durch Auswechseln der Trommel.To change the width of the strip or slab to be cast, the clear distance between the opposing walls 6 of the blocks 5 can be changed, for example by spacer plates to be attached to the inner surfaces of the walls or by appropriate devices for adjusting the walls in the direction of one another to or away from each other. Accordingly, of course, the width of the drum 2 or the outer surface 2 'must be changed and this is done for example by changing the drum.

Schließlich ist vorgesehen, daß die Oberfläche, also die Mantel fläche 2′ der Trommel 2 und/oder die gegenüberliegende Oberfläche der Blöcke 5 mit erhabenen Mustern, z.B. einem Riffelmuster, versehen ist. Dies dient dazu beim Erstarren des Bandes oder der Bramme möglicherweise auftretenden Schrumpfrissen vorzubeugen, und zwar durch Schaffung eines Materialvorrates.Finally, it is provided that the surface, that is the surface 2 'of the drum 2 and / or the opposite surface of the blocks 5 is provided with raised patterns, such as a corrugated pattern. This serves to prevent shrinkage cracks which may occur when the strip or slab solidifies, by creating a material supply.

Claims

1. Device for the continuous casting of metals, in particular steel in the form of a wide band or thin wide slabs, consisting of a storage container and a casting mold, the one wall of which is formed by a drum and the other wall of which is formed by a link chain rotating around guide elements, thereby characterized in that the drum ( 2 ) has a flat outer surface ( 2 ') and the link chain ( 3 ) consists of interconnected blocks ( 5 ) with side walls ( 6 ), that the link chain ( 3 ) in the region of the storage container ( 1 ) or the metal supply is guided on a segment of a segment of a circle, that the link chain ( 3 ) and the drum ( 2 ) are assigned to one another in such a way that their centers of curvature ( 7 , 8 ) are above the chain on the side of the storage container ( 1 ), that the ratio of the radii R of the Kreisseg element arc of the link chain ( 3 ) and the drum ( 2 ) is at least 2: 1, that the mutually facing Seitenf Lachen ( 14 ) of the blocks ( 5 ) of the link chain ( 3 ) have an inclination from the base surface ( 9 ) to the walls ( 6 ), the size of which is chosen so that the inclined side surfaces each lie in the plane of a radius ray R.

2. Device according to claim 1, characterized in that the guide elements ( 10 , 10 ') of the link chain ( 3 ) have differently large diameters.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the axes of the guide elements ( 10 , 10 ') are arranged vertically offset against each other in such a way that their lowest vertices lie in a substantially horizon tal plane.

4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the blocks ( 5 ) of the link chain ( 3 ) on their base surface ( 9 ) are hinged together.

5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the center of curvature ( 8 ) of the circular ring segment of the link chain ( 3 ) and the center of curvature ( 7 ) of the drum ( 2 ) lie in a vertical plane.

6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the clear distance between the opposite walls ( 6 ) of the blocks ( 5 ) is variable and that the drum ( 2 ) is interchangeably mounted bar.

7. The device according to claim 6, characterized in that spacer plates can be attached to the inner surfaces of the walls ( 6 ).

8. Device according to one of claims 1-7, characterized in that the surface of the drum ( 2 ) and / or the drum ( 2 ) opposite surface of the blocks ( 5 ) is provided with a raised pattern, for example with a corrugated pattern.