DE4007647C2

DE4007647C2 - Process for the production of a mold for the continuous casting of steel

Info

Publication number: DE4007647C2
Application number: DE19904007647
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Paul Schabernak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-10
Filing date: 1990-03-10
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2010-03-11
Also published as: DE4007647A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kokille mit rechteckigem Innenformat sowie mit gebrochenen Innen kanten für das Stranggießen von Stahl entsprechend der im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to a method for producing a Mold with a rectangular inside format and with a broken inside edges for the continuous casting of steel according to that in the upper part handle of claim 1 specified type.

Ein derartiges Verfahren ist nach der DE 33 36 373 A1 bekannt. Bei diesem, vor allem für die Herstellung von Brammen vorgesehenen Ver fahren kommt es vor allem darauf an, daß zwischen einem mit Nickel beschichteten, unteren Abschnitt der Kokille und einem oberen, nicht beschichteten Abschnitt ein stufenloser Obergang besteht, so daß zwischen Beschichtung und der Kupferwand insbesondere kein flüssiger Stahl eindringen kann. Die galvanische Vernickelung wird dabei nach ihrer Aufbringung auf das vorgesehene Innenmaß der Kokille zurückgeschliffen. Die verbesserten Verschleißeigenschaften der Beschichtung sowie deren angepaßtes thermisches Verhalten kön nen bei diesem Verfahren vorteilhaft auf die Qualität des Strang gußerzeugnisses einerseits und die Haltbarkeit der Kokille anderer seits abgestimmt werden.Such a method is known from DE 33 36 373 A1. At this, especially for the manufacture of slabs driving, it is particularly important that between one with nickel coated, lower section of the mold and an upper, uncoated section there is a smooth transition, so that between the coating and the copper wall in particular no liquid steel can penetrate. The galvanic nickel plating is thereby after their application to the intended internal dimension Grinded back mold. The improved wear properties the coating and its adapted thermal behavior NEN advantageous in this process on the quality of the strand cast product on the one hand and the durability of the mold on the other be coordinated on the part.

Die Innenkanten der mit rechteckigem Querschnitt ausgeführten Kokillen werden nach dem bekannten Stand der Technik gebrochen, so daß die. Kokillenecken von jeweils zwei stumpfen Winkelkanten ge bildet werden. Dazwischen liegt ein Kokillenrand, dessen Abmessung vor allem bei Kokillen für das Gießen von Vorblock-Formaten wegen deren geringen Kantenlängen auf die Querschnittsabmessungen von er heblichem Einfluß ist. Die Schmalseiten und Breitseiten sind mit ihren Ecken ineinander gefugt, wobei in der Regel die Schmalseiten eine Nut haben, auf welcher eine Feder der Breitseiten aufliegen kann. Mittels eckseitiger Schraubverbindungen werden die Kokillen wände gegeneinander derart verspannt, daß sie gegen den Austritt von Stahl zuverlässig abgedichtet sind. Ohne Ausbildung der Seiten ränder durch Kantenbruch wäre die Gefahr des Austretens von flüs sigem Stahl bzw. der Ablösung der Nickelbeschichtung erheblich. Andererseits verursacht der Kantenbruch aber auch Probleme bei der Vernickelung, denn im Bereich der Knickkante wird die Vernickelung nur sehr schwer angenommen. Dies führt dazu, daß bei Vernickelung der hierfür vorgesehenen Fläche eine gleichmässige Dicke erreicht wird, von der indes der Bereich der Knickkante abweicht, indem hier nur eine unvollständige Beschichtung zustandegekommen ist.The inner edges of those with a rectangular cross-section Chill molds are broken according to the known prior art, so that the. Mold corners of two obtuse angular edges be formed. In between is a mold rim, the size of which especially in the case of molds for the casting of blooms their small edge lengths to the cross-sectional dimensions of he significant influence. The narrow sides and broad sides are with their corners joined together, usually the narrow sides have a groove on which a tongue of the broad sides rests can. The molds are made by means of screw connections on the corner walls so tense against each other that they are against the exit are reliably sealed by steel. Without training the pages edges due to edge breakage would result in the risk of rivers escaping steel or the detachment of the nickel coating considerably. On the other hand, the edge break also causes problems with the Nickel plating, because the nickel plating is in the area of the fold edge just very difficult to accept. This leads to the fact that the nickel plating a uniform thickness is achieved for this purpose, from which the area of the crease edge deviates, however, by only here an incomplete coating has occurred.

Sofern die Beschichtung im Bereich der Winkelkante nur unzureichend stark ist, läßt sich eine solche Kokille im Betrieb nicht ein setzen.If the coating in the area of the angular edge is insufficient is strong, such a mold cannot be used in operation put.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zu Grunde, das einleitend bezeichnete Verfahren dahingehend weiterzu entwickeln, daß auch im Bereich der Knickkante eine von der me chanischen Abtragung erfaßte Nickelschicht derart besteht, daß ins gesamt, also unter Einschluß der Bereiche der Knickkanten, zu den Innenwandseiten bzw. den abgewinkelten Rändern planparallele Ober flächen bei der mechanischen Abtragung entstehen. Diese genau definierten Innenflächen sollen einerseits zu einem Strangguß material mit sauberer Oberfläche führen, während andererseits hier durch die Haltbarkeit der Kokille erheblich gesteigert werden soll.Proceeding from this, the task of the invention lies Reason to continue the procedure described in the introduction develop that one of the me chanic removal recorded nickel layer is such that ins overall, including the areas of the fold edges, to the Inner wall sides or the angled edges of plane-parallel upper surfaces arise during mechanical removal. This exactly defined inner surfaces are intended on the one hand to be a continuous casting material with a clean surface, while on the other hand here should be significantly increased by the durability of the mold.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung durch die in den Patent ansprüchen gemachten Vorschläge.The invention solves this problem by the in the patent proposals made.

Da die Bedingung einzuhalten ist, daß die Innenflächen der be schichteten Kokille planparallel zu den entsprechenden Seiten- und Randflächen verlaufen, führt dies notwendigerweise zunächst dazu, daß sich in den Randbereichen, die in der erfindungsgemäßen Weise "angehoben" sind, zumindest nach der mechanischen Abtragung dünnere Schichten ergeben als in den darin angrenzenden Abschnitten. Das Auftreten derartiger Dickenunterschiede stellt sich dem Fachmann zunächst als eine unerwünschte Erscheinung da, die er eher bemüht ist zu vermeiden. Demzufolge erscheinen auch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Merkmale, die zu einer derartigen Änderung im Dickenmaß der Nickelschicht führt, zunächst wenig geeignet, die Aufgabenstellung der Erfindung zu lösen. Since the condition must be met that the inner surfaces of the be layered mold parallel to the corresponding side and Edge surfaces, this necessarily leads to that in the marginal areas in the manner according to the invention "raised" are thinner, at least after mechanical removal Layers result as in the adjacent sections. The The occurrence of such differences in thickness is known to the person skilled in the art initially there as an undesirable phenomenon that he tries rather should be avoided. Accordingly, those according to the invention also appear proposed features that lead to such a change in Thickness of the nickel layer leads, initially unsuitable, that To solve the problem of the invention.

Dennoch führt die Erfindung zu einer erheblichen Verbesserung im Vergleich zu einer Nickelbeschichtung bei in herkömmlicher Weise abgekanteten Randbereichen der Kokillenwände, denn dabei ist die Nickelbeschichtung in den Kantenbereichen so stark eingeschnürt, daß selbst nach der mechanischen Abtragung die Kantenbereiche noch keine füllende Abscheidungsdicke besitzen. Das erfindungsgemäße "Anheben" der Kantenbereiche führt zur Aufhebung der genannten Ein schnürung in einem solchen Ausmaß, daß eine füllende Beschichtungs dicke auch nach der Abtragung im benannten Kantenbereich besteht.Nevertheless, the invention leads to a significant improvement in Compared to a nickel plating in the conventional way folded edge areas of the mold walls, because the Nickel coating so constricted in the edge areas, that even after mechanical removal, the edge areas still have no filling deposition thickness. The invention "Raising" the edge areas leads to the abolition of the aforementioned one lacing to such an extent that a filling coating thickness even after removal in the specified edge area.

Die Anhebung kann einerseits durch einen nochmaligen Kantenbruch herbeigeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, hierfür eine Anrundung mit einem entsprechend großen Rundungsradius zu wählen. Zweckmäßig ist der Rundungsradius 1,5-fach größer als die Rundungsradien, die sonst im Eckbereich verwendet werden. Bei spielsweise bestehen Innenkanten bei angrenzenden Kokillenwänden, an welche die durch den Kantenbruch erzeugten Randkanten dazuge hörigen Kokillenwände dichtend angepreßt werden müssen. Ein an dieser Stelle vorgesehener Rundungsradius von 10 mm würde also be dingen, daß die Anrundung der Winkelkanten in der erfindungsgemäßen Weise mit einem Rundungsradius von 15 mm durchgeführt werden müßte.On the one hand, the increase can be caused by another edge break be brought about. However, it is particularly advantageous for this a rounding with a correspondingly large rounding radius choose. The rounding radius is expediently 1.5 times larger than that Rounding radii that are otherwise used in the corner area. At for example, there are inner edges in the case of adjacent mold walls, to which the edge edges created by the edge break add hearing mold walls must be pressed tightly. An on this radius of 10 mm provided would be things that the rounding of the angular edges in the invention Way with a radius of curvature of 15 mm would have to be carried out.

Die Beziehung eines 1,5-fach größeren Rundungsradius besteht auch gegenüber den Anrundungen, die bei einer nur teilweise vorgenom menen Nickelbeschichtung den Übergang von der abgetragenen Kokil lenfläche, die also zu beschichten ist, zu der unbehandelt ge bliebenen Fläche bilden.The relationship of a 1.5 times larger rounding radius also exists compared to the rounding, which is only partially Nickel coating the transition from the worn Kokil len surface, which is to be coated, to the untreated remaining area.

Da in der erfindungsgemäßen Weise Anrundungsflächen mit unter schiedlichen Radien aneinanderangrenzen können, wird dieser Über gang nach einem weiteren Merkmal allmählich derart ausgebildet, daß sich stoßfreie Flächenübergänge ergeben.Since rounding surfaces with under different radii, this over according to another feature gradually developed such that there are bumpless surface transitions.

Der größere Rundungsradius, wie er vorstehend angesprochen ist, führt im Ergebnis dazu, daß die Auskehlung der Knickkante ent sprechend flacher ausfällt. Dank dieser geringeren Tiefenlage wird die sich abscheidende Nickelschicht auf das höhere Niveau ange hoben, so daß sie nach der mechanischen Abarbeitung zwar örtlich dünner ist, oberflächlich aber auf gleichem Niveau wie die übrige Oberbeschichtung liegt.The larger radius of curvature, as mentioned above, As a result, the groove of the crease edge ent turns out to be flatter. Thanks to this shallower depth the depositing nickel layer to the higher level lifted so that they are local after mechanical processing is thinner but superficially on the same level as the rest Top coating.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:To further illustrate the invention, reference is made to the Reference examples referring drawings. In this demonstrate:

Fig. 1 einen Querschnitt bei einer Nickelbeschichtung im Bereich einer üblichen Winkelkante, Fig. 1 a cross-section with a nickel coating in the area of a conventional angle edge,

Fig. 2 einen entsprechenden Querschnitt wie Fig. 1, jedoch bei einer erfindungsgemäß gestalteten Winkelkante, Fig. 2 shows a corresponding cross-section as Fig. 1, but at a designed angle edge according to the invention

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Kokille mit Quer schnittsansichten A-A, B-B und C-C, und Fig. 3 shows a longitudinal section through a mold with cross-sectional views AA, BB and CC, and

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine beschichtete Ko kille. Fig. 4 shows a cross section through a coated Ko kille.

Fig. 1 stellt im stark vergrößerten Maßstab die mit der Feder 1 ausgeführte Kokillenplatte 2 dar. Die Kokillenseite 3 ist mit Nickel zu beschichten und danach dem flüssigen Stahl zugekehrt. Der abge schrägte Rand 4 schließt sich an sie an. Zwischen der Kokillenseite 3 und dem abgeschrägten Rand 4 verläuft die Winkelkante 5. Der Zu sammenbau mit einer anderen Kokillenwand setzt voraus, daß eine Nut besteht, die zur Feder 1 paßt. Schematisch ist dies in Fig. 4 ver anschaulicht. Man erkennt die beiden sich gegenüberliegenden Kokil lenwände 2, von deren Federn eine mit 1 bezeichnet ist. Die Feder 1 wird auf ihrer Innenseite vom Rand 4 begrenzt, während die Kanten der angrenzenden Kokillenwände 6 mit Nuten 7 versehen sind, die den Federn 1 entsprechen. Mittels Schraubverbindungen 8 sind die Kokil lenwände gegeneinander verspannt, so daß sich ein abgedichteter Kokilleninnenraum ergibt. Fig. 1 illustrates in greatly enlarged scale, the mold plate 2 executed with the spring 1. The mold side 3 facing with nickel coating and then the liquid steel. The beveled edge 4 joins them. The angular edge 5 runs between the mold side 3 and the bevelled edge 4 . To assemble with another mold wall requires that there is a groove that fits the tongue 1 . This is schematically illustrated in FIG. 4. One recognizes the two opposite Kokil len walls 2 , one of whose springs is designated by 1. The inside of the spring 1 is delimited by the edge 4 , while the edges of the adjacent mold walls 6 are provided with grooves 7 which correspond to the springs 1 . By means of screw connections 8 the Kokil len walls are braced against each other, so that there is a sealed mold interior.

Innenseitig sind die Kokillenseiten mit einer Nickelschicht 9 ver sehen, deren Aufbau in vergrößertem Maßstab die Fig. 1 und 2 zeigen. Zunächst sei auf die Ausbildung der Nickelschicht bei in üblicher Weise abgekanteten Seitenrändern 4 Bezug genommen.On the inside, the mold sides are seen with a nickel layer 9 , the structure of which is shown on an enlarged scale in FIGS. 1 and 2. First of all, reference should be made to the formation of the nickel layer with side edges 4 bent in the usual way.

Die sich in Durchlaufrichtung des flüssigen Stahls erstreckende Winkelkante 5 führt bei der Beschichtung mit Nickel zu einer Ein schnürung 10, die sich auch auf den an die Winkelkante 5 an schließenden Bereich erstreckt. Die Nickelbeschichtung steigt im Beschichtungsabschnitt 11 jedoch kissenartig an, um schließlich in größerer Entfernung von der Winkelkante 5 die vorgesehene Abschei dungsstärke 12 zu erreichen. Wenn sodann eine mechanische Abtragung auf die Sollstärke 13 vorgenommen wird, um die Arbeitsfläche 14 auszubilden, ergibt sich im Bereich der Winkelkante 5 eine Be schichtungslücke 15. Lediglich durch weitergehendes Zurückschleifen der Arbeitsfläche oder aber durch eine erheblich stärkere Beschich tung mit Nickel könnte die Beschichtungslücke 15 vermieden werden. Im einem Falle wäre jedoch die verbleibende Stärke der Beschichtung zu dünn, während sie im anderen Falle zwar nicht zu dünn wäre, aber mit beträchtlichen Materialverlust und Zeitaufwand verbunden wäre.The extending in the direction of flow of the liquid steel angular edge 5 leads to a lacing 10 when coating with nickel, which also extends to the angular edge 5 at the closing area. The nickel coating rises like a pillow in the coating section 11 , in order to finally achieve the intended deposition thickness 12 at a greater distance from the angular edge 5 . If a mechanical removal to the desired thickness 13 is then carried out to form the working surface 14 , there is a coating gap 15 in the area of the angular edge 5 . The coating gap 15 could be avoided only by further grinding back the work surface or by a considerably thicker coating with nickel. In one case, however, the remaining thickness of the coating would be too thin, while in the other case it would not be too thin, but would involve considerable loss of material and time.

An dieser Stelle schafft die Erfindung Abhilfe, indem entsprechend Fig. 2 der Bereich der Winkelkante 5, wie er jetzt lediglich ge strichelt wiedergegeben wurde, eine Anhebung 16 erfährt, so daß sich zwar im Vergleich zur übrigen Beschichtung eine dünnere Ab scheidung ergibt, jedoch gestattet es diese Abscheidungsstärke, daß eine anschließende mechanische Abtragung mit herabgesetztem Material- und Zeitaufwand durchgeführt werden kann, die im Bereich des Übergangs in Form der Kokillenseite 3 in den Rand 4 keine Be schichtungslücken mehr aufweist.At this point, the invention provides a remedy, as shown in FIG. 2, the area of the angular edge 5 , as he was now only shown in dashed lines, undergoes an increase 16 , so that there is a thinner separation compared to the rest of the coating, but allowed it this deposition strength that a subsequent mechanical removal can be carried out with reduced material and time, which in the area of the transition in the form of the mold side 3 in the edge 4 no longer has coating gaps.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt bei einer Kokillenwand die Kokillenseite 3 mit den angrenzenden, abgekanteten Rändern 4. Die Höhe der Beschichtung reicht bis zur Linie 16, jedoch kann die Kokillenwand auch im Umfang ihrer gesamten Höhe der Beschichtung unterzogen werden. Die Winkelkante 5 erstreckt sich in vertikaler Richtung. Ihre Anrundung ist mit einem Rundungsradius vom 1,5-fachen Betrag des sonst bei der Anrundung vorgesehenen Run dungsradius ausgeführt. Dies ergibt sich aus den zu Fig. 3 ge hörenden Querschnittsdarstellungen A-A, B-B und C-C, wie sie im rechten Teil der Fig. 3 wiedergegeben sind. Während A-A die Anrun dung der horizontalen Übergangskante vom beschichteten Bereich in den unbeschichteten Bereich am Rand 4 der Kokillenseite 3 dar stellt, zeigt der Querschnitt B-B den Übergang vom beschichteten zum unbeschichteten Abschnitt bei der Kokillenseite 3. Für beide Übergänge findet eine Anrundung mit dem Radius 10 r statt. Die im Kreisbild wiedergegebene Querschnittsdarstellung C-C bezieht sich indes auf die vertikal verlaufende Winkelkante 5. Für diese ist eine Anrundung mit dem Betrag 15 r erfolgt, wie die Querschnitts darstellung C-C zeigt.The illustration according to FIG. 3 shows the mold side 3 with the adjacent, folded edges 4 of a mold wall. The height of the coating extends up to line 16 , but the mold wall can also be subjected to the coating in its entire height. The angular edge 5 extends in the vertical direction. Your rounding is carried out with a rounding radius of 1.5 times the amount of the rounding radius otherwise provided for in the rounding. This results from the cross-sectional views belonging to FIG. 3 AA, BB and CC, as shown in the right part of FIG. 3. While AA shows the rounding of the horizontal transition edge from the coated area into the uncoated area at the edge 4 of the mold side 3 , the cross section BB shows the transition from the coated to the uncoated section at the mold side 3 . Rounding with a radius of 10 r takes place for both transitions. The cross-sectional representation CC reproduced in the circular image, however, relates to the vertically running angular edge 5 . For this, a rounding with the amount 15 r was carried out, as the cross-sectional representation CC shows.

Claims

1. Method for producing a mold of rectangular format with broken inner edges for the continuous casting of steel, where at least the outlet-side part in a mechanically abge-worn section of the inner wall undergoes a galvanic nickel coating, the thickness of which is slightly above that intended for operational use , final thickness, to the extent of which the nickel coating is mechanically processed, characterized in that, in the case of mold sides with bevelled edges due to edge breakage, the area of the angular edge between the mold side and the bevelled edge is raised with the proviso that it is towards the interior of the mold that there is a smaller thickness in the area of the angular edge after removal of the nickel layer than in the adjacent areas of the mold side and the edge.

2. The method according to claim 1, characterized, that the area of the angular edges is rounded off is raised.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized, that the rounding is carried out with a rounding radius 1.5 times over the radius of curvature of the inside edges, which the adjacent mold walls with the one for sealing pressure on the edges of the same Round the mold sides.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized, that the rounding is carried out with a rounding radius which is 1.5 times the radius of curvature which with a nickel coating up to only one Part of the mold height the transition from the abge worn area in the untreated area is rounded.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized, that when transitioning from with different curvature radius rounded surfaces the change of curvature radius is gradually executed so that bumps result in free surface transitions.