DE4343244A1 - Lateral end wall for a device for continuous casting between casting rolls - Google Patents

Lateral end wall for a device for continuous casting between casting rolls

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Abstract

The wall (5) includes a first vertical plate (11) made from refractory material which is placed in contact with the front ends of the rolls (1, 2), a second rigid plate (12) made from electrically conducting material, arranged against the first plate, and means for linking the two ends (16, 17) of this plate to a source (18) of electrical current, this second plate constituting an electrical heating resistance element for heating the first plate (11) in contact with the cast (poured) liquid metal. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen zwischen Gießwalzen und bezieht sich insbesondere auf eine seitliche Abschlußwand für den zwischen den zylindrischen Gießwalzen gelegenen Gießraum.The present invention relates to a device for Continuous casting of metals between casting rolls and covers in particular on a side end wall for the casting chamber located between the cylindrical casting rolls.

In Vorrichtungen dieser Art ist es notwendig, eine vorzeitige Erstarrung des gegossenen Metalles beim Kontakt mit den seitlichen Abschlußwänden zu vermeiden. Hierfür ist es bereits vorgeschlagen worden, diese Abschlußwände auf eine hohe Temperatur zu heizen, um die Erstarrung des gegossenen Metalles bei einem Kontakt mit der Wand zu vermeiden bzw. zumindest zu begrenzen.In devices of this type, it is necessary to prematurely Solidification of the cast metal on contact with the to avoid side end walls. It is for that have already been proposed, these end walls on a heat high temperature to freeze the cast Avoid metal in contact with the wall or at least limit it.

So wird z. B. in der japanischen Anmeldung JP-A-58 32552 eine solche Wand aus einem hochtemperaturfesten Material beschrieben, die eine Ausnehmung aufweist, in der ein elektrischer Heizwiderstand plaziert ist.So z. B. in Japanese application JP-A-58 32552 a such a wall made of a high temperature resistant material described, which has a recess in which a electrical heating resistor is placed.

Das Dokument JP-A-62 124051 offenbart eine Abschlußwand, die eine erste in Kontakt mit dem gegossenen Metall stehende Platte und eine zweite Stützplatte aufweist, die seitlich von der ersten Platte Rillen aufweist, in denen Heizeinrichtungen angeordnet sind. Die Aussparungen oder Rillen, in denen die Heizeinrichtungen angeordnet sind, schwächen die mechanische Festigkeit dieser Wände. Des weiteren muß bei der Fertigung der Rillen auch die Trägerplatte bearbeitet werden. Bei der Herstellung einer Ausnehmung in der hochtemperaturfesten Platte ist ebenfalls eine Bearbeitung oder eine spezielle Formarbeit notwendig, die die Herstellung der seitlichen Abschlußplatte kompliziert.Document JP-A-62 124051 discloses an end wall which a first one in contact with the cast metal Plate and a second support plate, the side of the first plate has grooves in which heaters are arranged. The recesses or grooves in which the Heaters are arranged, weaken the mechanical Strength of these walls. Furthermore, it must be in production the grooves can also be processed on the carrier plate. In the  Making a recess in the high temperature resistant Plate is also a machining or a special one Molding work necessary to manufacture the side End plate complicated.

Schließlich wird die Heizenergie des Heizwiderstandes, der in Kontakt mit dem gegossenen Metall steht, nur indirekt über ein den elektrischen Heizwiderstand ummantelndes Material übertragen, was für eine gute Wärmeübertragung ungünstig ist.Finally, the heating energy of the heating resistor, which in There is only indirect contact with the cast metal a material encasing the electrical heating resistor transfer, which is unfavorable for good heat transfer.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die oben erwähnten Probleme zu überwinden.The present invention aims to achieve the above mentioned Overcome problems.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine seitliche Abschlußwand mit einer elektrischen Heizeinrichtung anzugeben, die eine einfache Konstruktion und hohe mechanische Festigkeit aufweist und eine möglichst gute Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement und der hochtemperaturfesten, in Kontakt mit dem gegossenen Metall stehenden Platte gewährleistet.It is therefore an object of the invention to have a side End wall with an electrical heating device specify the simple construction and high has mechanical strength and the best possible Heat transfer between the heating element and the high temperature resistant, in contact with the cast metal standing plate guaranteed.

Die Erfindung betrifft demnach eine seitliche Abschlußwand für eine Vorrichtung zum Stranggießen von dünnen metallischen Bahnen zwischen Gießwalzen mit einer ersten vertikalen Platte aus hochtemperaturfestem Material, die in Kontakt mit den äußeren Stirnseiten der Gießwalzen steht, und mit einer elektrischen Heizeinrichtung zum Heizen dieser ersten Platte.The invention accordingly relates to a side end wall for a device for the continuous casting of thin metallic Paths between casting rolls with a first vertical plate Made of high temperature resistant material that is in contact with the outer end faces of the casting rolls, and with a electric heater for heating this first plate.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Heizeinrichtung eine zweite feste Platte aus elektrisch leitendem Material aufweist, die an der ersten Platte anliegt, und daß Anschlüsse zum Verbinden der beiden Ränder dieser zweiten Platte mit einer elektrischen Stromquelle vorgesehen sind.To solve the above problem is according to the Invention proposed that the heater a second has solid plate made of electrically conductive material, the abuts the first plate, and that connections to the Join the two edges of this second plate with one electrical power source are provided.

Gemäß der Erfindung dient die gesamte zweite Platte als Heizwiderstand. Darüberhinaus dient diese zweite feste Platte als mechanische Verstärkung der seitlichen Abschlußwand. Die Dicke oder Starke dieser zweiten Platte kann so ausgelegt sein, daß diese Platte der Abschlußwand die notwendige und wesentliche mechanische Festigkeit gibt.According to the invention, the entire second plate serves as Heating resistor. This second fixed plate also serves as a mechanical reinforcement of the side end wall. The  Thickness or thickness of this second plate can be designed be that this plate of the end wall the necessary and gives significant mechanical strength.

Daraus resultiert, daß die erste hochtemperaturfeste Platte eine reduzierte Dicke haben kann, da die Belastungen, denen die Abschlußplatte ausgesetzt ist, im wesentlichen durch die zweite Platte aufgefangen werden.As a result, the first high temperature resistant plate may have a reduced thickness because of the stresses to which the end plate is exposed, essentially by the second plate to be caught.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Platte Einschnitte auf, die gegeneinander versetzt sind und senkrecht zur Plattenebene verlaufen sowie abwechselnd vom ersten bzw. zweiten Rand der Platte ausgehen.According to a preferred embodiment of the invention the second plate has incisions that are offset against each other and are perpendicular to the plate plane as well alternately start from the first or second edge of the plate.

Gemäß der Erfindung wird hierdurch die Ausdehnung des durch die Platte gebildeten elektrischen Heizkreises erheblich vergrößert, wobei gleichzeitig sein Querschnitt reduziert wird. Auf diese Weise kann eine hohe Leistung durch den derart geformten Heizwiderstand geliefert werden.According to the invention, the expansion of the the plate formed electrical heating circuit significantly enlarged, while reducing its cross section becomes. In this way, high performance can be achieved through the such shaped heating resistor can be supplied.

Die Einschnitte können horizontal oder vertikal verlaufen; ihr Abstand kann von einer Zone zur anderen Zone der Platte variieren, um die Stärke der thermischen Energie an die jeweiligen lokalen Bedingungen anzupassen.The incisions can be horizontal or vertical; their distance can vary from one zone to another zone of the plate vary to match the strength of the thermal energy adapt to local conditions.

Vorzugsweise wird in diesen Einschnitte ein Isolationsmaterial angeordnet. Dieses Isolationsmaterial, z. B. Glimmerblätter, dient zum einen dazu, den elektrischen Kontakt zwischen den beiden Seiten eines jeden Einschnittes zu verhindern, und zum anderen dazu, die mechanische Festigkeit der zweiten Platte sicherzustellen.A cut is preferably made in these Insulation material arranged. This insulation material, e.g. B. mica leaves, serves on the one hand, the electrical Contact between the two sides of each incision to prevent, and secondly, the mechanical Ensure the strength of the second plate.

Die zweite Platte kann aus Graphit sein oder aus einem insgesamt elektrisch leitenden hochtemperaturfesten Material, so z. B. eine Magnesiumlegierung.The second plate can be made of graphite or of one overall electrically conductive high temperature resistant material, so z. B. a magnesium alloy.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Abschlußwand eine elektrisch isolierende Rückwand auf, die als Halte- und Druckplatte dient und in Kontakt mit der zweiten Platte steht und auf die Druckvorrichtungen wirken, um die Anordnung der Abschlußwand gegen die Zylinder zu pressen.According to a further embodiment of the invention, the End wall on an electrically insulating rear wall, the  serves as a holding and pressure plate and in contact with the second plate stands and act on the printing devices, to the arrangement of the end wall against the cylinder press.

Die Anordnung aus drei Platten ist bevorzugt in einem Behälter aufgenommen, der die Oberfläche der ersten hochtemperaturfesten Platte freiläßt und der mit einem inerten Gas, z. B. Stickstoff versorgt bzw. durchspült wird, um die Oxidation des elektrisch leitenden Materials zu vermeiden.The arrangement of three plates is preferably in one Containers added to the surface of the first leaves high-temperature-resistant plate free and the one inert gas, e.g. B. nitrogen is supplied or flushed through, to prevent the oxidation of the electrically conductive material avoid.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further features of the invention emerge from the subclaims forth.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:The invention is illustrated in an exemplary embodiment Drawing explained in more detail. In this represent:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Stranggießen mit Gießwalzen; Figure 1 is a schematic view of a device for continuous casting with casting rolls.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Platte einer seitlichen Abschlußwand der Stranggußvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 is a perspective view of a second plate of a side end wall of the continuous casting device according to the invention;

Fig. 3 einen Schnitt der Abschlußwand längs der Linie III-III in Fig. 1. Fig. 3 shows a section of the end wall taken along the line III-III in FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Stranggießen umfaßt in herkömmlicher Weise zwei zylindrische Gießwalzen 1 und 2 mit horizontalen und parallelen Achsen auf, die zwischen sich einen Gießraum 3 für ein Metall begrenzen, das in geschmolzenem Zustand längs des Pfeiles 4 zugeführt wird.The apparatus for continuous casting shown in Fig. 1 comprises in a conventional manner two cylindrical casting rolls 1 and 2 with horizontal and parallel axes, which define between them a casting space 3 for a metal which is supplied along the arrow 4 in the molten state.

Der Gießraum ist an seinen beiden Seiten an den äußeren Stirnflächen der Zylinder durch seitliche Abschlußwände 5 abgeschlossen. The casting space is closed on both sides on the outer end faces of the cylinders by side end walls 5 .

Während des Gießens verfestigt sich das gegossene Metall 6 beim Kontakt mit den gekühlten Wänden der Gießwalzen 1 und 2, die in Richtung der Pfeile 7 und 8 rotierend angetrieben werden, und wird nach unten in Form einer dünnen Metallbahn 9 abgezogen.During the casting, the cast metal 6 solidifies upon contact with the cooled walls of the casting rolls 1 and 2 , which are driven to rotate in the direction of the arrows 7 and 8 , and is pulled down in the form of a thin metal sheet 9 .

Die seitliche Abschlußwand 5 gemäß der Erfindung, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, weist eine erste Platte 11 aus hochtemperaturfestem Material auf, die an den äußeren Stirnseiten der zylindrischen Gießwalzen 1 und 2 anliegt.The side end wall 5 according to the invention, which is shown in FIGS. 2 and 3, has a first plate 11 made of high temperature-resistant material, which rests on the outer end faces of the cylindrical casting rolls 1 and 2 .

Die erste Platte, die geheizt werden muß, ist aus einem elektrisch isolierenden Material, z. B. aus Siliziumdioxid- Keramik.The first plate to be heated is made of one electrically insulating material, e.g. B. from silicon dioxide Ceramics.

Eine zweite Platte 12 liegt an der ersten Platte 11 an. Die zweite Platte 12 ist aus einem elektrisch leitenden Material, z. B. aus Graphit, und hat eine relativ große Dicke von mehreren 10 Millimetern, z. B. in der Größenordnung von 20 Millimetern, und stellt auf diese Weise einen festen Block mit einer hohen mechanischen Festigkeit, insbesondere Druck- und Biegefestigkeit dar.A second plate 12 abuts the first plate 11 . The second plate 12 is made of an electrically conductive material, e.g. B. of graphite, and has a relatively large thickness of several 10 millimeters, for. B. in the order of 20 millimeters, and in this way represents a solid block with a high mechanical strength, in particular pressure and bending strength.

Die generelle Form der zweiten Platte ist im wesentlichen trapezförmig und entspricht mehr oder minder der Form eines Querschnittes des Gießraumes 3 in einer vertikalen Ebene senkrecht zu den Achsen der Gießwalzen.The general shape of the second plate is essentially trapezoidal and more or less corresponds to the shape of a cross section of the casting space 3 in a vertical plane perpendicular to the axes of the casting rolls.

In der zweiten Platte sind in horizontaler Richtung und über deren gesamte Dicke parallele Einschnitte 13 ausgebildet. Diese auf verschiedenen Niveaus angeordneten Einschnitte werden z. B. durch Sägeschnitte realisiert, die abwechselnd von den beiden Rändern 14 bzw. 15 der Platte ausgehen, so daß eine Mäander-Anordnung von Lamellen 20 gebildet wird, die übereinander angeordnet sind und an ihren Enden jeweils an einem Rand der Platte 12 miteinander verbunden sind, so daß dadurch ein elektrischer Heizwiderstand gebildet wird, dessen äußere Enden 16 und 17 mit einer elektrischen Energiequelle 18 verbunden werden.In the second plate, parallel incisions 13 are formed in the horizontal direction and over their entire thickness. These incisions arranged at different levels are z. B. realized by saw cuts that alternate from the two edges 14 and 15 of the plate, so that a meandering arrangement of lamellae 20 is formed, which are arranged one above the other and are connected at their ends to one edge of the plate 12 so that an electrical heating resistor is formed, the outer ends 16 and 17 of which are connected to an electrical energy source 18 .

Die Einschnitte können zueinander einen regelmäßigen Abstand b aufweisen. In diesem Falle kann der elektrische Widerstand R der zweiten Platte ausgedrückt werden durchThe incisions can be a regular distance apart b have. In this case, the electrical resistance R of the second plate can be expressed by

wobei ρ der spezifische Widerstand des Materials der zweiten Platte und das Verhältnis 1/s gleich istwhere ρ is the specific resistance of the material of the second Plate and the ratio 1 / s is the same

wobei di die Länge jeder Lamelle, L die Dicke der Platte 12 und damit die Dicke jeder Lamelle und e der Abstand zwischen zwei Einschnitten und damit die Dicke jeder Lamelle ist. Zum Beispiel wurde eine Graphitplatte mit einer Dicke von 25 mm und einer Höhe von 300 mm sowie einer Oberfläche von 300 cm2 bearbeitet, um Einschnitte von 3 mm Breite mit einem Abstand untereinander von etwa 6 mm zu erhalten, so daß damit ein Lamellenzug einer Gesamtlänge von 1855 mm und einem mittleren Querschnitt von 150 mm2 gebildet wurde. Die abgegebene Leistung liegt in der Größenordnung von 10 000 Watt.where d i is the length of each lamella, L is the thickness of the plate 12 and thus the thickness of each lamella and e is the distance between two cuts and thus the thickness of each lamella. For example, a graphite plate with a thickness of 25 mm and a height of 300 mm and a surface of 300 cm 2 was machined in order to obtain incisions of 3 mm in width with a spacing of about 6 mm from one another, so that a strip of slats with an overall length of 1855 mm and an average cross section of 150 mm 2 was formed. The power output is in the order of 10,000 watts.

Ein isolierendes Material, z. B. Glimmerblätter 19, werden in die Einschnitte 13 eingesetzt, um einen Kurzschluß oder Funkenüberschläge zwischen benachbarten Lamellen zu vermeiden und um die Platte 12 mechanisch zu stärken.An insulating material, e.g. B. mica sheets 19 are used in the incisions 13 to avoid a short circuit or arcing between adjacent slats and to mechanically strengthen the plate 12 .

Eine dritte Rückplatte 21 wird durch Druckeinrichtungen, z. B. Federn 22, gegen die zweite Platte 12 gedrückt, wobei diese Druckeinrichtungen gleichzeitig dazu dienen, die Anordnung der seitlichen Abschlußwand gegen die Gießwalzen zu pressen.A third back plate 21 is provided by printing devices, e.g. B. springs 22 , pressed against the second plate 12 , these pressure devices also serving to press the arrangement of the side end wall against the casting rolls.

Ein Behälter 23 umgibt die seitliche Abschlußwand 5 und ist hierbei mit der ersten und dritten Platte 11 bzw. 21 verbunden. In diesen Behälter wird über eine Leitung 24 ein inertes Gas, z. B. Stickstoff geleitet, um die Oxidation des Graphits zu verhindern.A container 23 surrounds the side end wall 5 and is connected to the first and third plates 11 and 21 , respectively. In this container, e.g., via a line 24 an inert gas. B. passed nitrogen to prevent oxidation of the graphite.

Die Erfindung ist nicht auf die oben als Beispiel beschriebene Ausführungsform beschränkt. So könnten z. B. die Einschnitte auch vertikal angeordnet werden. Deren Abstand und damit auch die Dicke e der Lamellen 20 kann darüberhinaus so variiert werden, daß die thermische Energieübertragung über die Platte 12 an die lokalen Bedingungen angepaßt wird, um z. B. die seitliche Abschlußwand stärker in dem oberen Bereich als in dem unteren Bereich aufzuheizen.The invention is not limited to the embodiment described above as an example. For example, B. the incisions can also be arranged vertically. Their distance and thus also the thickness e of the slats 20 can also be varied so that the thermal energy transfer via the plate 12 is adapted to the local conditions in order, for. B. heat the side end wall more in the upper area than in the lower area.

Die erste Platte 11 könnte im übrigen auch durch eine hochtemperaturfeste Umkleidung der zweiten Platte gebildet werden, z. B. durch ein Umgießen oder Umspritzen der zweiten Platte mit einem entsprechenden Material.The first plate 11 could also be formed by a high-temperature resistant casing of the second plate, for. B. by casting or overmolding the second plate with an appropriate material.

Claims (10)

1. Seitliche Abschlußwand (5) für eine Vorrichtung zum Stranggießen von dünnen metallischen Bahnen zwischen zylindrischen Gießwalzen, mit einer ersten vertikalen Platte (11) aus temperaturfestem Material, die in Kontakt mit den äußeren Stirnseiten der Gießwalzen (1, 2) steht, und mit einer elektrischen Heizeinrichtung zum Heizen dieser ersten Platte, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine zweite feste Platte (12) aus elektrisch leitendem Material, die an der ersten Platte (11) anliegt, sowie Anschlüsse zum Verbinden der beiden äußeren Enden (16, 17) dieser Platte mit einer elektrischen Stromquelle (18) aufweist.1. Lateral end wall ( 5 ) for a device for continuous casting of thin metallic webs between cylindrical casting rolls, with a first vertical plate ( 11 ) made of temperature-resistant material, which is in contact with the outer end faces of the casting rolls ( 1 , 2 ), and with an electrical heating device for heating this first plate, characterized in that the heating device has a second fixed plate ( 12 ) made of electrically conductive material which bears against the first plate ( 11 ), and connections for connecting the two outer ends ( 16 , 17 ) this plate with an electrical power source ( 18 ). 2. Abschlußwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (12) Einschnitte (13) aufweist, die gegeneinander versetzt sind und senkrecht zur Plattenebene verlaufen sowie abwechselnd vom ersten bzw. zweiten Rand (14, 15) der Platte ausgehen.2. End wall according to claim 1, characterized in that the second plate ( 12 ) has incisions ( 13 ) which are offset from one another and run perpendicular to the plane of the plate and alternately starting from the first or second edge ( 14 , 15 ) of the plate. 3. Abschlußwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (13) horizontal ausgerichtet sind.3. End wall according to claim 2, characterized in that the incisions ( 13 ) are aligned horizontally. 4. Abschlußwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (13) vertikal ausgerichtet sind.4. End wall according to claim 2, characterized in that the incisions ( 13 ) are aligned vertically. 5. Abschlußwand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (e) zwischen den einzelnen Einschnitten (13) unterschiedlich ist.5. End wall according to one of claims 2 to 4, characterized in that the distance (e) between the individual incisions ( 13 ) is different. 6. Abschlußwand nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolationsmaterial (15) in den Einschnitten (13) angeordnet ist. 6. End wall according to one of claims 2 to 5, characterized in that an insulation material ( 15 ) is arranged in the incisions ( 13 ). 7. Abschlußwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material Graphit oder ein temperaturfestes insgesamt elektrisch leitendes Material ist.7. end wall according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive Material graphite or a temperature-resistant overall is electrically conductive material. 8. Abschlußwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand eine elektrisch isolierende Rückwand (21) aufweist, die eine Halte- und Druckplatte ist und an der zweiten Platte (12) anliegt, und daß auf diese Rückwand Druckeinrichtungen (22) einwirken, um die Anordnung der Abschlußwand gegen die Gießwalzen zu pressen.8. End wall according to one of the preceding claims, characterized in that the end wall has an electrically insulating rear wall ( 21 ) which is a holding and pressure plate and abuts the second plate ( 12 ), and in that on this rear wall printing devices ( 22 ) act to press the arrangement of the end wall against the casting rolls. 9. Abschlußwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand, vorzugsweise eine Anordnung aus drei Wänden, in einem Behälter (23) angeordnet ist, der die Oberfläche der ersten temperaturfesten Wand (11) freiläßt und mit einem inerten Gas versorgt wird.9. End wall according to one of the preceding claims, characterized in that the end wall, preferably an arrangement of three walls, is arranged in a container ( 23 ) which leaves the surface of the first temperature-resistant wall ( 11 ) free and is supplied with an inert gas . 10. Vorrichtung zum Stranggießen mit Gießwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei seitliche Abschlußwände nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.10. Device for continuous casting with casting rolls, thereby characterized in that the device has two lateral End walls according to one of claims 1 to 9.
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