EP0212248A2 - Vertikal- oder Bogenstranggiessanlage für Stahl - Google Patents
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- B22D11/0408—Moulds for casting thin slabs
Definitions
- the invention relates to a vertical or curved continuous casting plant for steel, the steel melt being passed from a pouring funnel through a heated inlet part made of refractory material into a cooled mold.
- a funnel-shaped casting vessel is provided with a pouring tube which projects freely into the mold up to the bath level.
- electrical heating resistors are built into the pouring tube.
- Above the bath level there is a space that is sealed off from the outside, into which gas is introduced to keep the bath level constant and is released via a back pressure valve. (DE-AS 21 18 149).
- This continuous caster with gas pressure-controlled casting level is complex.
- the pouring tube protruding freely into the mold requires a minimum width of the mold opening so that very thin formats cannot be cast.
- the arrangement of the heating coils in the pouring tube is costly and uneconomical in view of its wear.
- a continuous casting device is already known, a casting vessel being constricted downwards in a funnel shape to form a pouring tube, the outer wall of which bears sealingly on the inner wall of the mold.
- the melt completely fills the mold and the pouring tube.
- the bath level is in the watering vessel.
- the diameter of the pouring tube determines the required minimum width of the mold opening.
- the object of the invention is to provide a cost-effective vertical or curved continuous casting system for steel, in which uncontrolled strand shells are avoided, so that the use of inlet parts with a small flow cross-section is possible without the risk of freezing.
- the inlet part has a continuous cross section corresponding to the casting format and is connected from a first section A, which can be heated to the liquidus temperature of the steel, and a second, flush with the mold walls, and sealingly connected uncooled section B.
- the inlet part advantageously consists of a high temperature-resistant and wear-resistant material such as zirconium oxide.
- the inlet part can be formed from plates which are held by an outer support frame.
- the heated section of the inlet part can be extended to the pouring funnel.
- the walls in the first section have an outer constriction in which the heating device is arranged. Resistance heating can be provided as the heating device.
- strips made of electrically conductive, high-temperature-resistant material can be arranged all around in the constriction region of the inlet part, to which induction heating is assigned.
- strips of electrically conductive, high-temperature-resistant material are encircled in section A of the inlet part, which form part of the continuous surface and to which an induction heater is assigned on the outside.
- the inductively heated strips can advantageously consist of metallic or metal-ceramic sintered materials.
- the strips can be made of high-temperature, wear-resistant material, e.g. Zirconia coated.
- a mold 1 for casting thin slabs and strips consists of two broad side walls 2, 3 and two narrow side walls 4, 5 which are provided with cooling channels 6.
- the mold 1 is held in a frame 7, which serves to guide the cooling water.
- the narrow side walls 4, 5 are adjustable by spindles 8 for changing the width of the casting format.
- pouring funnel 9 which is supported on the mold frame 7 by a support frame 10.
- each of the inlet parts 12, 13, 14 consists of a heatable section A which is connected to the pouring funnel 9 and a lower section B which is in contact with the top of the mold 1.
- the inlet parts 12, 13, 14 are preferably formed from plates which are held in the support frame 10. As the figures show, the heatable section A of the inlet parts 12, 13, 14 can be designed in different ways.
- section A of the inlet parts 12, 13 is provided with a constriction in which an electrical resistance heater 15 as shown on the left, or Strips 16 made of electrically conductive, fire-resistant material, for example metal-ceramic sintered materials, as shown on the right, are arranged.
- the strips 16 are assigned coils 17 as induction heating at a close distance.
- an inlet part 14 in the first section A is provided with an inner recess in which strips 18 made of electrically conductive, fire-resistant material are inserted.
- the strips 18 are associated with induction coils 19 for heating on the outer wall of the inlet part.
- the strips are made with a high temperature-resistant, wear-resistant material e.g. Zirconia coated.
- the steel melt flowing from the pouring funnel 9 into the inlet part 12, 13, 14 with a narrow flow cross-section corresponding to the casting format is prevented from the formation of strand shells by the heating of the section A to liquidus temperature in this section.
- the unheated and uncooled section B there is a decrease in heat from the liquidus temperature to the cooled copper mold 1. Therefore, the formation of the strand shell 23 begins only in section B of the inlet part 12, 13 or 14 and continues continuously within the mold 1.
- the strand 20 is guided in a known manner through support rollers 21 and cooled by water spray nozzles 22.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vertikal- oder Bogenstranggießanlage für Stahl, wobei die Stahlschmelze aus einem Eingießtrichter durch ein beheiztes Einlaufteil aus feuerfestem Material in eine gekühlte Kokille geleitet wird.
- Bei einer bekannten Stranggießanlage dieser Gattung ist ein trichterförmiges Gießgefäß mit einem Gießrohr versehen, das frei bis zum Badspiegel in die Kokille hineinragt. Um Wärmeverluste zu vermeiden, sind in dem Gießrohr elektrische Heizwiderstände eingebaut. über dem Badspiegel befindet sich ein nach außen abgeschlossener Raum, in den Gas zur Konstanthaltung des Badspiegels eingeleitet und über ein Gegendruckventil abgelassen wird. (DE-AS 21 18 149).
- Diese Stranggießanlage mit gasdruckgeregeltem Gießspiegel ist aufwendig. Das frei in die Kokille hineinragende Gießrohr erfordert eine Mindestweite der Kokillenöffnung, so das sehr dünne Formate nicht gegossen werden können. Die Anordnung der Heizspulen im Gießrohr ist im Hinblick auf dessen Verschleiß kostenaufwendig und unwirtschaftlich.
- Es ist bereits eine Stranggießvorrichtung bekannt, wobei ein Gießgefäß nach unten trichterförmig zu einem Gießrohr verengt ist, dessen Außenwandung dichtend an der Innenwandung der Kokille anliegt. Hierbei füllt die Schmelze Kokille und Gießrohr vollständig aus. Der Badspiegel befindet sich im Gießgefäß. (Handbuch des Stranggießens, Herrmann 1958, S. 158, Bild 597) Auch hierbei bestimmt der Durchmesser des Gießrohres die erforderliche Mindestweite der Kokillenöffnung. Durch die Anlage des Gießrohres an der Kokillenwand entstehen Ecken, in denen es zum ungünstigen Anfrieren der Schmelze und damit zu Strangschalendurchbrüchen kommen kann.
- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer kostengünstigen Vertikal- oder Bogenstranggießanlage für Stahl, bei der unkontrollierte Strangschalenbildung vermieden wird, so daß die Verwendung von Einlaufteilen mit geringem Durchflußquerschnitt ohne Zufriergefahr möglich ist.
- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Gießen von dünnen Brammen unter 100 mm Dicke und Bändern der Einlaufteil einen dem Gießformat entsprechenden Durchlaufquerschnitt aufweist und aus einem ersten auf Liquidustemperatur des Stahls beheizbaren Abschnitt A und einem zweiten mit den Kokillenwandungen fluchtenden und dichtend verbundenen ungekühlten Abschnitt B besteht.
- Bei der so geschaffenen Stranggießanlage wird die Strangschalenbildung im beheizten ersten Abschnitt A des Einlaufteils unterbunden. Es können Einlaufteile mit Durchlaufweiten bis etwa 5 mm verwendet werden. In dem ungekühlten zweiten Abschnitt B des Einlaufteils beginnt die Strangschalenbildung. In dem Abschnitt B vollzieht sich der Wärmeübergang vom beheizten ersten Abschnitt zur gekühlten Kupferkokille. Dadurch wird vermieden, daß im Abschnitt A zugeführte Wärme durch die Kupferkokille abgeführt wird. Eine Gießspiegelregelung ist nicht erforderlich.
- Der Einlaufteil besteht vorteilhaft aus einem hochtemperaturbeständigen und verschleißfesten Material wie z.B, Zirkonoxid. Der Einlaufteil kann aus Platten gebildet sein, die von einem äußeren Stützgestell gehalten sind.
- Bei sehr dünnen Durchlaufquerschnitten kann der beheizte Abschnitt des Einlaufteils zum Eingießtrichter erweitert sein.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Wandungen im ersten Abschnitt eine äußere Einschnürung auf in der die Heizeinrichtung angeordnet ist. Als Heizeinrichtung kann eine Widerstandsheizung vorgesehen sein.
- Alternativ können im Einschnürungsbereich des Einlaufteils Leisten aus elektrisch leitendem hochtemperaturbeständigen Material umlaufend angeordnet sein, denen eine Induktionsheizung zugeordnet ist.
- Nach einer weiteren Alternative sind im Abschnitt A des Einlaufteils Leisten aus elektrisch leitendem, hochtemperaturbeständigem Material umlaufend eingelagert, die einen Teil der Durchlaufoberfläche bilden und denen außen eine Induktionsheizung zugeordnet ist.
- Die induktiv beheizten Leisten können vorteilhaft aus metallischen oder metallkeramischen Sinterwerkstoffen bestehen.
- Zur Verlängerung der Standzeit können die Leisten mit hochtemperaturbeständigem, verschleißfesten Material z.B. Zirkonoxid beschichtet sein.
- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1 und 2 eine Stranggießkokille mit Eingießtrichter und einen Einlaufteil in Vertikalschnitten und
- Fig. 2 und 3 eine Stranggießkokille mit Eingießtrichter und einem anderen Einlaufteil in Vertikalschnitten.
- Gemäß den Abbildungen besteht eine Kokille 1 zum Gießen von dünnen Brammen und Bändern aus zwei Breitseitenwänden 2, 3 und zwei Schmalseitenwänden 4, 5 die mit Kühlkanälen 6 versehen sind. Die Kokille 1 ist in einem Rahmen 7 gehalten, der zur Führung des Kühlwassers dient. Die Schmalseitenwände 4, 5 sind zur Breitenänderung des Gießformats durch Spindeln 8 verstellbar.
- Oberhalb der Kokille 1 befindet sich ein Eingießtrichter 9, der durch ein Stützgestell 10 auf dem Kokillenrahmen 7 abgestützt ist. In den Eingießtrichter 9 ragt ein an ein nicht dargestelltes Gießgefäß angeschlossenes Gießrohr 11, durch das der Eingießtrichter 9 mit Stahlschmelze gefüllt wird.
- Zwischen dem Eingießtrichter 9 und der Kokille 1 befindet sich jeweils ein Einlaufteil 12, 13 oder 14, dessen Durchlaufquerschnitt etwa dem Gießformat entspricht. Jedes der Einlaufteile 12, 13, 14 besteht aus einem beheizbaren Abschnitt A der mit dem Eingießtrichter 9 verbunden ist und einem unteren Abschnitt B der mit der Oberseite der.:Kokille 1 in Kontakt ist. Die Einlaufteile 12, 13, 14 sind vorzugsweise aus Platten gebildet, die in dem Traggestell 10 gehalten sind. Wie die Abbildungen zeigen, kann der beheizbare Abschnitt A der Einlaufteile 12, 13, 14 auf unterschiedliche Weise gestaltet sein.
- Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Abschnitt A der Einlaufteile 12, 13 mit einer Einschnürung versehen, in der eine elektrische Widerstandheizung 15 wie auf der linken Seite dargestellt, oder Leisten 16 aus elektrisch leitendem, feuerbeständigem Material z.B. metallkeramischen Sinterwerkstoffen, wie auf der rechten Seite dargestellt, angeordnet sind. Den Leisten 16 sind Spulen 17 als Induktionsheizung in dichtem Abstand zugeordnet.
- In der Alternativausführung gemäß Fig. 3 und 4 ist ein Einlaufteil 14 im ersten Abschnitt A mit einer inneren Ausnehmung versehen, in der Leisten 18 aus elektrisch leitendem, feuerbeständigen Material eingesetzt sind. Den Leisten 18 sind an der Außenwandung des Einlaufteils 14 Induktionsspulen 19 zur Aufheizung zugeordnet. Zur Verbesserung der Standzeit sind die Leisten mit einem hochtemperaturbeständigen, verschleißfesten Material z.B. Zirkonoxid beschichtet.
- Die aus dem Eingießtrichter 9 in das Einlaufteil 12, 13, 14 mit schmalem, dem Gießformat entsprechendem Durchlaufquerschnitt fließende Stahlschmelze wird durch die Aufheizung des Abschnitts A auf Liquidustemperatur in diesem Abschnitt an der Strangschalenbildung gehindert. In dem ungeheizten und ungekühlten Abschnitt B erfolgt eine Wärmeabnahme von der Liquidustemperatur zur gekühlten Kupferkokille 1. Daher beginnt erst im Abschnitt B des Einlaufteils 12, 13 oder 14 die Bildung der Strangschale 23 und setzt sich kontinuierlich innerhalb der Kokille 1 fort. Nach dem Austritt aus der Kokille 1 wird der Strang 20 in bekannter Weise durch Stützrollen 21 geführt und durch Wassersprühdüsen 22 gekühlt.
Claims (10)
gekühlte Kokille geleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Gießen von dünnen Brammen unter 100 mm Dicke und Bändern der Einlaufteil (12, 13, 14) einen dem Gießformat entsprechenden Durchlaufquerschnitt aufweist und aus einem ersten auf Liquidustemperatur des Stahls beheizbaren Abschnitt (A) und einem zweiten mit Kokillenwandungen (2, 3, 4, 5) fluchtenden und dicht verbundenen ungekühlten Abschnitt (B) besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaufteil (12, 13, 14) aus einem hochtemperaturbeständigen und verschleißfesten Material wie z.B. Zirkonoxid besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaufteil (12, 13, 14) aus Platten gebildet ist, die von einem äußeren Stützgestell (10) gehalten sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß bei sehr dünnen Durchlaufquerschnitten der beheizte Abschnitt (A) des Einlaufteils (12, 13, 14) zum Eingießtrichter (9) erweitert ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandung des Einlaufteils (12, 13) im Bereich der Heizeinrichtung eine äußere Einschnürung aufweist.
durch eine im Einschnürungsbereich des Einlauf teils (12) angeordnete Widerstandsheizung (15).
dadurch gekennzeichnet,
daß im Einschnürungsbereich des Einlaufteils Leisten (16) aus elektrisch leitendem hochtemperaturbeständigen Material umlaufend angeordnet sind, denen eine Induktionsheizung (17) zugeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß im Abschnitt A des Einlaufteils Leisten (18) aus elektrisch leitendem, hochtemperaturbeständigen Material umlaufend eingelagert sind, die einen Teil der Durchlaufoberfläche bilden und denen außen eine Induktionsheizung (19) zugeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leisten (16, 18) aus metallischen oder metallkeramischen Sinterwerkstoffen bestehen.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leisten (16, 18) mit hochtemperaturbeständigem, verschleißfesten Material z.B. Zirkonoxid beschichtet sind.
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