EP0212248B1 - Vertikal- oder Bogenstranggiessanlage für Stahl - Google Patents

Vertikal- oder Bogenstranggiessanlage für Stahl Download PDF

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EP0212248B1
EP0212248B1 EP86109662A EP86109662A EP0212248B1 EP 0212248 B1 EP0212248 B1 EP 0212248B1 EP 86109662 A EP86109662 A EP 86109662A EP 86109662 A EP86109662 A EP 86109662A EP 0212248 B1 EP0212248 B1 EP 0212248B1
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EP
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inlet part
steel
casting plant
plant according
strips
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EP0212248A3 (en
EP0212248A2 (de
Inventor
Hans Otto Thörner
Jochen Vogels
Hans Streubel
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0401—Moulds provided with a feed head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0408—Moulds for casting thin slabs

Definitions

  • the invention relates to a continuous steel casting plant, tum casting of steel strips or thin slabs with a thickness of less than 100 mm in which the steel melt is introduced from a pouring funnel via an inlet part sealingly connected to a sliding mold with a through-flow cross section corresponding to the mold opening into the sliding mold.
  • a roller casting machine is already known (JP-A-6 021 170), the casting rollers being preceded by an inlet part consisting of three sections.
  • the middle section of the inlet part is heated, while a lower unheated section has a funnel-shaped opening and is adapted to the underside of the roller contour without a direct connection.
  • the multiple change of the pouring cross-section up to the roll gap determining the format is disadvantageous for the formation of the strand shell and thus for the surface quality of the rolling stock.
  • the object of the invention is to achieve a uniform supply of the molten steel into the slot-like mold space in a continuous casting plant for casting steel strips or thin slabs. Furthermore, an inlet part is to be created for such a continuous caster, which is insensitive to thermal stresses and in which an excessive heat gradient between the inlet part and the mold wall is avoided.
  • the inlet section consists of a first section A, which can be heated to the liquidus temperature of the cast steel by means of a heating device (15; 17; 19), and a subsequent, unheated and uncooled section B aligned with the mold walls, and the inlet section consists of is formed by an outer support frame high temperature resistant, wear-resistant plates.
  • section B the heat transfer takes place from the heated section A to the cooled copper mold, with excessive thermal stresses and dissipation of heating heat through the mold being avoided.
  • the plate-like design of the inlet part enables the advantageous presentation of wide pouring cross-sections with a width of up to 5 mm for steel strip casting.
  • the plates forming the inlet part can advantageously consist of zirconium oxide.
  • 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 formed from plates which are held in the support frame 10.
  • the heatable section A of the inlet parts 12, 13, 14 can be designed in different ways. 1 and 2, 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 on the right Page shown, 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 forming strand shells in this section by heating section A to liquidus temperature.
  • 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 only begins 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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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stahlstranggießanlage, tum Gießen von Stahlbändern oder dünnen Brammen unter 100 mm Dicke bei der die Stahlschmelze aus einem Eingießtrichter über einen mit einer Gleitkokille dichtend verbundenen Einlaufteil mit einem der Kokillenöffnung entsprechenden Durchlaufquerschnitt in die Gleitkokille eingeleitet wird.
  • Bei dieser bekannten Stranggießanlage (FR-A-1 354 818) ist der zylinderförmige Einlaufteil über seine ganze Höhe beheizt. Dies hat den Nachteil, daß der hocherhitzte Einlaufteil in direktem Kontakt mit den gekühlten Kokillenwänden steht, wodurch erhebliche Wärmespannungen entstehen können.
  • Es ist bereits eine Walzengießmaschine bekannt (JP-A-6 021 170), wobei den Gießwalzen ein aus drei Abschnitten bestehender Einlaufteil vorgeordnet ist. Der mittlere Abschnitt des Einlaufteils ist beheizt, während ein unterer unbeheizter Abschnitt eine trichterförmige Öffnung aufweist und an der Unterseite der Walzenkontur ohne direkte Verbindung angepaßt ist. Hierbei ist die mehrfache Änderung des Eingießquerschnitts bis zum formatbestimmenden Walzspalt nachteilig für die Strangschalenbildung und damit für die Oberflächenqualität des Walzgutes.
  • Aufgabe der Erfindung ist es bei einer Stranggießanlage zum Gießen von Stahlbändern oder dünnen Brammen eine gleichmäßige Zuführung der Stahlschmelze in den schlitzartigen Kokillenraum zu erreichen. Weiterhin soll für eine derartige Stranggießanlage ein Einlaufteil geschaffen werden, das unempfindlich gegen Wärmespannungen ist und bei dem ein zu starkes Wärmegefälle zwischen Einlaufteil und Kokillenwandung vermieden wird.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß der Einlaufteil aus einem ersten auf Liquidustemperatur des vergossenen Stahls durch eine Heiteinrichtung (15; 17; 19) beheizbaren Abschnitt A sowie einem, daren anschließenden, zweiten mit den Kokillenwandungen fluchtenden ungeheizten und ungekühlten Abschnitt B besteht und der Einlaufteil aus von einem äußeren Stützgestell gehaltenen hochtemperaturbeständigen, verschleißfesten Platten gebildet ist.
  • Bei der so geschaffenen Stranggießanlage wird die Strangschalenbildung im beheizten Abschnitt A des Einlaufteils unterbunden die in dem ungeheizten und ungekühlten Abschnitt B beginnt. Im Abschnitt B vollzieht sich der Wärmeübergang vom beheizten Abschnitt A zur gekühlten Kupferkokille, wobei zu hohe Wärmespannungen und eine Ableitung von Heizwärme durch die Kokille vermieden wird. Die plattenartige Gestaltung des Einlaufteils ermöglicht die vorteilhafte Darstellung von breiten Eingießquerschnitten mit bis zu 5 mm Weite, zum Stahlbandgießen.
  • Die den Einlaufteil bildenden Platten können vorteilhaft aus Zirkonoxyd bestehen.
  • 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 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 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 (8)

1. Stahlstranggießanlage zum Gießen von Stahlbändern oder dünnen Brammen unter 100 mm Dicke, bei der die Stahlschmelze aus einem Eingießtrichter (9) über einen mit einer Gleitkokille (1) dichtend verbundenen Einlaufteil (12, 13, 14) mit einem der Kokillenöffnung entsprechenden Durchlaufquerschnitt in die Gleitkokille (1) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Gleitkokille (1) der Einlaufteil (12, 13, 14) aus einen ersten auf Liquidustemperatur des vergossenen Stahls durch eine Heiteinrichtung (15; 17; 19) beheizbaren Abschnitt A sowie einem zweiten, daran anschließenden, mit den Kokillenwandungen (2, 3, 4, 5) fluchtenden ungeheizten und ungekühlten Abschnitt B besteht und der Einlaufteil aus von einem äußeren Stützgesteil (10) gehaltenen hochtemperaturbeständigen, verschleißfesten Platten gebildet ist.
2. Stahlstranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Einlaufteil (12, 13, 14) bildenden platten aus Zirkonoxyd bestehen.
3. Stahlstranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Einlaufteils (12, 13) im Bereich der Heizeinrichtung eine äußere Einschnürung aufweist.
4. Stahlstranggießanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine im Einschnürungsbereich des Einlaufteils (12) angeordnete Widerstandsheizung (15)..
5. Stahlstranggießanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Einschnürungsbereich des Einlaufteils Leisten (16) aus elektrisch leitendem hochtemperaturbeständigen Material umlaufend angeordnet sind, denen eine Induktionsheizung (17) zugeordnet ist.
6. Stahlstranggießanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß im Abschnitt A des Einlaufteils Leisten (18) aus elektrisch leitendem, hochtemperaturbeständigem Material umlaufend eingelagert sind, die einen Teil der Durchlaufoberfläche bilden und denen außen eine Induktionsheizung (19) zugeordnet ist.
7. Stahlstranggießanlage nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (16,18) aus metallischen oder metallkeramischen Sinterwerkstoffen bestehen.
8. Stahlstranggießanlage nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (16, 18) mit hochtemperaturbeständigem, verschleißfesten Material z.B. Zirkonoxid beschichtet sind.
EP86109662A 1985-08-09 1986-07-15 Vertikal- oder Bogenstranggiessanlage für Stahl Expired - Lifetime EP0212248B1 (de)

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EP0212248A2 EP0212248A2 (de) 1987-03-04
EP0212248A3 EP0212248A3 (en) 1988-02-24
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