EP0276418B1 - Stahlstranggiesskokille - Google Patents

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EP0276418B1
EP0276418B1 EP87118016A EP87118016A EP0276418B1 EP 0276418 B1 EP0276418 B1 EP 0276418B1 EP 87118016 A EP87118016 A EP 87118016A EP 87118016 A EP87118016 A EP 87118016A EP 0276418 B1 EP0276418 B1 EP 0276418B1
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EP
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narrow side
side walls
side wall
continuous casting
spacer plate
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Hans Streubel
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
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Publication date
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0408Moulds for casting thin slabs

Definitions

  • the invention relates to a continuous steel casting mold with two oppositely arranged, cooled broad side walls and between the broad side walls with adjustable play arranged narrow side walls, a one-piece narrow side wall being pivotally arranged on a spacer plate clamped between the wide side walls and displaceable for setting the format.
  • a spacer plate is clamped between broad side walls by pressure medium cylinders and is adjustable by a spindle drive.
  • An axis is arranged on the underside of the spacer plate, on which a narrow side wall is pivotably mounted.
  • a spindle drive for conicity adjustment is attached to the top of the spacer plate, the spindle of which is connected to the top of the narrow side wall.
  • the dimension of the spacer plate determining the mold opening width is up to 2 mm larger than the narrow side wall width. The conicity of the narrow side wall on the mold entrance side is adjusted according to the changes in the casting parameters, while the distance between the narrow side walls remains largely constant at the mold exit.
  • Chill molds are used in which the conicity is adjusted by pivoting the underside of the narrow side wall, the upper distance between the narrow side walls remaining constant.
  • Such a mold has been further developed by EP-A 1 114 293 in such a way that an adjusting device for the underside of the narrow side wall is actuated to generate a force counteracting the bulge and to keep this force constant, taking into account the friction between the narrow side wall and the broad side walls. Knowledge of the frictional forces is required for this.
  • a continuous steel caster for billets and blooms which consists of a format-forming upper part with rigid walls and a spaced lower part with spaced movable walls.
  • the movable walls are either articulated in the middle part of the mold on the underside of the rigid walls or on a carrier arranged below the upper part and can be adjusted resiliently against the strand. With this complex mold, uniform cooling and support is not guaranteed over the entire mold height.
  • the object of the invention is to provide a break-proof steel continuous casting installation in which uniform heat dissipation of the narrow sides of the strand is unaffected by the strand shrinkage and changes in casting speed.
  • the narrow side wall adjustment device is to be improved in such a way that a delay-free adaptation of the taper of the narrow side wall to the actual strand shrinkage, which is not influenced by frictional forces, is achieved.
  • the aim is to simplify the adjustment drive of the narrow side wall.
  • the narrow side wall is articulated on its upper side to the spacer plate and can be adjusted resiliently against the cast strand below the articulation point.
  • the taper of the narrow side walls is adapted without delay to the changing strand shrinkage, the strand dimension remaining constant. If the width changes during casting, the narrow side wall automatically adapts to the strand contour. As a result, a common drive for the upper and lower adjusting spindle of the narrow side wall can be used instead of individual drives.
  • a spring element is arranged below the articulation axis between the spacer plate and the narrow side wall, one or two adjusting elements being connected to the spacer plate.
  • an upper adjusting element can be connected to the spacer plate, a lower adjusting element being passed through an opening in the spacer plate and acting on the narrow side wall via a spring element.
  • a pressure medium cylinder can advantageously be provided as the spring element.
  • the current inclination of the narrow side wall is determined by an inclinometer.
  • the width of the narrow side walls and spacer plates can be less than 70 mm.
  • the broad side walls can be expanded in a funnel shape to form a pouring area.
  • Such a continuous casting mold can be used for casting thin steel strips of 20 to 70 mm in thickness at casting speeds above 2.5 m / min.
  • a narrow side wall 3, 4 and a spacer plate 5, 6 are each connected to the casting side of the mold by a joint 13.
  • adjusting mechanisms 14 are arranged on the frame 8, the adjusting elements 15 of which are attached to the rear of the spacer plates 5, 6.
  • a lower adjusting element 16 is attached to the rear of the spacer plate 5.
  • a pressure-controlled cylinder 17 is arranged as a spring element, the piston 18 of which acts with a defined force against the back of the narrow side wall 3 when pressurized.
  • the distance plate 5 can also be adjusted via a single central adjustment element 16a.
  • a lower adjusting element 19 is passed through an opening in the spacer plate 6 and is provided on the end face with a pressure-controlled cylinder 20, the piston 21 of which acts against the rear side of the narrow side wall 4 with a defined force.
  • the narrow side walls 3, 4 adapt without delay to the contour of the narrow sides of the strand during casting, both with changed strand shrinkage and with changes in the strand width according to the program.
  • a hook connection 22, 23 with a limited freedom of movement is provided between a spacer plate 5, 6 and the associated narrow side wall 3 or 4 as a pivoting limitation.
  • the respective inclination of the narrow side wall 3, 4 is indicated by an inclinometer 24.
  • the narrow side walls 3 ', 4' and the spacer plates 5 ', 6' have a width less than 70 mm.
  • the broad side walls 1 ', 2' are expanded in a funnel shape to form a pouring region 25.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Confectionery (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stahlstranggießkokille mit zwei gegenüberliegend angeordneten, gekühlten Breitseitenwänden und zwischen den Breitseitenwänden mit Bewegungsspiel verstellbar angeordneten Schmalseitenwänden, wobei eine einteilige Schmalseitenwand an einer zwischen den Breitseitenwänden geklemmten und zur Formateinstellung verschiebbaren Distanzplatte schwenkbar angeordnet ist.
  • Bei dieser durch die DE-AS 2 415 224 bekannt gewordenen Stranggießkokille ist eine Distanzplatte durch Druckmittelzylinder zwischen Breitseitenwänden geklemmt und durch einen Spindeltrieb verstellbar. An der Unterseite der Distanzplatte ist eine Achse angeordnet, auf der eine Schmalseitenwand schwenkbar gelagert ist. An der Oberseite der Distanzplatte ist ein Spindeltrieb zur Konizitätsverstellung angebracht, dessen Spindel mit der Oberseite der Schmalseitenwand verbunden ist. Um eine Verstellung der Schmalseitenwand bei voller Klemmkraft ohne Verschleiß der Kupferplatten der Breitseitenwände zu ermöglichen, ist das die Kokillenöffnungsbreite bestimmende Maß der Distanzplatte bis zu 2 mm größer als die Schmalseitenwandbreite. Hierbei erfolgt die Konizitätsverstellung der Schmalseitenwand an der Kokilleneingangsseite nach den festgestellten Änderungen der Gießparameter, während am Kokillenausgang der Abstand der Schmalseitenwände weitgehend konstant bleibt.
  • Die Fachwelt hat die bekannte Lösung nicht aufgenommen, da eine konstante Strangbreite nur durch eine konstante Einstellung im Bereich des Badspiegels garantiert werden kann.
  • Es sind Kokillen im Einsatz bei denen die Konizitätsverstellung durch Verschwenken der Schmalseitenwandunterseite erfolgt, wobei der obere Abstand der Schmalseitenwände konstant bleibt. Eine derartige Kokille ist durch die EP-A 1 114 293 derart weiterentwickelt worden, daß eine Verstellvorrichtung für die Schmalseitenwandunterseite zur Erzeugung einer der Ausbauchung entgegenwirkenden Kraft und Konstanthaltung dieser Kraft unter Berücksichtigung der Reibung zwischen Schmalseitenwand und den Breitseitenwänden betätigt wird. Hierzu ist eine Kenntnis der Reibungskräfte erforderlich.
  • Durch die DE-A 2 758 514 ist eine Stahlstranggießanlage für Knüppel und Vorblockstränge bekannt, die aus einem formatbildenden Oberteil mit starren Wänden und einem dazu im Abstand angeordneten Unterteil mit im Abstand zueinander angeordneten beweglichen Wänden bekannt. Die beweglichen Wände sind entweder im mittleren Teil der Kokille an der Unterseite der starren Wände oder an einem unterhalb der Oberteils angeordneten Träger angelenkt und federnd gegen den Strang anstellbar. Bei dieser aufwendigen Kokille ist eine gleichmäßige Abkühlung und Abstützung nicht über die gesamte Kokillenhöhe gewährleistet.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer durchbruchsicheren Stahlstranggießanlage, bei der eine von der Strangschrumpfung und Gießgeschwindigkeitsänderungen unbeeinflußte gleichmäßige Wärmeabfuhr der Strangschmalseiten erreicht wird. Insbesondere soll die Schmalseitenwandeinstellvorrichtung derart verbessert werden, daß eine verzögerungsfreie und von Reibungskräften unbeeinflußte Anpassung der Konizität der Schmalseitenwand an die tatsächliche Strangschrumpfung erzielt wird. Darüber hinaus wird eine Vereinfachung des Verstellantriebs der Schmalseitenwand angestrebt.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schmalseitenwand an ihrer Oberseite an der Distanzplatte angelenkt und unterhalb des Anlenkpunktes federnd gegen den Gußstrang anstellbar ist.
  • Bei der neugeschaffenen kostengünstigen und betriebssicheren Stranggießkokille wird die Konizität der Schmalseitenwände ohne besondere Regelung, verzögerungsfrei der sich ändernden Strangschrumpfung angepaßt, wobei das Strangmaß konstant bleibt. Bei einer Breitenveränderung während des Gießens paßt sich die Schmalseitenwand selbsttätig der Strangkontur an. Dadurch kann anstelle von Einzelantrieben ein gemeinsamer Antrieb für die obere und untere Verstellspindel der Schmalseitenwand verwendet werden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist unterhalb der Anlenkachse zwischen Distanzplatte und Schmalseitenwand ein Federelement angeordnet, wobei ein oder zwei Verstellelemente mit der Distanzplatte verbunden sind.
  • Alternativ kann ein oberes Verstellelement mit der Distanzplatte verbunden sein, wobei ein unteres Verstellelement durch eine Öffnung der Distanzplatte hindurchgeführt ist und über ein Federelement auf die Schmalseitenwand wirkt.
  • Als Federelement kann vorteilhaft ein Druckmittelzylinder vorgesehen sein.
  • Zur Vermeidung zu großer Neigungen der Schmalseitenwände können diesen Schwenkbegrenzungen zugeordnet sein. Die momentane Neigung der Schmalseitenwand wird durch Neigungswinkelmesser ermittelt.
  • Die Breite der Schmalseitenwände und Distanzplatten kann geringer als 70 mm sein. Die Breitseitenwände können zur Bildung eines Eingießbereichs nach oben trichterförmig erweitert sein. Eine derartige Stranggießkokille kann zum Gießen dünner Stahlbänder von 20 bis 70 mm Dicke mit Gießgeschwindigkeiten über 2,5 m/min verwendet werden.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Stranggießkokille für Brammen von der Eingießseite gesehen
    • Fig. 2 eine Innenansicht der Stranggießkokille mit alternativ ausgeführter Konizitätsverstelleinrichtung der beiden Schmalseitenwände und
    • Fig. 3 eine Stranggießkokille zum Gießen von Stahlbändern von der Eingießseite gesehen.
  • Bei der dargestellten Stahlstranggießkokille bilden zwei gegenüberliegende Breitseitenwände 1, 2 und zwei zwischen den Breitseitenwänden mit Bewegungsspiel angeordnete Schmalseitenwände 3, 4 den Formraum. Hinter den Schmalseitenwänden 3,4 sind zwischen den Breitseitenwänden 1, 2 Distanzplatten 5, 6 eingeklemmt. Zur Anstellung der Breitseitenwände 1, 2 gegen die Distanzplatten 5, 6 sind Verstellgetriebe 7 an einem äußeren Rahmen 8 befestigt, deren Spindel 9 über ein Federpaket 10 auf die Breitseitenwand 1, 2 wirkt. Zur Verringerung der Klemmkraft für die Distanzplatten 5, 6 sind am Rahmen 8 Rückzugszylinder 11 angeordnet, deren Kolbenstangen 12 mit einer Breitseitenwand 1, 2 verbunden sind.
  • Je eine Schmalseitenwand 3, 4 und eine Distanzplatte 5, 6 sind an der Eingießseite der Kokille durch ein Gelenk 13 verbunden. Zur Verstellung der Distanzplatten 5, 6 mit den zugehörigen Schmalseitenwänden 3, 4 sind am Rahmen 8 Verstellgetriebe 14 angeordnet, deren Verstellelemente 15 an der Rückseite der Distanzplatten 5, 6 befestigt sind.
  • Die erfindungsgemäße federnde Abstützung der Schmalseitenwände 3, 4 ist in Fig. 2 auf der rechten und linken Seite in je einer Alternative dargestellt. Auf der linken Seite ist ein unteres Verstellelement 16 an der Rückseite der Distanzplatte 5 befestigt. Zwischen der Distanzplatte 5 und der Schmalseitenwand 3 ist als Federelement ein druckgeregelter Zylinder 17 angeordnet, dessen Kolben 18 bei Druckbeaufschlagung mit definierter Kraft gegen die Rückseite der Schmalseitenwand 3 wirkt. Die Verstellung der Distanzplatte 5 kann auch über ein einziges mittleres Verstellelement 16a erfolgen.
  • Gemäß der rechten Seite von Fig. 2 ist ein unteres Verstellelement 19 durch eine Öffnung der Distanzplatte 6 hindurchgeführt und stirnseitig mit einem druckgeregelten Zylinder 20 versehen, dessen Kolben 21 mit definierter Kraft gegen die Rückseite der Schmalseitenwand 4 wirkt.
  • Auf diese Weise passen sich ohne besondere Regelung die Schmalseitenwände 3, 4 während des Gießens sowohl bei geänderter Strangschrumpfung als auch bei programmgemäßen Änderungen der Strangbreite verzögerungsfrei der Kontur der Strangschmalseiten an.
  • Zur Vermeidung unzulässiger Neigungen der Schmalseitenwände 3, 4 sind zwischen einer Distanzplatte 5, 6 und der zugehörigen Schmalseitenwand 3 bzw. 4 als Schwenkbegrenzung eine Hakenverbindung 22, 23 mit einer begrenzten Bewegungsfreiheit vorgesehen. Die jeweilige Neigung der Schmalseitenwand 3, 4 wird durch einen Neigungswinkelmesser 24 angegeben.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Stranggießkokille haben die Schmalseitenwände 3', 4' und die Distanzplatten 5', 6' eine geringere Breite als 70 mm. Hierbei sind die Breitseitenwände 1', 2' zur Bildung eines Eingießbereichs 25 nach oben trichterförmig erweitert. Die weitere Ausführung dieser zum Gießen von Stahlbändern geeigneten Kokille entspricht in den übrigen Elementen Fig. 1 und 2.

Claims (9)

1. Stahlstranggießkokille mit zwei gegenüberliegend angeordneten gekühlten Breitseitenwänden (1, 2) und zwischen den Breitseitenwänden (1, 2) mit Bewegungsspiel verstellbar angeordneten Schmalseitenwänden (3, 4), wobei eine einteilige Schmalseitenwand (3, 4) an einer zwischen den Breitseitenwänden (1, 2) geklemmten und zur Formateinstellung verschiebbaren Distanzplatte (5, 6) schwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseitenwand (3, 4) an der Eingießseite an der Distanzplatte (5, 6) angelenkt und unterhalb der Anlenkung (13) federnd gegen den Strang anstellbar ist.
2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Anlenkung (13) zwischen Distanzplatte (5) und Schmalseitenwand (3) ein Federelement (17) angeordnet ist und ein oder zwei Verstellelemente (15, 16, 16a) mit der Distanzplatte (5) verbunden sind.
3. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberes Verstellelement (15) mit der Distanzplatte (6) verbunden ist und ein unteres Verstellelement (19) durch eine Öffnung der Distanzplatte (6) hindurchgeführt und über ein Federelement (20) auf die Schmalseitenwand (4) wirkt.
4. Stranggießkokille nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein Druckmittelzylinder (20) ist.
5. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmalseitenwand (3, 4) eine Schwenkbegrenzung (22, 23) zugeordnet ist.
6. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmalseitenwand (3, 4) ein Neigungswinkelmesser (24) zugeordnet ist.
7. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schmalseitenwände (3, 4) und der Distanzplatten (5, 6) geringer als 70 mm ist.
8. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitseitenwände (1, 2) zur Bildung eines Eingießbereichs (25) nach oben trichterförmig erweitert sind.
9. Verwendung einer Stranggießkokille nach den Ansprüchen 7 und 8 zum Stranggießen dünner Stahlbänder von 20 bis 70 mm Dicke mit Gießgeschwindigkeiten über 2, 5 m/min.
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EP0276418B1 true EP0276418B1 (de) 1990-02-28

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