EP0320681B1 - Anfahrkopf für eine Stahlbandgiessanlage - Google Patents

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EP0320681B1
EP0320681B1 EP88119732A EP88119732A EP0320681B1 EP 0320681 B1 EP0320681 B1 EP 0320681B1 EP 88119732 A EP88119732 A EP 88119732A EP 88119732 A EP88119732 A EP 88119732A EP 0320681 B1 EP0320681 B1 EP 0320681B1
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EP
European Patent Office
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cooling
connecting element
drive head
shrinkage
projections
Prior art date
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Application number
EP88119732A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0320681A2 (de
EP0320681A3 (en
Inventor
Manfred Kolakowski
Rainer Golla
Egon Foermer
Rolf Padberg
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
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Publication date
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Publication of EP0320681A3 publication Critical patent/EP0320681A3/de
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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
    • B22D11/08—Accessories for starting the casting procedure
    • B22D11/081—Starter bars
    • B22D11/083—Starter bar head; Means for connecting or detaching starter bars and ingots

Definitions

  • the invention relates to a start-up head for a steel strip caster for introduction into the mold, on which an upper cooling and connecting element is arranged, which is provided with spaced-apart projections which form a positive connection with the solidifying metal melt.
  • a start-up head of the aforementioned type is known, a cooling and connecting element being fastened by screws to a start-up head which is connected to a start-up line. Mushroom-like projections are molded onto the top of the cooling and connecting element and are cast around them by the inflowing steel melt. Due to strong cooling, the melt solidifies in the area of the cooling and connecting element immediately to form a compact, form-fitting connecting unit.
  • the object of the invention is to provide a start-up head for a steel strip casting installation, shrinkage cracks at the beginning of the casting strip being avoided.
  • the beginning of the cast strip and the cooling and connecting element are subject to opposite temperature profiles.
  • the cooling and connecting element that is coldly introduced into the mold is continuously heated by the molten steel and the freezing of the strip and consequently expands.
  • the beginning of the strip is further cooled by the application of cooling water and attempts to shrink. Since the shrinkage is blocked by the compact connection to the expanding cooling and connecting element, harmful shrinkage cracks occur in the longitudinal direction of the beginning of the strip.
  • the object of the invention is achieved in the generic start-up line in that the cooling and connecting element is divided between at least two projections by shrinking joints which are sealed against the melt.
  • the cooling and connecting element and the start-up head are displaceably connected in the longitudinal direction of their contact surfaces in order to reduce the size of the shrink joints.
  • the width of the shrink joints is advantageously determined and filled by a fireproof fleece.
  • the width of the shrink joints can advantageously be about 20 mm.
  • a U-shaped cover profile can be pushed onto the cooling and connecting element.
  • two opposite broad side walls 1, 2 and two narrow side walls 3, 4 arranged between parallel side regions of the wide side walls 1, 2 form the molding space.
  • the broad side walls 1, 2 and the narrow side walls 3, 4 are provided with channels 5.
  • the broad side walls 1, 2 form an enlarged pouring area 6 into their center into which a pouring tube 7 projects.
  • a start-up head consisting of a lower part 8 and a multi-part cooling and connecting element 9a, 9b, 9c in the lower part of the mold.
  • the lower part 8 of the start-up head connected to a pull-out element 10 fills the mold with little play.
  • the flat gasket 11, which is formed of a matt mat, has a slight projection relative to the mold opening, so that an all-round sealing system is ensured within the mold.
  • the three-part cooling and connecting element 9a, 9b, 9c is placed, which has an all-round distance to the mold walls 1, 2, 3, 4 and is provided with mushroom-like projections 13 on its top. Screws 15 are held with their heads in transverse grooves 14 of the lower part 8, by means of which nuts 16 hold the flat gasket 11, steel plate 12 and the cooling and connecting element 9a, 9b, 9c provided with corresponding bores.
  • shrink joints 18 which are filled with refractory ceramic fleece 19.
  • the shrink joints 18 have a width of 20 mm.
  • the screw passage openings are designed as elongated holes 17, so that its parts 9a, 9b, 9c follow the shrinkage of the beginning of the cast strip in the sense of a reduction in the shrinkage joints 18 and a relative movement with respect to the lower part 8 of the starting head is possible.
  • U-shaped covers 20 are pushed over the cooling and connecting element 9a, 9b, 9c in the area of the shrink joints.
  • the profile wall of the covers 20 is 3-5 mm, with a small gap to the mold wall.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Anfahrkopf für eine Stahlbandgießanlage zur Einführung in die Kokille, an dem ein oberes Abkühl- und Verbindungselement angeordnet ist, das mit im Abstand zueinander angeordneten Vorsprüngen versehen ist, die mit der erstarrenden Metallschmelze eine formschlüssige Verbindung eingehen.
  • Durch die DE-OS 36 03 190 (EP-A-234299) ist ein Anfahrkopf der vorgenannten Gattung bekannt, wobei ein Abkühl- und Verbindungselement durch Schrauben auf einem Anfahrkopf befestigt ist, der mit einem Anfahrstrang verbunden ist. An der Oberseite des Abkühl- und Verbindungselements sind pilzartige Vorsprünge angeformt, die von der einströmenden Stahlschmelze umgossen werden. Durch starke Abkühlung erstarrt die Schmelze im Bereich des Abkühl- und Verbindungselements sofort unter Bildung einer kompakten, formschlüssigen Verbindungseinheit.
  • Bei einem derartig ausgebildeten Anfahrkopf wird bei bestimmten Stahlsorten der Gußbandanfang durch Schrumpfrisse geschädigt, so daß Teile des Bandes als Ausschuß abgetrennt werden müssen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Anfahrkopfes für eine Stahlbandgießanlage, wobei Schrumpfrisse im Gußbandanfang vermieden werden.
  • Vor der Lösung der gestellten Aufgabe stand die Erkenntnis, daß der Gußbandanfang und das Abkühl- und Verbindungselement entgegengesetzten Temperaturverläufen unterliegen. Das kalt in die Kokille eingeführte Abkühl- und Verbindungselement wird durch die Stahlschmelze und den erstarrenden Bandanfang kontinuierlich erwärmt und dehnt sich infolgedessen aus. Dem gegenüber wird der Bandanfang nach seiner Erstarrung durch die Kokillenwände und außerhalb der Kokille durch Kühlwasserbeaufschlagung weiter abgekühlt und versucht zu schrumpfen. Da das Schrumpfen durch die kompakte Verbindung zum sich dehnenden Abkühl- und Verbindungselement blockiert wird, entstehen schädliche Schrumpfrisse in Längsrichtung des Bandanfangs.
  • Hiernach wird die Aufgabe der Erfindung bei dem gattungsgemäßen Anfahrstrang dadurch gelöst, daß das Abkühl- und Verbindungselement zwischen mindestens zwei Vorsprüngen durch Schrumpffugen unterteilt ist, die gegen die Schmelze abgedichtet sind.
  • Auf diese Weise können die Abschnitte des Abkühl- und Verbindungselements der Schrumpfung des Gußbandanfangs folgen. Schrumpfrisse im Bandanfang werden vermieden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Abkühl- und Verbindungselement und der Anfahrkopf in Längsrichtung ihrer Kontaktflächen im Sinne einer Verkleinerung der Schrumpffugen verschiebbar verbunden.
  • Die Schrumpffugen sind vorteilhaft durch ein feuerfestes Vliess in ihrer Weite bestimmt und ausgefüllt. Die Weite der Schrumpffugen kann vorteilhaft etwa 20 mm betragen.
  • Zur Abdeckung der Schrumpffugen gegen die Stahlschmelze kann ein U-förmiges Abdeckprofil passend auf das Abkühl- und Verbindungselement geschoben werden.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Innenansicht einer Stahlbandgießkokille in Richtung einer Breitseitenwand mit Schmalseitenwänden und Anfahrkopf,
    • Fig. 2 einen Anfahrkopf in alternativer Ausführung und
    • Fig. 3 einen Querschnitt der Stahlbandgießkokille gemäß der Linie III-III in Fig. 1.
  • Bei der dargestellten Stahlbandgießkokille bilden zwei gegenüberliegende Breitseitenwände 1, 2 und zwei zwischen parallelen Seitenbereichen der Breitseitenwände 1, 2 angeordnete Schmalseitenwände 3, 4 den Formraum. Zur Kühlung sind die Breitseitenwände 1, 2 und die Schmalseitenwände 3, 4 mit Kanälen 5 versehen. Die Breitseitenwände 1, 2 formen zu ihrer Mitte einen erweiterten Eingießbereich 6 in den ein Gießrohr 7 hineinragt.
  • Zum Verschließen der Kokille und als Auszugsverbindung befindet sich im unteren Teil der Kokille ein aus einem Unterteil 8 und einem mehrteiligen Abkühl- und Verbindungselement 9a, 9b, 9c bestehender Anfahrkopf.
  • Der mit einem Auszugselement 10 verbundene Unterteil 8 des Anfahrkopfes füllt die Kokille mit geringem Spiel aus. Auf der ebenen Oberfläche des Unterteils 8 liegt eine Flachdichtung 11, die durch eine dem Format des Unterteils 8 entsprechende Stahlplatte 12 gehalten ist. Die als Keramik fasermatte ausgebildete Flachdichtung 11 weist einen geringen Überstand gegenüber der Kokillenöffnung auf, so daß innerhalb der Kokille eine allseitig dichtende Anlage gewährleistet ist.
  • Auf der Stahlplatte 12 ist das dreiteilige Abkühl- und Verbindungselement 9a, 9b, 9c aufgesetzt, das einen allseitigen Abstand zu den Kokillenwänden 1, 2, 3, 4 hat und an seiner Oberseite mit pilzartigen Vorsprüngen 13 versehen ist. In Quernuten 14 des Unterteils 8 sind Schrauben 15 mit ihren Köpfen gehalten, durch die mit entsprechenden Bohrungen versehenen Flachdichtung 11, Stahlplatte 12 und Abkühl- und Verbindungselement 9a, 9b, 9c mittels Muttern 16 gehalten sind.
  • Zwischen den Teilen 9a, 9b, 9c des Abkühl- und Verbindungselements befinden sich Schrumpffugen 18, die durch feuerfestes Keramikvliess 19 ausgefüllt sind. Die Schrumpffugen 18 haben eine Weite von 20 mm. Im Abkühl- und Verbindungselement 9a, 9b, 9c sind die Schraubendurchgangsöffnungen als Langlöcher 17 ausgebildet, damit dessen Teile 9a, 9b, 9c der Schrumpfung des Gußbandanfangs im Sinne einer Verkleinerung der Schrumpffugen 18 folgen und eine Relativbewegung gegenüber dem Unterteil 8 des Anfahrkopfes möglich ist.
  • Zum Schutz gegen die Stahlschmelze sind im Bereich der Schrumpffugen U-förmige Abdeckungen 20 über das Abkühl- und Verbindungselement 9a, 9b, 9c geschoben. Die Profilwandung der Abdeckungen 20 beträgt 3-5 mm, wobei zur Kokillenwandung ein geringer Spalt vorhanden ist.

Claims (5)

1. Anfahrkopf für eine Stahlbandgießanlage zur Einführung in die Kokille, an dem ein Abkühl- und Verbindungselement (9a, b, c) angeordnet ist, das mit im Abstand zueinander angeordneten Vorsprüngen (13) versehen ist, die mit der erstarrenden Stahlschmelze eine formschlüssige Verbindung bilden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abkühl- und Verbindungselement (9a, 9b, 9c) zwischen mindestens zwei Vorsprüngen (13) durch Schrumpffugen (18) unterteilt ist, die gegen die Schmelze abgedichtet sind.
2. Anfahrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abkühl- und Verbindungselement (9a, 9b, 9c) und ein Unterteil (8) in Längsrichtung ihrer Kontaktflächen im Sinne einer Verkleinerung der Schrumpffugen (18) verschiebbar verbunden sind.
3. Anfahrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrumpffugen (18) durch ein feuerfestes Vliess (19) in ihrer Weite bestimmt und ausgefüllt sind.
4. Anfahrkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Weite der Schrumpffugen (18) etwa 20 mm beträgt.
5. Anfahrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrumpffugen (18) gegen die Stahlschmelze durch ein U-förmiges Abdeckprofil (20) verschlossen sind.
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EP0320681A3 EP0320681A3 (en) 1989-08-30
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ES2021816B3 (es) 1991-11-16
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