EP0865849A1 - Oszillierende Kokille zum Stranggiessen von Brammen - Google Patents
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- B22D11/053—Means for oscillating the moulds
Definitions
- the invention relates to an oscillating mold for continuous casting of slabs, preferably made of steel with dip pouring and continuous casting powder.
- Continuous casting is carried out in particular in the thickness range between 20 and 250 mm, preferably 40 - 150 mm (thin slabs), and the width format between 500 and 3,300 mm, preferably 500 - 1,800 mm, with casting speeds of up to 10 m / min.
- Rectangular mold outlet described made from a mold exists and no narrow side independent of the broad sides having. This mold does not allow the taper of the narrow sides at different continuous casting speeds and steel grades the shrinkage dimension of the strand in the width direction over the Adjust mold height as well as different strand widths to water. There is also a risk that the strand shell in the mold jammed, which leads to tearing of the strand shell when it is being conveyed out.
- the patent DE 34 00 220 describes a funnel mold Broad and narrow side walls, with the side of the funnel-shaped Pouring area is arranged a parallel area at least the thickness of the cast strip or thin slab corresponds. With this mold, the disadvantages of the mold become above patent DE 887 990 fixed.
- JOS 58-86906 a mold is described which is concave regardless of the immersion nozzle and at the mold outlet has a residual concavity. At the same time it is Withdrawal of the concavity over the mold length is greater than that Shrink the slab across the mold width so that the taper of the narrow sides is negative or the strand width at Mold outlet is larger than in the area of the mold level. Furthermore this solution does not provide uniform slag formation over the Strand width is safe because the active strand thickness in the mold level Melting of mold powder is not uniform. This uneven Slag formation is also to be found in the patent DE 36 27 991 detect.
- This mold shape has the disadvantage that in the area between the mold broadside and the dip tube, which is opposite the area outside of the dip tube is very narrow (maximum 2 x 0.25 slab thickness + 12 mm), a lack of pouring slag as well a lack of fresh melt occurs, which leads to an increased Heat flow and shrinkage behavior as well as hypothermia and bridging leads between strand shell and immersion spout. These disadvantages flow into a high susceptibility to slab longitudinal cracks in the area around the middle of the slab.
- the mold broad sides 1 have a concave to the central axis 2 symmetrical linear or plane shape 1.1 over the entire mold height 3 on.
- This concave, linear shape extends across the Area of broadside adjustment up to edge 5.1 of the funnel 5 in the casting area 6 or on the upper edge of the mold 7.
- This concave and plane opening of the mold 1.2 which corresponds to a diamond, should be a maximum of approx. 4% compared to the rectangular mold the thickness of the narrow sides 1.3 or casting thickness in the narrow side area correspond.
- the shape 5.2 of the funnel 5 in the mold level corresponds to the shape 8.1 of the immersion spout 8 and preferably has an opening 5.3 140% of half the immersion nozzle thickness 8.2 or 70% of the immersion nozzle thickness 8.2.1.
- the immersion nozzle itself due to the desired maximum pouring time (sequence pouring of, for example, 24 hours) and the pouring performance in t / min of, for example, 5 t / min and the associated optimal flow speed of, for example, 1 m / sec at the immersion nozzle openings 8.3 with the Opening cross section 8.3.1, has a desired inner flow cross section 8.4 of, for example, 9,000 mm 2 , a desired immersion spout wall thickness 8.5 of, for example, 30 mm and an opening cross section 8.3.1 of, for example, 7,000 mm 2 .
- the immersion mold essentially determined by the casting performance and the maximum desired pouring time determines the shape of the funnel 5 both in the area of the mold level 6 and below the mold level.
- the opening of the funnel 5.3 in Casting level area about half the immersion pouring thickness 8.2 and the Funnel width 5.4 corresponds approximately to the immersion pouring width 8.6 the mold powder 9 to a uniform slag thickness 10 on the Bath level and thus to a uniform slag film 11 build up between the strand shell and the mold broadside 1.
- the maximum opening of the funnel should be in the area of the mold level Broadside amount to 70% of the total immersion pouring thickness 8.3.1, because the specific thermal conductivity of the refractory material (based on alumina-graphite) at approx.
- the return of the funnel to the concave, flat broadside shape 1.1 is described by the envelope 13. So the funnel can over part of the mold height 13.1 - preferably 75% - at a total mold height 3 of e.g. 1200 mm can be withdrawn. It is also the case with shorter molds or sensitive steel grades possible to take back the funnel shape more gently.
- the strand can in the case of withdrawal of the funnel 5 within the mold height 3 over the envelopes 13.1 or 13.2 with its convex, center-symmetrical 1.1, linear cross-sectional shape up at the end of the strand guide 16 or into the rolling mill, or but it is in the area of strand guide 16 to a rectangular Format molded.
Landscapes
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- Continuous Casting (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
- eine ungleichförmige Schlackenbildung über die Strangbreite im Bereich des Tauchrohres,
- eine Unterkühlung des Stahles im Bereich des Tauchrohres gegenüber dem Bereich neben dem Tauchrohr,
- eine Behinderung des Schrumpfens der Strangschale in horizontaler Richtung durch die parallele Kokillenform und dies besonders bei breiten Brammenformaten.
- der Gießleistung
- der inneren und äußeren Form,
- der Fließquerschnitte,
- der Auslaßöffnungen in Größe und Anordnung und
- Wandstärke (maximale Gießzeit, Anzahl der Schmelzen in Sequenzguß)
- gleichförmige Schlackenbildung über die Brammenbreite,
- gleichförmige und ruhige Badbewegung,
- reibungsarmes und gleichförmiges Schrumpfen der Strangschale über die Brammenbreite,
- Gießen von unterschiedlichen Brammenbreiten mit einer Kokille (großer Verstellbereich),
- Einstellen von unterschiedlichen konischen Anstellungen der Schmalseiten durch Steuerung, aber auch Regelung.
- Fig. 1
- Draufsicht der Trichterkokille mit zwei Tauchausgußvarianten,
- Fig. 2
- Seitenansicht der Trichterkokille mit drei unterschiedlichen Trichterformen,
- Fig. 3
- Draufsicht der Trichterkokille am Kokillenaustritt mit zwei Austrittsformen,
- Fig. 4
- Seitenansicht der Trichterkokille mit drei unterschiedlichen Trichterformen und zwei Tauchausgußvarianten.
- der Strömung,
- der Badbewegung,
- der Schlackenführung,
- des Wärmestromes und
- des Schrumpfverhaltens
- Das Merkmal 'konkave lineare und plane Breitseitenform' führt
zu
- reibungsarmem Schrumpfen des Strangschale in horizontaler Richtung,
- maximalem Breitenverstellbereich durch minimale Trichterform unabhängig von der gesamten Strangbreite (z.B. 500 - 2.000 mm).
- Breitenverstellung auch während des Gießens,
- Konizitätssteuerung oder Regelung der Schmalseiten während des Gießens,
- längsrißfreie Brammenoberflächen.
- Das Merkmal 'Trichter' führt zu
- freier Wahl der Tauchausgußform hinsichtlich
- maximaler Gießleistung, t/min
- Strömungsgeschwindigkeiten m/s durch
- Strömungsquerschnitte im Tauchausguß und an den Tauchausgußöffnungen
- maximaler Gießzeit/Sequenzguß (z.B. 24 h) durch freie Wahl der Tauchausgußwandstärke (30 mm bei 1 mm/h Schlackenverschleiß),
- gleichförmiger Badspiegelbewegung, Unterdrückung von Turbulenzen,
- gleichförmigem Temperaturgradienten im Badspiegel von Kokillenmitte zur Strangschale über die gesamte Kokillenbreite,
- keiner Gefahr der Brückenbildung zwischen Strangschale und Tauchausgußwand,
- gleichförmigem Schmelzen von Schlacke über die Breite des Badspiegels,
- gleichförmiger Ausbildung des Schlackenfilms zwischen Strangschale und den Breitseiten-Kokillenplatten,
- gleichförmiger Wärmestromdichte über die Kokillenbreite,
- gleichförmigem Schrumpfverhalten der Strangschale über die Kokillenbreite, vor allem in horizontaler Richtung,
- guter und rißfreier Brammenoberfläche selbst bei längsrißempfindlichen Stahlgüten wie z.B. peritektischen Stählen,
- Zentrierung des Stranges in der Kokille und der Strangführung,
- hoher Gießsicherheit oder geringste Durchbruchsraten,
- Möglichkeit der Erzeugung einer konkaven, mittensymmetrischen Bramme.
- freier Wahl der Tauchausgußform hinsichtlich
- 1
- Breitseiten-Kokillenplatten
- 1.1
- konkave, mittensymmetrische, lineare und plane Breitseitenform
- 1.2
- Öffnung der konkaven, linearen und planen Breitseitenform
- 1.3
- Schmalseite
- 2
- Mittenachsen in Gießrichtung
- 2.1
- Mittenachse in Gießrichtung, parallel zur Breitseite
- 2.2
- Mittenachse in Gießrichtung, senkrecht zu den Breitseiten
- 3
- Kokillenhöhe
- 4
- Bereich der Breitseitenverstellung
- 5
- Trichter
- 5.1
- Übergang zwischen konkaver, linearer Breitseitenform und Trichterform
- 5.2
- Trichterform
- 5.3
- Öffnung des Trichters im Gießspiegelbereich
- 5.4
- Trichterbreite im Gießspiegel
- 6
- Gießspiegel
- 7
- Oberkante der Kokille
- 8
- Tauchausguß
- 8.1
- Tauchausgußform
- 8.2
- halbe Tauchausgußdicke
- 8.2.1
- Tauchausgußdicke
- 8.3
- Tauchausgußöffnungen
- 8.3.1
- Öffnungsquerschnitt
- 8.4
- innerer Fließquerschnitt
- 8.5
- Tauchausgußwandstärke
- 8.6
- Tauchausgußbreite
- 9
- Gießpulverschicht auf dem Badspiegel
- 10
- Schlackendicke auf dem Badspiegel
- 11
- Schlackenfilm zwischen Strangschale und Breitseiten-Kokillenplatten
- 12
- Strangschale
- 13
- Hüllkurven zwischen Trichter 5 und Öffnung der konkaven, planen Breitseitenform 1.2
- 13.1
- Hüllkurve, Rücknahme über einen Teil der Kokillenhöhe 3
- 13.2
- Hüllkurve, Rücknahme über die gesamte Kokillenhöhe 3
- 13.3
- Hüllkurve, Resttrichter am Kokillenausgang
- 14
- Kokillenausgang
- 15
- Form des Resttrichters am Kokillenausgang
- 16
- Strangführung
Claims (15)
- Oszillierende Kokille zum Stranggießen von Brammen vorzugsweise aus Stahl mit Tauchausguß und Stranggießpulver, die folgende Elemente enthält:einen Tauchausguß (8) mitinnerem Fließquerschnitt (8.4),Wandstärke (8.5),Austrittsquerschnitt (8.3.1) undäußerem Querschnittsformat (8.1) mit einer Breite (8.6) und Dicke (8.2.1)lineare und über die Kokillenlänge plane, mittensymmetrische, konkave Form (1.1) der Breitseitenplatten (1),frei bewegliche Schmalseiten (1.3),mittensymmetrischer, zusätzlich in die Breitseiten eingebrachter Trichter (5), der der äußeren Querschnittsform (8.1) des Tauchausgusses (8) zumindest im Gießspiegelbereich (6) entspricht und der in Richtung des Kokillenausganges mindestens teilweise zurückgenommen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der konkave, lineare bzw. plane Bereich (1.1) in den Breitseitenplatten (1) eine maximale Öffnung (1.2) von 4 % der Schmalseitendicke (1.3) ausmacht. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trichter (5) mindestens im Gießspiegelbereich (6) der äußeren Tauchausgußform (8.1) folgt. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (5.3) des Trichters im Gießspiegelbereich (6) max. 70 % der Tauchausgußdicke (8.2.1) bzw. max. 140 % der halben Tauchausgußdicke (8.2) ausmacht. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trichterform (5.2) in der Kokille völlig zurückgenommen (13.1 und 13.2) wird und die Kokille am Kokillenausgang (14) die konkave, lineare Form (1.1) aufweist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang mit konvexem, symmetrischem und linearem Querschnitt (1.1) in der Strangführung (16) zumindest teilweise erhalten bleibt. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang mit konvexem, symmetrischem und linearem Querschnitt in der Strangführung (16) in ein Rechteckformat überführt wird. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trichterform (5.2) in der Kokille nur zum Teil (13.3) bis zum Kokillenaustritt (14) zurückgenommen wird und der Strang neben der konvexen, linearen (1.1) noch eine mittensymmetrische Balligkeit entsprechend der Resttrichterform (15) aufweist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang mit konvexem, mittensymmetrischem Querschnitt (15) in der Strangführung (16) zumindest teilweise erhalten bleibt. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 sowie 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang mit konvexem, mittensymmetrischem Querschnitt (15) in der Strangführung (16) in ein Rechteckformat überführt wird. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmalseiten (1.3) und damit der Strangbreitenverstellbereich bis minimal an den Übergang (5.1) zwischen der konkaven, linearen Breitseitenform und dem Trichter (5) herangefahren werden kann und reicht. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trichter (5) eine minimale Breite (5.4) von 500 mm aufweist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breitseitenkokillenplatten (1) hydraulisch positions- und kraftgeregelt an die Schmalseiten (1.3) herangefahren werden. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tauchausguß (8) einen inneren Fließquerschnitt (8.4) mit bis zu 20.000 mm2, vorzugsweise etwa 9.000 mm2, eine Tauchausgußwandstärke (8.5) von 20 mm bis 40 mm, vorzugsweise 30 mm sowie am Tauchausguß-Austritt einen Gesamt-Öffnungsquerschnitt (8.3.1) mit bis zu 15.000 mm2, vorzugsweise etwa 7.000 mm2 aufweist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tauchausgußöffnung bzw. die Tauchausgußöffnungen (8.3) bezogen auf die vorgebbare Gießleistung in der Weise querschnittsoptimiert sind, daß an der den Tauchausgußöffnung(en) (8.3) eine Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 2 m/sec, vorzugsweise von etwa 1 m/sec ansteht.
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