EP0869853A2 - Stranggiesskokille - Google Patents

Stranggiesskokille

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EP0869853A2
EP0869853A2 EP96946181A EP96946181A EP0869853A2 EP 0869853 A2 EP0869853 A2 EP 0869853A2 EP 96946181 A EP96946181 A EP 96946181A EP 96946181 A EP96946181 A EP 96946181A EP 0869853 A2 EP0869853 A2 EP 0869853A2
Authority
EP
European Patent Office
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mold
gap
continuous casting
immersion nozzle
ratio
Prior art date
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EP96946181A
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English (en)
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EP0869853B1 (de
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Fritz-Peter Pleschiutschnigg
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SMS Siemag AG
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • 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
    • B22D11/0406—Moulds with special profile

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting mold for casting thin slabs, with an elongated inner cross-sectional area, with cooled mold walls and a melt feed via at least one immersion nozzle immersed in the melt
  • Web-widened and / or thickened ends of the profile carrier frequently have cracks and tensions and / or undesirable stall structures when casting close to the final dimension.
  • US Pat. No. 5,082,746 discloses specially dimensioned profile strands in which predetermined cross-sectional parameters must not be exceeded and which have a predetermined homogeneous crystal structure in order to subsequently be combined with a
  • a professional strand can be cast with one or more immersion spouts for melt supply, and it has been shown that all the restrictions on the cross-sectional parameters and the specification of a desired crystal structure are not sufficient to achieve professional strands close to the final dimension without cracks and with a homogeneous crystal structure Manufacture over the entire cross-section It is also not sufficient, in the case of a strand professional with flanks formed at the ends, to select the web width equal to the flank width, as explicitly suggested in US Pat. No.
  • the cast strands should have a homogeneous crystal structure over the entire cross section
  • the invention provides that at least at the height of the pouring level and at least over a part of the immersion depth of the immersion nozzle for the ratio of the gap widths S T ⁇ in the area of the immediate vicinity of the immersion nozzle and Sn / 2 in the areas in which the inner surfaces the The mold walls are directly opposite one another, and the following applies to the ratio of the cooling capacities LTI and Ln of the corresponding areas of the mold wall (1, 2):
  • S • ⁇ is the gap width of the gap formed by the outer surface of the respective immersion nozzle and by the inner surface of the mold wall directly opposite one another.
  • Sn / 2 is half the gap width of the gap formed by the inner surfaces, specifically in the areas in which the inner surfaces of the mold walls are directly adjacent to one another, in which no immersion nozzle is therefore arranged between the inner surfaces.
  • Ln and Ln are the cooling capacities of the mold wall in the corresponding areas.
  • the continuous casting mold with such an internal cross-section makes it possible to evenly melt casting powder lying on the casting level even at high casting speeds and to pull it off evenly together with the slag, which leads to the formation of a molten slag-casting powder layer of the same height over the entire internal cross-sectional area.
  • a slag casting powder layer of the same height advantageously causes the formation of a uniform slag casting powder layer between the mold wall and the strand surface during continuous casting. This allows the strand shell to slide very well along the entire mold wall and dissipate the heat of the melt or strand very uniformly over the mold walls during casting, as a result of which a strand shell with a very homogeneous crystal structure and without tension and cracks is formed.
  • the dimensioning of the required internal cross section of the continuous casting mold can be simplified in such a way that [S T ⁇ / (Srete/ 2)]> 1 applies, preferably [S T ⁇ / (Sn / 2)] is between 1, 05 and 1, 30, which in turn takes into account in particular the influence of the immersion spout wall on the heat conditions in the mold during casting.
  • the invention proposes that the immersion spout have an elongated cross section. As a result, the regions of the broad sides opposite the immersion spout only have to be shaped relatively little to the outside.
  • the invention in particular to produce a cross section with thickened ends (dog bone), to arrange two immersion spouts in the region of the narrow sides.
  • the immersion spouts have, for example, an essentially triangular cross section.
  • Cooling elements for example cooling tubes, are used to cool the mold walls and are distributed over the mold walls per unit area in such a way that the cooling capacity provided in the corresponding area is achieved.
  • Fig. 1 shows a cross section of a continuous casting mold when operating with a central immersion nozzle
  • Fig. 2 shows a cross section of a continuous casting mold when operating with two to
  • Dipping spouts arranged on the narrow sides, each with a triangular cross section.
  • Fig. 1 shows a cross section through a continuous casting mold with an elongated inner cross-sectional area at the level of the casting level which is established during operation for casting strands.
  • the broad side mold walls 1, 1 and the narrow side mold walls 2, 2 are each arranged opposite one another (1 -1; 2-2) to form a casting space, preferably consist of copper and are provided with cooling tubes 3 for dissipating the heat.
  • the cooling tubes 3 ensure uniform heat dissipation via the mold walls 1, 2 by providing a corresponding number of cooling tubes 3 in the mold wall 1, 2 per unit area.
  • an immersion spout 4 preferably immersed in an elongated cross section, is arranged centrally to supply the melt.
  • Fig. 1 shows that in the immediate vicinity of the immersion spout 4, the broad side mold walls 1, 1 are each curved outwards, in such a way that the gap 7 formed by the broad side mold walls 1, 1 and the immersion spout 4 has a substantially constant gap width S ⁇ over the entire
  • Immersion depth In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, this is achieved in that the outer surfaces 6 of the immersion spout 4 have a contour similar to that of the directly opposite inner surfaces 5 of the wide mold side walls 1. Due to the elongated shape of the immersion spout 4, the regions of the broad sides 1 opposite the immersion spout 4 have to be shaped relatively little to the outside.
  • FIG. 2 shows a further variant of a continuous casting mold with an internal cross-sectional area dimensioned according to the invention.
  • the continuous casting mold shown in FIG. 2 has an enlargement of the interior of the mold in the area of the narrow mold side walls 2, in each of which an immersion nozzle 4 is arranged (cross section with thickened ends, also known as dog bone cross-section).
  • the outer cross section of the immersion spout 4 can be of almost any shape; in the exemplary embodiment according to FIG. 2, the immersion spout 4 has an essentially triangular outer cross section.
  • the area formed by the immersion nozzle 4 is that of the outer surface 6 of the immersion nozzle 4 and the immediately opposite inner surface 5 of the mold wall Gap 7 dimensioned over the entire immersion depth so that the gap width S ⁇ is substantially constant.
  • a substantially constant gap width is meant in the exemplary embodiments that in smaller areas, i. H.
  • the constancy of the gap width must therefore only be approximately met in these areas, but should not exceed twice the value.
  • the flanks can be somewhat shaped on the outside.
  • the gap width can be reduced or enlarged in both exemplary embodiments if the cooling capacity of the mold wide side wall 1 is smaller or larger in the corresponding areas in the area of the gap 7.
  • the ratio of gap width (S ⁇ or Sn / 2) and cooling capacity (LTI or L M ) of the corresponding area of the mold wall 1 is constant at every point of the continuous casting mold and preferably in the range between 1.05 and 1.30 lies. In the exemplary embodiments, this value is 1.05.
  • the slag mold powder layer that forms in the area of the mold level is set to the same height at every point of the inner cross-sectional area due to the internal cross-sectional shape according to the invention. Associated with this is a self-adjusting slag
  • Heat transfer into the mold is evened out over the entire length of the mold in the horizontal direction. Differences in temperature in the boundary area between the strand shell and the mold wall are greatly reduced in this way, so that only slight stresses are present in the strand shell of the cast strand. which greatly reduces the risk of cracking. As a result of the very good uniform lubrication achieved, the walls of the continuous casting mold are also exposed to reduced wear, so that their service life is also significantly increased.

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Description

Stranggießkokille
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zum Gießen von Dunnbrammen, mit länglicher Innenquerschnittsflache, mit gekühlten Kokillenwanden und einer Schmelzenzufuhrung über zumindest einen in die Schmelze eintauchenden Tauchausguß
Es ist bekannt, beim Stranggießen von Strängen mit länglichem Querschnitt die
Innenquerschnittsflache der Stranggießkokille so auszubilden, daß ein möglichst endabmessungsnaher Profilstrang durch die Stranggießkokille erzeugt wird Dabei tritt insbesondere bei Profiltragern mit H-formigem Querschnitt als auch bei solchen mit einem Querschnitt, bei dem die Querschnittsenden Verdickungen aufweisen (,dog bone" shaped cross-section), regelmäßig das Problem auf, daß die gegenüber der
Stegbreite erweiterten und/oder verdickten Enden des Profiltragers beim endabmessungsnahen Gießen häufig Risse und Spannungen und/oder unerwünschte Kπstallstrukturen aufweisen Bei nicht endabmessungsnah gegossenen Profiistrangen sind dagegen nach dem Gießen technisch aufwendige und kostenintensive Walzprozesse zur Erzielung der gewünschten Endabmessungen erforderlich
Aus der DE 20 34 762 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines dünnen Bandes bekannt, bei dem das Band in seiner Längsrichtung verlaufend eine Verdickung aufweist, die noch einen flussigen Kern besitzt Diese Verdickung wird dann unterhalb der Kokille durch Druckrollen zuruckgedruckt
Die US-PS 50 82 746 offenbart speziell dimensionierte Pofilstrange, bei denen vorgegebene Querschnittsparameter nicht überschritten werden dürfen und die eine vorgegebene homogene Kristallstruktur aufweisen, um anschließend mit einem Minimum an Walzaufwand das gewünschte Querschnittsprofil zu erhalten Derartige Profiistrange können erfahrungsgemäß mit einem oder mehreren Tauchausgussen zur Schmelzenzufuhrung gegossen werden Dabei hat sich gezeigt, daß allem die Beschrankung der Querschnittsparameter und die Vorgabe einer gewünschten Kristallstruktur nicht ausreicht, um endabmessungsnahe Profiistrange ohne Risse und mit homogener Kristallstruktur über den gesamten Querschnitt herzustellen Auch ist es nicht ausreichend, im Falle eines Strangprofiis mit an den Enden angeformten Flanken, die Stegbreite gleich der Flankenbreite zu wählen, wie in der US-PS 50 82 746 explizit vorgeschlagen, unter speziell diesen Vorgaben hergestellte Profiistrange weisen namlich regelmäßig Risse und insbesondere im Bereich der Flanken eine ungunstigere Kristallstruktur als der Steg auf, was darauf hindeutet, daß gleichmäßige Gießbedingungen in jedem Querschnittsbereich beim Gießen mit Tauchausgussen nicht einfach durch Einhaltung der Grenzwerte der vorgenannten Querschnitts¬ parameter erzielbar sind
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stranggießkokille mit gekühlten Kokillenwanden zum Gießen von Strängen mit länglicher Innenquerschnittsflache, z B von Profiisträngen mit H-formigem Querschnitt und vorgegebebener Stegbreite, und einer Schmelzenzufuhrung über zumindest einen in die Schmelze eintauchenden Tauchausguß anzugeben, bei der wahrend des Gießens deutlich geringere
Spannungen und als Folge davon weniger Risse in der Strangschale auftreten Darüberhinaus sollen die gegossenen Strange eine homogene Kristallstruktur über den gesamten Querschnitt aufweisen
Die Losung dieser Aufgabe ist erfindungsgemaß gekennzeichnet durch die im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteranspruche 2 bis 8 ist die Stranggießkokille in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltbar
Die Erfindung sieht vor, daß mindestens auf Hohe des sich einstellenden Gießspiegels und mindestens über einen Teil der Eintauchtiefe des Tauchausgusses für das Verhältnis der Spaltbreiten STι im Bereich der unmittelbaren Umgebung des Tauchausgusses und Sn/2 in den Bereichen, in denen sich die Innenflächen der Kokillenwände einander unmittelbar benachbart gegenüberliegen, und für das Verhältnis der Kühlleistungen LTI und Ln der entsprechenden Bereiche der Kokillenwand (1 ,2) gilt:
[Sτι / (S„/2)] / [LTI / U] > 1 . Dabei ist S • ι die Spaltbreite des von der Außenfläche des jeweiligen Tauchausgusses und von der Innenfläche der unmittelbar benachbart gegenüberliegenden Kokillenwand gebildeten Spalts. Sn/2 ist die halbe Spaltbreite des von den Innenflächen gebildeten Spalts, und zwar in den Bereichen, in denen sich die Innenflächen der Kokillenwände einander unmittelbar benachbart gegenüberliegen, in denen also kein Tauchausguß zwischen den Innenflächen angeordnet ist. Ln und Ln sind die Kühlleistungen der Kokillenwand in den entsprechenden Bereichen.
Die Stranggießkokille mit einem derart dimensionierten Innenquerschnitt ermöglicht es, auf dem Gießspiegel aufliegendes Gießpulver auch bei hohen Gießgeschwindigkeiten gleichmäßig aufzuschmelzen und zusammen mit der Schlacke gleichmäßig abzuziehen, was zur Ausbildung einer geschmolzenen Schlacken-Gießpulver-Schicht gleicher Höhe über die gesamte Innenquerschnittsflache führt. Eine Schlacken- Gießpulver-Schicht gleicher Höhe bewirkt vorteilhafterweise während des Stranggießens die Ausbildung einer gleichmäßigen Schlacken-Gießpulver-Schicht zwischen Kokillenwand und Strangoberfläche. Damit läßt sich ein sehr gutes Gleiten der Strangschale an der gesamten Kokillenwand einstellen und die Wärme der Schmelze bzw. des Stranges während des Gießens sehr gleichmäßig über die Kokillenwände abführen, wodurch sich eine Strangschale mit sehr homogener Kristallstruktur und ohne Spannungen und Risse ausbildet.
Vorteilhafterweise liegt [ST| / (Sπ/2)j / [LTι / Ln] über die gesamte Eintauchtiefe des Tauchausgusses zwischen 1 ,05 und 1 ,30, wodurch insbesondere der Einfluß der Tauchausgußwand auf die Wärmeverhältnisse in der Kokille während des Gießens berücksichtigt wird.
Bei gleichmäßiger Kühlung der Kokillenwände läßt sich die Dimensionierung des erforderlichen Innenquerschnitts der Stranggießkokille dahingehend vereinfachen , daß [STι / (S„/2)] > 1 gilt, vorzugsweise liegt [STι / (Sn/2)] zwischen 1 ,05 und 1 ,30, wodurch wiederum insbesondere der Einfluß der Tauchausgußwand auf die Wärmeverhältnisse in der Kokille während des Gießens berücksichtigt wird.
Bei Anordnung des Tauchausgusses insbesondere im Stegbereich, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Tauchausguß einen länglichen Querschnitt aufweist. Dadurch müssen die dem Tauchausguß gegenüberliegenden Bereiche der Breitseiten nur relativ wenig nach außen ausgeformt werden.
Ferner wird mit der Erfindung vorgeschlagen, insbesondere zur Erzeugung eines Querschnitts mit verdickten Enden (dog bone), jeweils zwei Tauchausgüsse im Bereich der Schmalseiten anzuordnen. Von Vorteil ist es in diesem Falle hinsichtlich der Endabmessungen, wenn dabei die Tauchausgüsse beispielsweise einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
Zur Kühlung der Kokillenwände dienen Kühlelemente, beispielsweise Kühlrohre, die über die Kokillenwände pro Flächeneinheit so verteilt angeordnet sind, daß die in dem entsprechenden Bereich vorgesehene Kühlleistung erzielt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Stranggießkokille bei Betrieb mit einem zentralen Tauchausguß und
Fig. 2 einen Querschnitt einer Stranggießkokille bei Betrieb mit zwei an den
Schmalseiten angeordneten Tauchausgüssen mit jeweils dreieckigem Querschnitt.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Stranggießkokille mit länglicher Innenquerschnittsflache auf Höhe des sich bei Betrieb einstellenden Gießspiegels zum Gießen von Strängen. Die Breitseitenkokillenwände 1 ,1 und die Schmalseitenkokillenwände 2,2 sind jeweils einander gegenüberliegend (1 -1 ;2-2) unter Bildung eines Gießraums angeordnet, bestehen vorzugsweise aus Kupfer und sind mit Kühlrohren 3 zur Abführung der Wärme versehen. Die Kühlrohre 3 sorgen dabei für eine gleichmäßige Wärmeabführung über die Kokillenwände 1 ,2, indem pro Flächeneinheit eine entsprechende Anzahl Kühlrohre 3 in der Kokillenwand 1 ,2 vorgesehen ist. Bei Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Kokille ist zur Schmelzenzuführung ein in die Schmelze eintauchender Tauchausguß 4 mit vorzugsweise länglichem Querschnitt zentral angeordnet.
Fig. 1 läßt erkennen, daß im Bereich der unmittelbaren Umgebung des Tauchausgusses 4 die Breitseitenkokillenwände 1 ,1 jeweils nach außen gewölbt sind, und zwar so, daß der von den Breitseitenkokillenwänden 1 ,1 und dem Tauchausguß 4 gebildete Spalt 7 eine im wesentlichen konstante Spaltbreite Sτι über die gesamte
Eintauchtiefe aufweist. Diese wird in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, daß die Außenflächen 6 des Tauchausgusses 4 eine ähnliche Kontur wie die unmittelbar gegenüberliegenden Innenflächen 5 der Kokillenbreitseitenwände 1 aufweisen. Durch die längliche Form des Tauchausgusses 4 müssen die dem Tauchausguß 4 gegenüberliegenden Bereiche der Breitseiten 1 relativ wenig nach außen ausgeformt werden.
In den übrigen Bereichen links und rechts vom Tauchausguß 4 bilden die sich unmittelbar gegenüberliegenden Innenflächen 8 der Breitseitenkokillenwände 1 , also ohne dazwischenangeordnetem Tauchausguß, einen Spalt 9, dessen halbe Spaltbreite Sn/2 höchstens gleich Sn ist, d. h. die Spaltbreite der unmittelbar gegenüberliegenden Innenflächen 8 ist höchstens doppelt so groß wie die Spaltbreite Sτι des Spaltes 7.
Eine weitere Variante einer Stranggießkokille mit entsprechend der Erfindung dimensionierter Innenquerschnittsflache zeigt Fig. 2. Dabei weist die in Fig. 2 dargestellte Stranggießkokille im Bereich der Kokillenschmalseitenwände 2 eine Vergrößerung des Konkilleninnenraums auf, in dem jeweils ein Tauchausguß 4 angeordnet ist (Querschnitt mit verdickten Enden, auch als dog bone cross-section bekannt). Der Außenquerschnitt des Tauchausgusses 4 kann dabei von nahezu beliebiger Form sein; im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weist der Tauchausguß 4 einen im wesentlichen dreieckigen Außenquerschnitt auf. Dabei ist wiederum im Bereich des Tauchausgusses 4 der von der Außenfläche 6 des Tauchausgusses 4 und der unmittelbar gegenüberliegenden Innenfläche 5 der Kokillenwand gebildete Spalt 7 über die gesamte Eintauchtiefe so dimensioniert, daß die Spaltbreite Sτι im wesentlichen konstant ist.
Im mittleren Bereich der Stranggießkokille, in dem sich die Innenfläche der Kokillenbreitseitenwände einen Spalt 9 bildend unmittelbar gegenüberstehen, ist die halbe Breite Sn/2 des Spaltes 9 etwas kleiner als Sχι; der Spalt 9 selbst ist also wie¬ derum höchstens doppelt so groß wie die Breite Sτι der Spalte 7 im Bereich der Profilenden.
Mit im wesentlichen konstanter Spaltbreite ist in den Ausführungsbeispielen gemeint, daß in kleineren, Bereichen, d. h. beispielsweise an den Ecken des dreieckigen Querschnitts des Tauchausgusses 4, Abweichungen von der geforderten Konstanz der Spaltbreite auftreten können; die Konstanz der Spaltbreite muß in diesen Bereichen folglich nur näherungsweise erfüllt sein, sollte jedoch den doppelten Wert nicht überschreiten. Genauso können die Flanken - wie in der linken Hälfte der Fig. 1 zu erkennen ist- nach außen etwas ausgeformt sein.
Selbstverständlich kann die Spaltbreite in beiden Ausführungsbeispielen verringert oder vergrößert werden, wenn im Bereich des Spaltes 7 die Kühlleistung der Kokillenbreitseitenwand 1 in den entsprechenden Bereichen geringer bzw. größer ist.
Entscheidend ist, daß das Verhältnis von Spaltbreite (Sπ oder Sn/2) und Kühlleistung (LTI bzw. LM) des entsprechenden Bereichs der Kokillenwand 1 an jeder Stelle der Stranggießkokille konstant ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 1 ,05 und 1 ,30 liegt. In den Ausführungsbeispielen liegt dieser Wert bei 1 ,05.
Beim Betrieb der Stranggießkokille gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 wird über den oder die Tauchausgüsse 4 ständig Stahlschmelze in die Kokille eingefüllt und der gegossene Profilstrang mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen. Während des Gießens mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit wird ständig genau soviel Stahlschmelze zugeführt, wie am Kokillenausgang abgezogen wird, wodurch die Höhe des sich einstellenden Gießspiegels konstant ist bei ständiger Erneuerung der sich in diesem Bereich aufhaltenden Stahlschmelze, die zusätzlich das Aufschmelzen des zugeführten und auf dem Gießspiegel aufliegenden Gießpulvers bewirkt. Dabei sorgt die im wesentlichen konstante Spaltbreite in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 für einen gleichmäßig nach oben gerichteten Wärmestrom in allen Querschnittsbereichen der Stranggießkokille, so daß im Bereich des Gießspiegels ein gleichmäßiges Aufschmelzen des Gießpulvers erfolgt, d.h. pro Gießspiegeloberflächeneinheit und Zeiteinheit wird ständig die gleiche Menge
Gießpulver aufgeschmolzen. Zusätzlich stellt sich bei konstanter Abzugsgeschwindigkeit des gegossenen Profilstrangs die sich bildende Schlacken- Gießpulver-Schicht im Gießspiegelbereich aufgrund der erfindungsgemäßen Innenquerschnittsform an jeder Stelle der Innenquerschnittsflache auf die gleiche Höhe ein. Damit verbunden ist ein sich ebenfalls selbsttätig einstellender Schlacken-
Gießpulver-Film konstanter Dicke zwischen der Kokillenwand 1 ,2 und der Schmelze bzw. Strangschale an allen Stellen der Strangoberfläche.
Aufgrund der speziellen Dimensionierung der Kokille und der dadurch während des Gießens sich einstellende Schlacken-Gießpulver-Film konstanter Dicke wird fortlaufend aus der Stahlschmelze im Bereich der Kokillenwände eine der Wandfläche proportionale Wärmemenge abgeführt und die Schmelze unter Bildung der Strangschale gleichmäßig abgekühlt. Der quantitative Einfluß des Schlacken- Gießpulver-Films ergibt sich unmittelbar aus dessen spezifischer Wärmeleitfähigkeit und der Dicke des sich einstellenden Films; eine konstante Dicke an der Kokillenwand 1,2 bewirkt bei gegebener Temperaturdifferenz einen konstanten Wärmewiderstand bei der Abführung der Wärmemenge aus der Schmelze durch die Kokillenwände 1 ,2. Der Gesamtwärmewiderstand ergibt sich aus der Summe der einzelnen Teilwärmewiderstände, in welche die spezifische Wärmeleitfähigkeiten der hintereinanderliegenden Schichten (Kokillenwand - Schlacke/Gießpulver -
Strangschale - Schmelze - Tauchausgußwand) jeweils mit ihrem Kehrwert eingehen. Die spezifische Wärmeleitfähigkeit des Schlacken-Gießpulver-Films ist ca. 1 W/Km und somit für die Wärmeabfuhr und damit für die Kühlung des Stranges bestimmend, wie experimentelle Untersuchungen gezeigt haben. Mit der Erfindung wird über die konstante Dicke des sich einstellenden Schlacken-Gießpulver-Films der
Wärmedurchgang in die Kokille über die gesamte Kokillenlänge in horizontaler Richtung vergleichmäßigt. Temperaturunterschiede in dem Grenzbereich Strangschale/Kokillenwand werden auf diese Weise stark verringert, so daß nur noch geringe Spannungen in der Strangschale des gegossenen Stranges vorhanden sind, was die Gefahr von Rissbildungen stark vermindert. Durch die dabei erzielte sehr gute gleichmäßige Schmierung werden die Wände der Stranggießkokille außerdem einem verringertem Verschleiß ausgesetzt, so daß sich zusätzlich deren Standzeit deutlich erhöht.
BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Breitseitenkokillenwand
2 Schmalseitenkokillenwand
3 Kühlrohr
4 Tauchausguß
5 Innenfläche der Kokillenwand
6 Außenfläche des Tauchausgusses
7 Spalt
8 Innenfläche der Kokillenwand
9 Spalt
S-i, Spaltbreite
S,ι Spaltbreite

Claims

Patentansprüche:
1 Stranggießkokille zum Gießen von Dünnbrammen, mit länglicher Innenquerschnittsflache, mit gekühlten Kokillenwänden und einer Schmelzenzuführung über zumindest einen in die Schmelze eintauchenden
Tauchausguß, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens auf Höhe des sich einstellenden Gießspiegels mindestens über einen Teil der Eintauchtiefe des Tauchausgusses für das Verhältnis der Spaltbreiten STι und Sn/2 und für das Verhältnis der Kühlleistungen LTι und LH der Kokillenwand (1,2) gilt'
[Sτι / (S„/2)) / [LTI / L„] > 1 , wobei Sτι die Spaltbreite des im Bereich der unmittelbaren Umgebung des jeweils eintauchenden Tauchausgusses (4) von der Außenfläche (6) des Tauchausgusses (4) und von der Innenfläche (5) der unmittelbar benachbart gegenüberiiegenden Kokillenwand (1) gebildeten Spalts (7) und Sπ/2 die halbe Spaltbreite des von den Innenflächen (8) gebildeten Spalts (9) in den Bereichen ist, in denen sich die Innenflächen (8) der Kokillenwände (1) einander unmittelbar benachbart gegenüberliegen, und wobei Lτι und Ln die Kühlleistungen der Bereiche der Kokillenwand (1 ,2) sind, die den entsprechenden Spalt oder Spaltabschnitt bilden
2 Stranggießkokille nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß für die gesamte Eintauchtiefe des Tauchausgusses für das Verhältnis der
Spaltbreiten Sτι und Sn/2 und für das Verhältnis der Kühlleistungen LTι und Ln der entsprechenden Bereiche der Kokillenwand (1,2) gilt: [Sτ,/(S„/2)]/[LTI/L„] = 1,05 -1,30,
3 Stranggießkokille nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichmäßiger Kühlleistung durch die Kokillenwand (1 ,2) das Verhältnis der Spaltbreiten STι und SM/2 [Sτ,/(S„/2)]>1 ist.
4. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichmäßiger Kühlleistung durch die Kokillenwand (1,2) das Verhältnis der Spaltbreiten Sri und Sn/2
[Sτ, /(S„/2)]= 1,05 -1,30 ist.
5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchausguß (4) mindestens im Bereich der Mündung einen länglichen Querschnitt aufweist.
6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchausguß (4) einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.
7. Stranggießkokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Tauchausguß (4) im Bereich der Schmalseiten (2) angeordnet ist.
8. Stranggießkokille nach einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillenwände (1,2) mit Kühlelementen (3) versehen sind, deren Verteilung an die vorgesehene Kühlleistung angepaßt ist.
EP96946181A 1995-12-27 1996-12-03 Verfahren zum stranggiessen von dünnbrammen aus metall Expired - Lifetime EP0869853B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19549275A DE19549275C1 (de) 1995-12-27 1995-12-27 Stranggießkokille
DE19549275 1995-12-27
PCT/DE1996/002375 WO1997024196A2 (de) 1995-12-27 1996-12-03 Stranggiesskokille

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Publication Number Publication Date
EP0869853A2 true EP0869853A2 (de) 1998-10-14
EP0869853B1 EP0869853B1 (de) 2001-05-30

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96946181A Expired - Lifetime EP0869853B1 (de) 1995-12-27 1996-12-03 Verfahren zum stranggiessen von dünnbrammen aus metall

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US (1) US6044898A (de)
EP (1) EP0869853B1 (de)
JP (1) JP3244508B2 (de)
KR (1) KR19990076748A (de)
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