EP0869853B1 - Method for continuous thin slab metal casting - Google Patents
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- EP0869853B1 EP0869853B1 EP96946181A EP96946181A EP0869853B1 EP 0869853 B1 EP0869853 B1 EP 0869853B1 EP 96946181 A EP96946181 A EP 96946181A EP 96946181 A EP96946181 A EP 96946181A EP 0869853 B1 EP0869853 B1 EP 0869853B1
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- B22D11/0406—Moulds with special profile
Definitions
- the invention relates to a method for the continuous casting of thin slabs of metal according to the preamble of claim 1.
- From DE-A-2015033 is a continuous casting mold for casting thin slabs known, with an elongated inner cross-sectional area, with cooled mold walls and a melt feed via at least one immersed in the melt Diving spout.
- the US-PS 50 82 746 discloses specially dimensioned profile strands in which specified cross-sectional parameters must not be exceeded and the one have predetermined homogeneous crystal structure to then with a Minimum rolling effort to get the desired cross-sectional profile.
- profile strands can be made with one or more dipping spouts be poured for melt feed. It has been shown that only the Limitation of the cross-sectional parameters and the specification of a desired one Crystal structure is not sufficient to close the profile strands without cracks and with a homogeneous crystal structure over the entire cross-section. Is too it is not sufficient in the case of an extruded profile with molded ends Flanks to choose the web width equal to the flank width, as in US Pat. No.
- the cast strands should have a homogeneous crystal structure have the entire cross-section.
- the invention provides that at least at the level of the pouring level and at least over part of the immersion depth of the immersion nozzle for the ratio of the gap widths S TI in the area of the immediate vicinity of the immersion nozzle and S II / 2 in the areas in which the inner surfaces the mold walls are directly opposite one another, and the following applies to the ratio of the cooling powers L TI and L II of the corresponding areas of the mold wall (1, 2): [P TI / (P II / 2)] / [L TI / L II ]> 1.
- S TI is the gap width of the gap formed by the outer surface of the respective immersion spout and by the inner surface of the mold wall located directly adjacent.
- S II / 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.
- L TI and L II are the cooling capacities of the mold wall in the corresponding areas.
- the continuous casting mold with such an internal cross-section enables it, mold powder lying on the mold level even at high Casting speeds melt evenly and together with the Slag to be removed evenly, resulting in the formation of a molten Slag-casting powder layer of the same height over the entire Internal cross-sectional area leads.
- a layer of slag and pourable powder of the same height advantageously causes the formation of a during continuous casting even slag-casting powder layer between the mold wall and Strand surface. This allows the strand shell to slide very well on the adjust the entire mold wall and the heat of the melt or strand dissipate very evenly over the mold walls during pouring, thereby a strand shell with a very homogeneous crystal structure and without tension and forms cracks.
- [S TI / (S II / 2)] / [L TI / L II ] over the entire immersion depth of the immersion nozzle is between 1.05 and 1.30, which means in particular the influence of the immersion nozzle wall on the heat conditions in the mold during the Casting is taken into account.
- the dimensioning of the required internal cross section of the continuous casting mold can be simplified to the effect that [S TI / (S II / 2)]> 1, preferably [S TI / (S II / 2)] is between 1.05 and 1.30, which in turn takes into account in particular the influence of the immersion spout on the heat conditions in the mold during casting.
- the immersion nozzle has an elongated cross section having.
- the areas of the Broad sides are shaped relatively little to the outside.
- the invention proposes, in particular for generating a Cross section with thickened ends (dog bone), two immersion spouts each To arrange the area of the narrow sides.
- the immersion spouts for example, a have a substantially triangular cross section.
- Cooling elements for example cooling tubes, are used to cool the mold walls are distributed over the mold walls per unit area so that in the corresponding range provided cooling performance is achieved.
- Fig. 1 shows a cross section through a continuous casting mold with an elongated Internal cross-sectional area at the level of the mold level that arises during operation for casting strands.
- the broad side mold walls 1,1 and Narrow side mold walls 2,2 are opposite each other (1-1; 2-2) arranged to form a casting room, preferably consist of copper and are provided with cooling tubes 3 to dissipate the heat.
- the cooling pipes 3 provide thereby for a uniform heat dissipation through the mold walls 1,2 by pro Surface unit a corresponding number of cooling tubes 3 in the mold wall 1,2 is provided.
- Fig. 1 shows that in the immediate vicinity of the immersion nozzle 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 nozzle 4 has a substantially constant gap width S TI over the entire immersion depth.
- 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 A further variant of a continuous casting mold with an internal cross-sectional area dimensioned according to the invention is shown in FIG. 2.
- the continuous casting mold shown in FIG. 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 gap 7 formed by the outer surface 6 of the immersion spout 4 and the directly opposite inner surface 5 of the mold wall is dimensioned over the entire immersion depth such that the gap width S TI is essentially constant.
- an essentially constant gap width means that in smaller, areas, d. H. for example at the corners of the triangular Cross-section of the immersion spout 4, deviations from the required constancy the gap width can occur; the constancy of the gap width must be in this Areas should therefore only be approximately met, but should double the value do not exceed.
- the flanks - as in the left half of FIG. 1 it can be seen that something is formed 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. It is crucial that the ratio of gap width (S TI or S II / 2) and cooling capacity (L TI or L II ) 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 or the Submersible spouts 4 When operating the continuous casting mold according to FIG. 1 or FIG. 2, the or the Submersible spouts 4 continuously poured molten steel into the mold and the cast one Profile strand pulled off at a constant speed. While pouring with constant take-off speed is always exactly as much steel melt fed, as is withdrawn at the mold exit, reducing the amount of the setting pouring level is constant with constant renewal of itself in this Melting steel area, which additionally melts the supplied and on the mold level mold powder. Doing so the essentially constant gap width in the exemplary embodiments according to FIG. 1 and Fig. 2 for a uniform upward heat flow in all Cross-sectional areas of the continuous casting mold, so that in the area of the casting level uniform melting of the mold powder takes place, i.e.
- Per Casting surface unit and time unit is constantly the same amount Melted casting powder. It also turns out to be constant Pull-off speed of the cast profile strand the slag-casting powder layer that forms in the casting area due to the invention
- the internal cross-sectional shape is the same at every point on the internal cross-sectional area Height. Associated with this is a self-adjusting slag casting powder film constant thickness between the mold wall 1,2 and the melt or strand shell at all points on the strand surface.
- the total thermal resistance results from the sum of the individual Partial thermal resistances in which the specific thermal conductivities of the successive layers (mold wall - slag / casting powder - Strand shell - melt - immersion pouring wall) with their reciprocal value.
- the specific thermal conductivity of the slag casting powder film is approx. 1 W / Km and thus determining heat dissipation and thus cooling the strand, as experimental studies have shown.
- constant thickness of the slag casting powder film which is formed Horizontal heat transfer into the mold over the entire length of the mold Direction evened out. Temperature differences in the border area Strand shell / mold wall are greatly reduced in this way, so that only there are low tensions in the strand shell of the cast strand, which greatly reduces the risk of cracking.
- the walls of the continuous casting mold also become uniformly lubricated exposed to reduced wear, so that their service life is also clearly elevated.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Dünnbrammen aus Metall
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for the continuous casting of thin slabs of metal
according to the preamble of
Es ist bekannt, beim Stranggießen von Strängen mit länglichem Querschnitt die Innenquerschnittsfläche der Stranggießkokille so auszubilden, daß ein möglichst endabmessungsnaher Profilstrang durch die Stranggießkokille erzeugt wird. Dabei tritt insbesondere bei Profilträgem mit H-förmigem 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 Profilträgers beim endabmessungsnahen Gießen häufig Risse und Spannungen und/oder unerwünschte Kristallstrukturen aufweisen. Bei nicht endabmessungsnah gegossenen Profilsträngen sind dagegen nach dem Gießen technisch aufwendige und kostenintensive Walzprozesse zur Erzielung der gewünschten Endabmessungen erforderlich.It is known that the continuous casting of strands with an elongated cross section Form the inner cross-sectional area of the continuous casting mold so that one as possible Profile strand close to the final dimension is produced by the continuous casting mold. This occurs especially in the case of profile supports with an H-shaped cross section and also with such a cross section in which the cross section ends have thickened portions ("dog bone "shaped cross-section), regularly the problem that the opposite of the Web width extended and / or thickened ends of the profile beam at Casting close to the final dimension often involves cracks and tensions and / or have undesirable crystal structures. If not close to final dimensions cast profile strands, on the other hand, are technically complex after casting and cost-intensive rolling processes to achieve the desired final dimensions required.
Aus der DE-A-2015033 ist eine Stranggießkokille zum Gießen von Dünnbrammen bekannt, mit länglicher Innenquerschnittsfläche, mit gekühlten Kokillenwänden und einer Schmelzenzuführung über zumindest einen in die Schmleze eintauchenden Tauchausguß.From DE-A-2015033 is a continuous casting mold for casting thin slabs known, with an elongated inner cross-sectional area, with cooled mold walls and a melt feed via at least one immersed in the melt Diving spout.
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 flüssigen Kern besitzt. Diese Verdickung wird dann unterhalb der Kokille durch Druckrollen zurückgedrückt. DE 20 34 762 A1 describes a method and an apparatus for producing a known thin band, in which the band running in its longitudinal direction Has thickening that still has a liquid core. This thickening will then pressed back under the mold by pressure rollers.
Die US-PS 50 82 746 offenbart speziell dimensionierte Pofilstränge, 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 Profilstränge können erfahrungsgemäß mit einem oder mehreren Tauchausgüssen zur Schmelzenzuführung gegossen werden. Dabei hat sich gezeigt, daß allein die Beschränkung der Querschnittsparameter und die Vorgabe einer gewünschten Kristallstruktur nicht ausreicht, um endabmessungsnahe Profilstränge ohne Risse und mit homogener Kristallstruktur über den gesamten Querschnitt herzustellen. Auch ist es nicht ausreichend, im Falle eines Strangprofils 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 Profilstränge weisen nämlich regelmäßig Risse und insbesondere im Bereich der Flanken eine ungünstigere Kristallstruktur als der Steg auf, was darauf hindeutet, daß gleichmäßige Gießbedingungen in jedem Querschnittsbereich beim Gießen mit Tauchausgüssen nicht einfach durch Einhaltung der Grenzwerte der vorgenannten Querschnittsparameter erzielbar sind.The US-PS 50 82 746 discloses specially dimensioned profile strands in which specified cross-sectional parameters must not be exceeded and the one have predetermined homogeneous crystal structure to then with a Minimum rolling effort to get the desired cross-sectional profile. Such Experience has shown that profile strands can be made with one or more dipping spouts be poured for melt feed. It has been shown that only the Limitation of the cross-sectional parameters and the specification of a desired one Crystal structure is not sufficient to close the profile strands without cracks and with a homogeneous crystal structure over the entire cross-section. Is too it is not sufficient in the case of an extruded profile with molded ends Flanks to choose the web width equal to the flank width, as in US Pat. No. 50,82 746 explicitly suggested; Profile strands specially manufactured under these specifications namely have cracks regularly and especially in the area of the flanks less favorable crystal structure than the web, suggesting that uniform Pouring conditions in every cross-sectional area when pouring with immersion nozzles not simply by adhering to the limit values of the above-mentioned cross-sectional parameters are achievable.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahren zum Stranggießen von Dünnbrammen mit länglicher Innenquerschnittsfläche, z.B. von Profilsträngen mit H-förmigem Querschnitt und vorgegebebener Stegbreite, und einer Schmelzenzuführung über zumindest einen in die Schmelze eintauchenden Tauchausguß anzugeben, bei dem während des Gießens deutlich geringere Spannungen und als Folge davon weniger Risse in der Strangschale auftreten. Darüberhinaus sollen die gegossenen Stränge eine homogene Kristallstruktur über den gesamten Querschnitt aufweisen.It is an object of the present invention to provide a method for the continuous casting of Thin slabs with an elongated inner cross-sectional area, e.g. of profile strands with H-shaped Cross section and predetermined web width, and one Melt feed via at least one immersed in the melt Specify the diving spout, which is significantly lower during casting Stresses and, as a result, fewer cracks occur in the strand shell. In addition, the cast strands should have a homogeneous crystal structure have the entire cross-section.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch die kennzeichnenden Merkmale
der Unteransprüche 2 bis 8 ist das Verfahren in vorteilhafter Weise weiter
ausgestaltbar. The solution to this problem is characterized by the
Die Erfindung sieht vor, daß mindestens auf Höhe des sich einstellenden
Gießspiegels und mindestens über einen Teil der Eintauchtiefe des Tauchausgusses
für das Verhältnis der Spaltbreiten STI im Bereich der unmittelbaren Umgebung des
Tauchausgusses und SII/2 in den Bereichen, in denen sich die Innenflächen der
Kokillenwände einander unmittelbar benachbart gegenüberliegen, und für das
Verhältnis der Kühlleistungen LTI und LII der entsprechenden Bereiche der
Kokillenwand (1,2) gilt:
Dabei ist STI die Spaltbreite des von der Außenfläche des jeweiligen Tauchausgusses und von der Innenfläche der unmittelbar benachbart gegenüberliegenden Kokillenwand gebildeten Spalts. SII/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. LTI und LII sind die Kühlleistungen der Kokillenwand in den entsprechenden Bereichen.S TI is the gap width of the gap formed by the outer surface of the respective immersion spout and by the inner surface of the mold wall located directly adjacent. S II / 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. L TI and L II are the cooling capacities of the mold wall in the corresponding areas.
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 Innenquerschnittsfläche 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.The continuous casting mold with such an internal cross-section enables it, mold powder lying on the mold level even at high Casting speeds melt evenly and together with the Slag to be removed evenly, resulting in the formation of a molten Slag-casting powder layer of the same height over the entire Internal cross-sectional area leads. A layer of slag and pourable powder of the same height advantageously causes the formation of a during continuous casting even slag-casting powder layer between the mold wall and Strand surface. This allows the strand shell to slide very well on the adjust the entire mold wall and the heat of the melt or strand dissipate very evenly over the mold walls during pouring, thereby a strand shell with a very homogeneous crystal structure and without tension and forms cracks.
Vorteilhafterweise liegt [STI / (SII/2)] / [LTI / LII] 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.Advantageously, [S TI / (S II / 2)] / [L TI / L II ] over the entire immersion depth of the immersion nozzle is between 1.05 and 1.30, which means in particular the influence of the immersion nozzle wall on the heat conditions in the mold during the Casting is taken into account.
Bei gleichmäßiger Kühlung der Kokillenwände läßt sich die Dimensionierung des erforderlichen Innenquerschnitts der Stranggießkokille dahingehend vereinfachen , daß [STI/(SII/2)] > 1 gilt, vorzugsweise liegt [STI/(SII/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.With uniform cooling of the mold walls, the dimensioning of the required internal cross section of the continuous casting mold can be simplified to the effect that [S TI / (S II / 2)]> 1, preferably [S TI / (S II / 2)] is between 1.05 and 1.30, which in turn takes into account in particular the influence of the immersion spout on the heat conditions in the mold during casting.
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.When arranging the immersion spout, especially in the dock area, use the Invention proposed that the immersion nozzle has an elongated cross section having. As a result, the areas of the Broad sides are shaped relatively little to the outside.
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.Furthermore, the invention proposes, in particular for generating a Cross section with thickened ends (dog bone), two immersion spouts each To arrange the area of the narrow sides. In this case, it is advantageous in terms of the final dimensions, if the immersion spouts, for example, a have a substantially triangular cross section.
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.Cooling elements, for example cooling tubes, are used to cool the mold walls are distributed over the mold walls per unit area so that in the corresponding range provided cooling performance is achieved.
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
- a cross section of a continuous casting mold when operating with a central immersion nozzle and
- Fig. 2
- a cross section of a continuous casting mold in operation with two immersion spouts arranged on the narrow sides, each with a triangular cross section.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Stranggießkokille mit länglicher
Innenquerschnittsfläche 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 shows a cross section through a continuous casting mold with an elongated
Internal cross-sectional area at the level of the mold level that arises during operation
for casting strands. The broad
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 STI 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.Fig. 1 shows that in the immediate vicinity of the
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 SII/2 höchstens gleich STI ist, d. h. die Spaltbreite der unmittelbar
gegenüberliegenden Innenflächen 8 ist höchstens doppelt so groß wie die Spaltbreite
STI des Spaltes 7.In the remaining areas to the left and right of the
Eine weitere Variante einer Stranggießkokille mit entsprechend der Erfindung
dimensionierter Innenquerschnittsfläche 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 STI im
wesentlichen konstant ist.A further variant of a continuous casting mold with an internal cross-sectional area dimensioned according to the invention is shown in FIG. 2. The continuous casting mold shown in FIG. also known as dog bone cross-section). The outer cross section of the
Im mittleren Bereich der Stranggießkokille, in dem sich die Innenfläche der
Kokillenbreitseitenwände einen Spalt 9 bildend unmittelbar gegenüberstehen, ist die
halbe Breite SII/2 des Spaltes 9 etwas kleiner als STI; der Spalt 9 selbst ist also wiederum
höchstens doppelt so groß wie die Breite STI der Spalte 7 im Bereich der
Profilenden.In the central region of the continuous casting mold, in which the inner surface of the mold broad side walls directly form a
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.In the exemplary embodiments, an essentially constant gap width means
that in smaller, areas, d. H. for example at the corners of the triangular
Cross-section of the
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 (STI oder SII/2) und Kühlleistung
(LTI bzw. LII) 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. Of course, the gap width can be reduced or enlarged in both exemplary embodiments if the cooling capacity of the mold
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 Innenquerschnittsfläche 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.When operating the continuous casting mold according to FIG. 1 or FIG. 2, the or the
Submersible spouts 4 continuously poured molten steel into the mold and the cast one
Profile strand pulled off at a constant speed. While pouring with
constant take-off speed is always exactly as much steel melt
fed, as is withdrawn at the mold exit, reducing the amount of the
setting pouring level is constant with constant renewal of itself in this
Melting steel area, which additionally melts the
supplied and on the mold level mold powder. Doing so
the essentially constant gap width in the exemplary embodiments according to FIG. 1
and Fig. 2 for a uniform upward heat flow in all
Cross-sectional areas of the continuous casting mold, so that in the area of the casting level
uniform melting of the mold powder takes place, i.e. Per
Casting surface unit and time unit is constantly the same amount
Melted casting powder. It also turns out to be constant
Pull-off speed of the cast profile strand the slag-casting powder layer that forms
in the casting area due to the invention
The internal cross-sectional shape is the same at every point on the internal cross-sectional area
Height. Associated with this is a self-adjusting slag casting powder film
constant thickness between the
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.Due to the special dimensioning of the mold and the resulting during the
Pouring slag-casting powder film of constant thickness
continuously from the molten steel in the area of the mold walls to one of the wall surfaces
proportional amount of heat dissipated and the melt to form the
Strand shell cooled evenly. The quantitative influence of the slag mold powder film
results directly from its specific thermal conductivity
and the thickness of the resulting film; a constant thickness on the
Claims (9)
- A method for continuous casting of thin slabs, with an oblong cross-sectional area, in a continuous casting mould with oblong internal cross-sectional area, with cooled mould walls and melt feed via at least one submerged nozzle immersed in the melt,
characterised in that - A method according to claim 1,
characterised in that,
for the entire immersion depth of the submerged nozzle, - A method according to claim 1,
characterised in that,
in the case of a uniform cooling capacity through the mould wall (1, 2), the ratio of the gap widths STI and SII/2 is - A method according to claim 1,
characterised in that,
in the case of a uniform cooling capacity through the mould wall (1, 2), the ratio of the gap widths STI and SII/2 is - A method according to one of claims 1 to 4,
characterised in that
the submerged nozzle (4) has an oblong cross section at least in the area of the mouth. - A method according to one of claims 1 to 4,
characterised in that
the submerged nozzle (4) exhibits a triangular cross section. - A method according to claim 6,
characterised in that
a submerged nozzle (4) is arranged in the area of each of the narrow sides (2). - A method according to one of the preceding claims,
characterised in that
the mould walls (1, 2) are provided with cooling elements (3), distributed in accordance with the cooling capacity provided. - A method according to one of the preceding claims for continuous casting of shaped strands with an H-shaped cross section and predetermined web width.
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