EP1002599A1 - Mould for the continuous casting of metals - Google Patents

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EP1002599A1
EP1002599A1 EP99122381A EP99122381A EP1002599A1 EP 1002599 A1 EP1002599 A1 EP 1002599A1 EP 99122381 A EP99122381 A EP 99122381A EP 99122381 A EP99122381 A EP 99122381A EP 1002599 A1 EP1002599 A1 EP 1002599A1
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EP
European Patent Office
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funnel
area
mold according
mold
sections
Prior art date
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EP99122381A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1002599B1 (en
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Jürgen SUCKER
Romeo Capotosti
Massimo Proietti Cerquoni
Alessandro Cristallini
Maria Rita Ridolfi
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SMS Siemag AG
Acciai Speciali Terni SpA
Original Assignee
SMS Demag AG
Acciai Speciali Terni SpA
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Publication date
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Publication of EP1002599A1 publication Critical patent/EP1002599A1/en
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Publication of EP1002599B1 publication Critical patent/EP1002599B1/en
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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
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0408—Moulds for casting thin slabs

Definitions

  • the invention relates to a mold for the continuous casting of metal with a cooled Broad side and narrow side walls, funnel-shaped in the pouring direction pouring area tapered to the format of the cast strand.
  • the dimensions of the pouring area are essentially determined by the cross section of the strand to be cast, the dimensions of the pouring tube and determined its immersion depth in the melt.
  • the strand shell Due to the funnel-shaped shape of the broad side walls takes place in the casting direction not only a rejuvenation, but also a change in shape of the Strand cross section instead.
  • the strand shell is in transit a funnel mold in contrast to a conventional continuous casting mold with flat walls forced additional deformations, which lead to errors being able to lead.
  • the strand shell becomes additional Deformations imposed. Also, in this case, it is more even Contact between the strand shell and the mold wall is no longer guaranteed. Areas arise with excessively high or low strand shell temperature, which increases the likelihood of errors.
  • the strand shell lifts partially from the mold wall from. Due to the strong reheating in these areas, high levels arise thermal stresses that can lead to errors.
  • EP 0 149 734 describes a mold with a funnel-shaped pouring area, that to the narrow side walls and in the casting direction by triangular Transitional areas is reduced to the format of the cast tape. Thereby there is a trapezoidal outer contour of the pouring area.
  • EP 0 230 886 proposes the contour of the lateral transition surfaces to be rectangular, these surfaces being both flat and curved could be.
  • the outer contour of the pouring area is a rectangle.
  • EP 0 268 910 additionally proposes the broad side walls in the pouring area run essentially parallel to each other in a first height section leave and in a subsequent section on the thickness of the Casting format attributed, the first section to below that at Casting level to be set in the area of the first strand shell formation enough. In this way, the bottom of the casting mirror should still thin strand shell can be guided without deformation.
  • DE 39 07 351 A1 discloses a proposal, the horizontal contour of the inner wall the pouring funnel of a mold by three tangentially touching To form arcs, the radii of which gradually increase in the direction of passage going into the contour of the inner wall of the mold. In this way the deformation of the metal casting strand over the greatest possible length distributed, and constrictions and cracks in the strand shell of the metal casting are avoided. An even distribution of the Shape change of the strand shell is in such a molded pouring area thereby achieved that their radii in the strand passage direction with the same or unequal factor increase.
  • the outer contour of such a pouring area is a rectangle. The distance between the lines that are the tangent points connect starting from the upper edge of the mold to the funnel exit, stays unchanged.
  • EP 0 552 501 discloses a mold, the funnel-shaped pouring area of which connected by lateral arcs and at tangent points middle arcs is determined.
  • the lateral arcs in at least 100 mm from the upper edge of the mold downward extending section formed uniformly. In this Section decreases the distance between the lines which are the tangent points connect starting from the upper edge of the mold to the funnel exit, while the outer contour of the pouring area remains rectangular remains.
  • the state of the art can be summarized in that a rectangular outer contour of the funnel area is essential Characteristic of molds with reduced strand shell loading and reduced Mold wear is in the funnel area.
  • the creation of deformation-free Side areas of the funnel can change a variable distance between the lines that delimit the areas of opposite curvature.
  • the object of the invention is a funnel geometry to specify a mold, which is particularly important when forming strand shells of a steel that tends to have a comparatively high shrinkage a clear reduction in the defect of the slab surface is achieved.
  • the invention lies in the experience gained from a large number of test castings based on the fact that when casting from comparatively high shrinkage tend Steel in a mold with a funnel-shaped pouring area, the horizontal Contour through tangential arcs with the same radius is formed, the defects on the slab surface almost exclusively in the middle, the area of the concave horizontal contour Funnels arise. It was concluded that a reduction in the level of errors the strand surface can be achieved when the strand shell load reduced in the middle part of the funnel at the expense of the lateral outer areas becomes.
  • an embodiment of the invention provides that the horizontal Contour of the funnel area through tangentially touching arcs with unchangeable or increasing radius is formed.
  • Another embodiment of the invention provides that the horizontal contour of the funnel area over one or more height sections a trigonometric or has a polynomial course. According to the vertical The inner contour of the funnel area have any course.
  • a continuous casting mold consists of two opposite broad side walls 1, 2 and two arranged laterally between the broad side walls 1, 2 Narrow side walls 3, 4.
  • the broad side walls have one on the Mold upper edge 5 beginning of the curved funnel-shaped pouring area 6 on the narrow sides 3, 4 and in the casting direction on the format of the cast Stranges is reduced.
  • Fig. 2 shows the outer contour of the pouring area 7 - 7 '- 7' '- 7' '' - 7 '' '', which is designed such that in the upper section B the distance between the lateral Boundary lines 7 and 7 '' '' is variable. According to the invention in this Area B also the distance between lines 8 and 8 '' ', which are the areas limit opposite curvature, changeable.
  • FIG. 4 Another embodiment of the funnel-shaped pouring area according to the invention shows Fig. 4.
  • the lateral boundary lines 9 and 9 '' extend over the entire Height A of the pouring area 6 to a curved course, so that the Distance between these boundary lines in all horizons of the pouring area 6 is different.
  • lines 10 and 10 ' also indicate which limit the areas of opposite curvature, one so curved Course on that the distance between them over the entire height A of the pouring area 6 is changeable.
  • FIGS. 5 and 7 Two further examples of the funnel-shaped configuration according to the invention Pouring areas are shown in FIGS. 5 and 7.
  • the distance between the lateral boundary lines 11 and 11 'or 13 and 13' and between the lines 12 'and 12' 'delimiting the areas of opposite curvature or 14 and 14 ' is variable over part of the height A of the pouring area.
  • the pouring area tapers in the casting direction so that its width at its outlet is zero.
  • the horizontal inner contour of the broad side plate shown in Fig. 2 is about the entire funnel height A is formed by three tangential arcs, whose radius is the same on every horizon. This is at the top edge Radius 1848.06 mm.
  • the funnel width 7 - 7 '' '' decreases in the pouring direction, starting from the top edge 5 in a 300 mm long section B linear from 1150 mm to 767.44 mm and remains unchanged until the outlet 7 ′′ of the pouring area 6.
  • Such a configuration of the funnel area makes it possible in section B keep the radius R of the horizontal inner contour of 1848.06 mm unchanged.
  • 3 shows an example of the horizontal inner contour at the upper edge of the mold 5 and on three different horizons I, II and III.
  • the middle of the upper section is formed the funnel-shaped pouring area, where the strand is particularly susceptible to the emergence of surface defects is an area where there are no length changes the horizontal contour when moving from one horizon to an underlying one Horizon take place.
  • the mold section is tapered in the pouring direction, in this case from 45 mm to 19.97 mm in the middle of the mold.
  • the changes in length, which correspond to the taper of the pouring area can be found in the upper mold section B only in the side areas where they are used for the strand shell formation are not critical.
  • the horizontal inner contour of the broad side plate shown in Fig. 4 is over the entire funnel height A is characterized by a sinusoidal curve.
  • the lateral contours 9 and 9 '' of the pouring area 6 are circular arcs Sections, the tangents of which run vertically at the level of the funnel outlet 9 '.
  • the distance between the lateral boundary lines decreases from 1150 mm at the upper edge of the mold 5 to 750 mm at the funnel outlet 9 '.
  • the distance between lines 10, and 10 ', which areas are opposite Limit curvature decreases from 575 mm to 375 mm.
  • the contour of the upper edge 5 of the broad side plate shown in FIG. 5 is according to Fig. 3 through tangentially touching arcs with a radius of 1848.06 mm formed.
  • FIG. 6 shows the vertical inner contours for those shown in FIG. 5 by way of example Longitudinal sections V, VI, VII, VIII and IX shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

Continuous casting mold has a tapered casting region having cooled wide side walls and narrow side walls. For creating regions with reduced deformation, the distance between the lateral limiting lines (7-7''') of the funnel region (6) and between the lines (8-8''') can be changed over one or more height sections of the funnel region.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggießen von Metall mit einem gekühlte Breitseiten- und Schmalseitenwände aufweisenden, trichterförmig in Gießrichtung zum Format des gegossenen Stranges verjüngten Eingießbereich.The invention relates to a mold for the continuous casting of metal with a cooled Broad side and narrow side walls, funnel-shaped in the pouring direction pouring area tapered to the format of the cast strand.

Die Abmessungen des Eingießbereichs werden im wesentlichen durch den Querschnitt des zu vergießenden Stranges, die Abmessungen des Gießrohres und dessen Eintauchtiefe in die Schmelze bestimmt.The dimensions of the pouring area are essentially determined by the cross section of the strand to be cast, the dimensions of the pouring tube and determined its immersion depth in the melt.

Aufgrund der trichterförmigen Formgebung der Breitseitenwände findet in Gießrichtung nicht nur eine Verjüngung, sondern auch eine Formänderung des Strangquerschnitts statt. Infolgedessen werden der Strangschale beim Durchlaufen einer Trichterkokille im Gegensatz zu einer herkömmlichen Stranggießkokille mit ebenen Wänden zusätzliche Verformungen aufgezwungen, welche zu Fehlern führen können.Due to the funnel-shaped shape of the broad side walls takes place in the casting direction not only a rejuvenation, but also a change in shape of the Strand cross section instead. As a result, the strand shell is in transit a funnel mold in contrast to a conventional continuous casting mold with flat walls forced additional deformations, which lead to errors being able to lead.

Es ist bekannt, daß es durch die Ausgestaltung der horizontalen oder vertikalen Kontur des trichterförmigen Eingießbereichs einer Stranggießkokille möglich ist, die dem Strang auferlegten Verformungen günstiger zu verteilen, um somit der Entstehung von Fehlern des Gußproduktes entgegenzuwirken.It is known that by the design of the horizontal or vertical Contour of the funnel-shaped pouring area of a continuous casting mold is possible, to distribute the deformations imposed on the strand more favorably so that the Counteract the occurrence of defects in the cast product.

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Kokille mit ebenen Wänden, bei der der Schrumpf des Stranges durch die Neigung der Schmalseiten ausgeglichen wird, ist der Verlauf der Verjüngung des Kokillenquerschnitts in Gießrichtung in einer Stranggießkokille mit trichterförmigem Eingießbereich von großer Bedeutung.In contrast to a conventional mold with flat walls, in which the Shrinkage of the strand is compensated for by the inclination of the narrow sides, is the course of the tapering of the mold cross section in the casting direction in one Continuous casting mold with funnel-shaped pouring area of great importance.

Ist in einem oder mehreren Höhenabschnitten die Verjüngung des Kokillenquerschnitts größer als der Schrumpf des Stranges, so werden der Strangschale zusätzliche Verformungen aufgezwungen. Außerdem ist in diesem Fall ein gleichmäßiger Kontakt zwischen Strangschale und Kokillenwand nicht mehr gewährleistet. Es entstehen Bereiche mit übermäßig hoher oder tiefer Strangschalentemperatur, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Fehlern erhöht wird.Is the taper of the mold cross section at one or more height sections larger than the shrinkage of the strand, the strand shell becomes additional Deformations imposed. Also, in this case, it is more even Contact between the strand shell and the mold wall is no longer guaranteed. Areas arise with excessively high or low strand shell temperature, which increases the likelihood of errors.

Ist die Verjüngung zu klein, so hebt die Strangschale teilweise von der Kokillenwand ab. Durch die starke Wiedererwärmung in diesen Bereichen entstehen hohe thermische Spannungen, die zu Fehlern führen können.If the taper is too small, the strand shell lifts partially from the mold wall from. Due to the strong reheating in these areas, high levels arise thermal stresses that can lead to errors.

Bei diesen Fehlern handelt es sich um Risse, Einschnürungen und/oder Gefügestörungen. Diese Fehler sind um so gravierender, je stärker ein Stahl zu vergleichsweise hoher Schrumpfung im Verlauf der Erstarrung und Abkühlung der sich bildenden Strangschale neigt.These errors are cracks, constrictions and / or structural disorders. These errors are all the more serious the stronger a steel is compared high shrinkage in the course of solidification and cooling of the tends to form.

Die EP 0 149 734 beschreibt eine Kokille mit einem trichterförmigen Eingießbereich, der zu den Schmalseitenwänden und in Gießrichtung durch dreieckförmige Übergangsflächen auf das Format des gegossenen Bandes reduziert ist. Dadurch ergibt sich eine trapezförmige äußerte Kontur des Eingießbereichs.EP 0 149 734 describes a mold with a funnel-shaped pouring area, that to the narrow side walls and in the casting direction by triangular Transitional areas is reduced to the format of the cast tape. Thereby there is a trapezoidal outer contour of the pouring area.

Zur Reduzierung der Strangschalenbeanspruchung und des Kokillenverschleißes wird in der EP 0 230 886 vorgeschlagen, die Kontur der seitlichen Übergangsflächen rechteckig zu gestalten, wobei diese Flächen sowohl eben als auch gekrümmt sein können. In diesem Fall stellt die Außenkontur des Eingießbereichs ein Rechteck dar. To reduce strand shell stress and mold wear EP 0 230 886 proposes the contour of the lateral transition surfaces to be rectangular, these surfaces being both flat and curved could be. In this case, the outer contour of the pouring area is a rectangle.

Die EP 0 268 910 schlägt zusätzlich vor, die Breitseitenwände im Eingießbereich in einem ersten Höhenabschnitt im wesentlichen parallel zueinander verlaufen zu lassen und in einem sich daran anschließenden Abschnitt auf die Dicke des Gießformats zurückzuführen, wobei der erste Abschnitt bis unterhalb der beim Gießbetrieb einzustellenden Gießspiegelebene in den Bereich der ersten Strangschalenbildung reicht. Auf diese Weise soll die unterhalb des Gießspiegels noch dünne Strangschale verformungsfrei geführt werden.EP 0 268 910 additionally proposes the broad side walls in the pouring area run essentially parallel to each other in a first height section leave and in a subsequent section on the thickness of the Casting format attributed, the first section to below that at Casting level to be set in the area of the first strand shell formation enough. In this way, the bottom of the casting mirror should still thin strand shell can be guided without deformation.

Die DE 39 07 351 A1 offenbart einen Vorschlag, die horizontale Kontur der Innenwandung des Eingießtrichters einer Kokille durch drei sich tangential berührende Kreisbögen zu bilden, deren Radien, in Strangdurchlaufrichtung allmählich größer werdend, in die Kontur der Innenwandung der Kokille übergehen. Auf diese Weise wird die Verformung des Metallgießstranges auf eine größtmögliche Streckenlänge verteilt, und Einschnürungen sowie Rißbildungen in der Strangschale des Metallgießstranges werden vermieden. Eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Formänderung der Strangschale in einem derart geformten Eingießbereich wird dadurch erreicht, daß deren Radien in Strangdurchlaufrichtung mit gleichem oder ungleichem Faktor zunehmen. Die äußere Kontur eines solchen Eingießbereichs ist ein Rechteck. Der Abstand zwischen den Linien, welche die Tangentenpunkte beginnend von der Oberkante der Kokille bis zum Trichteraustritt hin verbinden, bleibt unverändert.DE 39 07 351 A1 discloses a proposal, the horizontal contour of the inner wall the pouring funnel of a mold by three tangentially touching To form arcs, the radii of which gradually increase in the direction of passage going into the contour of the inner wall of the mold. In this way the deformation of the metal casting strand over the greatest possible length distributed, and constrictions and cracks in the strand shell of the metal casting are avoided. An even distribution of the Shape change of the strand shell is in such a molded pouring area thereby achieved that their radii in the strand passage direction with the same or unequal factor increase. The outer contour of such a pouring area is a rectangle. The distance between the lines that are the tangent points connect starting from the upper edge of the mold to the funnel exit, stays unchanged.

Die EP 0 552 501 offenbart eine Kokille, deren trichterförmiger Eingießbereich durch seitliche Kreisbögen und an Tangentenpunkten mit diesen verbundene mittlere Kreisbögen bestimmt ist. Zur Reibungs- und Verschleißminderung und Reduzierung der Zug- und Biegebeanspruchungen der Strangschale sind die Redien der seitlichen Kreisbögen in einem mindestens 100 mm von der Kokillenoberkante abwärts reichenden Abschnitt gleichbleibend ausgebildet. In diesem Abschnitt verringert sich der Abstand zwischen den Linien, welche die Tangentenpunkte beginnend von der Oberkante der Kokille bis zum Trichteraustritt hin verbinden, während die äußere Kontur des Eingießbereichs unverändert rechteckig bleibt.EP 0 552 501 discloses a mold, the funnel-shaped pouring area of which connected by lateral arcs and at tangent points middle arcs is determined. To reduce friction and wear and Reduction is the reduction of tensile and bending stresses on the strand shell the lateral arcs in at least 100 mm from the upper edge of the mold downward extending section formed uniformly. In this Section decreases the distance between the lines which are the tangent points connect starting from the upper edge of the mold to the funnel exit, while the outer contour of the pouring area remains rectangular remains.

Der Stand der Technik kann unter anderem dahingehend zusammengefaßt werden, daß eine rechteckige Außenkontur des Trichterbereichs ein wesentliches Merkmal von Kokillen mit verringerter Strangschalenbelastung und vermindertem Kokillenverschleiß im Trichterbereich ist. Die Schaffung von verformungsfreien Seitenbereichen des Trichters kann zu einem veränderlichen Abstand zwischen den Linien führen, welche die Bereiche entgegengesetzter Krümmung begrenzen.The state of the art can be summarized in that a rectangular outer contour of the funnel area is essential Characteristic of molds with reduced strand shell loading and reduced Mold wear is in the funnel area. The creation of deformation-free Side areas of the funnel can change a variable distance between the lines that delimit the areas of opposite curvature.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trichtergeometrie einer Kokille anzugeben, welche insbesondere bei der Strangschalenbildung eines zu vergleichsweise hoher Schrumpfung neigenden Stahles eine noch deutlichere Verringerung des Fehlerbefalls der Brammenoberfläche erreicht wird.Proceeding from this, the object of the invention is a funnel geometry to specify a mold, which is particularly important when forming strand shells of a steel that tends to have a comparatively high shrinkage a clear reduction in the defect of the slab surface is achieved.

Der Erfindung liegt die aus einer Vielzahl von Testgüssen gewonnene Erfahrung zugrunde, daß beim Vergießen von zu vergleichsweise hoher Schrumpfung neigenden Stählen in einer Kokille mit trichterförmigem Eingießbereich, dessen horizontale Kontur durch sich tangential berührende Kreisbögen mit gleichem Radius gebildet wird, die Fehler auf der Brammenoberfläche fast ausschließlich im mittleren, dem konkaven horizontalen Konturverlauf entsprechenden Bereich des Trichters entstehen. Daraus wurde gefolgert, daß eine Verringerung des Fehlerbefalls der Strangoberfläche erzielt werden kann, wenn die Strangschalenbelastung im mittleren Teil des Trichters zu Lasten der seitlichen Außenbereiche verringert wird.The invention lies in the experience gained from a large number of test castings based on the fact that when casting from comparatively high shrinkage tend Steel in a mold with a funnel-shaped pouring area, the horizontal Contour through tangential arcs with the same radius is formed, the defects on the slab surface almost exclusively in the middle, the area of the concave horizontal contour Funnels arise. It was concluded that a reduction in the level of errors the strand surface can be achieved when the strand shell load reduced in the middle part of the funnel at the expense of the lateral outer areas becomes.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Erfindung durch eine Ausgestaltung der Trichtergeometrie einer Stranggießkokille entsprechend den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen. The problem is solved with the invention by an embodiment of the Hopper geometry of a continuous casting mold according to the features of claim 1. Advantageous refinements are in accordance with the subclaims intended.

Beispielsweise sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die horizontale Kontur des Trichterbereichs durch sich tangential berührende Kreisbögen mit unveränderlichem oder zunehmenden Radius ausgebildet ist.For example, an embodiment of the invention provides that the horizontal Contour of the funnel area through tangentially touching arcs with unchangeable or increasing radius is formed.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die horizontale Kontur des Trichterbereichs über einen oder mehrere Höhenabschnitte einen trigonometrischen oder polynomen Verlauf aufweist. Erfindungsgemäß kann die vertikale Innenkontur des Trichterbereichs einen beliebigen Verlauf aufweisen.Another embodiment of the invention provides that the horizontal contour of the funnel area over one or more height sections a trigonometric or has a polynomial course. According to the vertical The inner contour of the funnel area have any course.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Erläuterungen einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Figur 1
in Draufsicht den trichterförmigen Eingießbereich einer Kokille,
Figur 2
eine Innenansicht einer Breitseitenwand mit trichterförmigem Eingießbereich,
Figur 3
in Draufsicht den Verlauf horizontaler Konturen der in Fig. 2 gezeigten Schnittebenen I-III,
Figuren 4,5
weitere Innenansichten einer Breitseitenwand mit trichterförmigem Eingießbereich,
Figur 6
den Verlauf vertikaler Konturen für die in Fig. 5 gezeigten Schnitte der Schnittebenen V-IX,
Figur 7
eine weitere Innenansicht einer Breitseitenwand mit trichterförmigem Eingießbereich,
Fig. 8-11
Längenänderungen der Innenkonturen im Eingießbereich sowohl in unterschiedlichen Abständen von der Kokillenoberkante als auch von der Kokillenmitte für die in Fig. 2, 4, 5 und 7 dargestellten Breitseitenwände.
Further details and features of the invention result from the following explanations of some exemplary embodiments shown in the drawings. Show it:
Figure 1
top view of the funnel-shaped pouring area of a mold,
Figure 2
an interior view of a broad side wall with funnel-shaped pouring area,
Figure 3
in plan view the course of horizontal contours of the sectional planes I-III shown in Fig. 2,
Figures 4,5
further interior views of a broad side wall with funnel-shaped pouring area,
Figure 6
the course of vertical contours for the sections of the sectional planes V-IX shown in FIG. 5,
Figure 7
another interior view of a broad side wall with funnel-shaped pouring area,
Fig. 8-11
Changes in length of the inner contours in the pouring area both at different distances from the upper edge of the mold and from the center of the mold for the broad side walls shown in FIGS. 2, 4, 5 and 7.

Eine Stranggießkokille besteht gemäß Fig. 1 aus zwei gegenüberliegenden Breitseitenwänden 1, 2 und zwei seitlich zwischen den Breitseitenwänden 1, 2 angeordneten Schmalseitenwänden 3, 4. Die Breitseitenwände weisen einen an der Kokillenoberkante 5 beginnenden gewölbten trichterförmigen Eingießbereich 6 auf, der zu den Schmalseiten 3, 4 und in Gießrichtung auf das Format des gegossenen Stranges reduziert ist.According to FIG. 1, a continuous casting mold consists of two opposite broad side walls 1, 2 and two arranged laterally between the broad side walls 1, 2 Narrow side walls 3, 4. The broad side walls have one on the Mold upper edge 5 beginning of the curved funnel-shaped pouring area 6 on the narrow sides 3, 4 and in the casting direction on the format of the cast Stranges is reduced.

Fig. 2 zeigt die äußere Kontur des Eingießbereichs 7 - 7' - 7'' - 7''' - 7'''', welche derart ausgebildet ist, daß im oberen Abschnitt B der Abstand zwischen den seitlichen Begrenzungslinien 7 und 7'''' veränderlich ist. Erfindungsgemäß ist in diesem Bereich B auch der Abstand zwischen den Linien 8 und 8''', welche die Bereiche entgegengesetzter Krümmung begrenzen, veränderlich.Fig. 2 shows the outer contour of the pouring area 7 - 7 '- 7' '- 7' '' - 7 '' '', which is designed such that in the upper section B the distance between the lateral Boundary lines 7 and 7 '' '' is variable. According to the invention in this Area B also the distance between lines 8 and 8 '' ', which are the areas limit opposite curvature, changeable.

Eine andere erfindungsgemäße Ausgestaltung des trichterförmigen Eingießbereichs zeigt Fig.4. Die seitlichen Begrenzungslinien 9 und 9'' weisen über die gesamte Höhe A des Eingießbereichs 6 einen gekrümmten Verlauf an, so daß der Abstand zwischen diesen Begrenzungslinien in allen Horizonten des Eingießbereichs 6 verschieden ist. Gleichzeitig weisen auch die Linien 10 und 10', welche die Bereiche entgegengesetzter Krümmung begrenzen, einen derart gekrümmten Verlauf auf, daß der Abstand zwischen ihnen über die gesamte Höhe A des Eingießbereichs 6 veränderlich ist.Another embodiment of the funnel-shaped pouring area according to the invention shows Fig. 4. The lateral boundary lines 9 and 9 '' extend over the entire Height A of the pouring area 6 to a curved course, so that the Distance between these boundary lines in all horizons of the pouring area 6 is different. At the same time, lines 10 and 10 'also indicate which limit the areas of opposite curvature, one so curved Course on that the distance between them over the entire height A of the pouring area 6 is changeable.

Zwei weitere Beispiele für die erfindungsgemäße Ausgestaltung des trichterförmigen Eingießbereichs sind in Fig. 5 und Fig. 7 dargestellt. Der Abstand zwischen den seitlichen Begrenzungslinien 11 und 11' bzw. 13 und 13' und zwischen den die Bereiche entgegengesetzter Krümmung abgrenzenden Linien 12' und 12'' bzw. 14 und 14' ist über einen Teil der Höhe A des Eingießbereichs veränderlich. Im Gegensatz zu den in Fig. 2 und 4 gezeigten Beispielen verjüngt sich der Eingießbereich in Gießrichtung dermaßen, daß dessen Breite an seinem Austritt gleich Null ist.Two further examples of the funnel-shaped configuration according to the invention Pouring areas are shown in FIGS. 5 and 7. The distance between the lateral boundary lines 11 and 11 'or 13 and 13' and between the lines 12 'and 12' 'delimiting the areas of opposite curvature or 14 and 14 'is variable over part of the height A of the pouring area. In contrast to the examples shown in FIGS. 2 and 4, the pouring area tapers in the casting direction so that its width at its outlet is zero.

Die Vorteile der Erfindung sollen anhand von vier Ausführungsbeispielen dargestellt werden, die sich auf die in Fig. 2, Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 7 dargestellten Breitseitenplatten einer Kokille mit folgenden Parametern beziehen:

  • 1150 mm Trichterbreite und 45 mm Trichtertiefe an der Oberkante der Mitte der Kokillenplatte, 900 mm Trichterlänge in Gießrichtung, kreisbogenförmige vertikale Innenkontur.
    • The advantages of the invention are to be illustrated on the basis of four exemplary embodiments which relate to the broad side plates of a mold shown in FIGS. 2, 4, 5 and 7 with the following parameters:
  • 1150 mm funnel width and 45 mm funnel depth at the upper edge of the center of the mold plate, 900 mm funnel length in the pouring direction, circular vertical inner contour.

    • Die horizontale Innenkontur der in Fig. 2 dargestellten Breitseitenplatte wird über die gesamte Trichterhöhe A durch drei sich tangential berührende Kreisbögen gebildet, deren Radius auf jedem Horizont gleich ist. An der Oberkante beträgt dieser Radius 1848,06 mm.The horizontal inner contour of the broad side plate shown in Fig. 2 is about the entire funnel height A is formed by three tangential arcs, whose radius is the same on every horizon. This is at the top edge Radius 1848.06 mm.

    Die Trichterbreite 7 - 7'''' verringert sich in Gießrichtung, beginnend von der Oberkante 5 in einem 300 mm langen Abschnitt B linear von 1150 mm auf 767,44 mm und bleibt bis zum Austritt 7'' des Eingießbereichs 6 unverändert. Der Abstand zwischen den Tangentenpunkten 8 - 8''' verringert sich im Abschnitt B dementsprechend linear von 575 mm auf 383,72 mm und bleibt bis zum Austritt 7'' des Eingießbereichs 6 unverändert.The funnel width 7 - 7 '' '' decreases in the pouring direction, starting from the top edge 5 in a 300 mm long section B linear from 1150 mm to 767.44 mm and remains unchanged until the outlet 7 ″ of the pouring area 6. The distance between the tangent points 8 - 8 '' 'decreases accordingly in section B. linear from 575 mm to 383.72 mm and remains until the 7 '' outlet Pouring area 6 unchanged.

    Eine derartige Ausgestaltung des Trichterbereichs ermöglicht es, im Abschnitt B den Radius R der horizontalen Innenkontur von 1848,06 mm unverändert beizubehalten. Fig.3 zeigt beispielhaft die horizontale Innenkontur an der Kokillenoberkante 5 und auf drei verschiedenen Horizonten I, II und III.Such a configuration of the funnel area makes it possible in section B keep the radius R of the horizontal inner contour of 1848.06 mm unchanged. 3 shows an example of the horizontal inner contour at the upper edge of the mold 5 and on three different horizons I, II and III.

    Wie in Fig. 8 zu sehen ist, entsteht auf diese Weise in der Mitte des oberen Abschnitts des trichterförmigen Eingießbereichs, wo der Strang besonders anfällig für die Entstehung von Oberflächenfehlern ist, ein Bereich, in dem keine Längenänderungen der horizontalen Kontur beim Übergang von einem Horizont auf einen darunterliegenden Horizont stattfinden.In this way, as can be seen in FIG. 8, the middle of the upper section is formed the funnel-shaped pouring area, where the strand is particularly susceptible to the emergence of surface defects is an area where there are no length changes the horizontal contour when moving from one horizon to an underlying one Horizon take place.

    Besonders vorteilhaft ist, daß trotz fehlender Längenänderungen auch im oberen Kokillenabschnitt eine Verjüngung des Eingießbereichs in Gießrichtung stattfindet, im gegebenen Fall von 45 mm auf 19,97 mm in der Kokillenmitte. Die Längenänderungen, welche der Verjüngung des Eingießbereichs entsprechen, finden im oberen Kokillenabschnitt B nur in den Seitenbereichen statt, wo sie für die Strangschalenausbildung unkritisch sind.It is particularly advantageous that despite the lack of length changes also in the upper one The mold section is tapered in the pouring direction, in this case from 45 mm to 19.97 mm in the middle of the mold. The changes in length, which correspond to the taper of the pouring area can be found in the upper mold section B only in the side areas where they are used for the strand shell formation are not critical.

    Die horizontale Innenkontur der in Fig. 4 dargestellten Breitseitenplatte ist über die gesamte Trichterhöhe A durch einen sinusförmigen Verlauf gekennzeichnet. Dabei sind die seitlichen Konturen 9 und 9'' des Eingießbereichs 6 kreisbogenförmige Abschnitte, deren Tangenten auf der Höhe des Trichteraustritts 9' vertikal verlaufen. Der Abstand zwischen den seitlichen Begrenzungslinien verringert sich von 1150 mm an der Kokillenoberkante 5 auf 750 mm am Trichteraustritt 9'. Der Abstand zwischen den Linien 10, und 10', welche die Bereiche entgegengesetzter Krümmung begrenzen, verringert sich von 575 mm auf 375 mm.The horizontal inner contour of the broad side plate shown in Fig. 4 is over the entire funnel height A is characterized by a sinusoidal curve. Here the lateral contours 9 and 9 '' of the pouring area 6 are circular arcs Sections, the tangents of which run vertically at the level of the funnel outlet 9 '. The distance between the lateral boundary lines decreases from 1150 mm at the upper edge of the mold 5 to 750 mm at the funnel outlet 9 '. The distance between lines 10, and 10 ', which areas are opposite Limit curvature decreases from 575 mm to 375 mm.

    Die Verteilung der Längenänderungen in einem derart geformten Eingießbereich ist in Fig. 9 dargestellt. Es ist zu sehen, daß in diesem Fall die Längenänderungen in der Mitte des oberen Abschnitts des trichterförmigen Eingießbereichs nicht ganz unterdrückt werden, im Vergleich zu den Seitenbereichen aber deutlich verringert sind. The distribution of changes in length in a pouring area shaped in this way is shown in Fig. 9. It can be seen that in this case the changes in length not quite in the middle of the upper portion of the funnel-shaped pouring area suppressed, but significantly reduced compared to the side areas are.

    Die Kontur der Oberkante 5 der in Fig. 5 dargestellten Breitseitenplatte wird gemäß Fig. 3 durch sich tangential berührende Kreisbögen mit einem Radius von 1848,06 mm gebildet. Die vertikalen Innenkonturen V - IX gemäß Fig. 6 werden durch kreisbogenförmige Abschnitte mit einem Radius von 9022,5 mm gebildet, welche endständig in den auf das Format des Stranges reduzierten Kokillenbereich übergehen. In diesem Fall reduziert sich der Abstand zwischen den seitlichen Begrenzungslinien 11 und 11' kontinuierlich, so daß am Trichteraustritt die Trichterbreite gleich Null ist. Dasselbe gilt für den Abstand zwischen den Tangentenpunkten 12' und 12'' ab einer Entfernung von C = 287,5 mm von der Kokillenoberkante 5. Bis dahin ist dieser Abstand unverändert und beträgt 575 mm.The contour of the upper edge 5 of the broad side plate shown in FIG. 5 is according to Fig. 3 through tangentially touching arcs with a radius of 1848.06 mm formed. The vertical inner contours V - IX according to FIG. 6 are formed by arcuate sections with a radius of 9022.5 mm, which ends in the mold area reduced to the size of the strand pass over. In this case the distance between the sides is reduced Boundary lines 11 and 11 'continuously, so that at the funnel exit Funnel width is zero. The same applies to the distance between the tangent points 12 'and 12' 'from a distance of C = 287.5 mm from the upper edge of the mold 5. Until then, this distance has remained unchanged and is 575 mm.

    In Fig. 6 sind beispielhaft die vertikalen Innenkonturen für die in Fig. 5 gezeigten Längsschnitte V, VI, VII, VIII und IX dargestellt.6 shows the vertical inner contours for those shown in FIG. 5 by way of example Longitudinal sections V, VI, VII, VIII and IX shown.

    Aus Fig. 10 ist zu entnehmen, daß auch bei dieser Ausgestaltung des trichterförmigen Eingießbereichs die Längenänderungen beim Übergang von einem Horizont auf den anderen im mittleren oberen Bereich zu Lasten der oberen Seitenbereiche verringert ist.From Fig. 10 it can be seen that even in this embodiment of the funnel-shaped Pouring area the length changes when transitioning from a horizon on the other in the middle upper area at the expense of the upper side areas is reduced.

    Dasselbe gilt für die in Fig.7 dargestellte Breitseitenplatte, die sich von der in Fig. 5 gezeigten nur durch einen sinusförmigen Verlauf der Kokillenoberkante 5 unterscheidet. Die entsprechenden Längenänderungen sind in Fig. 11 dargestellt.The same applies to the broad side plate shown in FIG. 7, which differs from the one shown in FIG. 5 shown only differs by a sinusoidal shape of the upper mold edge 5. The corresponding changes in length are shown in FIG. 11.

    Die in Fig. 8 bis Fig. 11 aufgeführten Verteilungen der Längenänderungen für die in Fig. 2, 4, 5 und 7 gezeigten Trichtergeometrien belegen, daß es mit der Erfindung möglich ist, durch die erfindungsgemäße Auswahl der geometrischen Parameter des trichterförmigen Eingießbereichs die Verformung des Stranges in der Mitte des oberen Bereichs, der für die Strangschalenbildung besonders kritisch ist, auf ein erträgliches Maß zu reduzieren und auf die Seitenbereiche des Trichters zu verlagern, wo sie für die Strangschalenausbildung unkritisch sind.The distributions of the changes in length listed in FIGS. 8 to 11 for the 2, 4, 5 and 7 funnel geometries show that it is with the invention is possible through the selection of the geometric parameters according to the invention of the funnel-shaped pouring area the deformation of the strand in the Middle of the upper area, which is particularly critical for the formation of strand shells, to a tolerable level and to the side areas of the funnel to relocate where they are not critical for strand shell formation.

    Führt man die Berechnung der Längenänderungen im Trichterbereich der in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Breitseitenplatten durch, ohne das erfindungswesentliche Merkmal - den veränderlichen Abstand zwischen den äußeren Begrenzungslinien des Trichters und den Linien, welche die konkaven und konvexen Bereiche abgrenzen -zu berücksichtigen, so stellt man fest, daß in beiden Fällen der maximale Wert der Längenänderung im Trichterbereich jeweils derselbe ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist also darin zu sehen, daß die in der Mitte des oberen Bereichs reduzierten Verformungen gleichmäßig auf die Seitenbereiche verlagert werden, ohne daß zusätzliche Spannungs- bzw. Verformungsspitzen entstehen.If one calculates the changes in length in the funnel area in FIG. 2 and Fig. 3 shown broadside plates without the essential to the invention Feature - the variable distance between the outer boundary lines of the funnel and the lines that delimit the concave and convex areas -to take into account, it is found that in both cases the maximum The value of the length change in the funnel area is the same in each case. Another Advantage of the invention is therefore to be seen in the fact that in the middle of the upper area reduced deformations evenly shifted to the side areas without additional stress or deformation peaks.

    Claims (7)

    Kokille zum Stranggießen von Metall mit einem gekühlte Breitseiten- und Schmalseitenwände aufweisenden, trichterförmig in Gießrichtung zum Format des gegossenen Stranges verjüngten Eingießbereich
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Zwecke der Schaffung von Bereichen mit verminderter Verformung sowohl der Abstand zwischen den seitlichen Begrenzungslinien (7') - (7''''), (9) - (9''), (11) - (11') bzw. (13) - (13') des Trichterbereiches (6) als auch zwischen den Linien (8) - (8'''), (9) - (9''), (12') - (12'') bzw. (14) - (14'), welche die gewölbten Bereiche entgegengesetzter Krümmung bzw. ebenen Flächen unterschiedlicher Neigung abgrenzen, über einen oder mehrere Höhenabschnitte des Trichterbereiches in beliebiger Weise veränderlich ist.    Mold for the continuous casting of metal with a poured-in area which has cooled broad and narrow side walls and is tapered in the pouring direction to the format of the cast strand
    characterized,
    that for the purpose of creating areas with reduced deformation, both the distance between the lateral boundary lines (7 ') - (7''''), (9) - (9''), (11) - (11') or (13) - (13 ') of the funnel area (6) and also between the lines (8) - (8'''), (9) - (9 ''), (12 ') - (12'') or . (14) - (14 '), which delimit the curved areas of opposite curvature or flat surfaces of different inclinations, can be changed in any way over one or more height sections of the funnel area.         Kokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Trichterbereich die vertikalen Innenkonturen der Breitseitenwände nicht parallel zueinander verlaufen.     Chill mold according to claim 1,
    characterized,
    that the vertical inner contours of the broad side walls do not run parallel to one another in the funnel area.         Kokille nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die horizontale Innenkontur des Trichterbereiches über einen oder mehrere Höhenabschnitte (B) durch drei sich tangential berührende Kreisbögen ausgebildet ist.    Chill mold according to claim 1
    characterized,
    that the horizontal inner contour of the funnel area is formed over one or more vertical sections (B) by three tangential arcs.         Kokille nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Radius R1 dieser sich tangential berührenden Kreisbögen über den/die Höhenabschnitte (b) unverändert gleich ist.    Chill mold according to claim 3,
    characterized,
    that the radius R1 of these tangentially touching arcs over the height section (s) is unchanged.         Kokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die horizontale Innenkontur des Trichterbereiches über einen oder mehrere Höhenabschnitte (B) einen trigonometrischen oder polynomen Verlauf aufweist.    Chill mold according to claim 1,
    characterized,
    that the horizontal inner contour of the funnel area has a trigonometric or polynomial course over one or more height sections (B).         Kokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die vertikale Innenkontur des Trichterbereiches über einen oder mehrere Breitenabschnitte (V-IX) durch Kreisbögen ausgebildet ist, welche endständig in den auf das Format des Stranges reduzierten Kokillenbereich übergehen.    Chill mold according to claim 1,
    characterized,
    that the vertical inner contour of the funnel area is formed over one or more width sections (V-IX) by circular arcs, which end transition into the mold area reduced to the format of the strand.         Kokille nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Radius der vertikalen Innenkontur R2 über einen oder mehrere Breitenabschnitte (V-IX) unverändert gleich ist.    Chill mold according to claim 6,
    characterized,
    that the radius of the vertical inner contour R2 is unchanged over one or more width sections (V-IX).
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