EP1070560B1 - Process for regulating the cooling water flow rate through the broad side walls of a continuous casting mould - Google Patents
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- EP1070560B1 EP1070560B1 EP00114719A EP00114719A EP1070560B1 EP 1070560 B1 EP1070560 B1 EP 1070560B1 EP 00114719 A EP00114719 A EP 00114719A EP 00114719 A EP00114719 A EP 00114719A EP 1070560 B1 EP1070560 B1 EP 1070560B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
Definitions
- the invention relates to a method for regulating the cooling water flow rate through mold broadsides from the start of casting to reaching a target casting speed.
- exothermic casting powders are often used, which form a sufficient liquid phase in a short time to ensure a lubrication film for the start of casting.
- a steep increase in the heat flow density q [MW / m 2 ] of the mold cycles is observed, which is due to an excessively thin casting powder lubricating film in the meniscus area of the mold.
- the heat flow density q differs depending on the steel analysis and the casting powder used.
- Basic casting powder, base grade B> 1 is used in particular for crack-sensitive HSLA medium carbon steels, which reduce the heat transfer through the casting powder slag via a porous-crystalline partial layer on the copper side. This limits the material-specific heat flow density q of crack-sensitive steels.
- the calculation of the base degree of casting powder is well known from the literature.
- a plate mold for slabs is known, the mold walls Have cooling chambers that include limited cooling areas.
- a breakthrough early detection with satisfactory accuracy is based solely on the measurement the heat flows in the mold are not possible.
- EP 0 238 844 A1 discloses a method for casting on Stahlbandg tellstrom.
- the steel strip caster is equipped with a chilled mold Narrow side walls and broad side walls equipped.
- the mold points to Recording of a pouring tube above a format-determining parallel section in the area of the broad side walls, a pouring area extended upwards on. This results in a short casting time without the tape getting stuck achieved that the height of the casting mirror is traced that the Strip deduction between the filling of the format-determining parallel section of the Mold and covering the pouring tube outlet openings is started and up to Reaching the target mold level increased to a minimum take-off speed in which the bottom of the pouring sump is below the format-determining Parallel section remains.
- the object of the invention based on a mold cooling water regulation of the mold broadsides during the To specify casting starts with which an effective reduction of longitudinal crack infestation the starting slab is reached at a controlled pouring start, and which becomes Execution as part of an automatic sprue program without problems suitable.
- the object is achieved in a method of the type mentioned in the preamble of claim 1 with the invention in that the cooling water flow rate is adapted from an initially predetermined speed in accordance with a change in the heat flow density, such that when the heat flow density rises above the critical heat flow density "(q crit) the cooling water flow rate V mold , which can vary depending on the steel quality, is first reduced until the heat flow density q settles as a result of a restart of the cooling water flow rate at a desired heat flow density.
- the process can be of great advantage According to the invention, the critical heat flow density known from the literature (q crit) can be avoided.
- the method according to the invention for regulating the flow rate V mold of the mold cooling water takes into account the determination of the critical heat flow density q crit as a function of the steel quality and the casting powder used.
- One embodiment of the method provides that the flow rate of the cooling water (V mold ) through the mold is integrally reduced until the increase in the heat flow density below the "critical heat flow density increase (q crit) of 0.02 to 0.1 [MW / m 2 sec], preferably below a value of 0.05 MW / m 2 sec].
- the method according to the invention is further supported in that to support the rapid build-up of a casting powder lubrication film at the start of the sprue preferably exothermic casting powder can be used.
- Another influencing variable that helps regulate the mold water cycles is set according to the thickness of the copper plates.
- the inventive method also leads to reproducible, safe Results if it is based on an overheating temperature in the Tundish between T Liquidus + 25 and + 40 ° C before starting the sprue becomes.
- Figure 3 shows the result of the invention: If the heat flow densities q of the mold broad sides rise disproportionately above the calculated theoretical specific heat dissipation after the automatic casting start, the flow rate V mold of the mold broad sides is integrally reduced until the increase in heat flow densities dq below the critical heat flow density increase of 0.05 MW / m 2 / sec. Simultaneously with the flattening of the heat flow density increase dq, the flow rate V mold is increased depending on the copper plate thickness to the target flow rate.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Kühlwasser-Durchflußgeschwindigkeit durch Kokillenbreitseiten vom Gießstart bis zum Erreichen einer Soll-Gießgeschwindigkeit.The invention relates to a method for regulating the cooling water flow rate through mold broadsides from the start of casting to reaching a target casting speed.
Zwischen der zur Wärmeabfuhr aus Platten einer Kokille erforderlichen Kühlwasser-Durchflußgeschwindigkeit und der sich dabei einstellenden Wärmestromdichte besteht ein unmittelbarer Zusammenhang.Between the cooling water flow rate required for heat dissipation from plates of a mold and the resulting heat flow density there is a direct connection.
Insbesondere beeinflußt die Kühlwassergeschwindigkeit und damit der Wärmetransport aus den Platten die Temperatur der dem Schmelzbad zugewandten Plattenoberflächen, von welchen wiederum die Ausbildung eines genügend wirksamen Schmierfilms aus einem aufzuschmelzenden Schmiermittelpulver zwischen Kokillenplatte und Strangschale abhängt.In particular affects the cooling water speed and thus the heat transport from the plates the temperature of the melt pool facing Plate surfaces, of which in turn the formation of a sufficiently effective Lubricating film from a lubricant powder to be melted between Mold plate and strand shell depends.
Weitere Einflußgrößen sind hierbei die Plattendicke, die Gießgeschwindigkeit sowie die Temperatur der Schmelze im Tundish oberhalb der Überhitzungstemperatur T liquidus. Die Höhe der Wärmestromdichten beeinflußt zudem die Tendenz zur Bildung von Fehlern in der Strangschale, beispielsweise von Längsrissen an der Strangschalenoberfläche, wie dies in der Publikation MPT International 3/1997, Vol. 20, Seite 64/76 (Verlag Stahleisen Düsseldorf) beschrieben ist. Other influencing factors here are the plate thickness, the casting speed and the temperature of the melt in the tundish above the superheating temperature T liquidus. The level of the heat flow densities also influences the tendency to form defects in the strand shell, for example longitudinal cracks the strand shell surface, as described in the publication MPT International 3/1997, Vol. 20, page 64/76 (Verlag Stahleisen Düsseldorf).
Zur Unterstützung eines raschen Aufbaues eines Gießpulverschmierfilms werden vielfach exotherme Gießpulver eingesetzt, die in kurzer Zeit genügend Flüssigphase bilden, um einen Schmierfilm für den Gießstart zu gewährleisten. Während des dann folgenden Übergangs von exothermen Angießpulvern zu granulierten Gießpulvern wird jedoch ein steiler Anstieg der Wärmestromdichte q [MW/m2] der Kokillenkreisläufe beobachtet, der auf einen zu dünnen Gießpulverschmierfilm im Meniskusbereich der Kokille zurückzuführen ist.To support the rapid build-up of a casting powder lubrication film, exothermic casting powders are often used, which form a sufficient liquid phase in a short time to ensure a lubrication film for the start of casting. During the subsequent transition from exothermic casting powders to granulated casting powders, however, a steep increase in the heat flow density q [MW / m 2 ] of the mold cycles is observed, which is due to an excessively thin casting powder lubricating film in the meniscus area of the mold.
In diesem Zusammenhang ist es bekannt, dass die Wärmestromdichte q in Abhängigkeit
der Stahlanalyse und des verwendeten Gießpulvers differiert. Insbesondere
werden für rissempfindliche HSLA- Medium Carbon-Stähle basische
Gießpulver, Basengrad B > 1, eingesetzt, die den Wärmedurchgang durch die
Gießpulverschlacke über eine porös-kristalline Teilschicht kupferseitig herabsetzen.
Damit wird die werkstoffspezifische Wärmestromdichte q rissempfindlicher
Stähle begrenzt.
Die Berechnung des Basengrades von Gießpulvern ist aus der Literatur hinreichend
bekannt.In this context, it is known that the heat flow density q differs depending on the steel analysis and the casting powder used. Basic casting powder, base grade B> 1, is used in particular for crack-sensitive HSLA medium carbon steels, which reduce the heat transfer through the casting powder slag via a porous-crystalline partial layer on the copper side. This limits the material-specific heat flow density q of crack-sensitive steels.
The calculation of the base degree of casting powder is well known from the literature.
Versuche mit unterschiedlichen Kühlwassermengen haben gezeigt, daß die Kühlwassermenge und damit zusammenhängend die Kühlwasser-Durchflußgeschwindigkeit VKokille einen deutlichen Einfluß auf die Tendenz zur Bildung von Längsrissen in den Startbrammen haben. Beispielsweise kann oberhalb der erkannten "kritischen Wärmestromdichte - q krit" und insbesondere in Funktion der Gießgeschwindigkeit eine lokale Schädigung des Strangschalenwachstums aufgrund eines zu dünnen Schmierfilms bzw. eines lokal unterbrochenen Gießpulverschmierfilms im Meniskusbereich zu Längsdepressionen führen, die bei Überschreitung der werkstoffspezifischen Hochtemperaturzähigkeitsgrenze anschließend zu Längsrissen aufreißen können. Experiments with different amounts of cooling water have shown that the amount of cooling water and, in connection therewith, the cooling water flow rate V mold have a significant influence on the tendency to form longitudinal cracks in the starting slab. For example, above the recognized "critical heat flow density - q crit" and in particular as a function of the casting speed, local damage to the strand shell growth due to an excessively thin lubricating film or a locally interrupted casting powder lubricating film in the meniscus area can lead to longitudinal depressions, which subsequently tear into longitudinal cracks if the material-specific high-temperature toughness limit is exceeded can.
Über online angezeigte Wärmestromdichten der Kokillen-Breitseitenkreisläufe läßt sich der Zeitpunkt des Übergangs in den Bereich der kritischen Wärmestromdichte bestimmen bzw. überwachen(EP-A -0 881 018).Via the heat flow densities of the mold broadside circuits displayed online the time of transition to the critical heat flux density determine or monitor (EP-A-0 881 018).
Durch eine zeitabhängige integrative Regelung der Kokillenwasser-Durchflußgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gemessenen Wärmestromdichten wird der Wärmedurchgangskoeffizient α (Alpha) durch die Kokillenwand reduziert, was einen kurzfristigen Temperaturanstieg an der Kontaktoberfläche der Kupfer-Plattenwand stahlseitig zur Folge hat.Through a time-dependent integrative control of the mold water flow rate depending on the measured heat flow densities the heat transfer coefficient α (alpha) is reduced through the mold wall, resulting in a short-term rise in temperature at the contact surface of the copper plate wall steel side.
Es sind Systeme bekannt, bei denen mittels in der Kokillenwand eingelassener Thermoelemente die Temperaturänderung und Temperaturverteilung über die Gießzeit beobachtet und über Differenzwertbildung eine Durchbruchsicherung aufgebaut wird.Systems are known in which by means of embedded in the mold wall Thermocouples the temperature change and temperature distribution over the Casting time observed and breakthrough protection via formation of difference values is built up.
Aus dem Dokument DE 41 17 073 C2 ist es bekannt, mit Hilfe einer kalorimetrischen Messung an einer Brammenkokille den integralen und spezifischen Wärmetransport an jeder einzelnen Kupferplatte zu bestimmen. Ein Vergleich der spezifischen Wärmeströme von der dem Stahl zugewandten Kupferplattenseite, speziell der Schmalseiten mit denen der zwei Breitseiten, ermöglicht die Regelung der Schmalseitenkonizität unabhängig von den im einzelnen gewählten Gießparametern. Die bekannte Vorrichtung eignet sich nicht für eine sichere Früherkennung einer akuten Durchbruchgefahr.From document DE 41 17 073 C2 it is known using a calorimetric Measurement on a slab mold the integral and specific heat transfer to be determined on each individual copper plate. A comparison of the specific ones Heat flows from the copper plate side facing the steel, especially of the narrow sides with those of the two broad sides enables the regulation of the Narrow-side taper regardless of the individually selected casting parameters. The known device is not suitable for reliable early detection an acute risk of breakthrough.
Aus der DE 24 15 224 C3 ist eine Plattenkokille für Brammen bekannt, deren Kokillenwände Kühlkammem besitzen, die begrenzte Kühlbereiche umfassen. An die Wasserzu- und -abflußleitungen der Breitseiten sind Meßglieder zur Bestimmung der abgeführten Wärmemenge bzw. der Kühlleistung angeschlossen. Weiterhin wird in den Meßgliedem gleichzeitig ein Durchschnittsschwert der Kühlleistung der Kühlkammem gebildet, welcher einem Durchschnittsbildner zugeleitet wird, mit dem die Konizität der Schmalseiten gesteuert werden kann. Eine Durchbruchfrüherkennung mit zufriedenstellender Genauigkeit ist allein aufgrund der Messung der Wärmeströme in der Kokille jedoch nicht möglich.From DE 24 15 224 C3 a plate mold for slabs is known, the mold walls Have cooling chambers that include limited cooling areas. To the Water supply and drain lines on the broad sides are measuring elements for determination the amount of heat dissipated or the cooling capacity connected. Farther is an average sword of the cooling capacity of the Cooling chamber formed, which is fed to an average former, with which the conicity of the narrow sides can be controlled. A breakthrough early detection with satisfactory accuracy is based solely on the measurement the heat flows in the mold are not possible.
Aus einer Reihe von Schriften, bspw. DE-OS 15 08 966, DAS 23 19 323, DE-PS 23 20 277, DE-PS 24 40 273 und DE 34 23 475 C2 ist es bekannt, die Strangschalendicke über Messungen der Kokillenwandtemperatur oder der aus der Kokille abgeführten Wärmemenge zu steuern.From a number of documents, for example DE-OS 15 08 966, DAS 23 19 323, DE-PS 23 20 277, DE-PS 24 40 273 and DE 34 23 475 C2 it is known the strand shell thickness via measurements of the mold wall temperature or that from the mold control the amount of heat dissipated.
Allen diesen bekannten Methoden ist gemeinsam, daß die Kokille bzw. die gesamte Anlage nach Meßwerten im Vergleich zu vorgegebenen Soll-Werten gesteuert wird, wobei jedoch offen ist, inwieweit die vorgegebenen Soll-Werte den tatsächlichen Gegebenheiten oder Erfordernissen Rechnung tragen.All these known methods have in common that the mold or the entire System controlled according to measured values in comparison to specified target values is, but it is open to what extent the specified target values take account of actual circumstances or requirements.
Aus der DE 197 14 217 A1 ist es bekannt, daß bei einem Verfahren zum Metallstranggießen, insbesondere zum Herstellen von Stahl-Dünnbrammen bei dem zur Schlackenbildung auf den Badspiegel der Kokille ein Gießpulver aufgegeben wird, eine fehlerfreie Produktion mit erheblich geringerer Gefahr von Längsrissen erreicht wird, wenn das Gießpulver vor dem Aufgeben mit Energie derart angereichert wird, daß durch exotherme Reaktionen zusätzliche Energie im Bereich der freien Badoberfläche wirksam wird. Ein hierzu geeignetes Gießpulver setzt sich aus CaSi und einem als Sauerstofflieferant dienenden Metalloxid und/oder Luft zusammen.From DE 197 14 217 A1 it is known that in a process for continuous metal casting, especially for the production of thin steel slabs in the Slag formation is poured onto the bath level of the mold a casting powder flawless production with significantly less risk of longitudinal cracks is when the mold powder is so energized before giving up will that additional energy in the range of free bath surface becomes effective. A suitable mold powder settles CaSi and a metal oxide and / or air serving as oxygen supplier together.
Und schließlich offenbart die EP 0 238 844 A1 ein Verfahren zum Angießen einer Stahlbandgießanlage. Die Stahlbandgießanlage ist mit einer Kokille mit gekühlten Schmalseitenwänden und Breitseitenwänden ausgerüstet. Die Kokille weist zur Aufnahme eines Gießrohres oberhalb eines formatbestimmenden Parallelabschnittes im Bereich der Breitseitenwände einen nach oben erweiterten Eingießbereich auf. Eine kurze Angießzeit ohne ein Steckenbleiben des Bandes wird dadurch erreicht, daß die Höhenlage des Gießspiegels wegverfolgt wird, daß der Bandabzug zwischen Auffüllung des formatbestimmenden Parallelabschnittes der Kokille und Bedecken der Gießrohraustrittsöffnungen gestartet wird und bis zur Erreichung der Soll-Gießspiegelhöhe auf eine Mindestabzugsgeschwindigkeit erhöht wird, bei welcher das Gießsumpfende unterhalb des formatbestimmenden Parallelabschnittes bleibt.Finally, EP 0 238 844 A1 discloses a method for casting on Stahlbandgießanlage. The steel strip caster is equipped with a chilled mold Narrow side walls and broad side walls equipped. The mold points to Recording of a pouring tube above a format-determining parallel section in the area of the broad side walls, a pouring area extended upwards on. This results in a short casting time without the tape getting stuck achieved that the height of the casting mirror is traced that the Strip deduction between the filling of the format-determining parallel section of the Mold and covering the pouring tube outlet openings is started and up to Reaching the target mold level increased to a minimum take-off speed in which the bottom of the pouring sump is below the format-determining Parallel section remains.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kokillenkühlwasserregelung der Kokillenbreitseiten während des Gießstarts anzugeben, mit der eine wirksame Reduzierung des Längsrißbefalles der Startbrammen bei einem geregelten Gießstart erreicht wird, und die sich zur Durchführung im Rahmen eines automatischen Angießprogrammes ohne Probleme eignet.Starting from the aforementioned prior art, the object of the invention based on a mold cooling water regulation of the mold broadsides during the To specify casting starts with which an effective reduction of longitudinal crack infestation the starting slab is reached at a controlled pouring start, and which becomes Execution as part of an automatic sprue program without problems suitable.
Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung dadurch, daß die Kühlwasser-Durchflußgeschwindigkeit von einer anfangs vorgegebenen Geschwindigkeit nach Maßgabe einer Änderung der Wärmestromdichte dieser integral derart angepaßt wird, daß bei einem Anstieg der Wärmestromdichte über die kritische Wärmestromdichte" (q krit) die Kühlwasserdurchflußgeschwindigkeit VKokille, die je nach Stahlqualität unterschiedlich sein kann, zunächst abgesenkt wird, bis sich die Wärmestromdichte q infolge eines Wieder-Hochfahrens der Kühlwasserdurchflußgeschwindigkeit bei einer erwünschten Wärmestromdichte einpendelt. Mit großem Vorteil kann durch das Verfahren nach der Erfindung die aus der Literatur bekannte kritische Wärmestromdichte" (q krit) vermieden werden.The object is achieved in a method of the type mentioned in the preamble of claim 1 with the invention in that the cooling water flow rate is adapted from an initially predetermined speed in accordance with a change in the heat flow density, such that when the heat flow density rises above the critical heat flow density "(q crit) the cooling water flow rate V mold , which can vary depending on the steel quality, is first reduced until the heat flow density q settles as a result of a restart of the cooling water flow rate at a desired heat flow density. The process can be of great advantage According to the invention, the critical heat flow density known from the literature (q crit) can be avoided.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Durchflussgeschwindigkeit VKokille des Kokillenkühlwassers berücksichtigt die Bestimmung der kritischen Wärmestromdichte q krit in Abhängigkeit von der Stahlqualität und der verwendeten Gießpulver.The method according to the invention for regulating the flow rate V mold of the mold cooling water takes into account the determination of the critical heat flow density q crit as a function of the steel quality and the casting powder used.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Durchflußgeschwindigkeit des Kühlwassers (VKokille ) durch die Kokille integrativ derart abgesenkt wird, bis der Anstieg der Wärmestromdichte unterhalb der "kritischen Wärmestromdichteerhöhung (q krit) von 0,02 bis 0,1 [MW/m2 sec], vorzugsweise unterhalb eines Wertes von 0,05 MW/m2 sec] liegt.One embodiment of the method provides that the flow rate of the cooling water (V mold ) through the mold is integrally reduced until the increase in the heat flow density below the "critical heat flow density increase (q crit) of 0.02 to 0.1 [MW / m 2 sec], preferably below a value of 0.05 MW / m 2 sec].
Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zeitgleich mit dem Abflachen der Wärmestromdichteerhöhung dq die Durchflußgeschwindigkeit des Kühlwassers in Abhängigkeit von der Plattendicke der Kokillenbreitseite auf die Soll-Durchflußgeschwindigkeit angehoben wird.It is also proposed according to the invention that at the same time as the flattening the increase in heat flow density dq is the flow rate of the cooling water depending on the plate thickness of the mold broadside to the target flow rate is raised.
Eine Unterstützung erfährt das Verfahren nach der Erfindung weiter dadurch, daß zu der Stützung eines raschen Aufbaues eines Gießpulverschmierfilms bei Angießbeginn bevorzugt exotherme Gießpulver eingesetzt werden.The method according to the invention is further supported in that to support the rapid build-up of a casting powder lubrication film at the start of the sprue preferably exothermic casting powder can be used.
Und weiterhin ist im Zusammenhang mit dem Verfahren nach der Erfindung entsprechend einer weiteren Einflußgröße hilfreich, daß die Regelung der Kokillen-Wasserkreisläufe nach Maßgabe der Dicke der Kupferplatten eingestellt wird.And furthermore is corresponding in connection with the method according to the invention Another influencing variable that helps regulate the mold water cycles is set according to the thickness of the copper plates.
Dabei kann von der an sich bekannten Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß die Durchflußgeschwindigkeit des Kühlwassers zusätzlich nach Maßgabe der Gießgeschwindigkeit eingestellt wird.Use can be made of the measure known per se that the flow rate of the cooling water additionally in accordance with the Casting speed is set.
Insbesondere sind die vorgenannten Einflußgrößen für die Berücksichtigung eines Startprogrammes von Bedeutung, wenn das Verfahren beim Gießstart mit Hilfe eines automatischen Angießprogramms durchgeführt werden soll. In particular, the aforementioned influencing factors for taking into account a Starting program of importance when using the procedure at the start of casting an automatic sprue program.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt weiterhin zu reproduzierbaren, sicheren Ergebnissen, wenn es unter Zugrundelegung einer Überhitzungstemperatur im Tundish vor Angießbeginn zwischen T Liquidus + 25 und + 40 °C vorgenommen wird.The inventive method also leads to reproducible, safe Results if it is based on an overheating temperature in the Tundish between T Liquidus + 25 and + 40 ° C before starting the sprue becomes.
Und schließlich kann beim Verfahren nach der Erfindung von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß die Kühlwasserdurchflußgeschwindigkeit (VKokille) unter hilfsweiser Berücksichtigung einer visuellen Kontrolle der Oberflächenqualität des Gußstranges zusätzlich korrigiert wird. Eine derartige Beobachtung kann durch eine elektronische Kamera mit Bildübertragung zur Hauptsteuerbühne der Stranggießanlage problemlos durchgeführt werden.And finally, in the method according to the invention, use can be made of the measure that the cooling water flow rate (V mold ) is additionally corrected taking into account a visual check of the surface quality of the cast strand. Such an observation can be carried out without problems using an electronic camera with image transmission to the main control stage of the continuous caster.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Diagrammen (Figur 1 bis 3) des Verlaufs der Wärmestromdichte sowie der Gießgeschwindigkeit und der Durchflußgeschwindigkeit des Kühlmediums beim automatischen Angießvorgang mit konstanter Kokillendurchflußmenge und im Vergleich hierzu mit integrativer Änderung der KokillenDurchflußgeschwindigkeit während des Gießstarts nach der Erfindung gezeigt.In the following the invention is based on diagrams (Figures 1 to 3) of the course the heat flow density as well as the casting speed and the flow rate of the cooling medium during the automatic casting process with constant Mold flow rate and in comparison with integrative change the mold flow rate during the start of casting according to the invention shown.
In Figur 1 bedeutet Ziff. 1 den Gießstart, Ziffer 2 die während des Gießstarts linear ansteigende Gießgeschwindigkeit [m/min], In Figur 2 bedeutet Ziff. 3 die Kühtwasser-Durchflußgeschwindigkeit [m/sec] und Ziff. 4 die Wärmestromdichte q = [MW/m2]. Dabei zeigt Fig. 2 in Abhängigkeit der im Gießstart ansteigenden Gießgeschwindigkeit den steilen Anstieg der Wärmestromdichte dq =[MW/m2 sec] mit einem ausgeprägten Maximum und anschließender Dämpfung der Verlaufskurve (4). Figur 3 zeigt das Ergebnis der Erfindung: Steigen die Wärmestromdichten q der Kokillenbreitseiten oberhalb der errechneten theoretischen spezifischen Wärmeabfuhr nach automatischem Gießstart überproportional an, so wird die Durchflußgeschwindigkeit VKokille der Kokillen-Breitseiten integrativ abgesenkt, bis der Anstieg der Wärmestromdichten dq unterhalb der der kritischen Wärmestromdichteerhöhung von 0,05 MW/m2 /sec liegt. Zeitgleich mit dem Abflachen der Wärmestromdichteerhöhung dq wird die Durchflußgeschwindigkeit VKokille in Abhängigkeit der Kupferplattendicke auf die Soll-Durchflußmenge angehoben.In Figure 1, no. 1 the start of casting, number 2 the linearly increasing casting speed [m / min] during the start of casting. In FIG. 3 the cooling water flow rate [m / sec] and no. 4 the heat flow density q = [MW / m 2 ]. 2 shows the steep increase in the heat flow density dq = [MW / m 2 sec] with a pronounced maximum and subsequent damping of the curve (4) as a function of the casting speed increasing at the start of casting. Figure 3 shows the result of the invention: If the heat flow densities q of the mold broad sides rise disproportionately above the calculated theoretical specific heat dissipation after the automatic casting start, the flow rate V mold of the mold broad sides is integrally reduced until the increase in heat flow densities dq below the critical heat flow density increase of 0.05 MW / m 2 / sec. Simultaneously with the flattening of the heat flow density increase dq, the flow rate V mold is increased depending on the copper plate thickness to the target flow rate.
Hierdurch wird der Steilanstieg der Wärmestromdichte, gemessen in MW/m2 , oberhalb der empirisch gemessenen kritischen Wärmestromdichteerhöhung während der Beschleunigungsphase der Gießgeschwindigkeit auf Soll-Gießgeschwindigkeit abgefangen.In this way, the steep rise in the heat flow density, measured in MW / m 2 , is absorbed above the empirically measured critical heat flow density increase during the acceleration phase of the casting speed to the target casting speed.
Claims (10)
- A method for controlling the rate of flow Vmould of cooling water through chill-mould broadsides from the casting start-up until a nominal casting speed is reached,
characterized in that the rate of flow of the cooling water is adapted, based on an initially preset rate, to the heat flux density in an integrative fashion in accordance with a change in this heat flux density, and in that the rate of flow of the cooling water is decreased if the heat flux density increases above the "critical heat flux density" (q crit), namely until the heat flux density levels out at a desired heat flux density due to the renewed increase in the rate of flow of the cooling water. - The method according to Claim 1,
characterized in that the rate of flow of the cooling water is decreased in an integrative fashion until the increase in the heat flux density lies below the "critical heat flux density increase" (q crit) of 0.02-0.1 [MW/m2 sec], preferably below a value of 0.05 MW/m2 sec]. - The method according to Claim 1 or 2,
characterized in that the rate of flow of the cooling water in increased to the nominal rate of flow simultaneously with the leveling-out of the heat flux density increase [MW/m2 sec], namely in dependence on the plate thickness of the chill-mould broadside. - The method according to Claim 1, 2 or 3,
characterized in that an exothermic casting powder is preferably utilized at the beginning of the casting start-up in order to promote the rapid build-up of a casting powder lubricating film. - The method according to at least one of Claims 1-4,
characterized in that the control of the chill-mould water circuits is adjusted in accordance with the thickness of the copper plates. - The method according to at least one of Claims 1-5,
characterized in that the rate of flow of the cooling water is also adjusted in accordance with the casting speed. - The method according to at least one of Claims 1-6,
characterized in that the casting start-up is carried out with the aid of an automatic casting start-up program. - The method according to at least one of Claims 1-7,
characterized in that an overheating temperature between T liquidus + 25 and + 40 °C is adjusted in the tundish before the beginning of the casting start-up. - The method according to at least one of Claims 1-8,
characterized in that the rate of flow of the cooling water is additionally corrected, if applicable, by means of other casting parameters based on a visual control of the surface quality of the billet being cast. - The method according to at least one of Claims 1-9,
characterized in that the critical heat flux density q crit is determined in dependence on the steel quality and the casting powder used and taken into account in the control of the rate of flow Vmould of the chill-mould cooling water.
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