EP1561528A1 - Stranggiesskokille für flüssige Metalle, insbesondere für Stahlwerkstoffe - Google Patents

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EP1561528A1 EP05000995A EP05000995A EP1561528A1 EP 1561528 A1 EP1561528 A1 EP 1561528A1 EP 05000995 A EP05000995 A EP 05000995A EP 05000995 A EP05000995 A EP 05000995A EP 1561528 A1 EP1561528 A1 EP 1561528A1
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EP
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continuous casting
strip
casting mold
narrow
side plates
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • 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
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    • B22D11/05—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds into moulds having adjustable walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/059—Mould materials or platings

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting mold for liquid metals, in particular for liquid steel materials, with a pouring area for casting formats consisting of broad side surfaces and narrow side surfaces are formed or another have polygonal Eing manraum and on the hot side with a refractory, metallic protective layer or refractory layer are provided.
  • Such a continuous casting mold for the production of thin slabs or sheets is known from DE 43 37 399 C2.
  • This continuous casting mold consists of at least downwardly converging, liquid-cooled, metallic Longitudinal walls (broad side plates) and two limiting the strand width, partially coated with a refractory material on the mold inside (hot side) Narrow side walls, the narrow side walls between the Longitudinal side walls slidably arranged for width adjustment of the casting room are.
  • the refractory material is boron nitride and is above the narrowest Kokillenqueritess arranged to the pouring of the mold.
  • the narrow side wall has a V-shaped recess formed by a plate Boron nitride is filled.
  • This plate is starting from the top of the mold with a bead-shaped, extending in the casting cross-section thickening formed, which extends to below the mold level in the mold.
  • a bead-shaped extending in the casting cross-section thickening formed, which extends to below the mold level in the mold.
  • the invention seeks to homogenize the heat flows from the cast strand to the mold plates and within the cast strand format from the edges and side surfaces.
  • the invention is based on the object, while increasing the service life for Narrow side surfaces or narrow side plates this homogenization of Heat flows between edges, corners and wide or narrow surfaces achieve.
  • the protective layer from the refractory metal or the refractory material in the corner area between wide side plates and narrow side plates on the narrow side surface concluding with its outer edge, in at least one Kokillen height range extending, applied relatively narrow strip is.
  • the heat flow from the cast strand to Kokillen operation or mold plate reduced.
  • the temperature of the Cast strand format edge opposite the cast strand format center face areas less decreases.
  • the resulting from lower temperature differences Tensions are reduced and the risk of edge cracks on the cast strand is reduced.
  • Another advantage is that due to the nature of the coating, which may, for example, consist of nickel, increases the service life of the narrow side plates becomes. In addition, can be saved on material for the protective layer.
  • the width of the strip in Strand running is increasingly carried out.
  • the protective layer is on Kokillenaustritt wider than at Kokilleneintritt. This training is with regard to the growing strand shell and the two - dimensional heat transfer in the Edge of the cast strand advantageous.
  • Another measure to regulate the heat flows i. to even out, is that the relatively narrow strip of refractory Metal or refractory material in its thickness at the level of the mold rising to the bottom is executed.
  • the mold contributes to the relatively narrow strip in its thickness is made thinner towards the center of the narrow side surface.
  • the protective layer in the edge is the thickest and takes into account the two-dimensional heat transfer of an edge.
  • Corners and edges should be provided in large numbers for different casting formats.
  • Corner areas and / or projecting edges with the relatively narrow Strips are provided from the protective layer.
  • the protective layer can be provided twelve corners and Edges of a beam-blank mold (pre-profile casting format) to reduce the Heat transfer to be coated.
  • Fig. 1 is an example of a continuous casting mold 1 with a Eing manraum 2 for a Casting format 3 of a slab or a block casting strand shown.
  • the invention can be applied to billet, billet, block, pre-profile, thin-slab and slab casting formats 3 are applied, wherein at least two themselves opposite broad side plates 4 (broad side surfaces) and two opposite ones Narrow side plates 5 (narrow side surfaces) are assumed.
  • the Eing manraum 2 is formed by cooling surrounding the casting strand Strand shell 3a.
  • a protective layer 8 of the refractory metal or refractory material 9 is in the corner 10 between the wide side plates 4 and narrow side plates 5 on the narrow side surface 5, with the outer edges 5a on one side, in a relative to the mold height 11 extending, relatively narrow Strip 12 is applied to the hot side 7, which is usually in a vacuum via an electron beam process.
  • the strip 12 closes at his Surface with the inner surface of the Eing manraums 2 from.
  • the width 12a of the strip 12 is increasing in each case in the strand running direction 13 executed (Fig. 2).
  • the relatively narrow strip 12 of refractory metal 9 in its thickness 12b at the level of the mold 1 rising downward applied.
  • the thickness 12b (perpendicular to the plane of the drawing) is average about 0, 2 to 06 mm.
  • the relatively narrow strip 12 in its thickness 12b in the direction of Center 14 of the narrow side surface 5 designed thinning out.
  • the narrow strip 12 can be placed on a mold height range 11 be limited. Its full effect unfolds the strip 12, when it starts at Kokilleneinerieskante 15 and at Kokillenaustrittskante 16 ends.
  • Fig. 3 is a plan view of a pre-profile continuous casting mold 1a is shown, wherein within the polygonal Eing manraums 2 corner areas 10 and / or projecting Edges 17 with the relatively narrow strips 12, which consists of the layer 8, are provided.

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Abstract

Eine Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe, mit einem Eingießraum (2) für Gießformate (3) aus Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5), die auf der Heißseite (7) mit einer hochschmelzenden, metallischen Schutzschicht (8) oder einem Feuerfestwerkstoff beschichtet sind, kann standfester und in Hinsicht auf die unterschiedlichen Wärmeströme gleichmäßiger gestaltet werden, indem die Schutzschicht (8) aus dem hochschmelzenden Metall (9) oder Feuerfestwerkstoff im Eckbereich (10) zwischen Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5) auf der Schmalseitenfläche (5), mit deren Außenkante (5a) abschließend, zumindest in einem sich über einen Kokillen-Höhenbereich (11) erstreckenden, relativ schmalen Streifen (12) aufgetragen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe, mit einem Eingießraum für Gießformate, die aus Breitseitenflächen und Schmalseitenflächen gebildet sind oder auch einen anderen polygonalen Eingießraum aufweisen und auf der Heißseite mit einer hochschmelzenden, metallischen Schutzschicht oder Feuerfestschicht versehen sind.
Eine solche Stranggießkokille für die Erzeugung von dünnen Brammen oder Blechen ist aus der DE 43 37 399 C2 bekannt. Diese Stranggießkokille besteht aus zumindest nach unten konvergierenden, flüssigkeitsgekühlten, metallischen Längswänden (Breitseitenplatten) und zwei die Strangbreite begrenzenden, teilweise mit einem feuerfesten Werkstoff auf der Kokilleninnenseite (Heißseite) beschichteten Schmalseitenwänden, wobei die Schmalseitenwände zwischen den Längsseitenwänden zur Breitenverstellung des Gießraums verschiebbar angeordnet sind. Der feuerfeste Werkstoff besteht aus Bornitrid und ist oberhalb des engsten Kokillenquerschnitts zur Eingießöffnung der Kokille angeordnet. Die Schmalseitenwand weist eine V-förmige Ausnehmung auf, die mittels einer Platte aus Bornitrid ausgefüllt ist. Diese Platte ist ausgehend von der Oberkante der Kokille mit einer wulstförmigen, sich in den Gießquerschnitt erstreckenden Verdickung ausgebildet, die bis unter den Gießspiegel in der Kokille reicht. Einer solchen Ausbildung wird hinsichtlich des Bornitrids eine möglichst geringe Benetzbarkeit durch den Stahl zugeschrieben. Ferner kann diese Kokille zusammen mit konventionellen Tauchausgüssen, also keinen flachen Tauchausgüssen, eingesetzt werden. Dadurch soll eine Erhöhung der Anzahl von Sequenzgüssen möglich sein. Die Tauchausgüsse erlauben außerdem waagerechte oder nur leicht geneigte seitliche Ausgussöffnungen, was eine bessere Formfüllung der Kokille und einen ruhigen Badspiegel bewirken kann.
Demgegenüber strebt die Erfindung eine Vergleichmäßigung der Wärmeströme von dem Gießstrang auf die Kokillenplatten und innerhalb dem Gießstrang-Format von den Kanten und Seitenflächen an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Erhöhung der Standzeit für Schmalseitenflächen bzw. Schmalseitenplatten diese Vergleichmäßigung von Wärmeströmen zwischen Kanten, Ecken und breiten bzw. schmalen Flächen zu erzielen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schutzschicht aus dem hochschmelzenden Metall oder dem Feuerfestwerkstoff im Eckbereich zwischen Breitseitenplatten und Schmalseitenplatten auf der Schmalseitenfläche mit deren Außenkante abschließend, in einem sich zumindest über einen Kokillen-Höhenbereich erstreckenden, relativ schmalen Streifen aufgetragen ist. Dadurch wird der Wärmestrom vom Gießstrang zur Kokillenfläche bzw. Kokillenplatte reduziert. Daraus entsteht der weitere Vorteil, dass die Temperatur der Gießstrang-Format-kante gegenüber der Gießstrang-Format-Mittenflächenbereiche weniger absinkt. Die durch geringere Temperaturunterschiede entstehenden Spannungen werden reduziert und die Gefahr von Kantenrissen am Gießstrang wird verringert. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Art der Beschichtung, die bspw. aus Nickel bestehen kann, die Standzeit der Schmalseitenplatten erhöht wird. Außerdem kann an Material für die Schutzschicht gespart werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite des Streifens in Stranglaufrichtung zunehmend ausgeführt ist. Dadurch ist die Schutzschicht am Kokillenaustritt breiter als am Kokilleneintritt. Diese Ausbildung ist im Hinblick auf die wachsende Strangschale und des zweidimensionalen Wärmeübergangs in der Kante des Gießstrangs vorteilhaft.
Eine weitere Maßnahme, um die Wärmeströme zu regulieren, d.h. zu vergleichmäßigen, besteht darin, dass der relativ schmale Streifen aus hochschmelzendem Metall oder Feuerfestwerkstoff in seiner Dicke in Höhe der Kokille nach unten ansteigend ausgeführt ist.
Zu einer weiteren Vergleichmäßigung der Wärmeströme vom Gießstrang-Außenumfang zur Kokille trägt bei, dass der relativ schmale Streifen in seiner Dikke in Richtung zur Mitte der Schmalseitenfläche hin dünner werdend gestaltet ist. Dadurch ist die Schutzschicht in der Kante am dicksten und berücksichtigt den zweidimensionalen Wärmeübergang einer Kante.
Eine vollständige Beeinflussung der Gießstrang-Formate findet weiterhin dadurch statt, dass der Streifen an der Kokilleneintrittskante beginnt und bis zur Kokillenaustrittskante verläuft.
Für verschiedene Gießformate sind Ecken und Kanten in hoher Anzahl vorzusehen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass innerhalb des polygonalen Eingießraums Eckenbereiche und / oder vorspringende Kanten mit dem relativ schmalen Streifen aus der Schutzschicht versehen sind. Bspw. können die zwölf Ecken und Kanten einer Beam-Blank-Kokille (Vorprofil-Gießformat) zur Reduzierung des Wärmeübergangs beschichtet werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht auf den Eingießraum einer Brammenkokille,
Fig. 2
eine Ansicht gegen die Heißseite einer Kokillenschmalseitenplatte in Richtung "A" gemäß Fig. 1 und
Fig. 3
eine Draufsicht auf eine Vorprofil-Stranggießkokille.
In Fig. 1 ist als Beispiel eine Stranggießkokille 1 mit einem Eingießraum 2 für ein Gießformat 3 eines Brammen- oder eines Block-Gießstrangs gezeigt. Grundsätzlich kann die Erfindung auf Knüppel-, Vorblock-, Block-, Vorprofil-, Dünnbrammen- und Brammen-Gießformate 3 angewendet werden, wobei zumindest zwei sich gegenüberliegende Breitseitenplatten 4 (Breitseitenflächen) und zwei sich gegenüberliegende Schmalseitenplatten 5 (Schmalseitenflächen) vorausgesetzt werden. In dem Eingießraum 2 entsteht durch Abkühlung die den Gießstrang umgebende Strangschale 3a.
Eine Schutzschicht 8 aus dem hochschmelzenden Metall oder aus Feuerfestwerkstoff 9 ist im Eckbereich 10 zwischen den Breitseitenplatten 4 und Schmalseitenplatten 5 auf der Schmalseitenfläche 5, mit den Außenkanten 5a einseitig abschließend, in einem sich über die Kokillenhöhe 11 erstreckenden, relativ schmalen Streifen 12 auf der Heißseite 7 aufgetragen, was üblicherweise in einem Vakuum über ein Elektronenstrahl-Verfahren erfolgt. Der Streifen 12 schließt an seiner Oberfläche mit der Innenfläche des Eingießraums 2 ab.
Die Breite 12a des Streifens 12 ist jeweils in Stranglaufrichtung 13 zunehmend ausgeführt (Fig. 2).
Weiterhin ist der relativ schmale Streifen 12 aus hochschmelzendem Metall 9 (oder Feuerfestwerkstoff) in seiner Dicke 12b in Höhe der Kokille 1 nach unten ansteigend aufgetragen. Die Dicke 12b (senkrecht zur Zeichenebene) beträgt durchschnittlich ca. 0, 2 bis 06 mm.
Hingegen ist der relativ schmale Streifen 12 in seiner Dicke 12b in Richtung zur Mitte 14 der Schmalseitenfläche 5 hin dünner werdend gestaltet.
Aus wirtschaftlichen Gründen kann der schmale Streifen 12 auf einen Kokillen-Höhenbereich 11 beschränkt sein. Seine volle Wirkung entfaltet der Streifen 12, wenn er an der Kokilleneintrittskante 15 beginnt und an der Kokillenaustrittskante 16 endet.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine Vorprofil-Stranggießkokille 1a gezeigt, wobei innerhalb des polygonalen Eingießraums 2 Eckbereiche 10 und / oder vorspringende Kanten 17 mit den relativ schmalen Streifen 12, der aus der Schicht 8 besteht, versehen sind.
Bezugszeichenliste
1
Stranggießkokille für Brammen-Format
1a
Vorprofil-Stranggießkokille
2
Eingießraum
3
Gießformat
3a
Strangschale
4
Breitseitenplatte / Breitseitenfläche
5
Schmalseitenplatte / Schmalseitenfläche
5a
Außenkante
6
polygonaler Eingießraum
7
Heißseite
8
Schutzschicht
9
hochschmelzendes Metall (oder Feuerfestwerkstoff)
10
Eckbereich
11
Kokillen-Höhenbereich
12
relativ schmaler Streifen
12a
Breite des Streifens
12b
Dicke des Streifens
13
Stranglaufrichtung
14
Mitte der Schmalseitenfläche
15
Kokilleneintrittskante
16
Kokillenaustrittskante
17
Kante des Format-Querschnitts

Claims (6)

  1. Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe, mit einem Eingießraum (2) für Gießformate (3), die aus Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5) gebildet sind oder auch einen anderen polygonalen Eingießraum (6) aufweisen, und auf der Heißseite (7) mit einer hochschmelzenden metallischen Schutzschicht (8) oder Feuerfestschicht versehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (8) aus dem hochschmelzenden Metall (9) im Eckbereich (10) zwischen Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5) auf der Schmalseitenfläche (5) mit deren Außenkante (5a) abschließend, in einem zumindest sich über einen Kokillen-Höhenbereich (11) erstreckenden, relativ schmalen Streifen (12) aufgetragen ist.
  2. Stranggießkokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (12a) des Streifens (12) in Stranglaufrichtung (13) zunehmend ausgeführt ist.
  3. Stranggießkokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der relativ schmale Streifen (12) aus hochschmelzendem Metall (9) oder Feuerfeststoff in seiner Dicke (12b) in Höhe der Kokille (1) nach unten ansteigend ausgeführt ist.
  4. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der relativ schmale Streifen (12) in seiner Dicke (12b) in Richtung zur Mitte (14) der Schmalseiten-Fläche (5) hin dünner werdend gestaltet ist.
  5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4"
    dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen (12) an der Kokilleneintrittskante (15) beginnt und bis zur Kokillenaustrittskante (16) verläuft.
  6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des polygonalen Eingießraums (2) Eckenbereiche (10) und /oder vorspringende Kanten (17) mit dem relativ schmalen Streifen (12) aus der Schutzschicht (8) versehen sind.
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