JP2001170741A - Method and device for reducing heat-leakage of continuous casting mold - Google Patents

Method and device for reducing heat-leakage of continuous casting mold

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JP2001170741A
JP2001170741A JP2000337432A JP2000337432A JP2001170741A JP 2001170741 A JP2001170741 A JP 2001170741A JP 2000337432 A JP2000337432 A JP 2000337432A JP 2000337432 A JP2000337432 A JP 2000337432A JP 2001170741 A JP2001170741 A JP 2001170741A
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シュタインハウエル ホルガー・バイヤー−
Albrecht Girgensohn
アルブレヒト・ギルゲンゾーン
Markus Reifferscheid
マルクス・ライフエルシャイト
Horst Grothe
ホルスト・グローテ
Romeo Capotosti
ロメオ・カポトスティ
Alessandro Cristallini
アレッサンドロ・クリスタリーニ
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SMS Demag AG
Acciai Speciali Terni SpA
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    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for reducing the heat-leakage in the molten steel level zone of a continuous casting mold. SOLUTION: Heat flow between the formed cast outer shell and the inner surface of the mold, is restrained with comparatively high heat conductive resistance between these parts to reduce the danger of crack on the outer shell of a strand. At this time, the high heat conductive resistance between this formed strand outer shell and the inner surface of the mold is obtained as a result of macro-structure corresponding to this inner surface of the mold.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造鋳型の、
特にこの溶鋼レベル領域における熱放出の低減のための
方法および装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuous casting mold,
In particular, it relates to a method and a device for reducing heat release in this molten steel level region.

【0002】[0002]

【従来の技術】刊行物「包晶的に凝固する鋼材における
ストランド表面の初期凝固と性質の間の関連について」
(ueber den Zusammenhang zwischen Anfangserstarrun
g undBeschaffenheit der Strangoberflaeche bei peri
tektisch erstarrenden Staehlen)就職論文、エム・エ
ム・ヴォルフ著(M. M. Wolff)、61頁から64頁、
チューリヒ、1996年刊行において、連続鋳造方法に
おける鋳型の意義と開発動向は、詳細に論じられてい
る。その際、特に熱の流れは、鋳型壁によってこの鋳型
壁の溶鋼レベル領域において、ストランド外皮(鋳造外
皮)の無亀裂のための重要な役割を果たしている。
2. Description of the Related Art Publication "Relationship between Initial Solidification of Strand Surface and Properties in Peritectic Solidification Steel"
(Ueber den Zusammenhang zwischen Anfangserstarrun
g undBeschaffenheit der Strangoberflaeche bei peri
tektisch erstarrenden Staehlen) Employment dissertation, MM Wolff, pp. 61-64,
In Zurich, 1996, the significance and development trends of molds in continuous casting processes are discussed in detail. The heat flow, in particular, plays an important role in the molten steel level region of the mold wall by means of the mold wall for crack-free strands (casting).

【0003】熱の流れを鋳型壁によって低減すること、
およびこれによって鋳型壁の温度を高めることには、多
数の実施例がある。所謂「ホット−トップ鋳型」の構造
のための種々の実施例は、公知である。その際、種々の
方法で、特に熱の流れを初期凝固の領域において、並び
にその領域以下の所で低減すること、およびこの低減さ
れた熱放出によって、振動に敏感な鋼の種類(例えば、
包晶的な炭素鋼、高合金された不銹のオーステナイト
鋼)の亀裂傾向を減少させることが、試みられた。提案
され、且つ一部は使用される鋳型は、以下のことが形成
されている。つまり、これら鋳型が、 − 全体的に或いは部分的に、わずかな熱伝導度の材料
で被膜されており(Ni、クロム炭化物、Zr2O)、 − 不銹鋼から成るくさび形の挿入物を鋳型表面の下方
に備えており、或いは、 − 表面において溝によって、適当に粗面化されている
(長手方向溝は、鋳込み方向に対して平行に、鋳込み方
向に対して45°に、並びに鋳込み方向に対して同時に
平行に且つ垂直に溝によって粗面化されている)。
Reducing the flow of heat by means of a mold wall,
There are numerous examples of how to increase the temperature of the mold wall. Various embodiments for the construction of so-called "hot-top molds" are known. In this case, by reducing the heat flow in various ways, in particular in the region of the initial solidification and below it, and by this reduced heat release, the types of steel which are sensitive to vibration (for example,
Attempts have been made to reduce the tendency for cracking of peritectic carbon steel, high alloyed stainless austenitic steel). The proposed and partially used molds are formed as follows. That is, they mold, - in whole or in part, are coated with a small thermal conductivity material (Ni, chromium carbide, Zr 2 O), - insert the mold surface of the wedge made of stainless steel Or is suitably roughened by grooves on the surface (longitudinal grooves are parallel to the casting direction, at 45 ° to the casting direction, as well as in the casting direction). At the same time parallel and perpendicular to the surface).

【0004】しかもまた、種々の構成の組合せは、公知
である。長手方向溝は、鋳込み方向に対して平行に、 − ニッケル被膜で、或いは − ニッケル被膜の下方の位置に銅で、 形成されている。
[0004] Moreover, combinations of various configurations are known. The longitudinal grooves are formed parallel to the casting direction, with a nickel coating or with copper at a position below the nickel coating.

【0005】同様に、冷却水速度および冷却水温度、並
びに冷却水流路の幾何学的形状は、熱の流れに影響を及
ぼす。全てのこれら構成は、始めから構造上定められね
ばならず、且つほとんど後において変更することは無
い。
Similarly, cooling water velocity and temperature, as well as the geometry of the cooling water flow path, affect the flow of heat. All these configurations have to be defined structurally from the beginning and change very little later.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の根底
をなす課題は、連続鋳造鋳型の熱放出の低減のための手
段を提供することであり、特にこの手段がこの連続鋳造
鋳型の溶鋼レベル領域において作用し、且つ大きな労力
無しに形成され、或いは更新され得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a means for reducing the heat release of a continuous casting mold. It works in the area and can be formed or updated without much effort.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この課題は、形成するス
トランド外皮と鋳型内面の間の熱の流れが、鋳型表面の
粗面化の結果として、熱伝導抵抗の上昇によって実質的
に減少され、且つ同時に均衡化されることによって解決
される。このようにして低減された熱放出は、溶鋼レベ
ル領域において、形成するストランド外皮が、より長く
薄く留まり、且つ溶鋼レベルから増大する間隔をもって
増大する溶湯静圧(ferrostatischen Druck)から、よ
り均等に連続鋳造鋳型の銅板に押し付けられることが可
能となる。デルタ相からガンマ相への変態は、より遅く
実現され、従ってそれに伴うストランド外皮の収縮がよ
りわずかになる効果を現す。その他に、より均等な熱伝
導によって、ストランド外皮において、よりわずかな応
力が、温度差によって生じる。このようにして、亀裂の
形成は、ストランド外皮において阻止される。
SUMMARY OF THE INVENTION This object is achieved by a method in which the flow of heat between the outer skin of the strand to be formed and the inner surface of the mold is substantially reduced by an increase in heat conduction resistance as a result of the roughening of the mold surface, It is solved by being balanced at the same time. The heat release thus reduced is more evenly continuous in the molten steel level region, since the forming strand shells stay longer and thinner and increase from the molten steel level (ferrostatischen Druck) with increasing intervals from the molten steel level. It can be pressed against the copper plate of the casting mold. The transformation from the delta phase to the gamma phase is effected more slowly, and thus has the effect of resulting in less contraction of the strand crust. In addition, due to the more even heat conduction, less stresses are generated in the strand shell by the temperature difference. In this way, crack formation is prevented at the strand skin.

【0008】連続鋳造鋳型の、特にこの溶鋼レベル領域
における、熱放出の低減のための装置の場合、形成する
ストランド外皮と鋳型内面の間の、低減された熱の流れ
密度は、この内面の相応するマクロ構造(組織)の結果
である。この内面の適切な粗面状態は、所定の深さと構
造を有している。
In the case of a device for reducing the heat release of a continuous casting mold, in particular in the region of the molten steel, the reduced heat flow density between the forming strand shell and the mold inner surface depends on this inner surface. This is the result of the macro structure (organization). The appropriate rough surface condition of the inner surface has a predetermined depth and structure.

【0009】本発明の有利な構成は、鋳型内面のマクロ
構造が、ショットブラスト組織化(SBT)、放電組織
化(EDT)、電子ビーム組織化(EBT)、レーザ組
織化(LT)のようなそれ自体公知の方法によって、或
いは穿孔された組織(GLT)によって、或いはその他
の方法によって実施されることにある。これら粗面化方
法は、それ自体公知であり、且つ例えば車体用金属薄板
の再圧延のためのワークロールの粗面化として適するこ
とが実証された。この粗い鋳型内面は、鋳型の潤滑油の
注油の際にモールドパウダーによって、付加的な利点を
持ち、その結果、集中的にモールドパウダーのスラグが
鋳型内側壁に付着する。このことによって、全てのスラ
グ層の剥離の危険は、より広い面にわたって低減する。
上記のことは、強い熱応力でもって、局所的なストラン
ド外皮温度の飛躍的な変化を、並びにストランド外皮と
鋳型の間での高い摩耗を招く。
An advantageous configuration of the invention is that the macrostructure of the inner surface of the mold is such that shot blast organization (SBT), discharge organization (EDT), electron beam organization (EBT), laser organization (LT). It is to be carried out by methods known per se, or by perforated tissue (GLT) or by other methods. These surface roughening methods are known per se and have proved to be suitable, for example, for roughening work rolls for the rerolling of metal sheets for vehicle bodies. This rough mold inner surface has the additional advantage of the mold powder during lubrication of the mold, so that the slag of the mold powder adheres intensively to the inner wall of the mold. This reduces the risk of delamination of all slag layers over a larger area.
The above results in a significant change in the local strand skin temperature, as well as high wear between the strand shell and the mold, with strong thermal stress.

【0010】表面組織が、ただ鋳型幅の一部分にわたっ
て設けられていることによって、鋳型幅方向への異なる
表面温度は、均衡される。
The different surface temperatures in the mold width direction are balanced by the fact that the surface texture is provided only over a part of the mold width.

【0011】鋳型内面の処理深さが、鋳込み方向へと減
少することによって、鋳型の粗面化部分から平滑な部分
への、および従って抑制された熱の流動から抑制されて
いない熱の流動への漸次の移行は、達せられる。
By reducing the processing depth of the mold inner surface in the casting direction, from the roughened part to the smooth part of the mold and thus from the suppressed heat flow to the uncontrolled heat flow. A gradual transition of is achieved.

【0012】本発明の解決策の更なる利点は、また鋳型
内面上のマクロ構造が、後における或いは、摩損した場
合に、修理解決策として形成され得ることにある。鋳型
内面が、この鋳型内面のマクロ的な処理前或いは処理後
に、摩耗保護層を有している場合、マクロ構造の摩耗は
低減し、且つこれによって連続鋳造鋳型の耐用年数を高
める。
A further advantage of the solution according to the invention is also that the macrostructure on the inner surface of the mold can be formed as a repair solution in case of later or wear. If the inner surface of the mold has a wear protection layer before or after the macroscopic treatment of the inner surface of the mold, the wear of the macrostructure is reduced and thereby the service life of the continuous casting mold is increased.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の更なる特徴は、以下の説
明、および本発明の実施例が概略図示されている図面か
ら明らかである。表面組織(T)の配列の変更によっ
て、図1から3に示すように、その変形の処理深さの変
形と同時に、本発明による解決策の作用は、最適な状態
にされる。この表面組織は、図1のように鋳型の全幅に
わたって、鋳込み表面の直ぐの領域に制限された状態に
あり、或いは図2のように、鋳型(K)の上方から開始
し、下方端まで更に先にこの組織が導かれ、その際、処
理深さは、鋳込み方向(G)へと変化可能である。異な
る表面温度の発生を、鋳型幅方向へ均一化可能にするた
めに、表面組織は、図3に従って鋳型幅方向へ異なって
形作られている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Further features of the invention will be apparent from the following description and from the drawings, in which embodiments of the invention are schematically illustrated. By changing the arrangement of the surface texture (T), the operation of the solution according to the invention is optimized at the same time as the deformation of the processing depth of the deformation, as shown in FIGS. This surface texture is confined to the immediate area of the casting surface over the entire width of the mold as in FIG. 1 or, starting from above the mold (K) and further down to the lower end, as in FIG. This structure is introduced first, the treatment depth being variable in the casting direction (G). In order to be able to equalize the occurrence of different surface temperatures across the width of the mold, the surface texture is shaped differently across the width of the mold according to FIG.

【0014】本発明による連続鋳造鋳型(K)の内側表
面の形態によって、熱の流れの抑制によって溶鋼レベル
の領域内での鋳造ストランドの品質は高められ、且つま
さにこの鋳造ストランドの亀裂の形成が、回避される。
The shape of the inner surface of the continuous casting mold (K) according to the invention enhances the quality of the casting strand in the region of the molten steel level by suppressing the flow of heat, and exactly the formation of cracks in this casting strand. Be avoided.

【0015】[0015]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】その表面組織の上半分に表面組織を有する、鋳
型幅側面の図である。
FIG. 1 is a view of a mold width side surface having a surface texture in an upper half of the surface texture.

【図2】その表面組織の上半分および下半分に表面組織
を有する、同様の図である。
FIG. 2 is a similar view with the surface texture in the upper and lower halves of the texture.

【図3】鋳型幅側面のただ一部分に表面組織を有する、
同様の図である。
FIG. 3 has a texture on only a part of the width side of the mold,
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G 鋳込み方向 K 鋳型 T 表面組織 G Casting direction K Mold T Surface texture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルガー・バイヤー− シュタインハウエ ル ドイツ連邦共和国、40822メットマン、ア ム・コーテン、37 (72)発明者 アルブレヒト・ギルゲンゾーン ドイツ連邦共和国、40629デユッセルドル フ、ハルトストラーセ、132 (72)発明者 マルクス・ライフエルシャイト ドイツ連邦共和国、40883ラテインゲン、 バーンホフストラーセ、42 (72)発明者 ホルスト・グローテ ドイツ連邦共和国、41564カールスト、ヘ ルマン− レーンス− ストラーセ、17 (72)発明者 ロメオ・カポトスティ イタリア国、05020マルヒ、ストラダ・デ レ・グラツイエ、10 (72)発明者 アレッサンドロ・クリスタリーニ イタリア国、00139ローマ、ヴイア・メル ボウルネ、45 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Holger Bayer-Steinhawel, Germany, 40822 Mettmann, Am Cotten, 37 (72) Inventor Albrecht Gilgenzone, Germany, 40629 de Uesseldorf Hartstrasse, 132 (72) Inventor Marx Life-Elscheid, Germany, 40883 Ratingen, Bahnhofstrasse, 42 (72) Inventor Horst Grote, Germany, 41564 Karst, Hermann-Lanes-Strasse, 17 (72) Inventor Romeo Capotosti, Italy 50020 March, Strada delle Grazie, 10 (72) Inventor Alessandro Cristalini Italy, 13139 Rho Ma, Via Mel Bourne, 45

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 連続鋳造鋳型の、特にこの溶鋼レベル領
域における熱放出の低減のための方法において、形成す
る鋳造外皮と鋳型内面の間の熱の流れが、これら部分の
間の比較的高い熱伝導抵抗によって抑制されることを特
徴とする方法。
In a method for reducing heat release in a continuous casting mold, especially in this molten steel level region, the heat flow between the forming casting shell and the mold inner surface is relatively high between these parts. A method characterized by being suppressed by conduction resistance.
【請求項2】 請求項1に記載の方法の実施のための、
連続鋳造鋳型の、特にこの溶鋼レベル領域における熱放
出の低減のための装置において、形成するストランド外
皮と鋳型内面の間の高い熱伝導抵抗が、この鋳型内面の
相応するマクロ組織の結果であることを特徴とする装
置。
2. Implementation of the method according to claim 1,
In a device for the reduction of heat release in continuous casting molds, especially in the molten steel level region, the high thermal conduction resistance between the forming strand skin and the mold inner surface is the result of a corresponding macrostructure of the mold inner surface. An apparatus characterized by the above.
【請求項3】 鋳型内面のマクロ組織が、ショットブラ
スト組織化(SBT)、放電組織化(EDT)、電子ビ
ーム組織化(EBT)、レーザ組織化(LT)のような
それ自体公知の方法によって、或いは穿孔された組織
(GLT)によって、或いはその他の方法によって実施
されることを特徴とする請求項2に記載の装置。
3. The macrostructure on the inner surface of the mold is obtained by a method known per se such as shot blast organization (SBT), discharge organization (EDT), electron beam organization (EBT), laser organization (LT). 3. The device according to claim 2, wherein the device is implemented by perforated tissue (GLT) or by other methods.
【請求項4】 表面組織が、ただ鋳型幅の一部分にわた
って設けられていることを特徴とする請求項2または3
のいずれか一つに記載の装置。
4. The method according to claim 2, wherein the surface texture is provided only over a part of the width of the mold.
An apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 鋳型内面の処理深さが、鋳込み方向へと
減少することを特徴とする請求項2から4のいずれか一
つに記載の装置。
5. The apparatus according to claim 2, wherein the processing depth of the inner surface of the mold decreases in the casting direction.
【請求項6】 鋳型内面が、この鋳型内面のマクロ的な
処理前或いは処理後に、摩耗保護層を有していることを
特徴とする請求項3から5のいずれか一つに記載の装
置。
6. The apparatus according to claim 3, wherein the inner surface of the mold has a wear protection layer before or after macroscopic treatment of the inner surface of the mold.
JP2000337432A 1999-11-10 2000-11-06 Method and device for reducing heat-leakage of continuous casting mold Withdrawn JP2001170741A (en)

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