WO1995020448A1 - Stranggiessanlage zum führen von strängen - Google Patents

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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
    • 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
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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
    • B22D11/14—Plants for continuous casting

Definitions

  • the invention relates to a continuous caster for guiding strands.
  • the object of the invention is therefore to design the continuous casting installation in such a way that the swinging of the strand, which is also known in the literature as "snaking", is prevented.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • the remaining claims contain embodiments of the invention according to claim 1.
  • Fig. 1 Section of a mold with strand guidance in the casting direction
  • Fig. 2 Section of a mold, horizontally
  • Fig. 3 Section of a mold, horizontally
  • the invention now consists in the fact that the concave strand guide i ⁇ area of the mold and the thus convex strand ensure guiding and centering of the strand, which leads to a surface-specific uniform contact of the strand in the mold, which results in a high degree of symmetry in the formation the strand shell with regard to
  • a slab system is described in Fig.1-3, which consists of a width-adjustable mold (1), the broad sides of which is symmetrical to
  • the central axis (12) has a concave shape that is constant from the upper edge of the mold (9) to the exit of the mold (10) and beyond to the last roll (7n) of the strand guide.
  • the concavity or the convex slab has a height (17) of max. 5% of the slab thickness based on the strand thickness (2a).
  • the profile runs linearly parallel to one another or also with an angle of repose ⁇ (19), the max. Is 2 ⁇ .
  • the shape of the mold in the area of the concavity can be linear, but also not linear, symmetrical to central axes (12) and (6).
  • pouring is carried out using immersion spout (1a) and casting powder (1b).
  • immersion spout (1a) and casting powder (1b) are also possible in the sense of this invention.
  • the constant concavity of the broad sides specified in the mold is continued in the strand guide by non-cylindrical (concave) or rollers that deflect under load in the elastic range up to the last roller (7n) of the strand guide, up to which - at the maximum possible casting speed - the Maximum swamp tip (7d) can penetrate.
  • a corresponding shape can also be selected for blooms (Fig. 4) and billets (Fig. 5).
  • two opposite sides or all four sides of the strand can be convexly shaped in the mold and kept constant until the end of the strand machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zur Erzeugung von Strängen im Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock- und Knüppelformat, die zu einem zentrischen Lauf des Stranges in der gesamten Strangführung und zu einer hohen Gießsicherheit bei Gießgeschwindigkeiten bis zu 6m/min führt. Durch die bombierte, konkave Form der Kokille und der gesamten Strangfführung wird der Strang zu der gesamten Strangführung von Gießspiegel bis zum Austritt des Stranges am Ende der Stranggießmaschine koaxial geführt, wodurch eine Seitwärtsbewegung des gesamten Stranges in jeweils eine der Schmalseitenrichtungen (Pendeln) unterdrückt wird.

Description

Stranggießanlage zum Führen von Strängen
Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zum Führen von Strängen.
Aus der DE 39 07 351 A1 ist bekannt, -Stranggießanlagen für Dünnbrammen in ihrem oberen Teil, also im Bereich des Eintrittsquerschnitts, mit einer trichterförmigen Ausnehmung zu versehen. Diese Maßnahme hat zwar Einfluß auf die Strangdicke, nicht jedoch auf die Gießgeschwindigkeit.
Für die Gießgeschwindigkeit bei Standard-Stranggießformaten haben sich im Laufe der Entwicklung folgende Grenzwerte herauskristallisiert:
- für Brammen der Dicke z.B. 230 mm ca. 1.8 - 2.0 m/min
- für Vorblöcke der Dicke z.B. 270 mm ca. 1.5 - 1.7 m/min
- für Knüppel des Formats z.B. 100 x 100 mm ca. 2.5 m/min.
Werden diese Höchstwerte überschritten, nehmen Gießstörungen in Form von Durchbrüchen erheblich zu. Das ist eine Folge des bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Pendeln des Stranges in der Strangführung. Er pendelt dabei in Richtung der Schmalseiten hin und her. Dieses Pendeln führt zu einem ungleichförmigen Kontakt des Stranges mit den Kokillenschmalseiten und damit zu einem unsymmetrischen Wärmetransport und zu einem unsymmetrischen Isothermenprofil in der Strangschale sowohl in Gießrichtung als auch senkrecht dazu.
Diese Störung der Isothermen führt zu Spannungen und unterschiedlichen Strangschalendicken und damit auch zu Verwerfungen der Strangschale, was zu einer Erhöhung der Durchbruchrate führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Stranggießanlage so auszugestalten, daß das Pendeln des Stranges, das auch in der Literatur als "snaking" bekannt ist, unterbunden wird. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Die übrigen Ansprüche beinhalten Ausgestaltungen der Erfindung nach Anspruch 1.
Die Figuren dienen zur Veranschaulichung der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 : Schnitt einer Kokille mit Strangführung in Gießrichtung
Fig. 2: Schnitt einer Kokille, horizontal
Fig. 3: Schnitt einer Kokille, horizontal
Fig. 4: Vorblockformat
Fig. 5: Knüppelformat
Die Erfindung besteht nun darin, daß durch die konkave Strangführung iφ Bereich der Kokille und dem damit konvexen Strang eine Führung und Zentrierung des Stranges gewährleistet wird, der einen flächenspezifischen gleichförmigen Kontakt des Stranges in der Kokille führt, wodurch ein hohes Maß an Symmetrie in der Ausbildung der Strangschale hinsichtlich
- Wärmetransport,
- Isothermenprofil und
- Strangschalenprofil
sichergestellt wird.
Diese Maßnahme und ihre Wirkung auf eine gleichförmige Ausbildung der Strangschale führt zu der überraschenden Wirkung die Gießgeschwindigkeit für die oben genannten Strangformate bis auf 6 m/min anheben zu können.
Als Beispiel wird in Fig.1-3 eine Brammenanlage beschrieben, die aus einer breitenverstellbaren Kokille (1) besteht, deren Breitseiten eine symmetrisch zur Mittenachse (12) verlaufende konkave Form aufweisen, die von Oberkante der Kokille (9) bis zum Austritt der Kokille (10) und darüber hinaus bis zu letzten Rolle (7n) der Strangführung konstant. Die Konkavität bzw. die konvexe Bramme weist eine Höhe (17) von max. 5% der Brammendicke bezogen auf die Strangdicke (2a) auf.
Im Verstellbereich (16) der Schmalseiten (5) verläuft das Profil linear parallel zueinander oder auch mit einem Böschungswinkel α (19), der max. 2^ beträgt.
Die Form der Kokille im Bereich der Konkavität kann symmetrisch zu Mittenachsen (12) und (6) linear aber auch nicht linear sein. In dem vorliegenden Beispiel wird mit Tauchausguß (1a) und Gießpulver (1b) gegossen. Selbstverständlich ist auch ein Gießen ohne Tauchausguß und Gießpulver im Sinne dieser Erfindung möglich.
Die in der Kokille vorgegebene konstante Konkavität der Breitseiten wird in der Strangführung fortgeführt durch nicht-zylindrische (konkave) oder sich im Elastizitätsbereich unter Belastung durchbiegende Rollen bis zur letzten Rolle (7n) der Strangführung, bis zu der - bei der maximal möglichen Gießgeschwindigkeit - die Sumpfspitze (7d) maximal vordringen kann.
Eine entsprechende Form kann auch für Vorblöcke (Fig. 4) und auch Knüppel (Fig. 5) gewählt werden. Hierbei können zwei gegenüberliegende Seiten oder auch alle vier Seiten des Stranges konvex in der Kokille geformt werden und bis zum Ende der Strangmaschine konstant gehalten werden.
Bezugszeichenliste
Stranggießkokille 11 konkave Form der a Tauchausguß Kokillenbreitseite b Gießpulver 11a konkave Form der Gießstrang Kokillenbreitseite a Strangdicke 12 Mittenachsen Breitseitenplatten 13a konkaver Kreisradius, Mitte a Länge der Breitseitenplatten Kokille Strangbreite 13b konvexer Kreisradius, Kokille Schmalseitenplatten, außen breitenverstellbar 13c konkaver Kreisradius, Mitte Strangadernverlauf Kokille a Strangführung 13d konvexer Kreisradius, Kokille Stützrollenpaare außen a konkave Form der Stützrollen 14 Wendepunkt b konkave Form der Stützrollen 15 Minimalbreite c Stützlager 16 Schmalseitenverstellbereich d Sumpfspitze 16+15 Maximalbreite n letztes Stützrollenpaar 17 Höhe der Strangbombierung Bombierung 17a Höhe an den Stützrollen Höhenabschnitt der Stranggie߬ 17b Höhe an den Stützrollen kokille, Oberkante Kokille, 18 Richtung des Strangadern¬ Kokilleneintrittsöffnung verlaufs 0 Kokillenaustrittsöffnung 19 Böschungswinkel α

Claims

Patentansprüche:
1. Stranggießanlage zum Führen von Strängen mit einer Stranggießkokille und einem Strangführungsgerüst wobei die Stranggießkokille aus einem Paar von gekühlten Breitseitenplatten und zwischen diesen fest angeordneten oder auf die Strangbreite einstellbaren Schmalseitenplatten besteht, wobei die Breitseitenplatten bombiert, d.h. konkav, ausgeführt sind und sich die Bombierung (8), beginnend an einem Höhenabschnitt (9), der an einer beliebigen Stelle der oberen 80% der Kokillenhöhe, insbesondere der oberen 30%, angeordnet sein kann, bis zur Kokillenaustrittsöffnung einschließlich erstreckt, und das Strangführungsgerüst der Stranggießkokille nachgeordnete Stützrollenpaare aufweist, die so ausgeführt sind, daß sich die Bombierung zumindest in einigen von ihnen fortsetzt.
2. Stranggießanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bombierung der Stranggießkokille und der Stützrollenpaare unter Einbeziehung des Schrumpfmaßes ausgeführt ist.
3. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bombierung der Stützrollenpaare über die Sumpfspitze (7d) des Stranges hinausreicht.
4. Stranggießkokille nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bombierung (8) als konkave Form (11) vom Beginn der einen Schmalseitenplatte (5) bis zum Beginn der anderen, gegenüberliegenden Schmalseitenplatte (5) verläuft.
5. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von einer Mittenachse (12) in Richtung auf die Schmalseitenplatten (5) jeweils linear verläuft.
6. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von der Mittenachse (12) in Richtung auf die Schmalseitenplatten (5) jeweils nichtlinear verläuft.
7. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von der Mittenachse (12) ausgehend aus Kreisradien (13) mit gemeinsamem Wendepunkt (14) gebildet sind.
8. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) von der Mittenachse ^12) sich nur über einen Teil der Länge (3a) der Breitseitenplatten (3) erstreckt, die der minimal gegossenen Breite des schmälsten Gießstranges (2) entspricht und daß im Bereich der Minimalbreite (15) und der Maximalbreite (15+16) unterschiedlich breiter Gießstränge (2) die Breitseitenplatten (3) parallel verlaufen und in diesem Bereich die Schmalseitenplatten (5) auf unterschiedlichen Breiten des Gießstranges (2) einstellbar sind.
9. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen der Minimalbreite (15) und der Maximalbreite (15+16) die Breitseitenplatten (3) linear und unter einem Winkel (19) (Alpha), die Strangdicke (2a) nach außen vermindernd, verlaufen.
10. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) der Breitseitenplatten (3) und der Stützrollenpaare (7) in der Strangführung (6a) im Bereich der Mittenachse (12) eine Höhe (17) von maximal 5% der Strangdicke (2a) am Übergangsbereich von Minimalbreite (15) und Maximalbreite (15+16) des Gießstranges (2) aufweist.
11. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) der Breitseitenplatten (3) im Bereich des Überganges zwischen der Kokillenaustrittsöffnung (10) der Stranggießkokille (1) und der Strangführung (6a) erst beginnt und sich nur in Richtung (18) des Strangademverlaufs (6) fortsetzt.
12. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Form (11) im Bereich der Strangführung (6a) durch das Durchbiegen von zylindrischen Rollen in ihrem Elastizitätsbereich unter Gießbelastung um die Höhe (17) erzeugt wird. 3. Verwendung der Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Gießen von Strängen mit Strangdicken von 40 bis 400 mm, insbesondere 80 bis 300 mm.
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