DE1558185A1

DE1558185A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahl

Info

Publication number: DE1558185A1
Application number: DE19671558185
Authority: DE
Inventors: Irving Rossi
Original assignee: Concast Inc
Current assignee: Concast Inc
Priority date: 1966-01-13
Filing date: 1967-01-11
Publication date: 1970-03-19
Also published as: FR1507869A; CH444388A; GB1155663A; US3391725A

Description

CONCAST INCORPORATED HBW YORK (U.S.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum Strangglessen von Stahl

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggiessen von Stahl, bei welchem geschmolzener Stahl kontinuierlich in das eine Ende einer Kokille eingeführt und aus dem andern Snde der Kokille als teilweise erstarrter Strang kontinuierlich gezogen wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver-

Bei den herkömmlichen Stranggiessverfahren wird geschmolzenes Metall in eine Kokille gegossen. Diese kühlt die Randzone des Metalls und bringt diese zum Erstarren, so dass ein Strang gebildet wird, welcher kontinuierlich aus der Kokille gezogen wird, während ebenso kontinuierlich,entsprechend der Geschwindigkeit des ausgezogenen Stranges, geschmolzenes Metall in die Kokille gegossen wird. Nach dem Verlassen der Kokille

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wird der Strang weiter gekühlt, beispielsweise durch Ansprühen von Wasser. Diese Kühlung des Stranges im Anschluss an das Verlassen der Kokille wird als Sekundärkühlung bezeichnet und bezweckt die vollständige Erstarrung des Stranges.

Bei den meisten Stranggiessanlagen ist die Kokillenachse vertikal angeordnet und der Strang verlässt die Kokille in senkrecht abwärts verlaufender Richtung. Nach seiner vollständigen Erstarrung werden vom Strang Stücke gewünschter Länge abgetrennt. Da der Strang an der Schnittstelle natürlich vollständig erstarrt sein muss, ist die Giessgeschwindigkeit bei solchen Anlagen abhängig von der Bauhöhe und deshalb aus wirtschaftlichen Gründen oft beschränkt. Das heisst, es ist bei solchen Anlagen erforderlich die Giessgeschwindigkeit nach oben zu begrenzen, um eine vollkommene Erstarrung des Stranges innerhalb vernünftigen vertikalen Dimensionen zwischen Kokille und Schneidevorrichtung zu erreichen. Für höhere Giessgeschwindigkeiten würden die Kosten der Anlage ein wirtschaftliches Mass übersteigen.

Beim Stranggiessen von Stahl sind diese Probleme infolge der hohen Temperatur des flüssigen Stahles und der langen Dauer bis zur vollständigen Erstarrung des Stranges besonders gross. Beispielsweise sind bei normalen Anlagen

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^: ·,- ■ ■ · ^: 3 V ■ ■,.■;■■ ■■■■.'" für das Stranggießen von. Stahl Abstände von 21 Metern zwischen der Kokille und dem Schneidaggregat keine Seltenheit und selbst diese Abstände erfordern noch eine obere Begrenzung der Giessgeschwindigkeit auf einen Wert der kleiner ist als die theoretisch mögliche Geschwindigkeit.

Um die Höhe der Anlage herabzusetzen,ist es bekannt, den Strang in eine Kokille mit vertikaler Achse zu giessen und den aus der Kokille austretenden Strang in einer ebenfalls vertikal angeordneten Sekundärkühlzone weiter zu kühlen und durch Rollen oder Walzen'zu führen. Hierauf wird der Strang in einer Biegevorrichtung in die Horizontale umgebogen. In solchen Anlagen wird der Strang um einen Winkel von etwa 90° gekrümmt, so dass der gekrümmte Strang eine horizontale Linie tangiert. Am Berührungspunkt der Tangente wird der Strang gerichtet und hierauf in horizontaler Richtung zu einer Schneidevorrichtung geführt. Solche Anlagen ermöglichen eine Reduktion der erforderlichen Bauhöhe der Anlage. Diese Lösung kann Jedoch insofern nicht ganz befriedigen, als verständlicherweise ein ziemlich grosser Krümmungsradius für die Biegung. des Stranges erforderlich ist. Selbst mit sehr grossen Krümmungsradien ist das Biegen und anschliessende Richten des erstarrten Stranges ohne Härterisse und ohne andere Beschädigungen desselben mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden»
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Es ist ebenfalls bekannt, den Strang aus einer vertikal angeordneten Kokille zu ziehen, deren Achse gekrümmt ist. In einer solchen Kokille wird der Strang bereits mit einer Krümmung gegossen und nach dein Austritt aus der Kokille wiederum durch Ansprühen von V/asser in einer Sekundärkühlzone gekühlt. Innerhalb der Sekundärkühlzone wird der Strang durch Rollen oder Walzen so geführt, dass seine Krümmung aufrechterhalten bleibt. Beim Erreichen der Horizontalen wird der Strang in einer Richtvorrichtung durch weitere Rollen oder Walzen gerichtet und einem Schneidaggregat zugeführt. Diese Anordnung erlaubt zweifellos eine weitere Ueduktiön der erforderlichen Bauhöhe der Anlage. Auch hier sind aber relativ grosse Krümmungsradien erforderlich, was die Bauhöhe ungünstig beeinflusst.

Während die beschriebenen Konstruktionen zweifellos eine Reduktion der erforderlichen Bauhöhe einer Anlage ermöglichen, sind jedoch auch bei solchen Anlagen die möglichen Giessgeschwindigkeiten begrenzt. Dazu kommt, dass die Verwendung von Stütz- und Biegerollen in der Sekundärkühlzone unmittelbar im Anschluss an die Kokille Probleme aufwirft. Innerhalb dieser Zone und besonders unmittelbar nach der Kokille ist die Kruste sehr dünn und der hydrostatische Druck des geschmolzenen Metalls

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.-Innerhalb dieser Kruste bewirkt ein Ausbauchen der Kruste in den Zwischenräumen zwischen aufeinanderfolgenden Walzen. Dieses aufeinanderfolgende Ausbauchen und Eindrücken der Kruste kann zu deren Bruch und damit zu einem AusfHessen von flüssigem Metall führen. Bestenfalls aber werden Oberflächenrisse entstehen.

Seit Beginn der Entwicklung des Stranggiessens erschien das Giessen In einer horizontal angeordneten Kokille als erstrebenswert,, Es wurde erkannt, dass dies neben einer maximalen Reduktion der erforderlichen Bauhöhe auch eine optimale Bewegungsrichtung des gegossenen Stranges für die Belange der Sekundärkühlung, des Trennens und der weiteren Bearbeitung ergeben würde. Bei einem horizontal verlaufenden Strang verliert beispielsweise der Abstand zwischen Kokille und Schneidaggregat seine Bedeutung, da in den meisten Anlagen hierfür genügend

Grundfläche bereitgestellt werden kann. Das horizontale Stranggiessen erlaubt, mit einer maximalen Giessgeschwindigkeit zu arbeiten und den Abstand zwischen Kokille und Schneidaggregat den Erfordernissen anzupassen.

-Horizontale Kokillen sind bisher beim Stranggiessen von Aluminium in Anlagen verwendet worden, in welchen das flüssige Aluminium durch einen feuerfesten Stutzen in das eine Ende einer horizontalen Kokille einge-

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führt wird. Beim Giessen von Aluminium wird der Giessstutzen durch das flüssige Aluminium nicht benetzt und bleibt während des Giessprozesses saubar. Beim Giessen von Stahl jedoch, und insbesondere bei der Verwendung einer oszillierenden Kokille, fällt dieses Verfahren mit einer horizontalen Kokille^und darin befestigtem Giessstutzen ausser Betracht. Es hat sich ergeben, dass der flüssige Stahl den Giessstutzen benetzt und am Ausgang dieses Stutzens erstarrt. Der so erstarrte Stahl hat das Bestreben,rohrförmig durch die ganze Kokille hindurch zu wachsen, so dass schliesslich am Austrittsende der Kokille flüssiges Metall austritt.

Der Erfindung liegt die aufgäbe zugrunde, ein Verfahren zur» Stranggiessen von Stahl zu erhalten, das bei einer minimalen Höhe der Anlage oino gross tmöglicho· Giessgeschwindigkeit erlaubt bei gleichzeitiger optimaler. Bewegungsrichtung des gegossenen Stranges.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das geschmolzene Metall in der Kokille unter Bildung· einer erstarrten ;landzone auf eine Oberflächentemperatur beim Verlassen der Kokille zwischen 1372°C und 1095°C gekühlt wird und der Strang durch eine Führung geleitet, in dieser zuerst gekrümmt und anschliessend wieder gerichtet und gleichzeitig auf eine

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Qberfläehenteinporatur zwischen 1O95°C und 700°C beim Verlassen dieser Führung gekühlt wird, und dass hierauf der gerichtete, teilweise erstarrte Strang, durch eine Sekundärkühlzone geleitet und in dieser bis zur vollständigen Erstarrung gekühlt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich aus durch eine an beiden Enden offene, den Strang unter Bildung einer dünnen, erstarrten Randzone kühlende Kokille, durch eine Führung für den Strang zwischen der Kokille und einer Sekundärkühtone, welche Führung am Eintritt- und am Austrittsende einen geraden Abschnitt und zwischen diesen geraden Abschnitten einen gekrümmten Abschnitt aufweist, so dass ein durchgeführter Strang zuerst gekrümmt und anschliessend wieder gerichtet; wird, durch Kühlmittel zur Aufrechterhaltung der dünnen erstarrten Randzone des durch diese Führung laufenden Stranges, durch Organe zur Stützung des Stranges bei dessen Durchlauf durch die Sekundärkühlzone und durch Organe zum direkten Aufbringen von Kühlmittel auf den Strang in der Sekundärkühlzone zur Vervollständigung der Erstarrung des Stranges. . ■

Bei Verwendung einer Kokille, deren Achse

soweit zur Horizontalen geneigt ist, dass flüssiges Metall in ihr oberes offene Ende gegossen werden kann, wird die

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Richtung des teilweise erstarrten Stranges nach dem Austritt aus der Kokille so geändert, dass er in horizontaler Richtung einer horizontal angeordneten Sekundärkühlzone zugeführt werden kann. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, den Strang genau horizontal zuzuführen. Die Vorteile der Erfindung können auch in Anlagen realisiert werden, in denen es aus baulichen oder anderen Gründen wünschenswert erscheint, den Strang in einer etwas zur Horizontalen geneigten Richtung abzusenken.

Gemäss dein erfindungsgemässen Verfahren wird flüssiger Stahl mit einer Temperatur von ungefähr 1650 C kontinuierlich in das offene obere Ende einer Kokille gegossen, deren Achse zur Horizontalen geneigt ist. Wie bisher ist die Kokillenwandung vorzugsweise aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B. Kupfer, hergestellt und die Primärkühlung in der Kokille erfolgt durch eine zirkulierende Flüssigkeit, beispielsweise kaltes Wasser.

Der Kokillenhohlraum kann von beliebigem Querschnitt sein, beispielsweise kreisförmig, quadratisch oder rechteckig.

Während des Giessvorganges wird das flüssige Metall in der Kokille durch Wärmeentzug durch die Kokillen-

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wandung unter Bildung einer dünnen erstarrten Rand-ζοηβ gekühlt,, Der Wärmeentzug wird in Abhängigkeit von der Giessgeschwindigkeit gesteuert,, beispielsweise durch entsprechende Einstellung der Zirkulationsgoschwindigköit des Kokillenkühlmittels, in der Weise, ■Jass die Oberflächentemperatur beim Verlassen des Stranges aus der Kokille zwischen 1372°C und 1095 C liegt. ;

3er aus der Kokille austretende, teilweise erstarrte Strang wird dann durch eine Führung geleitet, in welcher ei zuerst gekrümrat und anschliessend wieder gerichtet wird. Die Bewegungsrichtung das Stranges wird dabei so geändert, dass der Strang einer im wesentlichen horizontal angeordneten Kühlzone zugeführt wird, in der er bis zur vollständigen Erstarrung weitergekühlt wird.

Diese Führung kann durch* eine Reihe von Führungselementen gebildet sein, die mit Flächen versehen sind, welche gegen den Strang anliegen und diese stützen und welche so angeordnet sind, dass sie eine gekrümmte Führungsbahn für den Strang bilden. Beim Eintritt des Stranges in den gekrümmten Führungsteil wird er gekrümmt and beim Verlassen des gekrümmten Führungsteils gerichtet. Die genannten Führungselemente sind so

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ausgebildet, dass sie ein zirkulierendes Kühlmittel aufnehmen können. Ausserdem können sio so ausgebildet sein, dass geringe Mengen von Kühlmittel durch ihre Wände direkt auf den Strang gerichtet werden, um die Führung zu schmieren und das Biegen unJ Richten, sowie die Bewegung des Stranges durch diese Führung zu erleichtern.

Während der Bewegung des Stranges durch diese Führung ist es von Bedeutung, dass die dünne Kruste, welche in der Kokille gebildet wurde, aufrechterhalten bleibt und ihr erneutes Aufschmelzen durch Wärmeaufnahme vom Sumpf her verhindert wird, auf der anderen Seite ist es ebenso wesentlich, dass die Dicke der Kruste während des Durchlaufens dieser Führung nicht wesentlich zunimmt, um das Biegen und anschliessendö Richten des Stranges ohne Schäden zu ermöglichen.

Während es somit erforderlich ist, den Strang zu kühlen, während er die Führung durchläuft, um die dünne Kruste aufrechtzuerhalten, ist es auch wünschenswert, diese Kühlwirkung innerhalb der genannten Führung auf das minimal erforderliche Mass zu begrenzen. Zu diesem Zweck wird der Wärmeentzug durch Steuerung der Kühlmittelzirkulation oder auf andere Weise so geregelt, dass die Aussenflache der Kruste beim Verlassen der ge-

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nannten Führung eine Temperatur zwischen 1O95°C und 700⁰C aufweist.

Nach dem Verlassen der genannten Führung wird der Strang durch eine Sekundärkühlzone geleitet, in welcher er bis zu seiner vollständigen Erstarrung abgekühlt wird.

Bei seinem Durchlauf durch die Sekundärkühlzone wird der Strang bis zu seiner vollständigen Erstarrung in gerichtetem Zustand geführt. Beispielsweise kann der Strang von unten her durch eine Reihe in geringen Abständen voneinander angeordneten Walzen gestützt sein, deren Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Beim Verlassen der genannten Führung wird der Strang durch diese Walzen oder durch andere Stutzorgane aufgenommen und auf diesen unter weiterer Kühlung einem Schneidaggregat zugeführt.

Vorzugsweise erfolgt die Kühlung in der Sekundärkühlzone durch direktes Aufbringen von Kühlmittel auf die Flächen des Stranges, beispielsweise durch Ansprühen von Wasser. .

Der Strang wird durch Treibwalzen ausgezogen, welche den ganzen Strang von der Kokille durch die genannte führung und durch die Sekundärkühlzone fördern.

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Da der Abstand von der Kokille bis zur Sekundärkühlzone sehr klein ist, sind die erforderlichen Ausziehkräfte ebenfalls gering und die Ausziehwalzen können am Anfang der Sekundärkühlzone angeordnet werden, trotzdem· an dieser Stelle die Kruste noch dünn ist.

Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor, das durch Figuren näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stranggussanlage, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Anlage gemäss Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Figur 2,, und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Kokille mit eingesetztem Kaltstrang bei Giessbeginn.

Die in den Figuren dargestellte Einrichtung umfasst eine Kokille 10, welcher über einen Zwischenbehälter oder Tundish 12 und eine Giessschnauze 14 flüssiger Stahl zugeführt wird. Die Kokille ist wassergekühlt und der Kokillenhohlraum ist in bekannter Weise mittels Kupferplatten 11 begrenzt, die in direkter Berührung mit dem flüssigen Metall sind und einen raschen Wärme-

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entzug gewährleisten. Dadurch erstarrt die Randzone des flüssigen Metalls und bildet eine dünne Kruste 13, welche den kontinuierlich aus der Kokille gezogenen Strang begrenzt. Gegebenenfalls kann die Kokille in bekannter Weise längs ihrer Achse oszilliert werden. Nach dem Austritt aus der Kokille wird der Strang in einer aus mehreren Elementen 15I₁ 152, 153, 154, 155 und 156 bestehender Führung geführt. Die dargestellte Einrichtung dient dem Stranggiessen von Brammen 16. Jedes Element der Führung umfasst eine obere Platte 17 und eine untere Platte 18, welche durch geeignete Mittel in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten werden. Die Platten 17, 18, sind hohl und werden durch zirkulierendes Wasser, welches über Ein- und Auslassleitungen 21 im Hohlraum 20 zirkuliert, gekühlt. Eine weitere Kühlung erfolgt durch einen geringen Anteil von Kühlwasser, welches direkt durch Oeffnungen 22 in den am Strang anliegenden Flächen der Platten 17 und 18 auf die Strangoberfläche gelangt. Die Oeffnungen 22 stehen in Verbindung mit den Hohlräumen der. Platten und der dort vorherrschende Druck wird so gewählt, dass Wasser aus den Oeffnungen 22 gepresst wird. Das in dieser Welse direkt auf den Strang wirkende Kühlmittel dient der Schmierung der Führung und erleichtert die Bewegung des Stranges in dieser Führung.

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Wie aus den Figuren ersichtlich ist, sind die Elemente 151 und 152 der Führung unmittelbar nach dor Kokille gerade, die Elemente 153, 154 und 155 sind gekrümmt und das Element 156 ist wieder gerade. Beim Durchlaufen des Stranges vom Element 151 zum Element wird er leicht gekrümmt und nimmt darnach die Krümmung das Elementes 153 an. Diese Krümmung wir 1 für den Durchlauf des Stranges durch die Elemente 154 und 155 beibehalten, so dass die Bewegungsrichtung des Stranges von der Richtung beim Verlassen der Kokille in eine im wesentlichen horizontale Richtung geändert wird. Beim Durchlaufen des Stranges vom Element 155 in das Element 156 wird er gerichtet, so dass er das letztgenannte Element geradegerichtet verlässt.

Das erste Element 151 ist mit Vorteil gerate und nicht gekrümmt, um der Gefahr eines Bruches der dünnen otrangkruste, welche in der Kokille gebildet wurde, zu begegnen und eine gewisse Stabilisierung der Temperatur zu ermöglichen, bevor der Strang gekrümmt wird. Zu diesem Zweck sind die an den Strang anliegenden Platten 23 des Elements 151 mit Vorteil aus Kupfer. Demgegenüber sind die mit dem Strang in Berührung stehenden Platten der Elemente 152, 153, 154, 155 und 156 mit Vorteil aus Gusseisen hergestellt.

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Das Element 152 ist gerade und nicht gekrümmt. Da der Strang durch das Element 153 gekrümmt wird, übt

er eine Reaktionskraft gegen die Seitenwände des unmittelbar vorangehenden Elementes 153 aus. Ohschon in einigen Fällen das Element 151 dem Element 153 vorangehen könnte, ist es doch von Vorteil, wenn vermieden wird, dass die genannten Reaktionskräfte gegen die relativ weichen Kupferplatten des Elementes 151 wirken. Aus diesem Grund ist das Element 152 mit Platten aus Gusseisen vorgesehen. Dadurch wird vermieden, dass die von der Biegung herrührenden Reaktionskräfte auf die weichen Kupferplatten wirken. Der Krümmungsradius der Führung ist mit Vorteil so gross gewählt, dass die beim Krümmen und darauffolgenden Richten des Stranges auftretende Dehnung der Kruste auf der Krümmungsaussenseite einen Wert von 1 bis 2 V'2% nicht übersteigt. Entsprechend wird beispielsweise für eine 30,5 cm dicke Bramme ein Krümmungsradius von etwa 10 Metern gewählt.

Beim Durchlaufen des Stranges durch die Führungsabschnitte 151 bis 156 wird die Zirkulation des Kühlmittels sorgfältig in der Weise gesteuert,· dass die Dicke der Kruste zwar stets genügt, um Durchbrüche an den Krümmungsstellen auszuschliessen, dass hingegen die Krustendicke an der Stelle, WO er gerichtet wird, nicht ein das Richten

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erschwerendes und die Bildung von Oberflächenrissen begünstigendes Mass übersteigt.

Zu diesem Zweck wird die Kühlung des Stranges im Bereich der Elemente 151 bis 156 in der Weise gesteuert, dass der Strang beim Verlassen des Elementes 156 eine Temperatur aufweist, die nicht mehr als 1O95°C und nicht weniger als 700⁰C beträgt.

In den Elementen 151, 152 und 156 sind die Seitenwände des Stranges durch Seitenplatten 24 gestützt und geführt. Diese sind entsprechend den Platten 17 und 18 ebenfalls hohl ausgebildet und wassergekühlt. In den gekrümmten Elementen 153, 154 und 155 werden vorteilhafterweise die Seitenwände des Stranges durch eine Reihe von keilförmig ausgebildeten Rollen 25 geführt, die auf Achsen drehbar gelagert sind, deren gedachte Verlängerungen durch das Krümmungszentrum des gekrümmten Führungsabschnittes gehen. In der Zeichnung ist für Jedes der Elemente 153, 154 und 155 nur ein Paar solcher keilförmiger Rollen gezeigt, es könnten selbstverständlich auch mehrere Paare pro Element vorgesehen werden.

Die einzelnen Führungsabschnitte sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie für Reparaturen und Ersatz gut zugänglich sind, wie im Detail aus Figur 3 hervorgeht. Die untere Platte 18 wird von einem Rahmen 30

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getragen. Durch Traversen oder Stege 32 wird die erforderliche Festigkeit erreicht. Die obere Platte 17 ist in einem Rahmen 33 gelagert, welcher über einen Zapfen 34 am Rahmen 30 angelenkt ist. Die Befestigung erfolgt über einen Bolzen 35 und eine Mütter 36. Eine Achse 37 der keilförmigen Rollen 25 ist in einem Rahmen 38 gehalten, welcher relativ zum Rahmen 30 gleitbar ist. Die Rollen sind vorzugsweise in bekannter Art wassergekühlt. .Die Konizität der Rollenaussenflachen, sowie die Neigung der Rollenachsen im gekrümmten Führungsabschnitt gewährleisten eine Führung der Seitenwände des Stranges ohne Beschädigung der dünnen Strangkruste.

Eine Reihe von Faktoren ermöglichen die fortlaufende Krümmung und das anschliessende Richten des Stranges ohne Gefahr von Durchbrüchen oder anderen Beschädigungen.. In erster Linie kann der Krümmungsradius der gekrümmten Führungsabschnitte so gross gewählt werden, dass der Strang nur wenig gekrümmt wird. Weiter lässt sich bei den angegebenen Temperaturen die dünne Kruste in der Führung leicht biegen und richten. Da ferner der vertikale Abstand zwischen dem Spiegel des flüssigen Metalls in der Kokille und der. Achse des Stranges an der Stelle, wo dieser die Führung verlässt, relativ klein gehalten werden kann, ist der ferrostatische Druck im Strang

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wesentlich kleiner als bei den bisherigen Strangguss- · anlagen. So kann beispielsweise in der dargestellten Vorrichtung, bei einem Krümmungsradius des gekrümmten Führungsabschnittes von ca, 10 Meter, die Distanz zwischen dem Spiegel des flüssigen Metalls in der Kokille und der Strangachse beim Verlassen des Elementes 155 weniger als 1,5 Meter betragen. Bei dieser Distanz beträgt der ferrostatische Druck etwa 0,85 at verglichen mit Drücken von 70 at, die bei vertikalen Stranggiessanlagen üblich sind. Die niedrigen ferrostatischen Drücke können leichter von der dünnen Kruste aufgenommen werden und die Gefahr von Durchbrüchen beim Krümmen und Richten des Stranges»ist erheblich geringer.

Beim Verlassen des Elementes 156 gelangt der Strang zwischen eine Reihe von drehbaren Rollenpaaren Treibrollen 42 sind in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet und führen den Strang während seines Durchlaufens durch die Sekundärkühlzone. In der Sekundärkühlzone wird der Strang einer intensiven Kühlung durch Wasserstrahlen 43 anterworfen, die direkt gegen seine Oberfläche gerichtet werden.

Das Giessen von flüssigem Stahl in eine geneigte Kokille erfordert besonders bei Beginn des Giessvorganges gewisse Vorsichtsmassnahmen, um eine Beschädigung der

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kupfernen Kokillenflächen zu vermeiden. Solche Schäden können durch Verwendung eines kaltstr.aiiges gemäss Figur 4 vermieden werden.

In Figur 4 ist ein Tundish 12 gezeigt, an welchem eine Giessschnauze 14 angelenkt ist, durch welche flüssiger Stahl in die Kokille 10 gegossen wird. Vor Beginn des Giessvorganges wird ein Kaltstrang eingeführt, der an seinem Ende einen Kaltstrangkopf 56 trägt. Dieser Kopf ist mit einer Ausnehmung 58 versehen, in welche flüssiges Metall fliesst und^yerstarrt, um das Ende des zu giessenden Stranges mit dem Kaltstrang zu verbinden und das Ausziehen zu gewährleisten. Der Kaltstrangkopf entspricht genau den Dimensionen des herzustellenden Stranges und ist üblicherweise mit einer Asbestdichtung 60 abgerichtet, beispielsweise durch eine in eine V-förmige Nute eingelegte Asbestschnur. Ein Arm 62 des Kaltstrangkopfes erstreckt sich über das untere Ende der Giessschnauze 14 hinaus. Beim Angiessen trifft'das flüssige Metall auf den Arm 62. Dieser schützt die Platten 11 der Kokille vor Erosion durch den heissen geschmolzenen Stahl. Sobald die Kokille auf die Höhe des Metallspiegels 69 gefüllt ist, bildet der geschmolzene Stahl ein Kissen, das ein direktes Auftreffen des einflissenden flüssigen Stahles auf die den Formhohlraum begrenzenden Kokillenplatten verhindert. In vielen Fällen

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kann es wünschenswert sein, ein Schmiermittel auf die Kokilleninnenflächen aufzubringen. Ein solches kann durch eine Leitung 66 eingeführt werden.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

1. Verfahren zum Stranggiessen von Stahl, bei welchem geschmolzener Stahl kontinuierlich in das eine Ende einer Kokille eingeführt und aus dem andern Ende der Kokille als teilweise erstarrter Strang kontinuierlich gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das geschmolzene Metall in der Kokille unter Bildung einer erstarrten Randzone auf eine Oberflächentemperatur beim Verlassen der Kokille zwischen 1372°C und 1O95°C gekühlt wird, und der Strang durch eine Führung geleitet, in dieser zuerst gekrümmt und anschliessend wieder gerichtet und gleichzeitig auf eine Oberflächentemperatür zwischen 1O95°C und 700°C beim Verlassen dieser Führung gekühlt wird, und dass hierauf der gerichtete, teilweise erstarrte Strang durch eine Sekundärkühlzone geleitet und in dieser bis zur vollständigen Erstarrung gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokillenachse zur Horizontalen geneigt ist und der gerichtete, teilweise erstarrte Strang in einer imwesentlichen horizontalen Richtung aus der Führung austritt und durch die Sekundärkühlzone geleitet wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokillenachse gerade ist und der Strang in der genannten Führung zuerst längs einer geraden, dann längs einer gekrümmten und anschliessend wieder längs einer geraden Bahn geführt wird,

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Führung einen Abschnitt mit gekrümmter Achse aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang bei seinem Durchgang durch die Sekundärkühlzone nur von unten gestützt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an beiden Enden offene, den Strang (16) unter Bildung einer dünnen erstarrten Randzone (13) kühlende Kokille (1O)₇ durch eine Führung für den Strang zwischen der Kokille und einer Sekundärkühlzone, welche Führung am Eintritt- und am Austrittsende einen geraden Abschnitt und zwischen diesen geraden Abschnitten einen gekrümmten Abschnitt aufweist, so dass ein durchgeführter Strang zuerst gekrümmt und anschliessend wieder gerichtet wird, durch Kühlmittel zur Aufrechterhaltung der dünnen erstarrten Randzone des durch diese Führung laufenden Stranges, durch Organe (4O) zur Stützung des Stranges bei dessen Durchlauf durch die

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Sekundärkühlzone und durch Organe zum direkten Aufbringen von Kühlmittel (43) auf den Strang in der Sekundärkühlzone zur Vervollständigung der Erstarrung des Stranges.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Rollen (42) zum Ausziehen des Stranges aus der Kokille, welche Hollen am Eingang der Sekundärkühlzone angeordnet sind, um die Länge des durch sie auszuziehenden Stranges auf ein Minimum zu beschränken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Führung aus mehreren Elementen (151 - 156) besteht, deren jedes eine obere und eine untere Platte (17, 18) aufweist, die wassergekühlt und so ausgebildet sind/ dass durch die Platten Wasser zur Bildung eines Wasserfilms zwischen Platte und anliegender Strangfläche geleitet werden kann.

9.. Vorrichttang isach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt der genannten Führung einen Krümmungsradius aufweist, der so gross gewählt ist, dass die Dehnung an den krümmungsaussenseitigen Strangflächen nicht mehr als 2 V'2,% beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6,. gekennzeichnet durch eine in die Kokillenöffnung ragende Giessschnauze zum Einführen des flüssigen Metalls in die Kokille.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einleitung der 3trangbildung ein Kaltstrang in die Kokille einführbar ist, der einen Vorsprung (62) aufweist, welcher entlang der unteren Wandung der Kokille bis unter die Schnauze (14) ragt, um das direkte Auftreffen von Metall auf die untere Kokillenwandung zu verhindern, solange der Kaltstrang sich in der Kokille befindet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung in der genannten Führung so steuerbar ist, dass die Temperatur an der Oberfläche des die Führung durchlaufenden Stranges zwischen 1095°C und 700°C beträgt.

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