DE19810672B4 - Method and continuous casting mold for producing slab strands, in particular of steel - Google Patents

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Abstract

The method with use of a submerged-entry nozzle, a casting powder and an oscillating mold further includes: a) measurement of the temperature of the copper plate surface over the mold width at least in the melt level region; b) control of the pressure and/or amount of some of the cooling water over the mold width to smooth and adjust the temperature of the copper plate surface in the melt level region. The apparatus includes water temperature probes in the connector openings (22) between the cooling slots (21) and the top distribution space (23) of the water box (16), as well as control elements (33, 34) located preferably in the top distribution space (23), for control of the throughput rate of the cooling water.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Stranggießkokille zum Erzeugen von Brammensträngen, insbesondere aus Stahl, durch eine Plattenkokille, die aus wassergekühlten, verstellbaren Schmalseitenkokillenplatten, die zwischen wassergekühlten Breitseitenkokillenplatten eingeklemmt werden, besteht, wobei das Gießen über einen Tauchausguss erfolgt, bei Einsatz von Gießpulver zum Bilden von Gießschlacke und Oszillieren der Plattenkokille, Messen der Temperaturen in der Breitseitenkokillenplatten und Regeln der Temperaturen in Einlass- bzw. Auslassleitungen für das Kühlwasser.The The invention relates to a method and a continuous casting mold for producing slab strands, in particular made of steel, through a plate mold made of water-cooled, adjustable Narrow-sided kokille plates sandwiched between water-cooled wide-side sheet plates be trapped, whereby the casting takes place via a submerged nozzle, when using casting powder for forming foundry slag and oscillating the plate mold, measuring the temperatures in the Wide face sheet and temperature control in inlet or outlet pipes for the cooling water.

Beim Stranggießen von Brammen, insbesondere aus Stahl, werden Formate des Abmessungsbereiches
270 mm – 40 mm Dicke × 3.500 mm – 600 mm Breite
gegossen. Dieser Brammenabmessungsbereich erfaßt die sogenannten Standard-Brammen mit den Abmessungen
270 mm – 150 mm Dicke × 3.000 mm – 600 mm Breite
die ausschließlich mit Rechteckkokillenformaten gegossen werden.In the continuous casting of slabs, in particular of steel, formats of the dimensional range
270 mm - 40 mm thickness × 3,500 mm - 600 mm width
cast. This slab dimension range covers the so-called standard slabs with the dimensions
270 mm - 150 mm thickness × 3,000 mm - 600 mm width
which are cast exclusively with rectangular mold formats.

Die Dünnbrammen des Abmessungsbereiches
150 mm – 40 mm Dicke × 3.500 mm – 600 mm Breite
werden überwiegend mit einer Trichterkokille gegossen.The thin slabs of the dimensional range
150 mm - 40 mm thickness × 3,500 mm - 600 mm width
are mainly poured with a funnel mold.

Bei beiden Kokillenformen kommen ein Tauchausguß, als SEN bezeichnet, (Submerge Entry Nozzle) und Stranggießpulver zum Einsatz. Die Medien zwischen der Strangmitte und dem Kokillenkühlwasser bestimmen den Wärmestrom, der bei einer vorgegebenen Kokillenkühlwassermenge durch die Temperaturaufnahme des Kühlwassers bestimmt werden kann.at Both molds come a Tauchausguß, referred to as SEN, (Submerge Entry Nozzle) and continuous casting powder for use. The media between the strand center and the chill cooling water determine the heat flow, at a given Kokillenkühlwassermenge by the temperature of the cooling water can be determined.

Der Wärmestrom in der Kokillenmitte, d.h. im Bereich des aus einem Tauchrohr bestehenden Tauchausgusses weicht in der Regel von dem neben dem Tauchausguss ab und ist größer.Of the heat flow in the center of the mold, i. in the area of consisting of a dip tube Immersion nozzle usually deviates from that next to the immersion nozzle and is bigger.

Die Ursache für die unterschiedlichen Wärmeströme über die Kokillenbreite sind die verschiedenen Gesamtwiderstände, die sich auf die Ausbildung unterschiedlicher Teilwiderstände der Medien Stahl/SEN/Schlackenfilm/Kupferplatte/Wassergrenzschicht/Wasser bzw. Stahl/Schlackenfilm/Kupferplatte/Wasser zurückführen lassen. In diesem Zusammenhang ist auf die verschiedenen spezifischen Wärmeleitfähigkeiten und die unterschiedlichen Dicken hingewiesen.The Cause for the different heat flows over the Mold width are the various total resistances that to the formation of different partial resistances of the Media steel / SEN / slag film / copper plate / water interface / water or steel / slag film / copper plate / water. In this context is due to the different specific thermal conductivities and the different ones Thicknesses pointed out.

So beträgt die spezifische Leitfähigkeit (λ) einzelner Medien

  • – Kupfer ca. 360 W/K·m
  • – Schlacke ca. 1 W/K·m
  • – Stahl ca. 50 W/K·m
  • – SEN ca. 10 W/K·m
womit die partiellen Gesamtwiderstände
Figure 00030001
über die Breite voneinander abweichen, d.h. sie können in den Bereichen des Tauchausgusses und neben dem Tauchrohr nicht gleich sein: RSENges ≠ Raußenges This is the specific conductivity (λ) of individual media
  • - Copper approx. 360 W / K · m
  • - Slag about 1 W / K · m
  • - Steel about 50 W / K · m
  • - SEN approx. 10 W / K · m
with which the partial total resistance
Figure 00030001
can differ across the width, ie they can not be the same in the areas of the immersion nozzle and next to the dip tube: R SEN ges ≠ R Outside ges

Es besteht das Bedürfnis, diese partiellen Widerstände gleich einzustellen und darüber hinaus auf einen bestimmten Wert einzuregeln.It there is a need these partial resistances set equal and above out to a certain value.

Der Stand der Technik wird in DE 41 17 073 und DE 195 29 931 beschrieben.The state of the art is in DE 41 17 073 and DE 195 29 931 described.

In der DE 41 17 073 werden die Temperaturaufnahmen der vier wassergekühlten Kokillenplatten als integrale Werte jeder einzelnen Platte gemessen und ausgewertet. Es werden keine partiellen Werte über die Kokillenbreite erfaßt und prinzipiell auch keine Wassermengen zum Kühlen verändert.In the DE 41 17 073 The temperature recordings of the four water-cooled chill plates are as integral values of each individual plate were measured and evaluated. No partial values are recorded over the width of the mold and, in principle, no quantities of water are changed for cooling.

In der DE 195 29 931 wird eine Brammenkokille beschrieben, die aus mindestens drei voneinander unabhängigen Kühlkammersegmenten besteht, die im Bereich des Kokillenausgangs gesonderte Anschlüsse zur unabhängigen Zufuhr von Kokillenkühlwasser aufweisen. Mit dieser Anordnung sollen Unsymmetrien der spezifischen Wärmeströme zwischen dem Bereich Tauchausguß und den restlichen Kokillenbereichen erkannt werden und durch Konizitätsverstellung und Kühlwasserregelung ausgeglichen werden.In the DE 195 29 931 describes a slab mold, which consists of at least three independent cooling chamber segments, which have separate connections for the independent supply of chilling cooling water in the region of the Kokillenausgangs. With this arrangement, asymmetries of the specific heat flows between the area immersion nozzle and the remaining Kokillenbereichen be recognized and be compensated by Konizitätsverstellung and cooling water control.

Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Kokille zu beschreiben, die es ermöglichen, die Hauttemperatur der Cu-Platten der Kokille im Gießspiegelbereich 'online' zu erfassen, um ein in Höhe und Verteilung optimales und konstantes Temperaturprofil der Cu-Plattenhaut im Gießspiegel auch bei wechselnder Kupferplattendicke einstellen zu können.in the Contrary to the prior art, it is the object of the invention to describe a method and a mold which make it possible to record the skin temperature of the Cu plates of the mold in the mold level area 'online' one in height and Distribution optimal and constant temperature profile of the Cu plate skin in the casting mirror to adjust even with changing copper plate thickness.

Ein konstantes und optimales Temperaturprofil in der Kupferplattenhaut über die gesamte Kokillenbreite ist Voraussetzung für

  • – eine minimale thermische Belastung der Strangschale und damit gute Strangoberflächenqualität,
  • – ein gleichförmiges und krustenfreies Aufschmelzen des Gießpulvers im Gießspiegel zu Gießschlacke,
  • – eine gleichförmige Ausbildung des Schlackenschmierfilms zwischen Strangschale und Kupferplatten,
  • – einen gleichförmigen Wärmestrom über die Breite des Stranges in die Kokillenplatten,
  • – eine kontrollierte und geregelte Temperatur der Kupferplattenhaut im Gießspiegelbereich,
  • – eine gleichförmige thermische Belastung der Kupferplatte vor allem im Gießspiegel über die gesamte Kupferplattenbreite und damit
  • – eine maximale Standzeit der Kokillen-Kupferplatten.
A constant and optimal temperature profile in the copper plate skin over the entire mold width is a prerequisite for
  • A minimal thermal load on the strand shell and thus good strand surface quality,
  • A uniform and crust-free melting of the casting powder in the casting mirror into foundry slag,
  • A uniform formation of slag lubricating film between strand shell and copper plates,
  • A uniform heat flow across the width of the strand into the mold plates,
  • A controlled and controlled temperature of the copper plate skin in the molten metal region,
  • - A uniform thermal load of the copper plate, especially in the mold over the entire copper plate width and thus
  • - a maximum service life of the mold copper plates.

Dieses konstante und optimierte Temperaturprofil der Kupferplattenhaut ist auch bei unterschiedlichen oder dünner werdenden Cu-Plattendicken z.B. durch Nacharbeit zwischen zwei Einsatz-Kampagnen im Gießbetrieb oder bei unterschiedlichen Kupferqualitäten bzw. bei z.B. Ni-beschichteten Cu-Platten durch die entsprechenden Veränderungen in

  • – Wassermenge
  • – Wasserdruck bzw.
  • – Wasserfließgeschwindigke
zu kontrollieren.This constant and optimized temperature profile of the copper plate skin is also at different or thinner Cu plate thicknesses, eg by rework between two use campaigns in the casting or different copper grades or for example Ni-coated Cu plates by the corresponding changes in
  • - amount of water
  • - water pressure or
  • - Water flow rate
to control.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4 gelöst.The Asked object is achieved by the features of claims 1 and 4 solved.

Diese Lösung der Aufgabe ist unabhängig vom Kokillentyp, wie z.B. der Senk recht-, Senkrechtabbiege- oder Kreisbogenkokille. Auch bleibt es unbenommen, ob die Kokille eine rechteckige Form oder eine Trichterform im Gießspiegel aufweist. Die Stranggießgeschwindigkeit bei Einsatz der Stranggießkokille, die vorzugsweise oszilliert und mit einem hydraulischen Oszillatorantrieb versehen ist, liegt zwischen 0,5 und 10 m/min.These solution the task is independent mold-type, e.g. the sinking right, vertical bend or Kreisbogenkokille. It also remains undecided whether the mold is a has rectangular shape or a funnel shape in the mold level. The continuous casting speed when using the continuous casting mold, which preferably oscillates and with a hydraulic oscillator drive is between 0.5 and 10 m / min.

Eine Ausgestaltung besteht ferner darin, dass über die Kokillenbreite die partiellen und/oder über die Kokillenhöhe integralen Wärmestromprofile gemessen werden.A Embodiment further consists in that over the mold width the partial and / or over the mold height integral heat flow profiles be measured.

Weiterhin ist vorgesehen, dass über die Kokillenbreite diskrete Temperaturmessungen zur Bestimmung der Temperatur der Kokillenhaut auf der dem Stahl zugewandten Seite durchgeführt werden.Farther is provided that over the mold width discrete temperature measurements to determine the Temperature of the mold skin on the side facing the steel carried out become.

Die Stranggießkokille geht zur Erzeugung von Brammensträngen, insbesondere aus Stahl, von einer Plattenkokille aus, die aus wassergekühlten Schmalseitenkokillenplatten, die zwischen wassergekühlten Breitseitenkokillenplatten eingeklemmt sind, besteht, wobei der flüssige Stahl mittels eines Tauchausgusses eingeleitet wird, unter Einsatz von Gießpulver zur Bildung von Gießschlacke, mit einer Oszillationseinrichtung, Wassertemperatur-Messfühlern und Regelorganen in Einlass- bzw. Auslassleitungen für das Kühlwasser.The continuous casting goes to the production of slab strands, in particular of steel, from a plate mold consisting of water-cooled narrow-side die plates, the between water-cooled Wide-sided Killen plates are clamped, wherein the liquid Steel is introduced by means of a submersible nozzle, using of casting powder for the formation of foundry slag, with an oscillation device, water temperature sensors and Regulators in inlet and outlet pipes for the cooling water.

Die Stranggießkokille löst die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Wassertemperaturmessfühler und zumindest ein Thermoelement in Übergangsöffnungen zwischen Kupferkühlschlitzen und einem oberen Verteilerraum des Wasserkastens angeordnet sind und die Regelorgane im oberen Verteiler raum des Wasserkastens zur partiellen Kontrolle des Kühlwassers über partiell erstellte Wärmestromprofile und/oder Temperaturprofile über die Kokillenhöhe kontrolliert werden.The continuous casting mold solves the stated object according to the invention in that the water temperature sensor and at least one thermocouple are arranged in transition openings between copper cooling slots and an upper distributor space of the water box and the control elements in the upper manifold chamber of the water box for partial control of the cooling water over partially created heat flow profiles and / or temperature profiles are controlled on the mold height.

Die Stranggießkokille ist ferner dadurch ausgestaltet, dass weitere Thermoelemente in den Schmalseitenkokillenplatten und/oder in den Breitseitenkokillenplatten eingebaut sind.The continuous casting is further configured by further thermocouples in the Schmalseitenkokillenplatten and / or in the Breitseitenkokillenplatten are installed.

Eine andere Ausgestaltung ist dadurch gegeben, dass anstelle der Regelorgane eine Schieberplatte zur Steuerung der Kühlwassermengen eingesetzt wird.A another embodiment is given by the fact that instead of the control organs a slide plate is used to control the amounts of cooling water.

Schließlich ist vorgesehen, dass zu einer Voreinstellung der Wassermengen an den Übergangsöffnungen mechanische Einsätze eingesetzt sind.Finally is provided that for a presetting of the amounts of water at the transition openings mechanical inserts are used.

Die Zeichnung dient zur Veranschaulichung der nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung.The Drawing is illustrative of that described below Embodiments of the Invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Temperaturdiagramm des Temperaturprofiles zwischen den Kupferplatten einer Kokille und der Strangschale unter Berücksichtigung des Gießpulvers und der Gießschlacke im Badspiegel und zwischen der Kupferplatte und der Strangschale, 1 a temperature diagram of the temperature profile between the copper plates of a mold and the strand shell, taking into account the casting powder and the casting slag in the bath level and between the copper plate and the strand shell,

2a eine Rechteckkokille mit den Störungen der Kupferplattenhauttemperatur im Gießspiegelbereich und der partiellen Wärmeströme über die Kupferplattenbreite, 2a a rectangular mold with the disturbances of the copper plate skin temperature in the molten metal region and the partial heat flows over the copper plate width,

2b einen Querschnitt durch die Breitseitenkokillenplatte und den Wasserkasten, 2 B a cross section through the Breitseitenenkokillenplatte and the water tank,

die 3a–3c eine Rechteckkokille, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplatten-Hauttemperatur führt,the 3a - 3c a rectangular mold resulting in a controlled and constant copper plate skin temperature across the width,

die 4a–4f eine Trichterkokille mit den Störungen in der linken Hälfte der 4a und mit den Merkmalen, 4b bis 4f, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplatten-Hauttemperatur führt undthe 4a - 4f a funnel cake with the disturbances in the left half of the 4a and with the characteristics, 4b to 4f which leads to a controlled and constant width across the copper plate skin temperature and

5 eine Rechteckkokille mit den Störungen in der linken Hälfte der 5a und 5b, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplatten-Hauttemperatur führt. 5 a rectangular mold with the interference in the left half of the 5a and 5b which results in a controlled and constant width copper plate skin temperature.

1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Breitseitenkokillenplatte 1 und einen Brammenstrang 2 in Gießrichtung. Der Brammenstrang 2 wird mit einem Tauchausguss 4 und Gießpulver 5 gegossen. Der Schmelzbadspiegel, der eine Temperatur von beispielsweise Tliq. = 1500°C aufweist, stellt in erster Näherung die Isotherme 7 (bei 1500°C) dar, die gleichzeitig die innere Strangschale bildet. Die Kokille weist im Gießspiegelbereich 6 die höchste Temperatur an der Kokil lenhaut 8 von bspw. 400°C auf und stellt den Ausgangspunkt für die 400°C-Isotherme 7 (400°C) dar, die sich in den Raum zwischen Strangschale 9 und Breitseitenkokillenplatte 1, gefüllt mit fester und flüssiger Gießschlacke 10 ausdehnt. Die Kupferplatten-Hauttemperatur weist bspw. eine Verteilung auf, wie sie in 1 dargestellt ist. Vom Gießspiegelbereich 6 an der Kokillenhaut 8 fallen die Temperaturen sowohl in Gießrichtung 3 als auch gegen die Gießrichtung 3 zur Kupferplattenoberkante 12 hinauf z.B. 50°C ab. 1 schematically shows a section through a Breitseitenenkokillenplatte 1 and a slab strand 2 in the casting direction. The slab strand 2 comes with a diving spout 4 and casting powder 5 cast. The molten bath level having a temperature of, for example, T liq. = 1500 ° C, in a first approximation, the isotherm 7 (at 1500 ° C), which also forms the inner strand shell. The mold has in the Gießspiegelbereich 6 the highest temperature on the Kokil lenhaut 8th of, for example, 400 ° C and provides the starting point for the 400 ° C isotherm 7 (400 ° C), which is in the space between strand shell 9 and wide-side cushion plate 1 , filled with solid and liquid foundry slag 10 expands. The copper plate skin temperature has, for example, a distribution as in 1 is shown. From the pouring mirror area 6 at the Kokillenhaut 8th the temperatures fall both in the casting direction 3 as well as against the casting direction 3 to the copper plate top edge 12 upwards eg 50 ° C.

Dieses Temperaturfeld zwischen der Breitseitenkokillenplatte 1 und der Strangschale 9 mit seiner markanten und maximalen Temperatur von 400°C im Gießspiegelbereich 6 kann durch Veränderung der Wasserkühlung und/oder Kupferplattendicke beeinflußt werden.This temperature field between the Breitseitenenkokillenplatte 1 and the strand shell 9 with its distinctive and maximum temperature of 400 ° C in the Gießspiegelbereich 6 can be affected by changing the water cooling and / or copper plate thickness.

So kann die Temperatur der Kupferplatte 12 im Gießspiegelbereich 6 gesenkt werden durch

  • – Erhöhung der Wassermengen (Druck, Fließgeschwindigkeit, Volumen) und/oder durch
  • – eine geringere Kupferplattendicke.
So can the temperature of the copper plate 12 in the Gießspiegelbereich 6 be lowered
  • - Increasing the amount of water (pressure, flow velocity, volume) and / or by
  • - a smaller copper plate thickness.

Mit einer solchen Maßnahme kann, basierend auf dem Wärmestrom Q2 > Q1, die Temperatur der Cu-Platte 12 im Gießspiegelbereich 6 abgesenkt (T – Q2) < (T – Q1) und damit verbunden das Aufschmelzverhalten des Gießpulvers 5, begleitet von einer Krustenbildung 13, beeinflußt werden.With such a measure, based on the heat flow Q 2 > Q 1 , the temperature of the Cu plate 12 in the Gießspiegelbereich 6 lowered (T - Q 2 ) <(T - Q 1 ) and associated with this the melting behavior of the casting powder 5 , accompanied by a crust formation 13 , to be influenced.

Diese Zusammenhänge machen deutlich, daß für ein optimales Verfahren eine Temperaturmessung und die Temperaturregelung besonders im Gießspiegelbereich 6 von Wichtigkeit sind. Die bisher dargestellten Zusammenhänge zur Beeinflussung des Temperaturfeldes zwischen der Breitseitenkokillenplatte 1 und der Strangschale 9 gelten bisher nur in Gießrichtung 3, bzw. es wird ein identisches Verhalten über die Gießbreite angenommen. Diese Voraussetzung gleicher Gießbedingungen über die Kokillenbreite 26 kann nicht vorausgesetzt werden, da in der Mitte des Brammenstranges 2 bspw. ein Tauchausguss 4 mit der spezifischen Leitfähigkeit von bspw. 10 W/K·m zum Einsatz kommt. Dieser Tauchausguss 4, der bspw. eine äußere Abmessung von 120 mm × 200 mm aufweist, nimmt direkt Einfluß auf den Wärmestrom, womit sich eine Unsymmetrie des Temperaturfeldes und des Wärmestromes etc. über die Kokillenbreiten 30; 31 einstellt.These relationships make it clear that for optimum process temperature measurement and temperature control especially in the Gießspiegelbereich 6 are of importance. The relationships shown so far for influencing the temperature field between the Breitseitenenkokillenplatte 1 and the strand shell 9 previously only valid in the casting direction 3 , or it is assumed an identical behavior over the casting width. This requirement of the same casting conditions over the mold width 26 can not be assumed, as in the middle of the slab strand 2 for example, a diving spout 4 with the specific conductivity of, for example, 10 W / K · m is used. This diving spout 4 , which has, for example, an outer dimension of 120 mm × 200 mm, directly influences the heat flow, resulting in an asymmetry of the temperature field and the heat flow, etc., over the mold widths 30 ; 31 established.

2a stellt schematisch die Breitseiten-Kupferplatte 14 mit dem Wasserkasten 16 einer Rechteckkokille dar. Die 2a zeigt die Ansicht der Breitseitenkokillenplatte 1 und die 2b den Schnitt durch die Breitseitenkupferplatte 14 und den Wasserkasten 16. 2a schematically represents the broadside copper plate 14 with the water box 16 a rectangular mold. The 2a shows the view of the Breitseitenenkokillenplatte 1 and the 2 B the section through the broadside copper plate 14 and the water box 16 ,

Die Breitseitenkupferplatte 14 ist über Spannschrauben 15 auf den Wasserkasten 16 geschraubt. Der Wasserkasten 16 wird im unteren Bereich mit Kühlmedien, vorzugsweise mit Kühlwasser 19, in Menge und Druck über die Einlassleitung 17 versorgt.The broadside copper plate 14 is over clamping screws 15 on the water tank 16 screwed. The water tank 16 is in the lower area with cooling media, preferably with cooling water 19 , in quantity and pressure via the inlet pipe 17 provided.

Das Kühlwasser 19 (2b) strömt mit einer gewünschten Geschwindigkeit durch Auslassleitungen 20 in Kupferkühlschlitze 21 der Breitseitenkupferplatten 14 kontrolliert in Druck und Menge1Zeit, um dann durch Übergangsöffnungen 22, die gleichförmig über die Breite des Wasserkastens 16 eingebracht sind, in dessen oberen Verteilerraum 23 einzuströmen. Von hier aus wird das Kühlwasser 19 über eine Auslaßleitung 24 dem Kokillenkreislauf, der in Druck und Menge regelbar ist, und der Wasseraufbereitung zugeführt.The cooling water 19 ( 2 B ) flows through exhaust ducts at a desired speed 20 in copper cooling slots 21 the broadside copper plates 14 controlled in pressure and quantity1 time, then through transition openings 22 which are uniform across the width of the channel box 16 are introduced, in the upper distribution space 23 to flow. From here, the cooling water 19 via an outlet pipe 24 the Kokillenkreislauf, which is adjustable in pressure and quantity, and fed to the water treatment.

Die 2a gibt die ungleichförmige Temperaturverteilung 25 über die aktive Kokillenbreite 26 zwischen den Schmalseitenplatten 27 wieder. Im Bereich des Tauchausgusses 4 steigt die Kupferplatten-Hauttemperatur an. Dieser partielle Anstieg kann durch die Wassertemperaturmessung 22.1 in den Übergangsöffnungen 22 bei Kenntnis der Wassermenge bestimmt werden. Die absolute Temperatur in der Kokillenhaut 8 und damit das partielle Temperaturprofil 28 über die Kokillenhöhe unter gleichzeitiger Verwendung der partiellen Wärmeströme in den Bereichen 1/1' bis n/n' kann mit Hilfe von zumindest einem Thermoelement 29 in der Kupferplatte 12 bestimmt werden. Vorzugsweise können hier die Thermoelemente 29 einer Durchbruchsicherung verwendet werden. 2 macht die Aufgabenstellung nochmals klar.The 2a gives the non-uniform temperature distribution 25 over the active mold width 26 between the narrow side plates 27 again. In the area of the diving spout 4 the copper plate skin temperature rises. This partial increase can be due to the water temperature measurement 22.1 in the transitional openings 22 be determined with knowledge of the amount of water. The absolute temperature in the chill skin 8th and thus the partial temperature profile 28 by means of the mold height with simultaneous use of the partial heat flows in the areas 1/1 'to n / n' can with the help of at least one thermocouple 29 in the copper plate 12 be determined. Preferably, here the thermocouples 29 a breakthrough fuse can be used. 2 makes the task clear again.

In den 3a–3c ist die Erfindung für eine Rechteckkokille dargestellt.In the 3a - 3c the invention is shown for a rectangular mold.

Im 3a ist die Kokillenhauttemperatur des Gießspiegelbereichs 6 in den Bereichen 30 neben dem Tauchausguss 4 der im Tauchausgussbereich in der Kokillenbreite 31 durch Verringerung der partiellen Wassermenge in den Wasserzonen 32 1/1' bis n/n' des Tauchausgusses 30 angeglichen worden sowie das absolute Temperaturniveau auf einen bestimmten Wert eingestellt worden. Die Kombination der Thermoelemente 29, der Wassertemperaturmessung 22.1 und der partiellen Wassermengen in den Wasserzonen 32 erlauben die Kontrolle der Temperaturverteilung 25 über die Kokillenbreite 31 und ihre absolute Höhe.in the 3a is the mold skin temperature of the mold level area 6 in the fields of 30 next to the diving spout 4 in the immersion nozzle area in the mold width 31 by reducing the partial amount of water in the water zones 32 1/1 'to n / n' of the immersion nozzle 30 and the absolute temperature level has been adjusted to a certain value. The combination of thermocouples 29 , the water temperature measurement 22.1 and the partial amounts of water in the water zones 32 allow the control of the temperature distribution 25 over the mold width 31 and their absolute height.

Die Wassermengen in den jeweiligen Wasserzonen 32 können bspw. durch eine Schieberplatte 33, 3b, die ein bestimmtes Profil aufweist, das dem Thermoprofil bei konstanter, partieller Wasserkühlung entspricht und die alle Übergangsöffnungen 22 im oberen Verteilerraum 23 des Wasserkastens gleichzeitig erfasst, gesteuert werden.The amounts of water in the respective water zones 32 can, for example, by a slide plate 33 . 3b , which has a certain profile, which corresponds to the thermo profile in constant, partial water cooling and the all transitional openings 22 in the upper distributor room 23 the water box simultaneously detected, controlled.

Im 3c ist bespw. ein Regelorgan 34 im oberen Verteilerraum 23 des Wasserkastens 16 eingebracht, das den Wasserdurchlass in der Übergangsöffnung 22 regelt. Dieses Regelorgan kann auch im unteren Verteilerraum 18 des Wasserkastens 16 angeordnet sein. (2b).in the 3c is bespw. a regulatory organ 34 in the upper distributor room 23 the water box 16 introduced, which the water passage in the transition opening 22 regulates. This regulating device can also be installed in the lower distributor room 18 the water box 16 be arranged. ( 2 B ).

4a stellt die Merkmale der Erfindung bei einer Trichterkokille mit einem Eingießtrichter 35, im Vergleich zum Stand der Technik in der linken Hälfte der 4a dar. 4a provides the features of the invention in a funnel mold with a pouring funnel 35 , compared to the state of the art in the left half of the 4a represents.

Auch hier wird bspw. ähnlich wie in 3a das partielle Wasser in den Wasserzonen 32 neben dem Kokillenbreitenbereich 30 des Tauchausgusses 4 unter Berücksichtigung des Gießtrichters 35 mit seiner Umhüllenden 36 partiell erfaßt. Die Wassermengen können gesteuert werden mit der Schieberplatte 33a oder auch pro Übergangsöffnung 22 mit einem Regelventil 34 geregelt werden (4d).Again, for example, is similar to in 3a the partial water in the water zones 32 next to the mold area 30 of the diving spout 4 taking into account the casting funnel 35 with its envelope 36 partially detected. The amounts of water can be controlled with the slide plate 33a or per transition opening 22 with a control valve 34 be managed ( 4d ).

In den 4b und 4c ist die Schieberplatte 33a über die Kokillenbreite und -dicke und in 4d das beschriebene Regelventil 34 schematisch dargestellt. Die 4e stellt den Gießtrichter 35 im Querschnitt dar. In 4f sind mechanische Einsätze 37 zur Drosselung der Übergangsöffnungen 22 dargestellt, die allerdings kein Steuern oder Regeln der Wassermengen zulassen und nur eine statische Ausführungsform bilden.In the 4b and 4c is the slide plate 33a about the mold width and thickness and in 4d the described control valve 34 shown schematically. The 4e sets the sprue 35 in cross section. In 4f are mechanical inserts 37 for throttling the transition openings 22 which, however, do not permit control or regulation of the quantities of water and constitute only one static embodiment.

Die wesentlichen Merkmale sind in 5 am Beispiel einer Rechteckkokille, vergleichend mit dem Stand der Technik, dargestellt. Das linke 5a stellt die sich einstellende Temperaturverteilung 25 der Kupferplatten-Hauttemperatur im Gießspiegelbereich 6 über die Kokillenbreite 30 dar (siehe auch 4a). In der rechten 5b ist die Temperaturverteilung 25 bei Anwendung der Erfindungsmerkmale dargestellt. Es stellt sich eine konstante Temperatur im Gießspiegelbereich 6 und gleichzeitig ein konstantes Temperaturfeld zwischen der Kupferplatte 12 und der Strangschale 9 über die gesamte Kokillenbreite 31 ein. Hierbei kann das absolute Temperaturniveau 38 gleichzeitig in bestimmten Grenzen gewählt werden.The essential features are in 5 the example of a rectangular mold, comparing with the prior art, shown. The left 5a represents the adjusting temperature distribution 25 the copper plate skin temperature in the mold level area 6 over the mold width 30 (see also 4a ). In the right 5b is the temperature distribution 25 shown in application of the invention features. It turns a constant temperature in the Gießspiegelbereich 6 and at the same time a constant temperature field between the copper plate 12 and the strand shell 9 over the entire mold width 31 one. Here, the absolute temperature level 38 be chosen within certain limits at the same time.

Die verfahrenstechnischen Merkmale werden mit Hilfe der partiellen Wassertemperaturmessung 22.1, der partiellen Temperaturmessung mit den Thermoelementen 29 sowie den partiellen Regelorganen 33 oder 34 zur Wassermengenregelung, die als Kokillenvorrichtungsmerkmale den beschriebenen Regelkreis ermöglichen, eingesetzt, um

  • – die Qualität des Brammenstranges 2 zu verbessern und
  • – die Gießsicherheit sowie
  • – die Lebenszeit der Kupferplatten 12 zu erhöhen.
The procedural features are determined using the partial water temperature measurement 22.1 , the partial temperature measurement with the thermocouples 29 and the partial regulatory organs 33 or 34 for water flow control, which allow as Kokillenvorrichtungsmerkmale the described control loop, used to
  • - the quality of the slab strand 2 to improve and
  • - the casting security as well
  • - the lifetime of the copper plates 12 to increase.

11
BreitseitenkokillenplatteBreitseitenkokillenplatte
22
Brammenstrangcontinuous slab
33
Gießrichtungcasting
44
Tauchausgusssubmerged nozzle
55
Gießpulvercasting powder
66
Gießspiegelbereichmeniscus
77
Isothermeisotherm
88th
KokillenhautKokillenhaut
99
Strangschalestrand shell
1010
Feste oder flüssige Gießschlackefirm or liquid casting slag
1111
Verteilung der Kupferplatten-Hauttemperatur über die Kokillenhöhedistribution the copper plate skin temperature above the mold height
1212
Kupferplattecopperplate
12a12a
KupferplattenoberkanteCopper plate top
Q1Q1
Wärmestrom mit Temperatur in der Kokillenhaut 8 Heat flow with temperature in the mold skin 8th
Q2Q2
Wärmestrom mit Temperatur in der Kokillenhaut 8 Heat flow with temperature in the mold skin 8th
T – Q1T - Q1
Temperatur der Kupferplatte im Gießspiegelbereichtemperature the copper plate in the Gießspiegelbereich
T – Q2T - Q2
Temperatur der Kupferplatte im Gießspiegelbereichtemperature the copper plate in the Gießspiegelbereich
1313
Krustenbildung des Gießpulverscrusting of the casting powder
1414
BreitseitenkupferplatteWide side copper plate
1515
Spannschraubenturnbuckles
1616
Wasserkastencistern
1717
Einlassleitung für Kühlwasserinlet line for cooling water
1818
unterer Verteilerraumlower distribution space
1919
Kühlwassercooling water
2020
Auslassleitungenoutlet
2121
KupferkühlschlitzeCopper cooling slots
2222
Übergangsöffnungen in den oberen VerteilerraumTransition openings in the upper distribution room
22.122.1
WasserfemperaturmessfühlerWasserfemperaturmessfühler
2323
oberer Verteilerraumupper distribution space
2424
Auslassleitung für das Kühlwasseroutlet pipe for the cooling water
2525
Temperaturverteilung über die Kokillenbreite im GießspiegelbereichTemperature distribution over the Mold width in the mold level area
2626
(aktive) Kokillenbreite(Active) mold width
2727
SchmalseitenplattenNarrow side plates
2828
partielles Temperaturprofil über die Kokillenbreitepartial Temperature profile over the mold width
2929
Thermoelement in der Kupferplattethermocouple in the copper plate
3030
Kokillenbreitenbereich neben dem TauchausgussKokillenbreitenbereich next to the diving spout
3131
Kokillenbreite im Tauchausgussbereichmold width in the diving spout area
3232
Wasserzonen 1/1' bis 5/5' (n/n')water zones 1/1 'to 5/5' (n / n ')
3333
Regelorganregulating element
33a33a
Schieberplatteslide plate
3434
Regelventilcontrol valve
3535
Gießtrichtersprue
3636
Umhüllende des GießtrichtersEnvelopes of the sprue
3737
mechanischer Einsatz in der Übergangsöffnungmechanical Insert in the transition opening
3838
absolutes Temperaturniveau in der Kupferplatte im Gießspiegelbereichabsolute Temperature level in the copper plate in the Gießspiegelbereich

Claims (7)

Verfahren zum Erzeugen von Brammensträngen (2), insbesondere aus Stahl, durch eine Plattenkokille, die aus wassergekühlten, verstellbaren Schmalseitenkokillenplatten (27), die zwischen wassergekühlten Breitseitenkokillenplatten (1) eingeklemmt werden, besteht, wobei das Gießen durch einen Tauchausguss (4) erfolgt, bei Einsatz von Gießpulver (5) zum Bilden von Gießschlacke (10) und Oszillieren der Plattenkokille, Messen der Temperaturen in den Breitseitenkokillenplatten (1) und Regeln der Temperaturen in Einlass-bzw. Auslass-Leitungen (17; 20) für das Kühlwasser (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung (25) der Kupferplatten-Hauttemperatur zumindest über die Kokillenbreite (31) im Gießspiegelbereich (6) dahingehend gemessen wird, dass über die Temperaturmessfühler (22.1) und zumindest einem Thermoelement (29) partielle Wärmestromprofile (Q1; Q2) und/oder Temperaturprofile (28) über die Kokillenhöhe erstellt werden und dass die geforderte Temperaturverteilung (25) über die Kokillenbreite (31) im Gießspiegelbereich (6) in Übergangsöffnungen (22) zwischen Kupferkühlschlitzen (21) und einem oberen Verteilerraum (23) des Wasserkastens (16) eingestellt und während des Gießprozesses kontrolliert wird.Method for producing slab strands ( 2 ), in particular of steel, by a plate mold consisting of water-cooled, adjustable narrow-side die plates ( 27 ) placed between water-cooled wide-side sheet ( 1 ), wherein the pouring through a submersible nozzle ( 4 ), when using casting powder ( 5 ) for forming foundry slag ( 10 ) and oscillating the plate mold, measuring the temperatures in the wide side die plates ( 1 ) and regulating the temperatures in inlet resp. Outlet pipes ( 17 ; 20 ) for the cooling water ( 19 ), characterized in that the temperature distribution ( 25 ) the copper plate skin temperature at least over the mold width ( 31 ) in the molten metal region ( 6 ) is measured in such a way that via the temperature sensors ( 22.1 ) and at least one thermocouple ( 29 ) partial heat flow profiles (Q 1 , Q 2 ) and / or temperature profiles ( 28 ) are created on the mold height and that the required temperature distribution ( 25 ) over the mold width ( 31 ) in the molten metal region ( 6 ) in transition openings ( 22 ) between copper cooling slots ( 21 ) and an upper distribution space ( 23 ) of the water box ( 16 ) and controlled during the casting process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Kokillenbreite (25) die partiellen und/oder über die Kokillenhöhe integrale Wärmestromprofile gemessen werden.Method according to claim 1, characterized in that over the mold width ( 25 ) the partial and / or integral with the mold height heat flow profiles are measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Kokillenbreite (26) diskrete Temperaturmessungen zur Bestimmung der Temperatur der Kokillenhaut (8) auf der dem Stahl zugewandten Seite durchgeführt werden.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that over the mold width ( 26 ) discrete temperature measurements for determining the temperature of the chill skin ( 8th ) are performed on the side facing the steel. Stranggießkokille zur Erzeugung von Brammensträngen (2), insbesondere aus Stahl, als Plattenkokille, die aus wassergekühlten, verstellbaren Schmalseitenkokillenplatten (27), die zwischen wassergekühlte Breitseitenkokillenplatten (1) eingeklemmt sind, besteht, wobei der flüssige Stahl mittels eines Tauchausgusses (4) eingeleitet wird, unter Einsatz von Gießpulver (5) zur Bildung von Gießschlacke (10), mit einer Oszillationseinrichtung, Wassertemperatur-Messfühler (22.1) und Regelorganen (33; 34), in Einlass- bzw. Auslassleitungen (17; 20) für das Kühlwasser (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Wassertemperatur-Messfühler (22.1) und zumindest ein Thermoelement (29) über die Kokillenbreite (31) in Übergangsöffnungen (22) zwischen Kupferkühlschlitzen (21) und einem oberen Verteilerraum (23) des Wasserkastens (16) angeordnet sind und die Regelorgane (33; 34) im oberen Verteilerraum (23) des Wasserkastens (16) zur partiellen Kontrolle des Kühlwassers (19) über partiell erstellte Wärmestromprofile und/oder Temperaturprofile (28) über die Kokillenhöhe kontrolliert werden.Continuous casting mold for the production of slab strands ( 2 ), in particular of steel, as a plate mold, consisting of water-cooled, adjustable narrow-side die plates ( 27 ) between water-cooled wide side sheet ( 1 ) are clamped, wherein the liquid steel by means of a submersible nozzle ( 4 ), using casting powder ( 5 ) for the formation of foundry slag ( 10 ), with an oscillation device, water temperature sensor ( 22.1 ) and regulatory organs ( 33 ; 34 ), in inlet and outlet pipes ( 17 ; 20 ) for the cooling water ( 19 ), characterized in that the water temperature sensors ( 22.1 ) and at least one thermocouple ( 29 ) over the mold width ( 31 ) in transition openings ( 22 ) between copper cooling slots ( 21 ) and an upper distribution space ( 23 ) of the water box ( 16 ) and the regulatory organs ( 33 ; 34 ) in the upper distributor space ( 23 ) of the water box ( 16 ) for the partial control of the cooling water ( 19 ) via partially generated heat flow profiles and / or temperature profiles ( 28 ) are controlled via the mold height. Stranggießkokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Thermoelemente (29) in den Schmalseitenkokillenplatten (27) und/oder in den Breitseitenkokillenplatten (1) eingebaut sind.Continuous casting mold according to claim 4, characterized in that further thermocouples ( 29 ) in the narrow side die plates ( 27 ) and / or in the Breitseitenkokillenplatten ( 1 ) are installed. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Regelventils (34) eine Schieberplatte (33a) zur Steuerung der Kühlwassermengen eingesetzt wird.Continuous casting mold according to one of claims 4 or 5, characterized in that instead of the control valve ( 34 ) a slide plate ( 33a ) is used to control the amounts of cooling water. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer Voreinstellung der Wassermengen an den Übergangsöffnungen (22) mechanische Einsätze (37) eingesetzt sind.Continuous casting mold according to one of claims 4 to 6, characterized in that for a presetting of the amounts of water at the transition openings ( 22 ) mechanical inserts ( 37 ) are used.
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