DE68906312T2

DE68906312T2 - Begrenzungswand fuer bandstranggiessanlagen.

Info

Publication number: DE68906312T2
Application number: DE8989306400T
Authority: DE
Inventors: Nagayasu Bessho; Takeshi Higashihara; Keiichiro Isomura; Tomoaki Kimura; Takao Koshikawa; Saburo Moriwaki; Masayuki Onishi; Hitoshi Osugi
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd; Hitachi Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Hitachi Ltd; JFE Refractories Corp
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2009-06-24
Also published as: DE68906312D1; US5127462A; EP0348227A1; EP0348227B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Begrenzungswand für eine Stranggießanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In den vergangenen Jahren sind verschiedene Stranggießanlagen zum effektiven Gießen relativ dünner und fortlaufender Gießblöcke entwickelt und vorgeschlagen worden. Eine solche Stranggießanlage ist eine Synchronbandgießanlage, die zwei endlos zirkulierende Elemente in Form von Bändern hat, die eine trichterähnliche Bahn mit einem breiteren Einlaß und einem schmaleren Auslaß begrenzen, um so eine erhärtete Wand des Durchgangs eines geschmolzenen Metalls zu formen. Allgemein formen die endlosen Bänder eine sich bewegende Wand der Gießanlage, und ein Paar stationärer Seitenwände ist vorgesehen, um die oben erwähnte trichterähnliche Bahn zu begrenzen. Jede der Seitenwände hat eine weitere Querbreite an dem Teil in der Nähe des Einlasses und eine schmalere Querbreite an dem Teil in der Nähe des Auslasses, um so die trichterähnliche Bahn zu bilden, die in dem Bahnbereich in Richtung des Auslasses zunehmend schmaler wird.
Geschmolzenes Metall wie geschmolzenes Roheisen oder geschmolzener Stahl wird einer solchen Bandgießanlage durch den Einlaß zugeführt und durch Wärmeübertragung zwischen den Bändern abgekühlt, um allmählich eine erstarrte Haut bzw. Wand in der Gießanlage auszubilden und wachsen zu lassen. Der gegossene Block wird durch den Auslaß ausgeführt oder abgezogen. Während dieses Vorgangs wird die Dicke der erstarrten Haut bzw. Wand um eine vorbestimmte Reduktionsrate durch die im wesentlichen trichterförmige Wand verringert. In einem solchen Stranggießprozeß ist es wünschenswert, die Schmelze in der Nähe der Seitenwand in einem flüssigen Zustand zu halten. Zu diesem Zweck schlägt die japanische Patentveröffentlichung (Tokkai, ungeprüft) Showa 58- 218360 eine Seitenwandkonstruktion vor, die an ihrer transversalen Mitte mit einer feuerfesten Schicht versehen ist. Bei der vorgeschlagenen Konstruktion ist die feuerfeste Schicht auf einer Metallwand gehalten. Die Metallwand erstreckt sich entlang des Seitenrandes der feuerfesten Schicht und ruft einen dichten Kontakt mit dem endlosen Band hervor.
Die JPA 58-218349 offenbart eine Stranggießanlage, bei der die Seitenrandplatten zwischen fortlaufend umlaufenden Elementen angeordnet und aus einem feuerfesten Material gebildet sind. Gleitplatten sind auf den Flächen der Seitenrandplatten angebracht, die in Kontakt mit den fortlaufend zirkulierenden Elementen stehen, um eine Leckage von geschmolzenem Stahl zu verhindern.
Die JPA 62-203644 offenbart eine Seitenrandplatte für eine Stranggießanlage, die aus einem feuerfesten Material und einer Metallhalterung besteht. Die Metallhalterung enthält Kanäle für ein Kühlfluid und Schmiermittel.
In der FRA 2613646 ist die Verwendung von Seitenwänden in der Form von feuerfesten Platten offenbart, die an beiden Seiten der Bänder angeordnet sind und ausreichende Abmessungen haben, um die Gießkammer abzudichten. Jede feuerfeste Platte hat eine ebene Oberfläche.
Trotz der Anordnung der feuerfesten Schicht ist es noch schwierig, eine ausreichende Verzögerung der Erstarrung zu erreichen. Wenn nämlich die Temperatur der Schmelze relativ niedrig ist oder wenn die Geschwindigkeit der Schmelze, die entlang der Bahn fließt, relativ klein ist, tritt ein beträchtlicher Wärmeaustausch zwischen der Schmelze und der feuerfesten Schicht auf, was zu einem Wachsen einer erstarrten Haut oder Schicht auf der feuerfesten Schicht führt. In solchen Fällen wird die erstarrte Haut, die auf der feuerfesten Schicht gewachsen ist, zusammen mit den Häuten, die auf dem Band oder dem metallischen Randabschnitt der Seitenwand gewachsen ist, gezogen. Wenn die Steifigkeit der erstarrten Haupt auf der feuerfesten Schicht relativ gering ist, wäre es noch möglich, die Haut während der Bewegung entlang der Bahn zum Auslaß zusammenzudrücken. Wenn die Steifigkeit der Haut jedoch beträchtlich ist, in einem solchen Ausmaß, daß sie der Kompressionskraft, die von den Wänden der Gießanlage ausgeübt wird, widerstehen, kann eine Metalldurchdringung stattfinden, da die erstarrte Haut bzw. Wand einen keilförmigen Block bildet. Wenn eine Metalldurchdringung stattfindet, kann die Bewegung der erstarrten Haut an dem Abschnitt in der Nähe der Seitenwand vollständig verhindert sein, und eine Bewegung der erstarrten Haut an dem transversalen Mittelabschnitt, wo der erstarrende Block sich mit dem Band trifft, kann auftreten. Dies kann ein Ausbrechen des gegossenen Blocks verursachen. Wegen der übermäßigen Dicke der Außenhaut kann alternativ das Band starken Biegespannungen ausgesetzt sein, wodurch das Band beschädigt werden kann.
Das Material, das die hitzebeständige Schicht auf der Seitenwand bildet, kann aus Kieselerde, Borstickstoff, Sialon usw. ausgewählt sein. Solche Materialien haben allgemein hohe Wärmeleitfähigkeiten, die eine größere Wärmeübertragung von dem Metall ermöglichen, wodurch das Anwachsen der erstarrten Haut gefördert wird, wenn ein solches Material allein zur Ausbildung der feuerfesten Schicht verwendet wird. Außerdem haben diese feuerfesten Materialien relativ große lineare Ausdehnungskoeffizienten. Dadurch kann in der metallischen Seitenwand eine Verformung hervorgerufen werden, wenn eine nennenswerte Wärmeausdehnung des feuerfesten Materials auftritt. Wenn andererseits ein Material mit einem niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten wie geschmolzener Silikastein verwendet wird, um die feuerfeste Schicht auf der Seitenwand zu bilden, kann eine erstarrte Schicht nicht nur an dem metallischen Seitenrandabschnitt wachsen, sondern auch auf der feuerfesten Schicht. Die erstarrte Haut auf der feuerfesten Schicht ruft eine Abnutzung der Fläche der feuerfesten Schicht hervor. Daher ist eine feuerfeste Schicht aus einem Material mit einem niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten nicht geeignet, für Gießanlagen über eine lange Zeitspanne verwendet zu werden.
Um eine ausreichende Verzögerung bei der Erstarrung der Schmelze in dem Teil in der Nähe der feuerfesten Schicht auf der Seitenwand zu erhalten, offenbart die japanische Patentveröffentlichung (Tokkai, unveröffentlicht) Showa 58-218326 ein Verfahren zum zwangsläufigen Erhitzen des feuerfesten Materials, um so die Schmelze an der Erstarrung zu hindern. Dies erhöht jedoch die Kosten der Anlage und erfordert eine ausreichende Isolation der elektrischen Stromzufuhr, die zum Heizen verwendet wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Seitenwandkonstruktion bzw. Begrenzungswand für eine Bandgießanlage anzugeben, die die oben erwähnten Nachteile vermeidet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Seitenwand bzw.Begrenzungswand für eine Bandstranggießanlage der Art, die zwei endlos umlaufende Elemente enthält, die sich bewegende Wände der Gießanlage bilden, sowie zwei Seitenwände, die stationäre Wände der Gießanlage bilden, vorgesehen, wobei die stationären Wände mit den sich bewegenden Wänden zusammenwirken, um die Innenfläche einer Gießkammer zu begrenzen, in die geschmolzenes Metall zum Zwecke des Gießens eines fortlaufenden Gießblocks eingeführt wird, wobei die Begrenzungswand enthält:
a) eine metallische Wand und
b) eine feuerfeste Schicht auf der Innenfläche der metallischen Wand, um so teilweise die Innenfläche der Kammer zu begrenzen und in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall in der Kammer zu geraten, wobei die feuerfeste Schicht teilweise in einer Aussparung in den metallischen Wandrandabschnitten der metallischen Wand eingeschlossen ist, die sich über die feuerfeste Schicht hinaus erstreckt und einen Teil der Innenfläche der Kammer bildet und in Kontakt mit geschmolzenem Material in der Kammer gerät, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Schicht eine im wesentlichen dreieckige Querschnittsform hat mit einer Spitze, die so angeordnet ist, daß sie in den Raum vorsteht, wobei sich das Ausmaß, in dem die Spitze in die Kammer vorsteht, in der Durchgangsrichtung verringert.
In einer Ausführungsform ist die feuerfeste Schicht eine Doppelschichtkonstruktion, die aus einer wärmeisolierenden, feuerfesten Schicht und einer abriebbeständigen feuerfesten Schichten zusammengesetzt ist.
Die wärmeisolierende Schicht kann in einen Bereich unter dem Miniskus des geschmolzenen Metalls vorgesehen sein. Die abriebfeste, feuerfeste Schicht kann aus einem Metall bestehen, das an einem vorbestimmten Hochtemperaturbereich eine Shore-Härte hat, die größer ist als die Shore-Härte des Gießblocks unmittelbar nach dem Gießen.
Das Material der verschleißfesten, hitzebeständigen Schicht ist vorzugsweise so ausgewählt, daß es eine Shore-Härte von 15 bei 1200º C hat. Vorzugsweise besteht die verschleißfeste, hitzebeständige Schicht aus einem Material, das aus Silicium-Nitrid, Sialon, Tonerde, Mullit und Zirkoniumborid oder einer Zusammensetzung einer dieser Stoffe und Bornitrid besteht. Die wärmeisolierende, hitzebeständige Schicht kann aus einem Material bestehen, welches aus einer MgO-Tafel, SiO -Tafel oder geschmolzenem Silikastein besteht. Eine zweite wärmeisolierende Schicht, die teilweise die Innenfläche der Kammer begrenzt, kann vorgesehen sein. Eine solche zweite Schicht kann aus einem Material bestehen, das aus einem Asbesterzeugnis, Glasfasererzeugnis oder Steinwolle ausgewählt ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese wirksam auszuführen ist, wird nachfolgend lediglich als Beispiel auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine fragmentarische, perspektivische Darstellung einer Bandstranggießanlage, bei der eine Begrenzungswand gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Begrenzungswand gemäß der Erfindung zur Verwendung in der Bandgießanlage der Fig. 1;
Fig. 3 und 4 Schnitte entlang der Linien A-A und B-B der Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie C-C der Fig. 2;
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Begrenzungswand gemäß der Erfindung zur Verwendung in der Stranggießanlage der Figur 1;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie D-D der Fig. 6;
Fig. 8 eine schematische Vorderansicht der Begrenzungswand der Fig. 6;
Fig. 9 eine Darstellung zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen der Beschädigung des feuerfesten Materials und der Gießlänge;
Fig. 10 einen Querschnitt durch einen Teil einer Ausführungsform einer Begrenzungswand gemäß der Erfindung und
Fig. 11 eine Darstellung zur Verdeutlichung der Variation der Begrenzungswandflächentemperatur mit der Dauer des Gießens.
Mit Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere auf Figur 1, wird der allgemeine Aufbau einer Bandstranggießanlage, auf die die Begrenzungswand gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, kurz diskutiert, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Wie Fig. 1 zeigt, enthält die Bandgießanlage ein Paar metallischer Endlosbänder 1 und 2, die sich bewegende Wände der Gießanlage bilden, sowie ein Paar Seitenwände 4 und 5, die die stationären Wände der Gießanlage bilden. Jedes der Endlosbänder 1 und 2 ist mit Führungsrollen 3a, 3b und 3c verbunden, von denen eine antriebsmäßig mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, um rotierend angetrieben zu werden und das Band umlaufen zu lassen. Der Teil des Bandes, der sich zwischen den Führungsrollen 3a und 3c erstreckt, bildet die sich bewgende Wand der Gießanlage und ist mit einem Kühlkissen 7a oder 7b verbunden, indem ein Kühlmittel wie Kühlwasser zirkuliert, um das zugeordnete Band 1 oder 2 zu kühlen.
Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß die Seitenwände 4 und 5 in der Vorderansicht im wesentlichen zu einer Trichterform geformt sind, so daß sich die größte Breite am oberen (Einlaß) Ende befindet und die Breite in Abwärtsrichtung zu dem Boden (Auslaß) Ende hin stetig abnimmt. Die Seitenwände 4 und 5 haben außerdem eine vorbestimmte Länge eines Abschnitts konstanter Breite nahe dem unteren Ende. Daher bilden die Bänder 1 und 2 und die Seitenwände 4 und 5 im wesentlichen eine keilförmige Gießkammer. Geschmolzenes Metall wie geschmolzenes Roheisen oder geschmolzener Stahl wird der Gießkammer von dem oberen Ende aus einem Trichter über eine Düse 6 zugeführt.
Wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen ist, enthalten die Seitenwände 4 und 5 Metallwände 8.
Jede Metallwand 8 ist mit einer im wesentlichen dreieckigen Aussparung 8a versehen, die von rahmenähnlichen Randabschnitten 9 begrenzt ist. Eine feuerfeste Schicht 10 ist in der Aussparung 8a angeordnet, um die Seitenwandanordnung zu vervollständigen.
In der Gießkammer wird die Schmelze durch Wärmeaustausch mit den Bändern 1 und 2 gekühlt und damit wächst stetig eine erhärtete Außenhaut auf den Bändern. Außerdem wird auch der Teil der Schmelze, der die Randabschnitte 9 der Seitenwände 4 und 5 berührt, durch Wärmeaustausch mit den Randabschnitten gekühlt, und somit wächst eine erstarrte Haut bzw. Schicht. Die erstarrte Haut wächst auf dem Rand der Seitenwände 4 und 5 und dient dazu, zu verhindern, daß die Schmelze in den Zwischenraum zwischen dem Band und der Seitenwand eintritt. Während der Bewegung durch die Gießkammer erstarrt die Schmelze somit zunehmend und wird durch den Auslaß am unteren Ende abgezogen.
Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, hat die metallische Wand 8 der Seitenwand 4 und 5 eine Kühlbahn 11 zum Umlaufen eines Kühlmittels wie Kühlwasser zum Kühlen der metallischen Wand. Wie aus den Figuren 3 und 4 zu ersehen ist, ist der Hauptteil der feuerfesten Schicht 10 durch die Aussparung 8a eingeschlossen. Die feuerfeste Schicht 10 hat einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit einer Spitze X, die an einer transversalen Mitte der feuerfesten Schicht 10 angeordnet ist und in die Gießkammer vorsteht. Das Ausmaß, in dem die Spitze X in die Kammer vorsteht, ist am größten an dem Einlaßende und nimmt in Richtung des Auslaßendes stetig auf Null ab.
Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, hat durch die stetige Verringerung des Ausmaßes, in dem die Spitze X in die Kammer auf die oben beschriebene Weise vorsteht, das Profil der feuerfesten Schicht eine positive Neigung mit einem Gradienten von δ&sub1;/l&sub1;, wobei δ&sub1; die Spitzenhöhendifferenz zwischen dem Einlaßende und dem Auslaßende der feuerfesten Schicht und l&sub1; die Länge der Spitze ist. Andererseits wächst die Dicke des Randabschnitts 9 der Metallwand 8 zunehmend in Richtung des Auslaßendes. Der Gradient des Randabschnitts 9 ist δ&sub2;/l&sub2; , wobei δ&sub2; die Differenz zwischen der Dicke des Randabschnitts 9 an dem Einlaßende und der Dicke des Randabschnitts an dem Auslaßende ist, während l&sub2; die Gesamtlänge der Seitenwand ist.
Da die metallische Wand 8 durch Kühlmittel gekühlt ist, welche innerhalb des Kühlkanals zirkuliert, tritt ein Wärmeaustausch zwischen der Schmelze und den Randbschnitten 9 auf, die einen Teil der Innenfläche der Kammer begrenzen, wodurch die Schmelze gekühlt wird. Dadurch wächst eine erstarrte Haut auf den Randabschnitten 9. Während des Stranggießvorgangs wird die erstarrte Haut von der Oberfläche der freiliegenden Flächen der Seitenwände 4 und 5 abgelöst und nicht losgebrochen und verursacht keine Schäden in dem Gießblock und zwar wegen der Ausbildung der entgegengesetzten Neigung der feuerfesten Schicht und der Randabschnitte 9.
Um die Leistung einer Stranggießanlage mit der dargestellten Ausführungsform der Begrenzungswände gemäß der Erfindung zu zeigen, wurde ein Experiment zum Gießen eines Stahlgießblocks mit geringem Kohlenstoffgehalt und beruhigtem Aluminium mit einer Dicke von 30 mm und einer Breite von 1200 mm ausgeführt. Die Gießgeschwindigkeit betrug 12 m/min. Die feuerfeste Schicht 10 wurde aus Silikastein gebildet. Die relevanten Dimensionen δ&sub1;, δ&sub2;, l&sub1; und l&sub2; waren folgendermaßen:
δ&sub1;= 35 mm
δ&sub2;= 12 mm
l&sub1; = 65 cm
l&sub2; = 100 cm
Unter den oben beschriebenen Bedingungen wurde ein Stranggießen über 600 m pro Hitze ausgeführt.
Der Gießvorgang lief sehr glatt ab, ohne daß in dem Gießblock ein Losbrechen oder Fehler auftraten.
Eine alternative Ausführungsform ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt, bei der die feuerfeste Schicht 10, die in der metallischen Wand gehalten ist, eine wärmeisolierte, feuerfeste Schicht 10a und eine verschließfeste, feuerfeste Schicht 10b umfaßt. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich ein Kühlkanal 11a durch den Hauptabschnitt der metallischen Wand 8, während sich ein Kühlkanal 11b durch die Randabschnitte 9 der Wand erstreckt. Wie aus den Figuren 6 udn 7 zu ersehen ist, ist die wärmeisolierende, feuerfeste Schicht 10a eine innere Schicht, die der metallischen Wand 8 benachbart ist, während die verschleißfeste, feuerfeste Schicht 10b eine äußere Schicht ist, die in Kontakt mit der Schmelze in der Kammer gerät. Außerdem ist ein Bereich einer wärmeisolierenden Schicht 10c wenigstens teilweise auf der Oberfläche der abriebfesten bzw. verschleißfesten Schicht 10b ausgebildet. Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, ist die wärmeisolierende Schicht 10c in einem Bereich ausgebildet, der unmittelbar unter der Miniskuslinie M beginnt und an dem Abschnitt endet, wo ein Abschnitt konstanter Breite an der Auslaßseite beginnt.
Vorzugsweise wird die wärmeisolierende, feuerfeste bzw. hitzebeständige Schicht 10a aus einem Material mit einer Wärmeübertragungsgröße ausgewählt, die kleiner oder gleich 0,002 cal/cm x s x o C ist. Beispielsweise kann MgO-Belag, SiO&sub2; -Typ-Belag, geschmolzener Silikastein ausgewählt werden, um die wärmeisolierende hitzebeständige Schicht zu bilden. Andererseits wird das Material zur Ausbildung der wärmeisolierenden Schicht 10c vorzugsweise beispielsweise aus Asbestwolle, Glasfasergewebe, Steinwolle ausgewählt. Die bevorzugte Dicke der wärmeisolierenden Schicht 10c, die auf der verschleißfesten hitzebeständigen Schicht 10b ausgebildet wird, liegt in einem Bereich von 1 mm bis 3 mm. Wenn die Dicke der wärmeisolierenden Schicht 10c kleiner ist als 1 mm, wird die Wärmeisolierung unzureichend. Wenn andererseits die Dicke der wärmeisolierenden Schicht 10c dicker als 3 mm wird, wird die Menge der durch Schmelzen gebildete Schlacke beträchtlich. Außerdem hat das Material der verschleißfesten hitzebeständigen Schicht vorzugsweise einen hohen Spaltwiderstand und hohe mechanische Festigkeit, insbesondere wenn die Shore-Härte des Gießblocks unmittelbar nach dem Abziehen aus der Gießkammer kleiner oder gleich 10 ist. Deshalb sollte die verschleißfeste hitzebeständige Schicht eine Shore- Härte größer als oder gleich 10 haben. Das Material für die verschleißfeste hitzebeständige Schicht wird vorzugsweise so gewählt, daß es eine Shore-Härte größer oder gleich 15 bei einer Temperatur von 1200º C. Materialien, die diesen Bedingungen entsprechen, umfassen Siliziumnitrid, Sialon, Tonerde, Mullit, Zirkoniumborid oder Verbindungen des oben genannten Materials und Bornitrid.
In der bevorzugten Ausführung liegt die Dicke der verschleißfesten hitzebeständigen Schicht 10b in einem Bereich von 2 mm bis 10 mm. Wenn die Dicke der verschleißfesten, hitzebeständigen Schicht kleiner als 2 mm ist, kann sie leicht brechen, wodurch die Handhabung schwierig wird. Außerdem haben dünne Schichten meisten keinen ausreichenden Widerstand gegen Wärmeschock und können somit brechen, wen nsie einem Wärmeschock ausgesetzt sind. Wenn andererseits die Dicke der verschleißfesten, hitzebeständigen Schicht 10b dicker als 10 mm ist, wird die Wärmeabsorption im Anfangszustand des Gießens beträchtlich und verursacht die Bildung einer erstarrten Haupt darauf.
Um die Leistung der Stranggießanlage zu zeigen, die die dargestellte Ausführungsform der Begrenzungswände gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, wurde ein Experiment zum Gießen eines Stahlgießblocks mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und beruhigtem Aluminium mit einer Dicke von 25 mm und einer Breite von 1350 min ausgeführt. Die Gießgeschwindigkeit betrug 12 m/min. Die metallische Wand 8 wurde aus Cu-Material ausgebildet, welches Ag enthielt. Die wärmeisolierende, hitzebeständige Schicht 10a wurde aus MgO-Belag mit einer Dicke vo 15 mm gebildet. Andererseits wurde die verschleißfeste, hitzebeständige Schicht 10b aus Sialon ausgebildet, welches 20% BN enthielt. Die Eigenschaften dieser hitzbeständigen Schichten sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt: Hitzebeständige Schicht (Material) Wärmeleitfähigkeit (Kcal/mhºC) Linearer Ausdehnungskoeffzient (cm/ºC) Hochtemperaturhärte (1200ºC) MgO-Belag Sialon-BN
Zum Vergleich mit dem oben beschriebenen Beispiel wurden vergleichende Experimente mit einzigen hitzebeständigen Schichten aus Sialon-BN und SiO&sub2; -Typ-Material ausgeführt. Die Ergebnisse der Gießexperimente gemäß der vorliegenden Erfindung und der Vergleichsbeispiele sind in Fig. 9 dargestellt.
Im Falle einer einzigen hitzebeständigen Schicht aus SiO&sub2; betrug die Dicke des Ausschmelzens der hitzebeständigen Schicht etwa 1 mm für eine Gießlänge von 300 m. Bei diesem Vergleichsbeispiel wurde ein Ausbrechen beobachtet. Andererseits wurde im Falle einer einzigen hitzebeständigen Schicht aus Sialon-BN die zum Abziehen des Gießblocks erforderlich Kraft in dem Anfangszustand des Gießens erhöht. Nach dem Gießen einer Länge von 6 in wurde ein Ausbrechen beobachtet. Im Gegensatz wurde das Gießen glatt ausgeführt ohne Hervorrufen eines Schmelzens des hitzebeständigen Materials, wenn das hitzebeständige Material aus MgO-Sialon/BN verwendet wurde.
Ein zusätzliches Experiment wurde durchgeführt, bei dem ein Asbestgewebe mit einer Dicke von 2,0 mm auf die in Figur 8 dargestellte Weise an der verschleißfesten Schicht befestigt wurde. Ein Stahlgießblock niedrigen Kohlenstoffgehalts mit beruhigtem Aluminium wurde mit einer Dicke von 25 mm und einer Breite von 1350 mm gegossen. Die Gießgeschwindigkeit betrug 12 m/min. Die Temperatur der Schmelze, die der Gießkammer zugeführt wurde, betrug 1568º C. Die Temperatur der verschleißfesten, hitzebeständigen Schicht wurde mittels eines Thermo-Elementes 12 gemessen, welches an einer 1,5 mm von der Oberfläche entfernten Position eingebettet war, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Die von dem Thermo-Element 12 gemessene Temperatur ist in Figur 11 abgebildet. In Figur 11 zeigt die Linie A die Temperaturveränderung in der verschleißfesten, hitzebeständigen Schicht, wenn die Asbestschicht nicht angebracht war, und die Linie B zeigt die Temperaturvariation in der verschleißfesten, hitzebeständigen Schicht, wenn diese mit der Asbestschicht verbunden war. Wie aus Figur 11 zu ersehen ist, wird die Tempratur in beiden Fällen 14 s nach Beginn des Gießvorgangs im wesentlichen gleich zueinander. In dem Fall, in dem eine Asbestschicht vorhanden ist, führte der Wärmeisoliereffekt der Asbestschicht zu keiner Ausbildung einer erstarrten Haut, selbst während der Niedrigtemperturperiode, d. h. innerhalb von etwa 9 s seit Beginn des Gießvorgangs. Im Gegensatz dazu wurde in dem Fall, daß keine Asbestschicht vorhanden war, eine geringfügige Erstarrung in der Zeitspanne bis zu 5 s nach dem Start des Gießvorgangs beobachtet.
Während die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform offenbart wurde, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklicht werden kann, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen. Deshalb soll die Erfindung alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen zu den dargestellten Ausführungsformen einschließen, die realisiert werden können, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen, wie es in den beigefügten Ansprüchen dargestellt ist.
Obwohl die dargestellten Ausführungsformen sich mit einer Stranggießanlage befassen, ist die vorliegende Erfindung beispielsweise auch auf alle Arten einer kontinuierlichen Gießanlage anwendbar, die eine Begrenzungswand mit einer hitzebeständigen Schicht verwendet.

Claims

1. Seitenwand für eine Stranggießanlage der Art, die ein Paar endlos zirklierender Elemente (1, 2), die sich bewegende Wände der Gießanlage bilden, und ein Paar Seitenwände (4, 5) aufweist, die stationäre Wände der Gießanlage bilden, wobei die stationären Wände mit den sich bewegenden Wänden zusammenwirken, um die Innenfläche einer Gießkammer zu begrenzen, in die geschmolzenes Metall zum Zwecke des Gießens eines fortlaufenden Gießblocks eingeführt wird, wobei die Seitenwand enthält:

a) eine metallische Wand (8) und

b) eine hitzebeständige Schicht (10, 10a, 10b, 10c), die auf der Innenfläche der metallischen Wand so angeordnet ist, daß sie teilweise die Innenfläche der Kammer bildet und in Kontakt mit geschmolzenem Metall in der Kammer gerät, wobei die hitzebeständige Schicht ferner teilweise in einer Ausnehmung (8a) in Randabschnitten (9) der metallischen Wände eingeschlossen ist, die sich über die hitzebeständige Schicht hinaus erstrecken und einen Teil der Innenfläche der Kammer bilden und in Kontakt mit geschmolzenem Metall in der Kammer geraten,

dadurch gekennzeichnet,

daß die hitzebeständige Schicht einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat mit einer Spitze (X), die so angeordnet ist,

daß sie in die Kammer vorsteht, wobei das Ausmaß, in dem die Spitze in die Kammer vorsteht, sich in der Durchgangsrichtung verringert.

2. Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des dreieckigen Querschnitts gerundet ist.

3. Seitenwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des dreieckigen Querschnitts zentral zu den Seitenwänden liegt.

4. Seitenwand nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei die hitzebeständige Schicht eine innere wärmeisolierende, hitzebeständige Schicht (10a) und eine äußere verschleißfeste, hitzebeständig Schicht (10b) aufweist, die eine Fläche hat, die teilweise die Innenfläche der Kammer bildet.

5. Seitenwand nach Anspruch 4, die ferner eine zweite wärmeisolierende Schicht (10a) enthält, die auf der Fläche der verschleißfesten hitzebeständigen Schicht gebildet ist.

6. Seitenwand nach Anspruch 5, wobei die zweite wärmeisolierende Schicht in einem Bereich unter dein Miniskus (M) des geschmolzenen Metalls vorgesehen ist.

7. Seitenwand nach jedem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die zweite wärmeisolierende Schicht aus einem Material gebildet ist, das aus Asbestgewebe, Glasfasergewebe oder Steinwolle ausgewählt ist.

8. Seitenwand nach jedem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die verschleißfeste, hitzebeständige Schicht aus einem Material gebildet ist, dessen Shore-Härte innerhalb eines vorbestimmten Hochtemperaturbereichs größer ist als die Shore-Härte des gegossenen Blocks unmittelbar nach dem Gießen.

9. Seitenwand nach jedem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Material der verschleißfesten hitzebeständigen Schicht eine Shore- Härte von wenigstens 15 bei 1200º C hat.

10. Seitenwand nach jedem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die verschleißfeste hitzebeständige Schicht aus einem Material gebildet ist, die aus Siliziumnitrid, Sialon, Tonerde, Mullit und Zirkoniumborid oder einer Kombination einer von diesen Stoffen und Bornitrid ausgewählt ist.

11. Seitenwand nach jedem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die wärmeisolierende hitzebeständige Schicht aus einem Material gebildet ist, das aus MgO-Beschichtung, SiO&sub2; -artiger Beschichtung oder geschmolzenem Silikastein ausgewählt ist.