EP0107068A1 - Method for the horizontal continuous casting of metals, in particular of steel - Google Patents

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EP0107068A1
EP0107068A1 EP83109549A EP83109549A EP0107068A1 EP 0107068 A1 EP0107068 A1 EP 0107068A1 EP 83109549 A EP83109549 A EP 83109549A EP 83109549 A EP83109549 A EP 83109549A EP 0107068 A1 EP0107068 A1 EP 0107068A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
steel
strands
pouring
strand
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP83109549A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Carl Langner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Concast Inc
Original Assignee
Concast Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Concast Inc filed Critical Concast Inc
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/045—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting
    • B22D11/0455—Bidirectional horizontal casting

Definitions

  • the invention relates to a method for the horizontal continuous casting of metals, in particular steel, the steel being introduced from above from a casting vessel through a pouring opening of a horizontal continuous casting mold and partially solidified strands being conveyed from opposite outlet openings of mold cavities in the opposite direction, further cooled and guided as well as a device for this.
  • a continuous casting mold is usually oscillated in order to pull out a strand without interference and to achieve a satisfactory surface quality.
  • an upstream, fixed pouring vessel e.g. a tundish from which the metal is laterally introduced into the horizontal mold must therefore be provided with a space that allows this oscillation. This gap is difficult to seal and also gives up metallurgical problems.
  • This method has the disadvantage that the two strands formed are connected to one another via a common strand shell, and when the strands are pulled out, the strand shell formed in the mold has to be torn off at an undetermined location.
  • the movement of the pouring nozzle is difficult to control, so that uneven solidification and strand shell formation within the mold occurs. For these reasons, reliable casting does not appear to be possible.
  • the difficulties with regard to undesired strand shell formation between two strands drawn in the opposite direction should be avoided, so that the strands can be drawn off simultaneously and independently of one another with a mold with two opposite outlet openings.
  • the difficulties that can occur in the transition area from oscillating horizontal mold to upstream casting vessel, such as metal leakage, should also be avoided.
  • Another object of the invention is to oscillate only small masses in order to be able to keep the oscillation devices inexpensive. Furthermore, the amount of metal flowing out in the event of a breakthrough should be kept as small as possible.
  • This object is achieved in that the formation of a strand shell connecting the strands is prevented in the direct inflow region into the mold, two strands are formed simultaneously by cooling the inserted steel and these are pulled out in two opposite directions, the mold being oscillated.
  • the liquid steel is introduced from an upstream pouring vessel, for example a tundish, using a pouring tube, the outlet openings of which are below the bath level of the mold.
  • the position of the pouring tube relative to the mold wall and the hot, flowing steel prevent the formation of an undesired strand shell, which would otherwise connect the two strands, and the pouring tube is positioned so that it is sufficiently hot in this inflow area, high above it Steel lying at the liquidus temperature flows out in the direction of the mold wall.
  • a so-called "hot wall” effect ie a hot mold wall, is achieved, as a result of which the strand shell formation is suppressed.
  • the pouring tube can have several outlet openings, from which the steel with sufficient intensity and temperature emerges in order to introduce enough heat in the space between the two strands formed to keep the mold wall hot.
  • the cooled mold removes so much heat from the steel that, independently of one another, two strands can form and, at the same time, can be discharged in the opposite direction without tearing off a strand shell.
  • the pull-out speed of the two strands can vary.
  • the direct inflow area is the, approximately disc-shaped section of the mold transverse to its longitudinal axis at which the metal introduced under the bath level of the mold emerges from the pouring tube and reaches, seen in the direction of the strand extraction, until just after the beginning of the upper mold wall.
  • the above-mentioned "hot-wall" effect prevents the formation of strand shells along the circumference of a strand cross section in a vertical plane in this area.
  • radially acting forces are generated in the immediate inflow area, which are directed against the ferrostatic pressure of the inserted steel in the mold and constrict the steel in the mold. These forces can act via an electromagnetic field which is generated around the mold by means of an electromagnetic coil. Due to the constriction of the metal in the immediate inflow area, the steel comes out of contact with the mold wall. When the steel is lifted off the mold wall, a gap is formed in which additives, e.g. a casting powder, can be added.
  • additives e.g. a casting powder
  • inert gas under pressure which acts on the bath level from above, can compensate for the ferrostatic pressure.
  • the pouring tube can have at least one outlet opening directed against the lower mold wall, but advantageously two additional openings directed against the lateral mold wall are also provided.
  • the electromagnetic coil for sealing can either be arranged only in the area of the pouring opening of the horizontal mold or also around the mold.
  • opposing strand shells can be brought into contact with one another or pressed against one another. This can advantageously be done by lifting the mold with parts of the strand guide and secondary cooling directly adjoining it, or by suitable pressing means, such as punches, rollers or scissor-like means, which extend from at least two sides of the strand are moved against each other.
  • the device according to the invention is characterized in that an electromagnetic coil is arranged for generating electromagnetic forces which act in the region of the pouring opening against the ferrostatic pressure of the steel introduced into the mold, in such a way that a pouring tube is positioned in the mold in such a way that it cooperates with A hot mold wall is created in the mold cavity in the inflow area between the two strands, which prevents the formation of a strand shell between these strands and that an oscillation device is provided for essentially horizontally oscillating the mold.
  • the pouring tube is positioned or the outlet openings dimensioned such that the above-mentioned “hot wall” effect occurs in the inflow region and the formation of a coherent strand shell connecting the two strands formed is prevented.
  • the electromagnetic coil which is arranged in the region of the pouring opening, is acted upon electrically in such a way that electromagnetic forces are generated which constrict the steel while keeping it away from the mold wall.
  • a supply of casting powder can advantageously be provided in the area between the two strands.
  • the oscillation device of the mold advantageously oscillates with a lifting height that is smaller than the distance between the pouring tube and the adjacent mold wall.
  • the metal in particular Steel, from a first pouring vessel, for example a ladle 1, via a ladle pouring tube 2 into another pouring vessel, for example a tundish 3.
  • the metal flow between the pan 1 and the tundish 3 can be regulated by known means, not shown, such as stoppers or sliders.
  • a pouring tube 4 attached to the tundish 3 the steel is introduced from above into a mold 5 which extends horizontally in its entirety to produce square billets measuring 160 x 160 mm. If necessary, a plurality of molds can also be loaded with steel by means of a tundish.
  • the mold 5 has a pouring opening 20 on its upper wall 22, as a result of which the pouring tube 4 extends in the direction of the lower mold wall 24.
  • the mold also has two opposing mold cavities 26 and 28, in which two strands 30 and 32 form simultaneously.
  • the wall 6 of the mold forming the mold cavity consists of a good heat-conducting metal, preferably copper.
  • the pouring opening 20 lies with the upper mold wall 22 in approximately the same plane. Furthermore, the mold cavities 26 and 28 are arranged essentially coaxially and extend essentially linearly to the two outlet openings of the mold 5.
  • the pouring opening 20 is dimensioned such that not only the pouring tube 4 can be received, but also a horizontal oscillation of the mold 5 the oscillation device 34 is possible without damaging the pouring tube.
  • the partially solidified strands 30 and 32 are simultaneously pulled out in two opposite directions by pulling devices, for example driven pulling rollers 9. If desired, the pull-out devices assigned to the two strands can operate at different pull-out speeds. It is clear that too When the casting begins, the two mold cavities of the mold are closed by so-called cold strands to enable casting and removal. Such cold start strands are well known in the art and are therefore not described further.
  • strand guide 36 consisting of rollers 38.
  • Suitable secondary cooling e.g. arranged in the form of spray nozzles 40 to promote the further solidification of the strand.
  • the mold 5 is oscillated by the oscillation device 34.
  • a substantially horizontal oscillation movement indicated by the double arrow 55, is effected via a drive unit with an eccentric drive 10 and a lever system 48 which is connected to the mold.
  • the mold is guided over rollers 44 on sliding surfaces 43.
  • the mold 5 oscillates with a stroke that is smaller than the distance 50 between the pouring tube 4 and the inner boundary surface of the pouring opening 20.
  • an electromagnetic sealing device in the form of a coil 11 is arranged coaxially with this pouring opening 20 above the opening. This is connected to an AC power source, not shown, and generates electromagnetic forces that act approximately vertically on the bath level in the mold. This prevents steel from escaping through the opening 20.
  • a hot mold wall is generated in the direct inflow area of the metal into the mold 5, which also prevents the formation of the strand shell mentioned above.
  • the desired position of the pouring tube 4 within the mold 5 depends on various pouring conditions, such as the steel temperature, the strand cross-section, etc. E.g. poured a slab cross-section, the area 52 of the outlet openings is usually below the longitudinal axis of the mold 5 and therefore closer to the lower mold wall 24. It is essential that the pouring tube 4 with its outflow region 52 is arranged in such a way that a hot mold wall can form, which in turn prevents the formation of a strand shell between the two strands.
  • the pouring tube 4 has in its outflow area 52 a plurality of outlet openings through which the liquid steel is introduced into the mold 5.
  • the steel is directed through the outlet opening 56 directly in the direction of the lower mold wall 24 and further pouring openings 59, 61 can be directed against lateral mold walls or in the direction of the longitudinal axis of the mold 5 be.
  • the position of the pouring tube in relation to the mold or its outlet openings must be selected so that the hot mold wall can form.
  • a pressure chamber can be provided between the tundish 3 and the mold 5 in order to generate downward forces on the bath level in the mold, which counteract the ferrostatic pressure.
  • the strength of the electromagnetic field or the gas pressure can be regulated automatically according to the bath level of the steel in the Tundish 3.
  • the tundish 3 can be arranged closer to the mold 5 than other more complex constructions. This enables the steel to be introduced into the mold with less heat loss. Another advantage is the lower ferrostatic pressure, which makes electromagnetic sealing easier.
  • FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of the system according to FIG. 1.
  • closing devices 70 in the form of press punches 72 are provided which, e.g. arranged between the strand guide rollers 12 and the pull-out rollers 9 act on the strand in such a way that at least two opposite strand shells are brought into contact with one another under pressure, so that they weld together and a further outflow of liquid steel is prevented.
  • FIGS. 8 and 8a Another embodiment of a closing device 80 is shown in FIGS. 8 and 8a.
  • Two interacting scissor blades 82 are two against overlying strand shells brought into contact with each other, whereby these strand shells weld together. The strand can then be separated by the same scissors 82. This also prevents liquid steel from escaping from the strands that have not yet solidified.
  • FIG. 9 A further embodiment of a closing device is shown in FIG. 9, wherein the oscillation device 34 can be raised upwards in the event of a breakthrough, as indicated by the double arrow 90. This also raises the parts of the strand guide with the rollers 12 adjacent to the mold and the secondary cooling zone with the spray nozzles 40. The associated lifting of the strands 30, 32 presses the lower strand shell 92 onto the upper strand shell 94. As a result, the two strand shells weld together and prevent the still liquid steel from escaping from the strands. The lifting can take place for example by means of a lifting cylinder 95.
  • FIG. 10 Another possibility of preventing an undesired outflow of metal in the event of a breakthrough on at least one of the strands is shown in FIG. 10.
  • pressure is exerted by means of rollers 102 which act with respect to one another and which presses the opposite strand shells together and allows them to be welded.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum horizontalen Stranggießen, wobei Stahl von oben in eine oszillierende Kokille (5) mit zwei Austrittsöffnungen (26, 28) eingebracht wird. In den Formhohlräumen der Kokille bilden sich zwei Stränge, die gekühlt und gleichzeitig, unabhängig voneinander, ausgezogen werden. Im unmittelbaren Einströmbereich des Stahles in die Kokille wird durch Ausbildung einer heißen Kokillenwandung (6) die Bildung einer die Stränge verbindenden Strangschale verhindert. Der Austritt von Stahl durch die Eingießöffnung der Kokille wird durch elektromagnetische Kräfte verhindert, die, entgegen dem ferrostatischen Druck wirkend. auch eine Einschnürung des Stahls in der Kokille verursachen. Damit wird ebenfalls die Ausbildung einer unerwünschten Strangschalenbildung zwischen den beiden Strängen im Einströmbereich verhindert. Um die Folgen eines eventuellen Durchbruchs möglichst klein zu halten, werden Verschließeinrichtungen (11) vorgesehen, die das Auslaufen von Stahl aus den teilerstarrten Strängen verhindern.The invention relates to a method and a device for horizontal continuous casting, steel being introduced from above into an oscillating mold (5) with two outlet openings (26, 28). Two strands form in the mold cavities, which are cooled and simultaneously pulled out independently. The formation of a strand shell connecting the strands is prevented in the immediate inflow region of the steel into the mold by forming a hot mold wall (6). The escape of steel through the pouring opening of the mold is prevented by electromagnetic forces that act against the ferrostatic pressure. also cause the steel to constrict in the mold. This also prevents the formation of undesirable strand shells between the two strands in the inflow area. In order to keep the consequences of a possible breakthrough as small as possible, closing devices (11) are provided which prevent steel from escaping from the partially solidified strands.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum horizontalen Stranggiessen von Metallen, insbesondere von Stahl, wobei der Stahl aus einem Giessgefäss von oben durch eine Eingussöffnung einer horizontalen Stranggiesskokille eingebracht und aus gegenüberliegenden Austrittsöffnungen von Formhohlräumen dieser Kokille teilweise erstarrte Stränge in entgegengesetzter Richtung ausgefördert, weiter gekühlt und geführt werden sowie eine Vorrichtung dazu.The invention relates to a method for the horizontal continuous casting of metals, in particular steel, the steel being introduced from above from a casting vessel through a pouring opening of a horizontal continuous casting mold and partially solidified strands being conveyed from opposite outlet openings of mold cavities in the opposite direction, further cooled and guided as well as a device for this.

Zum störungsfreien Ausziehen eines Stranges und zur Erzielung einer befriedigenden Oberflächenqualität wird eine Stranggiesskokille üblicherweise oszilliert. Zwischen dieser Kokille und einem vorgeordneten, feststehenden Giessgefäss, wie z.B. ein Tundish, aus dem das Metall in die horizontale Kokille seitlich eingebracht wird, muss daher ein Zwischenraum vorgesehen werden, der diese Oszillation erlaubt. Dieser Zwischenraum ist schwer abzudichten und gibt auch metallurgische Probleme auf.A continuous casting mold is usually oscillated in order to pull out a strand without interference and to achieve a satisfactory surface quality. Between this mold and an upstream, fixed pouring vessel, e.g. a tundish from which the metal is laterally introduced into the horizontal mold must therefore be provided with a space that allows this oscillation. This gap is difficult to seal and also gives up metallurgical problems.

Eine Möglichkeit, diesen Zwischenraum zu vermeiden, ist, den Tundish und die Kokille miteinander zu verbinden und als Einheit gemeinsam zu oszillieren. Dies hat jedoch den Nachteil, dass grosse Massen mit komplizierten Antrieben zu bewegen sind.One way to avoid this gap is to connect the tundish and the mold together and oscillate together as a unit. However, this has the disadvantage that large masses can be moved with complicated drives.

So ist es beim horizontalen Stranggiessen bekannt, (US-PS 4 146 078) zwischen der Austrittsöffnung eines feststehenden Giessbehälters und einer, mit Abstand zu diesem nachgeordneten Kokille eine elektromagnetische Spule anzuordnen. Diese Spule erzeugt ein Magnetfeld, das den flüssigen Strahl einschnürt und ihn entlang eines vorgegebenen Weges hält. Dadurch wird einerseits erreicht, dass eine schädliche Erstarrung an der Austrittsöffnung des Giessbehälters nicht auftritt und andererseits der ferrostatische Druck im Bereich des Zwischenraumes zwischen Kokille und Giessbehälter kompensiert wird. Diese Horizontal-Giessanlage ist zum Giessen nur eines Stranges vorgesehen.Thus, in horizontal continuous casting, it is known (US Pat. No. 4,146,078) to arrange an electromagnetic coil between the outlet opening of a fixed casting container and a mold arranged downstream from it. This coil creates a magnetic field that constricts the liquid jet and holds it along a predetermined path. On the one hand, this ensures that there is no harmful solidification at the outlet opening of the casting container and, on the other hand, the ferrostatic pressure in the area between the mold and the casting container is compensated. This horizontal caster is intended for casting only one strand.

Die Anwendung einer mit Wechselstrom beaufschlagten Spule zur Verhinderung eines Metallaustrittes aus einer Oeffnung, wie z.B. einer Eingiessöffnung einer vertikalen Stranggiesskokille, in Verbindung mit einem Syphon, ist aus US-PS 4 020 890 bekannt. Ein Hinweis auf ein Stranggiessen mit einer horizontalen Kokille, die zwei Austrittsöffnungen besitzt, ist daraus nicht nahegelegt.The use of an alternating current coil to prevent metal leakage from an opening, e.g. A pouring opening of a vertical continuous casting mold, in connection with a siphon, is known from US Pat. No. 4,020,890. A suggestion of a continuous casting with a horizontal mold that has two outlet openings is not suggested.

Es ist auch bekannt, (US-PS 3 472 309) in den senkrechten, aufrecht stehenden Teil einer oszillierenden Kokille Stahl einzugiessen und aus zwei daran anschliessenden, horizontalen Formhohlräumen teilweise erstarrte Stränge in zueinander entgegengesetzter Richtung auszuziehen. Dabei besteht dieser vertikale, als Metall-Reservoir dienende Teil dieser Kokille aus feuerfestem Material und ist mit elektrischen Spulen versehen. Diese Spulen dienen zur Aufheizung des Metalls in dem Reservoir, um die unvermeidlichen Wärmeverluste auszugleichen. Das eine Ende dieses vertikalen Reservoirs steht mit zwei Kokillen aus Kupfer in Verbindung, von denen zwei teilweise erstarrte Stränge in entgegengesetzter Richtung abgezogen werden. Diese Konstruktion hat den Nachteil, dass sie aus Teilen von unterschiedlichem Material in einer komplizierten T-Form aufgebaut ist und eine grosse zu oszillierende Masse darstellt. Ferner müssen spezielle Aufheizmittel im feuerfesten Reservoir vorgesehen werden, um das flüssige Metall auf der gewünschten Temperatur zu halten. Weitere Nachteile bestehen hinsichtlich der schlechten Zugänglichkeit, der ungenügenden Sicht in die Kokille als auch im hohen ferrostatischen Druck, der durch die Höhenerstreckung des feuerfesten Reservoirs bedingt ist. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich durch die Verwendung von unterschiedlichem Material mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung, wodurch die Anlage störanfällig ist. Ferner besteht die Gefahr des Einfrierens von Metall und daher die Notwendigkeit,im feuerfesten Reservoir Heizspulen einzubauen.It is also known (US Pat. No. 3,472,309) to pour steel into the vertical, upright part of an oscillating mold and to pull partially solidified strands in the opposite direction from two adjacent horizontal mold cavities. This vertical part of this mold, which serves as a metal reservoir, is made of refractory material and is provided with electrical coils. These coils are used to heat the metal in the reservoir to compensate for the inevitable heat loss. One end of this vertical reservoir is connected to two copper molds, from which two partially solidified strands are drawn in the opposite direction. This construction has the disadvantage that it is made of parts of different materials is constructed in a complicated T-shape and represents a large mass to be oscillated. In addition, special heating means must be provided in the refractory reservoir in order to keep the liquid metal at the desired temperature. Further disadvantages exist with regard to the poor accessibility, the insufficient view into the mold as well as the high ferrostatic pressure, which is due to the height extension of the refractory reservoir. Further difficulties arise from the use of different materials with different thermal expansion, which makes the system susceptible to faults. There is also a risk of metal freezing and therefore the need to install heating coils in the refractory reservoir.

Diese Nachteile vermeidet teilweise eine weitere Lösung zum Horizontalgiessen (UdSSR-PS 407 630), bei der einer, sich ausschliesslich auf horizontal erstreckenden, nicht oszillierten Kokille von oben mittels einer Giessdüse Metall zugeführt wird, und an gegenüberliegenden Austrittsenden Gussstränge abgezogen werden. Dabei wird die Giessdüse im Bereich der nichtoszillierten Kokille entlang deren Länge in derjenigen Richtung horizontal bewegt, in der eine grössere Ausziehgeschwindigkeit des Stranges herrscht. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Giessdüse richtet sich nach dem Verhältnis der Ausziehgeschwindigkeiten der beiden, nach entgegengesetzten Richtungen ausgezogenen Strängen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die beiden gebildeten Stränge über eine gemeinsame Strangschale miteinander verbunden sind, und beim Ausziehen der Stränge diese in der Kokille gebildete Strangschale ständig an einem unbestimmbaren Ort abgerissen werden muss. Zusätzlich besteht der Nachteil, dass die Bewegung der Giessdüse schwer zu kontrollieren ist, so dass eine ungleichmässige Erstarrung und Strangschalenbildung innerhalb der Kokille auftritt. Ein betriebsicheres Giessen erscheint aus diesen Gründen nicht möglich zu sein.These disadvantages are avoided in part by a further solution for horizontal casting (USSR-PS 407 630), in which metal, which only extends horizontally and is not oscillated, is supplied with metal from above by means of a casting nozzle, and cast strands are drawn off at opposite outlet ends. The pouring nozzle is moved horizontally in the area of the non-oscillated mold along its length in the direction in which there is a higher pull-out speed of the strand. The speed of movement of the pouring nozzle depends on the ratio of the pull-out speeds of the two strands pulled out in opposite directions. This method has the disadvantage that the two strands formed are connected to one another via a common strand shell, and when the strands are pulled out, the strand shell formed in the mold has to be torn off at an undetermined location. In addition, there is the disadvantage that the movement of the pouring nozzle is difficult to control, so that uneven solidification and strand shell formation within the mold occurs. For these reasons, reliable casting does not appear to be possible.

Um den obgenannten Nachteil zu vermeiden, und die Abreissstelle der beiden, in entgegengesetzter Richtung abgezogenen Stränge auf einem bestimmten Ort zu fixieren, wird in einer weiteren bekannten Lösung (UdSSR-PS 578 155) in eine Einfüllöffnung in der Wandung einer Kokillenanordnung Metall von oben in den Formhohlraum der Kokille eingebracht. Die Kokillenanordnung besteht dabei aus einem geraden, sowie einem gekrümmten Teil, womit erreicht werden sollte, dass sich die Abreissstelle (Trennstelle) beim Uebergang des geraden in den gekrümmten Kokillenteil ausbildet, da dort die schwächste, heisseste und dünnste Stelle der Strangschale liegen sollte. Liegt diese Abreissstelle im geraden Kokillenteil, dann würde, wie in dieser Patentschrift ausgeführt, der schon gebildete Teil des Stranges nicht in den gekrümmten Kokillenteil eintreten können und vice versa. Eine derartige, halb-radiale Anlage zum Stranggiessen erlaubt ebenfalls keine-betriebsichere Arbeitsweise, da ebenfalls ein ständiges Abreissen der Stränge erfolgt. Ferner lassen sich keine gleichmässigen Erstarrungsbedingungen schaffen. Da zudem eine Oszillation der Kokille nicht möglich ist, ist ein Ausziehen von Strängen mit guter Oberflächenqualität und ohne Beschädigung des Stranges nicht gegeben.In order to avoid the above-mentioned disadvantage, and to fix the tear-off point of the two strands drawn in the opposite direction at a specific location, metal is poured into a filling opening in the wall of a mold arrangement from above in another known solution (USSR-PS 578 155) introduced the mold cavity of the mold. The mold arrangement consists of a straight and a curved part, which should ensure that the tear-off point (separation point) forms at the transition from the straight part to the curved part, as the weakest, hottest and thinnest point of the strand shell should be located there. If this tear-off point is in the straight mold part, then, as stated in this patent specification, the part of the strand already formed would not be able to enter the curved mold part and vice versa. Such a semi-radial system for continuous casting also does not allow an operationally reliable method of operation, since the strands are also continuously torn off. Furthermore, no uniform solidification conditions can be created. In addition, since the mold cannot oscillate, it is not possible to pull out strands with a good surface quality and without damaging the strand.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Horizontal-Giessen zu schaffen, womit, bei Vermeidung der vorgenannten Nachteile, grosse Metallmengen pro Zeiteinheit wirtschaftlich und betriebsicher zu Strängen guter Qualität abgegossen werden können. Insbesondere sollten die Schwierigkeiten bezüglich einer unerwünschten Strangschalenbildung zwischen zwei in entgegengesetzter Richtung ausgezogenen Strängen vermieden werden, so dass die Stränge gleichzeitig und voneinander unabhängig von einer Kokille mit zwei entgegengesetzten Austrittsöffnungen abgezogen werden können. Ebenso sollten die Schwierigkeiten, die im Uebergangsbereich von oszillierender Horizontal-Kokille zu vorgeordnetem Giessgefäss auftreten können, wie z.B. Metallaustritt, vermieden werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, nur geringe Massen zu oszillieren, um die Oszillationseinrichtungen kostengünstig halten zu können. Ferner sollten die bei einem eventuellen Durchbruch ausfliessenden Metallmengen möglichst klein gehalten werden.It is an object of the invention to provide a method and a device for horizontal casting, with which, while avoiding the aforementioned disadvantages, large quantities of metal per unit time can be cast economically and reliably to form strands of good quality. In particular, the difficulties with regard to undesired strand shell formation between two strands drawn in the opposite direction should be avoided, so that the strands can be drawn off simultaneously and independently of one another with a mold with two opposite outlet openings. The difficulties that can occur in the transition area from oscillating horizontal mold to upstream casting vessel, such as metal leakage, should also be avoided. Another object of the invention is to oscillate only small masses in order to be able to keep the oscillation devices inexpensive. Furthermore, the amount of metal flowing out in the event of a breakthrough should be kept as small as possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in unmittelbarem Einströmbereich in die Kokille die Bildung einer, die Stränge verbindenden Strangschale verhindert wird, durch Kühlung des eingebrachten Stahls zwei Stränge gleichzeitig gebildet und diese in zwei entgegengesetzten Richtungen ausgezogen werden, wobei die Kokille oszilliert wird.This object is achieved in that the formation of a strand shell connecting the strands is prevented in the direct inflow region into the mold, two strands are formed simultaneously by cooling the inserted steel and these are pulled out in two opposite directions, the mold being oscillated.

Das Einführen des flüssigen Stahls aus einem vorgeordneten Giessgefäss, beispielsweise einem Tundish, erfolgt mit einem Giessrohr, dessen Austrittsöffnungen unter dem Badspiegel der Kokille liegen. Durch die Lage des Giessrohres relativ zu der Kokillenwandung und dem heissen, einfliessenden Stahl wird die Bildung einer unerwünschten Strangschale, die sonst die zwei Stränge miteinander verbinden würde, verhindert.Das Giessrohr wird dabei so positioniert, dass in diesem Einströmbereich genügend heisser, hoch über seiner Liquidus-Temperatur liegender Stahl in Richtung auf die Kokillenwandung ausströmt. Dadurch wird ein sogenannter "hot--wall"-Effekt, d.h. eine heisse Kokillenwandung erzielt, wodurch die Strangschalenbildung unterdrückt wird. Das Giessrohr kann mehrere Austrittsöffnungen aufweisen, aus denen der Stahl mit genügender Intensität und Temperatur austritt, um im Zwischenraum der beiden gebildeten Stränge genügend Wärme einzubringen, um die Kokillenwand heiss zu halten. Neben dem unmittelbaren Einströmbereich wird dem Stahl durch die gekühlte Kokille derart viel Wärme entzogen, dass sich, unabhängig voneinander, zwei Stränge ausbilden können und gleichzeitig, in entgegengesetzter Richtung, ohne Abreissen einer Strangschale ausgefördert werden können. Dabei kann die Ausziehgeschwindigkeit der beiden Stränge variieren.The liquid steel is introduced from an upstream pouring vessel, for example a tundish, using a pouring tube, the outlet openings of which are below the bath level of the mold. The position of the pouring tube relative to the mold wall and the hot, flowing steel prevent the formation of an undesired strand shell, which would otherwise connect the two strands, and the pouring tube is positioned so that it is sufficiently hot in this inflow area, high above it Steel lying at the liquidus temperature flows out in the direction of the mold wall. As a result, a so-called "hot wall" effect, ie a hot mold wall, is achieved, as a result of which the strand shell formation is suppressed. The pouring tube can have several outlet openings, from which the steel with sufficient intensity and temperature emerges in order to introduce enough heat in the space between the two strands formed to keep the mold wall hot. In addition to the immediate inflow area, the cooled mold removes so much heat from the steel that, independently of one another, two strands can form and, at the same time, can be discharged in the opposite direction without tearing off a strand shell. The pull-out speed of the two strands can vary.

Als unmittelbarer Einströmbereich wird derjenige, etwa scheibenförmige Abschnitt der Kokille quer zu ihrer Längsachse bezeichnet, bei dem das unter dem Badspiegel der Kokille eingebrachte Metall aus dem Giessrohr austritt und erreicht etwa, in Strangauszugsrichtung gesehen, bis knapp nach Beginn der oberen Kokillenwandung. Durch den obgenannten "hot-wall"- Effekt wird die Strangschalenbildung entlang des Umfangs eines Strangquerschnittes in einer senkrechten Ebene in diesem Bereich verhindert.The direct inflow area is the, approximately disc-shaped section of the mold transverse to its longitudinal axis at which the metal introduced under the bath level of the mold emerges from the pouring tube and reaches, seen in the direction of the strand extraction, until just after the beginning of the upper mold wall. The above-mentioned "hot-wall" effect prevents the formation of strand shells along the circumference of a strand cross section in a vertical plane in this area.

Zur Verhinderung einer unerwünschten Strangschalenbildung ist es von Vorteil, dass im unmittelbaren Einströmbereich radial wirkende, entgegen dem ferrostatischen Druck des eingebrachten Stahls in der Kokille gerichtete Kräfte erzeugt werden, die den Stahl in der Kokille einschnüren. Diese Kräfte können über ein elektromagnetisches Feld, welches um die Kokille mittels einer elektromagnetischen Spule erzeugt wird, wirksam werden. Durch die Einschnürung des Metalls im unmittelbaren Einströmbereich kommt der Stahl ausser Kontakt mit der Kokillenwand. Durch das Abheben des Stahls von der Kokillenwand bildet sich ein Spalt aus, indem Zusatzstoffe, wie z.B. ein Giesspulver, zugegeben werden können.To prevent undesired strand shell formation, it is advantageous that radially acting forces are generated in the immediate inflow area, which are directed against the ferrostatic pressure of the inserted steel in the mold and constrict the steel in the mold. These forces can act via an electromagnetic field which is generated around the mold by means of an electromagnetic coil. Due to the constriction of the metal in the immediate inflow area, the steel comes out of contact with the mold wall. When the steel is lifted off the mold wall, a gap is formed in which additives, e.g. a casting powder, can be added.

Durch die elektromagnetischen Kräfte kann nicht nur ein Einschnüren des Stahls in der Kokille erzielt werden, sondern auch dessen Ausfliessen durch die Eingussöffnung der Kokille verhindert werden. Durch diese elektromagnetische Abdichtung wird der Badspiegel etwas nach unten gedrückt, so dass während der Kokillenoszillation der Stahl am Austritt nach oben gehindert wird. Durch die nach unten gerichteten elektromagnetischen Kräfte wird ebenfalls die Bildung einer Strangschale in unmittelbarer Nähe der Eingussöffnung der Kokille verhindert.Due to the electromagnetic forces not only one Constriction of the steel can be achieved in the mold, but also prevent it from flowing out through the pouring opening of the mold. This electromagnetic seal pushes the bath level down a little so that the steel is prevented from escaping upwards during the mold oscillation. The downward electromagnetic forces also prevent the formation of a strand shell in the immediate vicinity of the mold's pouring opening.

An Stelle oder in Kombination mit den elektromagnetischen Kräften kann auch unter Druck stehendes inertes Gas, das von oben auf den Badspiegel wirkt, den ferrostatische Druck kompensieren.Instead of or in combination with the electromagnetic forces, inert gas under pressure, which acts on the bath level from above, can compensate for the ferrostatic pressure.

Das Giessrohr kann mindestens eine gegen die untere Kokillenwand gerichtete Ausflussöffnung aufweisen, vorteilhaft sind jedoch zusätzlich zwei, gegen die seitliche Kokillenwand gerichtete Austrittsöffnungen vorgesehen. Beim Giessen von breiten Brammen ist das Ausströmen des Stahls auf die Breitseiten hin mit mehreren Ausgussöffnungen im Giessrohr von Vorteil, wobei der Stahl in verschiedenen Winkeln zur Horizontalen ausgeströmt werden kann.The pouring tube can have at least one outlet opening directed against the lower mold wall, but advantageously two additional openings directed against the lateral mold wall are also provided. When casting wide slabs, it is advantageous to pour out the steel on the broad sides with several pouring openings in the pouring tube, the steel being able to flow out at different angles to the horizontal.

Die elektromagnetische Spule zum Abdichten kann entweder nur im Bereich der Eingussöffnung der horizontalen Kokille oder auch um die Kokille herum angeordnet sein.The electromagnetic coil for sealing can either be arranged only in the area of the pouring opening of the horizontal mold or also around the mold.

Um zu verhindern, dass beim Auftreten eines Durchbruchs zu viel flüssiger Stahl ausläuft, können gegenüberliegende Strangschalen in Berührung zueinander gebracht bzw. aufeinander gepresst werden. Dies kann vorteilhaft geschehen durch Anheben der Kokille mit unmittelbar daran anschliessenden Teilen der Strangführung und Sekundärkühlung oder durch geeignete Pressmittel, wie Stempel, Rollen oder scherenartige Mittel, die von mindestens zwei Seiten des Stranges gegeneinander bewegt werden.To prevent too much liquid steel from leaking out when a breakthrough occurs, opposing strand shells can be brought into contact with one another or pressed against one another. This can advantageously be done by lifting the mold with parts of the strand guide and secondary cooling directly adjoining it, or by suitable pressing means, such as punches, rollers or scissor-like means, which extend from at least two sides of the strand are moved against each other.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Spule zur Erzeugung von elektromagnetischen Kräften angeordnet ist, die im Bereich der Eingussöffnung entgegen dem ferrostatischen Druck des in die Kokille eingebrachten Stahles wirken, dass ein Giessrohr derart in der Kokille positioniert ist, dass im Zusammenwirken mit dem Formhohlraum im Einströmbereich zwischen den beiden Strängen eine heisse Kokillenwand entsteht, die die Bildung einer Strangschale zwischen diesen Strängen verhindert und dass eine Oszillationsvorrichtung zum wesentlichen horizontalen Oszillieren der Kokille vorgesehen ist.The device according to the invention is characterized in that an electromagnetic coil is arranged for generating electromagnetic forces which act in the region of the pouring opening against the ferrostatic pressure of the steel introduced into the mold, in such a way that a pouring tube is positioned in the mold in such a way that it cooperates with A hot mold wall is created in the mold cavity in the inflow area between the two strands, which prevents the formation of a strand shell between these strands and that an oscillation device is provided for essentially horizontally oscillating the mold.

Das Giessrohr wird derart positioniert bzw. die Austrittsöffnungen so dimensioniert, dass sich im Einströmbereich der obgenannte "hot-wall"- Effekt einstellt und die Bildung einer zusammenhängenden, die beiden gebildeten Stränge miteinander verbindenden Strangschale verhindert wird.The pouring tube is positioned or the outlet openings dimensioned such that the above-mentioned “hot wall” effect occurs in the inflow region and the formation of a coherent strand shell connecting the two strands formed is prevented.

Die elektromagnetische Spule, im Bereich der Eingussöffnung angeordnet, wird elektrisch derart beaufschlagt, dass elektromagnetische Kräfte erzeugt werden, die den Stahl unter Fernhaltung von der Kokillenwand einschnüren. Vorteilhaft kann eine Giesspulverzufuhr in dem Bereich zwischen den beiden Strängen vorgesehen werden.The electromagnetic coil, which is arranged in the region of the pouring opening, is acted upon electrically in such a way that electromagnetic forces are generated which constrict the steel while keeping it away from the mold wall. A supply of casting powder can advantageously be provided in the area between the two strands.

Die Oszillationseinrichtung der Kokille oszilliert vorteilhaft mit einer Hubhöhe, die kleiner ist als der Abstand zwischen dem Giessrohr und der benachbarten Kokillenwandung.The oscillation device of the mold advantageously oscillates with a lifting height that is smaller than the distance between the pouring tube and the adjacent mold wall.

Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls möglich, eine Mehrzahl von horizontalen Kokillen, die je zwei Austrittsöffnungen aufweisen, von einem gemeinsamen Tundish aus mit Stahl zu beschicken. Dabei können vorteilhaft für mehrere nebeneinanderliegende Stränge gemeinsame Führungs-oder Auszieheinrichtungen verwendet werden.In the context of the invention it is also possible to have a plurality of horizontal molds, each having two outlet openings, from a common tundish To load steel. Common guiding or extracting devices can advantageously be used for several adjacent strands.

Anhand von Figuren werden nachfolgend Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung beschrieben.Exemplary embodiments and details of the invention are described below with the aid of figures.

Es zeigen:

  • Fig. 1 eine Ansicht einer horizontalen Stranggiessanlage,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Eingussbereich,
  • Fig. 2a einen Längsschnitt durch den Eingussbereich mit zusätzlicher Ausbildung,
  • Fig. 3 einen Querschnitt durch eine horizontale Kokille zum Giessen von Knüppeln und Vorblöcken,
  • Fig. 4 einen Querschnitt durch eine horizontale Kokille zum Giessen von Vorblöcken oder Brammen,
  • Fig. 5 einen Querschnitt einer horizontalen Kokille zum Giessen von Vorblöcken oder Brammen, wobei die Breitseiten der Kokille senkrecht stehen,
  • Fig. 6 ist eine Ansicht einer Stranggiessanlage, teilweise geschnitten, mit einer Verschliesseinrichtung bei einem Durchbruch,
  • Fig. 7 zeigt eine weitere Ausbildung der Verschliesseinrichtung.
  • Fig. 8 zeigt eine Ansicht einer Horizontalanlage mit einer weiteren Ausbildung der Verschliesseinrichtung,
  • Fig. 8a zeigt die Verschliesseinrichtung nach Fig. 8,
  • Fig. 9 zeigt eine Ansicht der Horizontalanlage mit hebbarer Kokille und daran anschliessendem Teil der Strangführung und Sekundärkühlzone,
  • Fig.10 zeigt eine Ansicht der Horizontalanlage mit Rollen als Verschliesseinrichtung bei einem Durchbruch.
Show it:
  • 1 is a view of a horizontal continuous caster,
  • 2 shows a longitudinal section through the pouring area,
  • 2a shows a longitudinal section through the pouring area with additional training,
  • 3 shows a cross section through a horizontal mold for casting billets and blooms,
  • 4 shows a cross section through a horizontal mold for casting ingots or slabs,
  • 5 shows a cross section of a horizontal mold for casting ingots or slabs, the broad sides of the mold being vertical,
  • 6 is a view of a continuous caster, partly in section, with a closing device in the event of an opening,
  • 7 shows a further embodiment of the closing device.
  • 8 shows a view of a horizontal system with a further embodiment of the closing device,
  • 8a shows the closing device according to FIG. 8,
  • 9 shows a view of the horizontal system with a mold which can be lifted and the part of the strand guide and secondary cooling zone adjoining it,
  • 10 shows a view of the horizontal system with rollers as a closing device in the event of a breakthrough.

Gemäss den Figuren 1 und 2 wird das Metall, insbesondere Stahl, aus einem ersten Giessgefäss, beispielsweise einer Pfanne 1 über ein Pfannengiessrohr 2 in ein weiteres Giessgefäss, beispielsweiseeinenTundish 3 geleitet. Dabei kann der Metallfluss zwischen der Pfanne 1 und dem Tundish 3 durch nicht dargestellte, bekannte Mittel, wie z.B. Stopfen oder Schieber, geregelt werden. Mittels eines, am Tundish 3 angebrachten Giessrohres 4 wird der Stahl von oben in eine sich zur Gänze horizontal erstreckende Kokille 5 zur Erzeugung von quadratischen Knüppeln der Abmessung 160 x 160 mm eingebracht. Gegebenenfalls kann auch eine Mehrzahl von Kokillen durch einen Tundish mit Stahl beaufschlagt werden. Die Kokille 5 hat an ihrer oberen Wandung 22 eine Eingussöffnung 20, wodurch sich das Giessrohr 4 in Richtung auf die untere Kokillenwandung 24 erstreckt. Die Kokille hat weiters zwei gegenüberliegende Formhohlräume 26 und 28, in denen sich zwei Stränge 30 und 32 gleichzeitig bilden. Die den Formhohlraum bildende Wand 6 der Kokille besteht aus einem gut wärmeleitenden Metall, vorzugsweise Kupfer.According to Figures 1 and 2, the metal, in particular Steel, from a first pouring vessel, for example a ladle 1, via a ladle pouring tube 2 into another pouring vessel, for example a tundish 3. The metal flow between the pan 1 and the tundish 3 can be regulated by known means, not shown, such as stoppers or sliders. By means of a pouring tube 4 attached to the tundish 3, the steel is introduced from above into a mold 5 which extends horizontally in its entirety to produce square billets measuring 160 x 160 mm. If necessary, a plurality of molds can also be loaded with steel by means of a tundish. The mold 5 has a pouring opening 20 on its upper wall 22, as a result of which the pouring tube 4 extends in the direction of the lower mold wall 24. The mold also has two opposing mold cavities 26 and 28, in which two strands 30 and 32 form simultaneously. The wall 6 of the mold forming the mold cavity consists of a good heat-conducting metal, preferably copper.

Die Eingussöffnung 20 liegt mit der oberen Kokillenwandung 22 in etwa der gleichen Ebene. Ferner sind die Formhohlräume 26 und 28 im wesentlichen koaxial angeordnet und erstrecken sich im wesentlichen linear zu den zwei Austrittsöffnungen der Kokille 5. Die Eingussöffnung 20 ist so dimensioniert, dass nicht nur das Giessrohr 4 aufgenommen werden kann, sondern eine horizontale Oszillation der Kokille 5 durch die Oszillationseinrichtung 34 ohne Beschädigung des Giessrohres möglich ist.The pouring opening 20 lies with the upper mold wall 22 in approximately the same plane. Furthermore, the mold cavities 26 and 28 are arranged essentially coaxially and extend essentially linearly to the two outlet openings of the mold 5. The pouring opening 20 is dimensioned such that not only the pouring tube 4 can be received, but also a horizontal oscillation of the mold 5 the oscillation device 34 is possible without damaging the pouring tube.

Die teilweise erstarrten Stränge 30 und 32 werden gleichzeitig in zwei entgegengesetzten Richtungen durch Auszieheinrichtungen, beispielsweise angetriebene Ausziehrollen 9, ausgezogen. Falls erwünscht, können die den beiden Strängen zugeordneten Auszieheinrichtungen mit unterschiedlichen Ausziehgeschwindigkeiten arbeiten. Es ist klar, dass zu Giessbeginn die beiden Formhohlräume der Kokille durch sogenannte Kaltstränge verschlossen sind, um das Angiessen und Ausziehen zu ermöglichen. Solche Kalt-Anfahrstränge sind im Stande der Technik hinreichend bekannt und werden daher nicht weiter beschrieben.The partially solidified strands 30 and 32 are simultaneously pulled out in two opposite directions by pulling devices, for example driven pulling rollers 9. If desired, the pull-out devices assigned to the two strands can operate at different pull-out speeds. It is clear that too When the casting begins, the two mold cavities of the mold are closed by so-called cold strands to enable casting and removal. Such cold start strands are well known in the art and are therefore not described further.

Nach Austritt der Stränge 30 und 32 aus der Kokille 5 werden sie durch die aus Rollen 38 bestehende Strangführung 36 weitergeführt und gestützt. Zwischen den Rollen 38 ist eine geeignete Sekundärkühlung, z.B. in Form von Sprühdüsen 40 angeordnet, um die weitere Erstarrung des Stranges zu fördern.After the strands 30 and 32 emerge from the mold 5, they are continued and supported by the strand guide 36 consisting of rollers 38. Suitable secondary cooling, e.g. arranged in the form of spray nozzles 40 to promote the further solidification of the strand.

Aus bekannten Gründen wird die Kokille 5 durch die Oszillationseinrichtung 34 oszilliert. Dabei wird über ein Antriebsaggregat mit einem Exzenterantrieb 10 und einem Hebel-System 48, das mit der Kokille verbunden ist, eine im wesentlichen horizontale Oszillationsbewegung, angedeutet durch den Doppelpfeil 55, bewirkt. Dabei wird die Kokille über Rollen 44 an Gleitflächen 43 geführt.For known reasons, the mold 5 is oscillated by the oscillation device 34. In this case, a substantially horizontal oscillation movement, indicated by the double arrow 55, is effected via a drive unit with an eccentric drive 10 and a lever system 48 which is connected to the mold. The mold is guided over rollers 44 on sliding surfaces 43.

Die Oszillation der Kokille 5 erfolgt mit einem Hub der kleiner ist als der Abstand 50 zwischen dem Giessrohr 4 und der inneren Begrenzungsfläche der Eingussöffnung 20.The mold 5 oscillates with a stroke that is smaller than the distance 50 between the pouring tube 4 and the inner boundary surface of the pouring opening 20.

Damit der eingebrachte Stahl aus der Eingussöffnung 20 nicht ausfliesst, ist oberhalb der Oeffnung eine elektromagnetische Abdichteinrichtung in Form einer Spule 11 koaxial zu dieser Eingiessöffnung 20 angeordnet. Diese ist an eine nicht gezeichnete Wechselstromquelle angeschlossen und erzeugt elektromagnetische Kräfte, die etwa senkrecht auf dem Badspiegel in der Kokille einwirken. Dadurch wird ein Austritt von Stahl durch die Oeffnung 20 verhindert.So that the introduced steel does not flow out of the pouring opening 20, an electromagnetic sealing device in the form of a coil 11 is arranged coaxially with this pouring opening 20 above the opening. This is connected to an AC power source, not shown, and generates electromagnetic forces that act approximately vertically on the bath level in the mold. This prevents steel from escaping through the opening 20.

Die nach abwärts, und entgegen dem ferrostatischen Druck wirkenden elektromagnetischen Kräfte, drücken den flüssigen Stahl im unmittelbaren Einströmbereich nach unten und schnüren ihn etwas ein. In diesem Bereich können entweder direkt durch die Eingussöffnung 20 oder mit geeigneten Zuleitungen Zusätze, wie z.B. ein Giesspulver oder andere Materialien, wie z.B. Legierungselemente, zugegeben werden. Die nach abwärts gerichteten elektromagnetischen Kräfte tragen ebenfalls dazu bei, die Bildung einer Strangschale im Zwischenbereich der Stränge 30 und 32 unterhalb der Eingussöffnung 20 zu verhindern. Die Ausbildung einer die beiden Stränge verbindenden Strangschale muss unter allen Umständen verhindert werden, um ein ungestörtes Ausziehen der Stränge ohne Abreissen der Strangschale zu sichern.The electromagnetic forces acting downwards and against the ferrostatic pressure push the liquid Steel in the immediate one t römbereich down and lace it somewhat. In this area, additives, such as a casting powder or other materials, such as alloying elements, can be added either directly through the pouring opening 20 or with suitable feed lines. The downward electromagnetic forces also help to prevent the formation of a strand shell in the intermediate region of the strands 30 and 32 below the sprue opening 20. The formation of a strand shell connecting the two strands must be prevented under all circumstances in order to ensure undisturbed pulling out of the strands without tearing off the strand shell.

Durch das in den Badspiegel der Kokille eintauchende Giessrohr 4 wird im direkten Einströmbereich des Metalles in die Kokille 5 eine heisse Kokillenwandung erzeugt, die die Ausbildung der oben erwähnten Strangschale ebenfalls verhindert. Die gewünschte Position des Giessrohres 4 innerhalb der Kokille 5 hängt von verschiedenen Giessbedingungen, wie z.B. der Stahltemperatur, des Strangquerschnittes etc. ab. Wird z.B. ein Brammenquerschnitt gegossen, liegt der Bereich 52 der Austrittsöffnungen üblicherweise unterhalb der Längsachse der Kokille 5 und daher näher der unteren Kokillenwandung 24. Wesentlich ist, dass das Giessrohr 4 mit seinem Ausströmbereich 52 derart angeordnet ist, dass sich eine heisse Kokillenwandung ausbilden kann, die wiederum das Entstehen einer Strangschale zwischen den beiden Strängen verhindert.Due to the pouring tube 4 dipping into the bath level of the mold, a hot mold wall is generated in the direct inflow area of the metal into the mold 5, which also prevents the formation of the strand shell mentioned above. The desired position of the pouring tube 4 within the mold 5 depends on various pouring conditions, such as the steel temperature, the strand cross-section, etc. E.g. poured a slab cross-section, the area 52 of the outlet openings is usually below the longitudinal axis of the mold 5 and therefore closer to the lower mold wall 24. It is essential that the pouring tube 4 with its outflow region 52 is arranged in such a way that a hot mold wall can form, which in turn prevents the formation of a strand shell between the two strands.

Das Giessrohr 4 besitzt in seinem Ausströmbereich 52 eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen, durch die der flüssige Stahl in die Kokille 5 eingebracht wird. Durch die Austrittsöffnung 56 wird der Stahl direkt in Richtung auf die untere Kokillenwand 24 gerichtet und weitere Ausgussöffnungen 59, 61 können gegen seitliche Kokillenwände oder in Richtung der Stranglängsachse der Kokille 5 gerichtet sein. Die Lage des Giessrohres in bezug zur Kokille bzw. seine Austrittsöffnungen müssen so gewählt werden, dass sich die heisse Kokillenwandung ausbilden kann. vThe pouring tube 4 has in its outflow area 52 a plurality of outlet openings through which the liquid steel is introduced into the mold 5. The steel is directed through the outlet opening 56 directly in the direction of the lower mold wall 24 and further pouring openings 59, 61 can be directed against lateral mold walls or in the direction of the longitudinal axis of the mold 5 be. The position of the pouring tube in relation to the mold or its outlet openings must be selected so that the hot mold wall can form. v

An Stelle, oder in Kombination mit der elektromagnetischen Spule 11 kann eine Druckkammer zwischen dem Tundish 3 und der Kokille 5 vorgesehen werden, um abwärts gerichtete Kräfte auf den Badspiegel in der Kokille zu erzeugen, die dem ferrostatischen Druck entgegenwirken.Instead of, or in combination with, the electromagnetic coil 11, a pressure chamber can be provided between the tundish 3 and the mold 5 in order to generate downward forces on the bath level in the mold, which counteract the ferrostatic pressure.

Dabei kann die Stärke des elektromagnetischen Feldes oder der Gasdruck selbsttätig nach dem Badspiegel des Stahls im Tundish 3 geregelt werden.The strength of the electromagnetic field or the gas pressure can be regulated automatically according to the bath level of the steel in the Tundish 3.

Dadurch, dass die Eingussöffnung 20 etwa in gleicher Höhe mit der oberen Kokillenwandung 22 liegt, kann der Tundish 3 gegenüber anderen aufwendigeren Konstruktionen näher an der Kokille 5 angeordnet werden. Dadurch kann der Stahl mit geringeren Wärmeverlusten in die Kokille eingebracht werden. Ein weiterer Vorteil besteht im geringeren ferrostatischen Druck, wodurch die elektromagnetische Abdichtung einfacher ist.Because the pouring opening 20 is approximately at the same height as the upper mold wall 22, the tundish 3 can be arranged closer to the mold 5 than other more complex constructions. This enables the steel to be introduced into the mold with less heat loss. Another advantage is the lower ferrostatic pressure, which makes electromagnetic sealing easier.

Gemäss Fig. 2a sind zusätzliche elektromagnetische Spulen lla vorgesehen, um im Bereich der heissen Kokillenwandung elektromagnetische Felder aufzubauen, die durch Einschnürung des Stahls einen Spalt G erzeugen. In diesen Spalt können Schmiermittel oder andere Zusatzstoffe, beispielsweise durch die Kokillenwandung, mittels einer Zuleitung 57. eingebracht werden. Die zusätzlichen elektromagnetischen Mittel können aus einer oder aus einer Mehrzahl von elektromagnetischen Spulen bestehen, die im wesentlichen entlang des Umfangs der Kokille angeordnet sein können. Die damit erzeugten Kräfte bewirken ein Abheben des flüssigen Stahls im Bereich der heissen Kokillenwandung und tragen damit bei, die Bildung einer unerwünschten, die

  • beiden Stränge 30 und 32 verbindenden Strangschale, zu verhindern.
  • Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer horizontalen Kokille 5 zum Giessen von Knüppeln und Vorblöcken. Dabei ist das Giessrohr 4 in seinem Ausströmbereich 52 mit seitlichen Ausströmöffnungen 59 und einer nach abwärts gerichteten Ausströmöffnung 56 versehen.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt einer horizontalen Kokille zum Giessen von rechteckigen Querschnitten, wie Brammen und Vorblöcke. Das Giessrohr 4 weist hier zusätzlich Austrittsöffnungen 61 auf, die sich in der Längsrichtung der Kokille erstrecken.
  • Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine horizontale Kokille mit zwei Austrittsöffnungen zum Giessen von Brammen oder Vorblöcken, wobei die Breitseiten 63 der Kokille in vertikalen Ebenen liegen. Das Giessrohr 4 weist einen Ausströmbereich 52 auf, der mit einer Vielzahl von Oeffnungen 65 ausgestattet ist. Dadurch wird der flüssige Stahl in einen Winkel zu den Breitseiten der Kokille ausgeströmt.
According to FIG. 2a, additional electromagnetic coils 11a are provided in order to build up electromagnetic fields in the area of the hot mold wall, which generate a gap G by constricting the steel. Lubricants or other additives, for example through the mold wall, can be introduced into this gap by means of a feed line 57. The additional electromagnetic means can consist of one or a plurality of electromagnetic coils, which can be arranged substantially along the circumference of the mold. The forces generated with this cause the liquid steel to lift off in the area of the hot mold wall and thus contribute to the formation of an undesirable
  • to prevent strands connecting the two strands 30 and 32.
  • Fig. 3 shows a cross section of a horizontal mold 5 for casting billets and blooms. The pouring tube 4 is provided in its outflow area 52 with lateral outflow openings 59 and a downward outflow opening 56.
  • 4 shows a cross section of a horizontal mold for casting rectangular cross sections, such as slabs and blooms. The pouring tube 4 here also has outlet openings 61 which extend in the longitudinal direction of the mold.
  • 5 shows a cross section through a horizontal mold with two outlet openings for casting slabs or blooms, the broad sides 63 of the mold lying in vertical planes. The pouring tube 4 has an outflow region 52 which is equipped with a multiplicity of openings 65. This causes the molten steel to flow out at an angle to the broad sides of the mold.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausbildung der Anlage nach Fig. l. Für den Fall eines Durchbruchs sind Verschliesseinrichtungen 70 in Form von Pressstempel 72 vorgesehen, die, z.B. angeordnet zwischen den Strangführungsrollen 12 und den Ausziehrollen 9 auf den Strang derart einwirken, dass mindestens zwei gegenüberliegende Strangschalen unter Druck miteinander in Berührung gebracht werden, so dass diese miteinander verschweissen und ein weiterer Ausfluss von flüssigem Stahl verhindert wird.FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of the system according to FIG. 1. In the event of a breakthrough, closing devices 70 in the form of press punches 72 are provided which, e.g. arranged between the strand guide rollers 12 and the pull-out rollers 9 act on the strand in such a way that at least two opposite strand shells are brought into contact with one another under pressure, so that they weld together and a further outflow of liquid steel is prevented.

Eine weitere Ausbildungsform einer Verschliesseinrichtung 80 wird in den Figuren 8 und 8a dargestellt. Dabei werden durch zwei zusammenwirkende Scherenblätter 82 zwei gegenüberliegende Strangschalen miteinander in Berührung gebracht, wodurch diese Strangschalen miteinander verschweissen. Hernach kann der Strang durch die gleichen Scheren 82 getrennt werden. Auch dadurch wird ein Auslaufen von flüssigem Stahl aus den noch nicht erstarrten Strängen verhindert.Another embodiment of a closing device 80 is shown in FIGS. 8 and 8a. Two interacting scissor blades 82 are two against overlying strand shells brought into contact with each other, whereby these strand shells weld together. The strand can then be separated by the same scissors 82. This also prevents liquid steel from escaping from the strands that have not yet solidified.

Eine weitere Ausbildung einer Verschliesseinrichtung ist in Fig. 9 dargestellt, wobei die Oszillationseinrichtung 34 im Falle eines Durchbruchs nach oben angehoben werden kann, wie durch den Doppelpfeil 90 angedeutet. Ebenfalls angehoben werden dadurch die der Kokille benachbarten Teile der Strangführung mit den Rollen 12 sowie die Sekundärkühlzone mit den Sprühdüsen 40. Durch die damit verbundene Anhebung der Stränge 30, 32 wird die untere Strangschale 92 an die obere Strangschale 94 angepresst. Dadurch verschweissen die beiden Strangschalen und verhindern ein Auslaufen des-noch flüssigen Stahls aus den Strängen. Die Anhebung kann beispielsweise durch ein Hubzylinder 95 erfolgen.A further embodiment of a closing device is shown in FIG. 9, wherein the oscillation device 34 can be raised upwards in the event of a breakthrough, as indicated by the double arrow 90. This also raises the parts of the strand guide with the rollers 12 adjacent to the mold and the secondary cooling zone with the spray nozzles 40. The associated lifting of the strands 30, 32 presses the lower strand shell 92 onto the upper strand shell 94. As a result, the two strand shells weld together and prevent the still liquid steel from escaping from the strands. The lifting can take place for example by means of a lifting cylinder 95.

Eine weitere Möglichkeit eines unerwünschten Ausfliessens von Metall bei einem Durchbruch auf mindestens einem der Stränge zu verhindern wird in Fig. 10 dargestellt. Hierbei wird, wie am Strang 30 gezeigt, mittels zueinander wirkender Rollen 102 ein Druck ausgeübt, der die gegenüberliegenden Strangschalen zusammenpresst und verschweissen lässt.Another possibility of preventing an undesired outflow of metal in the event of a breakthrough on at least one of the strands is shown in FIG. 10. In this case, as shown on the strand 30, pressure is exerted by means of rollers 102 which act with respect to one another and which presses the opposite strand shells together and allows them to be welded.

Claims (30)

1. Verfahren zum horizontalen Stranggiessen von Metallen, insbesondere von Stahl, wobei der Stahl aus einem Giessgefäss von oben durch eine Eingussöffnung einer horizontalen Stranggiesskokille eingebracht und aus gegenüberliegenden Austrittsöffnungen von Formhohlräumen dieser Kokille teilweise erstarrte Stränge in entgegengesetzter Richtung ausgefördert, weiter gekühlt und geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in unmittelbarem Einströmbereich in die Kokille die Bildung einer, die Stränge verbindenden Strangschale verhindert wird, durch Kühlung des eingebrachten Stahls zwei Stränge gleichzeitig gebildet und diese in zwei entgegengesetzten Richtungen ausgezogen werden, wobei die Kokille oszilliert wird.1. A process for the horizontal continuous casting of metals, in particular steel, the steel being introduced from above from a casting vessel through a pouring opening of a horizontal continuous casting mold and partially solidified strands being conveyed from opposite outlet openings of the mold cavities in the opposite direction, being further cooled and guided, characterized in that the formation of a strand shell connecting the strands is prevented in the direct inflow region into the mold, two strands are formed simultaneously by cooling the introduced steel and these are pulled out in two opposite directions, the mold being oscillated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im unmittelbaren Einströmbereich von oben wirkende, entgegen dem ferrostatischen Druck des eingebrachten Stahls in der Kokille gerichtete Kräfte erzeugt werden, die den Stahl in der Kokille einschnüren.2. The method according to claim 1, characterized in that in the immediate inflow area from above acting against the ferrostatic pressure of the introduced steel in the mold forces are generated which constrict the steel in the mold. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kräfte durch eine elektromagnetische Spule erzeugt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that these forces are generated by an electromagnetic coil. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem eingeschnürten Stahl Zusatzstoffe, wie z.B. Giesspulver, zugegeben werden.4. The method according to claim 2, characterized in that the constricted steel additives, such as. Pouring powder to be added. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche l - 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten eines Durchbruchs die Kokille sowie unmittelbar daran anschliessende Teile der Strangführung und Sekundärkühlzone nach oben bis zur Berührung gegenüberliegender Strangschalen angehoben werden.5. The method according to any one of claims l - 4, characterized in that when a breakthrough occurs, the mold and immediately adjacent parts of the strand guide and secondary cooling zone are raised up to the contact of opposite strand shells. 6. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten eines Durchbruchs mindestens zwei gegenüberliegende Strangschalen, in Stranglaufrichtung nach dem Durchbruch, aneinander gepresst werden.6. The method according to claim 1-4, characterized in that when a breakthrough occurs, at least two opposite strand shells, in the strand running direction after the breakthrough, are pressed against each other. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung einer, die Stränge verbindenden Strangschale durch Ausbildung einer heissen Kokillenwandung im Zwischenbereich der zwei Stränge verhindert wird, und das Ausfliessen von Stahl durch die Eingussöffnung mittels Einwirkung von Kräften auf dem Badspiegel verhindert wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the formation of a strand shell connecting the strands is prevented by forming a hot mold wall in the intermediate region of the two strands, and the outflow of steel through the sprue opening is prevented by the action of forces on the bath level. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung einer, die Stränge verbindenden Strangschale im Bereich der heissen Kokillenwandung durch zusätzliche Einwirkung von Kräften im Zwischenbereich der zwei Stränge unterstützt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the formation of a strand shell connecting the strands in the region of the hot mold wall is supported by additional action of forces in the intermediate region of the two strands. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl durch die Eingussöffnung der horizontalen Stranggiesskokille mittels eines eintauchenden Giessrohres eingebracht wird.9. The method according to claim 7, characterized in that the steel is introduced through the pouring opening of the horizontal continuous casting mold by means of an immersed pouring tube. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl mindestens durch eine gegen die untere Kokillenwand gerichtete Austrittsöffnung des Giessrohres eingebracht wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the steel is introduced at least through an outlet opening directed against the lower mold wall of the pouring tube. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl durch zusätzlich zwei, gegen die seitliche Kokillenwand gerichtete Austrittsöffnungen des Giessrohres eingebracht wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the steel is introduced through an additional two outlet openings of the pouring tube directed against the lateral mold wall. 12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass elektromagnetische Kräfte den Stahl im Zwischenbereich der zwei Stränge derart einschnüren, dass der Stahl von der Kokillenwand abgehoben wird.12. The method according to claim 7, characterized in that electromagnetic forces constrict the steel in the intermediate region of the two strands such that the steel is lifted off the mold wall. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Kräfte durch die gleichen Einrichtungen erzeugt werden, die zur Verhinderung des Ausfliessens von Stahl durch die Eingussöffnung vorgesehen sind.13. The method according to claim 12, characterized in that the electromagnetic forces are generated by the same devices that are provided to prevent steel from flowing out through the sprue. 14. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich elektromagnetische Kräfte im Zwischenbereich der zwei Stränge zur Einwirkung gebracht werden, um den flüssigen Stahl von der Kokillenwandung im Zwischenbereich der zwei Stränge abzuheben und einen Spalt zu formen, und das Schmiermittel in diesen Spalt eingebracht wird.14. The method according to claim 7, characterized in that additionally electromagnetic forces are brought into effect in the intermediate region of the two strands in order to lift the liquid steel from the mold wall in the intermediate region of the two strands and form a gap, and the lubricant is introduced into this gap becomes. 15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingussöffnung der horizontalen Stranggiesskokille etwa in gleicher Ebene mit der oberen Kokillenwandung liegt.15. The method according to claim 7, characterized in that the pouring opening of the horizontal continuous casting mold is approximately in the same plane with the upper mold wall. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl von einem Tundish als Giessgefäss durch ein Eintauchen des Giessrohres eingebracht wird und der Tundish in unmittelbarer Nähe der Eingussöffnung angeordnet ist.16. The method according to claim 15, characterized in that the steel is introduced from a tundish as a pouring vessel by immersing the pouring tube and the tundish is arranged in the immediate vicinity of the pouring opening. 17. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausfliessen von Stahl durch die Eingussöffnung durch unter Druck stehendes Inertgas, das entgegen dem ferrostatischen Druck des Stahls in der Kokille wirkt, verhindert wird.17. The method according to claim 7, characterized in that the outflow of steel through the pouring opening by pressurized inert gas, which acts against the ferrostatic pressure of the steel in the mold, is prevented. 18. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nach unten gerichtete Austrittsöffnung des Giessrohres unter der Längsachse der Kokille gehalten wird.18. The method according to claim 9, characterized in that the downward outlet opening of the pouring tube is held below the longitudinal axis of the mold. 19. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung des Giessrohres mehr zur unteren als zur oberen Kokillenwandung gehalten wird.19. The method according to claim 9, characterized in that the outlet opening of the pouring tube is held more to the lower than to the upper mold wall. 20. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Durchbruchs an einem Strang mindestens zwei gegenüberliegende Strangschalen in Berührung zueinander gebracht werden.20. The method according to claim 7, characterized in that in the event of a breakthrough on one strand, at least two opposite strand shells are brought into contact with one another. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadruch gekennzeichnet, dass mindestens Teile der Strangführung und Sekundärkühlzone bis zur Berührung gegenüberliegender Strangschalen angehoben werden.21. The method according to claim 20, characterized in that at least parts of the strand guide and secondary cooling zone are raised until opposite strand shells are touched. 22. Vorrichtung zum horizontalen Stranggiessen von Metallen, insbesondere von Stahl, mit einer horizontalen Kokille, die eine Eingussöffnung zur Zufuhr von Stahl sowie zwei Formhohlräume zur gleichzeitigen Bildung von zwei Strängen aufweist sowie mit Einrichtungen zur Führung, Kühlung und Ausförderung der Stränge, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Spule (11) zur Erzeugung von elektromagnetischen Kräften angeordnet ist, die im Bereich der Eingussöffnung (20) entgegen dem ferrostatischen Druck des in die Kokille (5) eingebrachten Stahles wirken, dass ein Giessrohr (4) derart in der Kokille (5) positioniert ist, dass im Zusammenwirken mit dem Formhohlraum im Einströmbereich zwischen den beiden Strägen (30, 32) eine heisse Kokillenwand entsteht, die die Bildung einer Strangschale zwischen diesen Strängen (30, 32) verhindert und dass eine Oszillationsvorrichtung (34) zum im wesentlichen horizontalen Oszillieren der Kokille (5) vorge-sehen ist.22. Device for the horizontal continuous casting of metals, in particular steel, with a horizontal mold, which has a pouring opening for the supply of steel and two mold cavities for the simultaneous formation of two strands, and with devices for guiding, cooling and conveying the strands, characterized in that that an electromagnetic coil (11) is arranged to generate electromagnetic forces which act in the area of the pouring opening (20) against the ferrostatic pressure of the steel introduced into the mold (5), that a pouring tube (4) is placed in the mold (5 ) is positioned so that in cooperation with the mold cavity in the inflow area between the two strands (30, 32) a hot mold wall is created which prevents the formation of a strand shell between these strands (30, 32) and that an oscillation device (34) is essentially used horizontal oscillation of the mold (5) is seen before g e. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Giessrohr (4) mindestens eine nach unten gerichtete Ausflussöffnung (56) aufweist.23. The device according to claim 22, characterized in that the pouring tube (4) has at least one downward outflow opening (56). 24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Giessrohr (4) mindestens zwei seitliche, gegen die seitliche Kokillenwand gerichtete Austrittsöffnungen (59) aufweist.24. The device according to claim 22, characterized in that the pouring tube (4) has at least two lateral outlet openings (59) directed against the lateral mold wall. 25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Spule (11) im Bereich der Eingussöffnung (20) und des Giessrohres (4) Kräfte erzeugt, die den Stahl unter Fernhaltung von der Kokillenwand (6) einschnüren.25. The device according to claim 22, characterized in that the electromagnetic coil (11) in the region of the pouring opening (20) and the pouring tube (4) generates forces that constrict the steel while keeping it away from the mold wall (6). 26. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (57) zur Giesspulverzufuhr in den Bereich zwischen den beiden Strängen (30, 32) vorgesehen ist.26. The apparatus according to claim 22, characterized in that a device (57) for the supply of casting powder in the area between the two strands (30, 32) is provided. 27. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Verschliesseinrichtungen (70, 80, 100), wie Pressstempel (72), Druckrollen (102) oder scherenartige Mittel (82) nach der Kokille (5) angeordnet sind.27. The device according to claim 22, characterized in that in addition closing devices (70, 80, 100), such as press rams (72), pressure rollers (102) or scissor-like means (82) are arranged after the mold (5). 28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschliesseinrichtung (80) den Strang (30, 32) gleichzeitig trennt.28. The device according to claim 27, characterized in that the closing device (80) separates the strand (30, 32) simultaneously. 29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschliesseinrichtung Mittel (92) zum Anheben der horizontalen Kokille (5), der Strangführung (36) und Sekundärkühlzone (40) umfasst.29. The device according to claim 27, characterized in that the closing device comprises means (92) for lifting the horizontal mold (5), the strand guide (36) and the secondary cooling zone (40). 30. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillationseinrichtung die Kokille mit einem Hub oszilliert, der kleiner ist als der Abstand (50) zwischen dem Giessrohr (4) und der benachbarten Kokillenwandung (6).30. The device according to claim 22, characterized in that the oscillation device oscillates the mold with a stroke which is smaller than the distance (50) between the pouring tube (4) and the adjacent mold wall (6).
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