EP0297258B1 - Kokille zum Stranggiessen von Vorprofilen zur Trägerwalzung - Google Patents

Kokille zum Stranggiessen von Vorprofilen zur Trägerwalzung Download PDF

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EP0297258B1
EP0297258B1 EP88107714A EP88107714A EP0297258B1 EP 0297258 B1 EP0297258 B1 EP 0297258B1 EP 88107714 A EP88107714 A EP 88107714A EP 88107714 A EP88107714 A EP 88107714A EP 0297258 B1 EP0297258 B1 EP 0297258B1
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EP
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web
chill mould
side walls
flanges
region
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Hans Heinrich Hartmann
Hans Streubel
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SMS Schloemann Siemag AG
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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
    • B22D11/0406—Moulds with special profile

Definitions

  • the invention relates to a mold for the continuous casting of pre-profiles consisting of a web and two flanges for carrier rolling with two cooled side walls reaching over the web and the flanges and with adjustable arranged between the side walls, determining the flange thickness, cooling end walls.
  • the molten steel is introduced into the mold from an intermediate container via a dip tube in the area of the web.
  • the end walls of the mold between the side walls can be adjusted to change the flange thickness of the preliminary profile. Changing the web height and web thickness is not possible with this mold.
  • Another disadvantage of the known mold shape is that the strand can become jammed as a result of the shrinkage of the strand inside the mold.
  • the object of the invention is to provide a continuous casting mold, of the aforementioned type, with which, with a simple design, preliminary profiles for the carrier rolling can be cast with a web height, web thickness and flange thickness which can be set independently of one another.
  • preliminary profiles for the carrier rolling can be cast with a web height, web thickness and flange thickness which can be set independently of one another.
  • the casting of profiles close to final dimensions with a uniformly good structure should be made possible.
  • each side wall of the mold has a straight and an outwardly angled end region, the end walls are arranged between in each case a straight and an angled opposite end region and at least one side wall is adjustable transversely to the casting direction in the direction of its flat surface with respect to the other side wall and the distance between the end side walls is variable.
  • the continuous casting mold created in this way can be easily and quickly adjusted independently of one another for casting beam pre-profiles of different web heights, web thicknesses and flange thicknesses, making casting of small production quantities close to the final dimensions economical.
  • the special design of the mold prevents the pre-profile from jamming due to its shrinkage within the mold.
  • the side walls of the mold in the web area have an enlarged casting area which is limited to only part of the mold height.
  • the melt is introduced through a dip tube down to the bath level and the casting metal is well distributed to the end areas.
  • the invention is further developed as follows.
  • the pouring area merges into the lower format area with a web thickness of 40 to 90 mm.
  • the pouring area merges into the end area of the side walls at least on one side.
  • Opposing end areas of the side walls run at an angle of 60 to 85 °.
  • the end walls of the mold are bulged inwards.
  • the preliminary profile is guided below the mold in the web and flange area and, after solidification, is subjected to a bending and straightening process.
  • support plates or support rollers corresponding to the shape of the web and flange areas of the preliminary profile are arranged below the continuous casting mold.
  • a continuous casting mold for casting pre-profiles consists of two side walls 1, 2 and two end walls 3, 4 arranged between the side walls 1, 2.
  • the side walls 1 , 2 have an angled and a straight end region 1a, 1b, 2a, 2b, which form the space for the flanges 6, 7 of the preliminary profile 5 in an opposite arrangement with the end walls 3, 4 arranged between them.
  • the end walls 3, 4 are each provided with an inwardly extending projection 8 on the inside of the mold, whereby the flanges 6, 7 are preformed for subsequent rolling.
  • the central region of the side walls 1, 2 which forms the web 9 of the preliminary profile 5 form an enlarged pouring region 11 for receiving an immersion pouring tube 10 for introducing the melt into the upper region which merges into the lower format region 12 in an arc shape.
  • the pouring area 11 ends in each case at the angled end area 1a, 2a of the side walls 1, 2 (FIGS. 1 to 3).
  • the mold is directly followed by several support rollers 13, 14, the arrangement of which is associated with the web 9 and the flanges 6, 7 of the preliminary profile 5, in particular from FIG. 4.
  • Water spray nozzles 15 for strand cooling are arranged between the support rollers 13, 14.
  • the side walls 1, 2 and the end walls 3, 4 of the mold are provided with cooling channels 16.
  • FIGS. 6 and 7 show how the side walls 1, 2 of the mold can be adjusted parallel to one another transversely to the casting direction in the direction of the arrows 17, 18. In this way, the height of the web 9 of the preliminary profile 5 can be changed.
  • FIG. 8 A change in the thickness of the web 9 compared to the original setting shown in FIG. 6 is shown in FIG. 8.
  • the side wall 2 of the mold is adjusted in the direction of the arrow 19 and the end walls 3, 4 accordingly in the direction of the arrows 20, 21.
  • the cast pre-profile 5 according to FIG. 5 is bent from the vertical into the horizontal for directing and straightened again.
  • the flanges 6, 7 lying on one side and asymmetrically to the neutral fiber 22 of the web 9 are displaced in the direction of the neutral fiber 22 and thus into the position 6a, 7a. This effect simplifies the subsequent rolling process.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggießen von aus einem Steg und zwei Flanschen bestehenden Vorprofilen zur Trägerwalzung mit zwei über den Steg und die Flanschen reichenden, gekühlten Seitenwänden und mit zwischen den Seitenwänden verstellbar angeordneten, die Flanschdicke bestimmenden, gekühlten Stirnwänden.
  • Bei einer derartigen durch die DE-A1-2 218 408 bekannten Kokille wird die Stahlschmelze von einem Zwischenbehälter über ein Tauchgießrohr im Bereich des Steges in die Kokille eingeleitet. Zur Veränderung der Flanschdicke des Vorprofils sind die Stirnwände der Kokille zwischen den Seitenwänden verstellbar. Eine Veränderung der Steghöhe und Stegdicke ist bei dieser Kokille nicht möglich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Kokillenform ist, daß es infolge der Schrumpfung des Stranges innerhalb der Kokille zu einer Verklemmung des Stranges kommen kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Stranggießkokille, der vorgenannten Gattung, mit der bei einfacher Bauart Vorprofile für die Trägerwalzung mit unabhängig voneinander einstellbarer Steghöhe, Stegdicke und Flanschdicke gegossen werden können. Darüber hinaus soll das Gießen endabmessungsnaher Profile mit gleichmäßig guten Gefüge ermöglicht werden.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Seitenwand der Kokille einen geraden und einen nach außen abgewinkelten Endbereich aufweist, die Stirnwände zwischen jeweils einem geraden und einem abgewinkelten gegenüberstehenden Endbereich angeordnet sind und mindestens eine Seitenwand in Richtung ihrer ebenen Fläche gegenüber der anderen Seitenwand quer zur Gießrichtung verstellbar ist und der Abstand der Stirnseitenwände veränderlich ist.
  • Die so geschaffene Stranggießkokille kann zum Gießen von Trägervorprofilen unterschiedlicher Steghöhe, Stegdicke und Flanschdicke unabhängig voneinander einfach und schnell eingestellt werden, wodurch das endabmessungsnahe Gießen kleiner Produktionsmengen wirtschaftlich wird. Durch die besondere Bauart der Kokille wird ein Festklemmen des Vorprofiles aufgrund seiner Schrumpfung innerhalb der Kokille vermieden.
  • Zur Verbesserung der Eingießbedingungen beim Gießen von endabmessungsnahen Vorprofilen weisen die Seitenwände der Kokille im Stegbereich einen nur auf einen Teil der Kokillenhöhe beschränkten erweiterten Eingießbereich auf.
  • Auf diese Weise wird trotz geringer Stegdicke die Einleitung der Schmelze durch ein Tauchgießrohr bis unter den Badspiegel und eine gute Verteilung des Gießmetalls zu den Endbereichen erzielt.
  • Die Erfindung wird wie folgt weiter ausgestaltet.
  • Der Eingießbereich geht bogenförmig in den unteren Formatbereich mit einer Stegdicke von 40 bis 90 mm über.
  • Der Eingießbereich geht mindestens einseitig in den Endbereich der Seitenwände über.
  • Gegenüberliegende Endbereiche der Seitenwände verlaufen in einem Winkel von 60 bis 85°.
  • Die Stirnwände der Kokille sind nach innen vorgewölbt.
  • Bei einem Verfahren zum Stranggießen von Vorprofilen mit der erfindungsgemäßen Stranggießkokille wird das Vorprofil unterhalb der Kokille im Steg- und Flanschbereich geführt und nach der Durcherstarrung einem Biege- und Richtvorgang unterworfen.
  • Zur Durchführung dieses Verfahrens sind unterhalb der Stranggießkokille dem Verlauf der Steg- und der Flanschbereiche des Vorprofils entsprechende Stützplatten oder Stützrollen angeordnet.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Kokille zum Stranggießen von Vorprofilen in Draufsicht,
    Fig. 2
    die Innenansicht einer Kokillenseitenwand mit einer Stirnwand,
    Fig. 3
    einen Querschnitt der Kokille gemäß der Linie III-III in Fig. 2,
    Fig. 4
    eine Ansicht der Kokillenunterseite mit Stützführungsrollen,
    Fig. 5
    das Profil des Gießstranges,
    Fig. 6, 7 und 8
    Draufsichten der Kokille in verschiedenen Einstellungen.
  • Gemäß Fig. 1 besteht eine Stranggießkokille zum Gießen von Vorprofilen aus zwei Seitenwänden 1, 2 und zwei zwischen den Seitenwänden 1, 2 angeordneten Stirnwänden 3, 4. Zur Bildung eines Gießraumes für ein Vorprofil 5 zur Trägerwalzung (Fig. 5) weisen die Seitenwände 1, 2 einen abgewinkelten und einen geraden Endbereich 1a, 1b, 2a, 2b auf, die in entgegengesetzt gegenüberliegender Anordnung mit den dazwischen angeordneten Stirnwänden 3, 4 den Raum für die Flanschen 6, 7 des Vorprofils 5 bilden. Die Stirnwände 3, 4 sind zur Kokilleninnenseite mit je einem sich nach innen erstreckenden Vorsprung 8 versehen, wodurch die Flansche 6, 7 zur nachfolgenden Walzung vorgeformt werden.
  • Die den Steg 9 des Vorprofils 5 formenden mittleren Bereich der Seitenwände 1, 2 bilden zur Aufnahme eines Tauchgießrohres 10 zur Einleitung der Schmelze im oberen Bereich einen erweiterten Eingießbereich 11, der bogenförmig in den unteren Formatbereich 12 übergeht. Der Eingießbereich 11 endet jeweils an dem abgewinkelten Endbereich 1a, 2a der Seitenwände 1, 2 (Fig. 1 bis 3).
  • Wie aus den Figuren 2, 3 und 4 zu entnehmen, sind der Kokille mehrere Stützrollen 13, 14 unmittelbar nachgeordnet, deren dem Steg 9 und den Flanschen 6, 7 des Vorprofils 5 zugehörige Anordnung insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Zwischen den Stützrollen 13, 14 sind Wassersprühdüsen 15 zur Strangkühlung angeordnet.
  • Gemäß Fig. 3 sind die Seitenwände 1, 2 und die Stirnwände 3, 4 der Kokille mit Kühlkanälen 16 versehen.
  • In den Figuren 6 und 7 ist dargestellt, wie die Seitenwände 1, 2 der Kokille parallel zueinander quer zur Gießrichtung in Richtung der Pfeile 17, 18 verstellbar sind. Auf diese Weise kann die Höhe des Steges 9 des Vorprofils 5 verändert werden.
  • Eine Veränderung der Dicke des Steges 9 gegenüber der in Fig. 6 dargestellten ursprünglichen Einstellung zeigt Fig. 8. Dabei werden die Seitenwand 2 der Kokille in Richtung des Pfeiles 19 und die Stirnwände 3, 4 entsprechend in Richtung der Pfeile 20,21 verstellt.
  • Das gegossene Vorprofil 5 gemäß Fig. 5 wird zur Umführung aus der Vertikalen in die Horizontale gebogen und wieder gerade gerichtet. Dabei werden die einseitig und unsymmetisch zur neutralen Faser 22 des Steges 9 liegenden Flansche 6, 7 in Richtung der neutralen Faser 22 und damit in die Stellung 6a, 7a verlagert. Dieser Effekt vereinfacht den nachfolgenden Walzprozess.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims (10)

  1. Kokille zum Stranggießen von aus einem Steg und zwei Flanschen bestehenden Vorprofilen zur Herstellung von vorzugsweise Stahlträgern mit zwei über den Steg und die Flanschen reichenden Seitenwänden und mit zwischen den Seitenwänden verstellbar angeordneten, die Flanschdicke bestimmenden Stirnwänden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jede Seitenwand (1, 2) einen geraden und einen nach außen abgewinkelten Endbereich (1a, 1b, 2a, 2b) aufweist, die Stirnwände (3, 4) zwischen den gegenüberstehenden geraden und abgewinkelten Endbereichen (1b, 2a und 1a, 2b) angeordnet sind und mindestens eine Seitenwand (1, 2) in Richtung ihrer ebenen Fläche gegenüber der anderen Seitenwand (1, 2) quer zur Gießrichtung (17, 18) verstellbar ist.
  2. Kokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Seitenwände (1, 2) zur Aufnahme eines Tauchgießrohres (10) zwischen den Endbereichen (1a, 1b, 2a, 2b) einen nur auf einen Teil der Kokillenhöhe beschränkten erweiterten Eingießbereich (11) aufweisen.
  3. Kokille nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Eingießbereich (11) bogenförmig in den unteren Formatbereich (12) mit einer Stegdicke von 40 bis 90 mm übergeht.
  4. Kokille nach den Ansprüchen 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Eingießbereich (11) mindestens einseitig in den abgewinkelten Endbereich (1a, 2a) der Seitenwände (1, 2) übergeht.
  5. Kokille nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß gegenüberliegende Endbereiche (1a, 2b und 1b, 2a) der Seitenwände (1, 2) in einem Winkel von 60 bis 85° verlaufen.
  6. Kokille nach den Ansprüchen 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stirnwände (3, 4) einen in Gießrichtung verlaufenden mittleren Vorsprung (8) aufweisen.
  7. Verfahren zum Stranggießen von Vorprofilen in einer Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Vorprofil (5) unterhalb der Kokille im Steg- und Flanschbereich (9, 6, 7) geführt und nach der Durcherstarrung einem Biege- und Richtvorgang unterworfen wird.
  8. Kokille zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an der Unterseite der Kokille dem Verlauf des Stegund der seitlichen Flanschbereiche (9, 6, 7) entsprechende Stützgitter angeordnet sind.
  9. Kokille zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an der Unterseite der Kokille dem Verlauf des Steg-und der seitlichen Flanschbereiche (9, 6, 7) entsprechende Stützrollen (13, 14) angeordnet sind.
  10. In einer Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gegossenes Vorprofil zur Trägerwalzung, das aus einem mittleren Steg und zwei Flanschen gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Steg (9) eine Dicke von 40 bis 90 mm aufweist und die Schenkel der Flansche (6, 7) in einem Winkel von 60 - 85° zueinander stehen und die Flansche (6, 7) in entgegengesetzter Richtung aus der Symmetrieachse (22) des Steges (9) verlagert sind.
EP88107714A 1987-06-27 1988-05-13 Kokille zum Stranggiessen von Vorprofilen zur Trägerwalzung Expired - Lifetime EP0297258B1 (de)

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DE19873721266 DE3721266A1 (de) 1987-06-27 1987-06-27 Verstellbare stranggiesskokille zur erzeugung von vorprofilen fuer die traegerwalzung

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EP0297258A3 EP0297258A3 (en) 1990-01-17
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