EP0618023B1 - STRANGGIESSEN VON BRAMMEN IN OSZILLIERENDER KOKILLE MIT HORIZONTAL ZURüCKZIEBAREN WÄNDEN - Google Patents

STRANGGIESSEN VON BRAMMEN IN OSZILLIERENDER KOKILLE MIT HORIZONTAL ZURüCKZIEBAREN WÄNDEN Download PDF

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EP0618023B1
EP0618023B1 EP92920028A EP92920028A EP0618023B1 EP 0618023 B1 EP0618023 B1 EP 0618023B1 EP 92920028 A EP92920028 A EP 92920028A EP 92920028 A EP92920028 A EP 92920028A EP 0618023 B1 EP0618023 B1 EP 0618023B1
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mold
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casting
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EP0618023A1 (de
EP0618023A4 (de
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Seiji; Technical Research Division Of Itoyama
Hirokazu; Technical Research Division Of Tozawa
Shuji; Technical Research Division Of Takeuchi
Kenichi; Technical Research Division Sorimachi
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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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
    • B22D11/053—Means for oscillating the moulds

Definitions

  • the present invention relates to a casting process for continuous castings, capable of obtaining the castings reduced in the depths of oscillation marks and suppressed in segregation at oscillation mark trough portions, in a continuous casting method, particularly, a vertical continuous casting method for metal.
  • the mechanism and cause of generating the segregations at oscillation mark trough portions were considered as follows: namely, the negative pressure is generated within a liquid phase lubricating film between the mold and the solidified shell due to oscillation of the mold;and due to this negative pressure, the non-solidified and concentrated molten steel between dendrites of the solidified surface layer permeates onto the surface of the shell.
  • An object of the present invention is to provide a process of withdrawing the continuous castings wherein, even in the low cycle condition that the oscillation frequency ⁇ f ⁇ of the mold is small, the segregations at oscillation mark trough portions on the surfaces of the castings are significantly reduced to the degree equivalent to that in the high cycle condition, and also the stable casting is made possible.
  • a casting process for continuous castings characterized by vertically oscillating a vertical continuous casting mold forming a casting space with two pairs of mold wall surfaces; and simultaneously repeating a series of actions composed of separating at least a pair of mold wall surfaces from a solidified shell at any period in each specified time zone within a positive strip time zone and a negative strip time zone, and of making the separated mold wall surfaces close to the solidified shell within the other time zones.
  • a casting process for continuous castings characterized by performing the casting under the condition of only a positive strip tame zone, while vertically oscillating a vertical continuous casting mold forming a casting space with two pairs of mold wall surfaces; and repeating a series of actions composed of separating at least a pair of mold wall surfaces from a solidified shell at any period in each specified time zone within a mold ascending period and a mold descending period, and making the separated mold wall surfaces close to the solidified shell within the other time zones in the mold ascending period and the descending period
  • a distance between a mold wall 9 and a solidified shell 12 is increased from Xs to Xo, so that a mold powder 10 on a molten steel 11 is made to sufficiently flow in a gap between the mold wall 9 and the solidified shell 12 to thereby reduce the frictional force between the mold wall 9 and the solidified shell 12.
  • the arrow of Y indicates the direction of withdrawing the casting.
  • the mold walls are advanced to be close to the solidified shell, to be thus closed at the position of Xs. Namely, the distance X between the mold and the solidified shell is changed from Xo to Xs.
  • the effect describe above is not much dependent on the vertical oscillation waveform and a waveform for horizontally advancing/retracting (closing/opening) the mold walls (hereinafter, referred to as "horizontal oscillation"), and which is similarly effective in the cases of the non-sinusoidal wave or triangular wave other than the vertical oscillation of the sinusoidal wave and the horizontal wave of the trapezoidal wave as shown in Fig. 1.
  • the amplitude of the horizontal oscillation is preferably within the range of 1mm or less.
  • a horizontal oscillator generally used for a slab continuous casting machine has a mechanism of clamping mold short sides 2 with mold long sides 1 through short side clamping springs 3.
  • a hydraulic circuit for opening/closing a short side clamping hydraulic cylinder 4 so that the long sides 1 of the mold is moved by opening and closing the short side clamping hydraulic cylinder 4 through upper and lower solenoid valves 5 and 6 provided in a hydraulic circuit.
  • Numeral 7 indicates a hydraulic motor and numeral 8 is a hydraulic tank. If the gaps between the long sides and short sides of the mold are made excessively larger, molten steel permeates in the gaps, thereby causing the trouble. Accordingly, the retracted amount of the long sides of the mold is within the range of 1mm or less.
  • the casting of stainless steel was continuously cast using the above horizontal oscillator for horizontally oscillating the mold walls as shown in Fig. 3.
  • the segregation layer thickness (d2 -dl) at the oscillation mark portion was obtained.
  • the examination was made for the above segregation layer thickness (d2 -dl) and the segregation layer depth d2.
  • the examinations were made for the cases of generating only the vertical oscillation (sinusoidal wave) according to the conventional manner; and of generating such oscillating waves as shown in Figs.
  • Fig. 5(a) and 5(b) disclosed in Japanese Patent Laid-open No. Hei 2-290656.
  • Fig. 5(a) shows the case of moving the mold walls backward during the period when the oscillation of the mold lies in the negative strip time.
  • Fig. 5(b) shows the case of retarding the mold in the mold descending period.
  • the mold wall opening/closing timing is closed (at the position of Xs) for a period from 105 ° to 130 ° (from the time t2 to t3 in Fig. 1) in terms of angle conversion (zero angle, when V m is positively maximized), and a period from 240° to 275 ° (from the time t4 to t5 in Fig. 1), and is opened (at the position of Xo) for the other periods.
  • the moving velocity from the opening to the closing, or the closing to the opening was specified at 50mm/sec.
  • the mold power there was used a lubricant having a viscosity of 1.1 poise at 1300 ° C and the solidification temperature of 900° C.
  • T N 0 For the case of no negative strip time (T N 0), the test was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amplitude S of the mold vertical oscillation was 2.0mm, and the horizontal opening and closing timing was closed in the period from 110 ° to 160 ° (from the time t1 to t2 in Fig. 2) and in a period from 250° to 290 ° (from the time t3 to t4 in Fig. 2), and was opened in the other periods.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Claims (3)

  1. Verfahren zum Vertikal-Stranggießen von Metallschmelze durch eine Form, um ein Gußteil mit einer Außenfläche in Gestalt eines erstarrten Metallmantels zu bilden, wobei die Form einen Gußteilraum besitzt, der durch ein erstes Paar einander gegenüberliegender Wände und ein zweites Paar einander gegenüberliegender Wände gebildet wird, welche ersten und zweiten Wände senkrecht zueinander mit dem Mantel in Berührung stehen, eines der ersten und zweiten Paare einander gegenüberliegender Wände zueinander hin und voneinander weg und aus der Berührung mit dem Mantel bewegbar ist, und das Verfahren die Schritte umfaßt:
    vertikales und zylindrisches Oszillieren der Form, um so einen Formaufsteige-Laufzeitraum und einen Formabsteige-Laufzeitraum zu bestimmen, welcher Aufsteige-Laufzeitraum einem Zeitraum entspricht, welchen die Form braucht, um von einem untersten Oszillationspunkt zu einem obersten Oszillationspunkt aufwärts zu laufen, und der Absteige-Laufzeitraum einem darauffolgenden Laufzeitraum entspricht, den die Form braucht, um von dem obersten Oszillationspunkt zurück zu dem unteren Oszillationspunkt zu laufen, wobei die Form während des Aufsteige-Laufzeitraumes eine maximale Aufsteige-Geschwindigkeit besitzt, die einer Mittelstelle zwischen dem obersten und dem untersten Oszillationspunkt entspricht, und die Form während des Absteige-Laufzeitraumes eine maximale Absteige-Geschwindigkeit besitzt, die einer Mittelstelle zwischen dem obersten und dem untersten Oszillationspunkt entspricht, und der oberste und der unterste Punkt jeweils einer Position der Form entsprechen, bei der die Formgeschwindigkeit Null ist, da die Form zwischen einer Aufwärts- und einer Abwärts-Laufrichtung wechselt, während das Gußteil eine abwärts gerichtete und konstante Abzieh-Geschwindigkeit besitzt, der Absteige-Laufzeitraum einen Abschnitt enthält, bei dem die Form eine Vertikal-Geschwindigkeit besitzt, die höher als die Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils ist, und der Absteige-Laufzeitraum einen Abschnitt enthält, bei dem die Form eine Vertikal-Geschwindigkeit besitzt, die höher als die Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils ist;
    Zurückziehen der bewegbaren Wände voneinander und Abziehen derselben von dem Gußteilmantel, wenn die Vertikal-Geschwindigkeit der Form wahrend des Abschnitts des Aufsteige-Laufzeitraums betätigbar ist, bei dem die Vertikal-Geschwindigkeit der Form größer als die Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils ist; und
    Zurückziehen der bewegbaren Wände voneinander und von dem Gußteilmantel, wenn die Vertikal-Geschwindigkeit der Form während des Abschnittes des Absteige-Laufzeitraums betätigbar ist, bei dem die Vertikal-Geschwindigkeit der Form höher als die Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils ist.
  2. Verfahren zum Vertikal-Stranggießen von Metallschmelze nach Anspruch 1, das weiter den Schritt des Einführens eines Formpulvers zwischen die bewegbaren Formwände und den Mantel des Gußteils enthalt, wenn die Formwände zurückgezogen werden, um dadurch die Reibkraft zwischen den bewegbaren Formwänden und dem Mantel herabzusetzen.
  3. Verfahren zum Vertikal-Stranggießen von Metallschmelze durch eine Form, um so ein Gußteil mit einer Außenfläche in Gestalt eines erstarrten Metallmantels zu bilden, wobei die maximale Formgeschwindigkeit nach unten wahrend des Absteige-Laufzeitraumes einem Mittelpunkt zwischen dem obersten und dem untersten Oszillationspunkt entspricht, der oberste und der unterste Punkt jeweils einer Formposition entspricht, wo die Formgeschwindigkeit Null ist, da die Form zwischen einer Aufwärts- und einer Abwärts-Laufrichtung wechselt,
    die Vertikal-Geschwindigkeit der Form wahrend aufeinanderfolgender Aufsteige- und Absteige-Laufzeiträume eine positive Abstreifzeit bzw. eine negative Abstreifzeit bestimmt, die positiven und negativen Abstreifzeit jeweils eine Beziehung zwischen der Vertikal-Geschwindigkeit der Form und einer Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils bestimmen, jede der positiven und negativen Abstreifzeiten einen Beginn-Zeitpunkt und einen Beendigungs-Zeitpunkt besitzt, der Beginn-Zeitpunkt der positiven Abstreifzeit einem Beendigungs-Zeitpunkt der negativen Abstreifzeit und der Beendigungs-Zeitpunkt der positiven Abstreifzeit einem Beginn-Zeitpunkt der negativen Abstreifzeit entspricht, jeder der Beginn- und Beendigungs-Zeitpunkte der positiven und der negativen Abstreifzeiten einem Punkt entspricht, bei dem die Form eine einer Geschwindigkeit des Gußteils äquivalente Geschwindigkeit besitzt und eine Relativgeschwindigkeit Null zwischen der Form und dem Gußteil, die positive Abstreifzeit bestimmt ist als ein Zeitraum innerhalb der Aufsteige- bzw. Absteige-Laufzeiträume, bei dem die vertikale Geschwindigkeit der Form relativ größer als die Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils ist, und die negative Abstreifzeit bestimmt ist als ein Zeitraum innerhalb der Aufsteige- und der Absteige-Laufzeiträume, bei dem die vertikale Formgeschwindigkeit relativ geringer als die Abzieh-Geschwindigkeit des Gußteils ist;
    mit Zurückziehen der bewegbaren Wände voneinander und aus der Berührung mit dem Mantel, wenn die Vertikal-Geschwindigkeit der Form innerhalb der positiven Abstreifzeit betätigbar ist, welche Wände in einem ersten Zeitraum geöffnet werden, der dem entspricht, in dem die Vertikal-Geschwindigkeit der Form zwischen der am Beginnpunkt der positiven Abstreifzeit und der der maximalen vertikalen Formgeschwindigkeit innerhalb der positiven Abstreifzeit liegt, die bewegbaren Wände aufeinander zu und in Berührung mit dem Mantel in einem zweiten Zeitraum geschlossen werden, der dem entspricht, in dem die Vertikal-Geschwindigkeit der Form zwischen der der maximalen Vertikal-Geschwindigkeit innerhalb der positiven Abstreifzeit und der des Beendigungs-Zeitpunktes der positiven Abstreifzeit liegt, das Öffnen und Schließen der Wände bei den ersten und zweiten Zeiträumen mit gleichen Geschwindigkeiten innerhalb der positiven Abstreifzeit auftritt; und dann
    mit Zurückziehen der bewegbaren Wände voneinander weg und aus der Berührung mit dem Mantel, wenn die vertikale Formgeschwindigkeit innerhalb der negativen Abstreifzeit betätigbar ist, wobei die Wände in einem dritten Zeitraum geöffnet werden, der dem entspricht, in dem die vertikale Formgeschwindigkeit zwischen der des Beginnpunktes der negativen Abstreifzeit und der der maximalen vertikalen Formgeschwindigkeit innerhalb der negativen Abstreifzeit liegt,
    wobei die bewegbaren Wände zueinander hin und in Berührung mit dem Mantel in einem vierten Zeitraum geschlossen werden, der dem entspricht, wo die vertikale Formgeschwindigkeit zwischen der der maximalen Vertikal-Geschwindigkeit innerhalb der negativen Abstreifzeit und der des Beendigungs-Zeitpunktes der negativen Abstreifzeit liegt, und das Öffnen und Schließen der Wände in den dritten und vierten Zeiträumen bei gleichen Geschwindigkeiten innerhalb der negativen Abstreifzeit auftritt.
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