EP0730923B1 - Kokille zum Stranggiessen von Metallen - Google Patents

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EP0730923B1
EP0730923B1 EP96103229A EP96103229A EP0730923B1 EP 0730923 B1 EP0730923 B1 EP 0730923B1 EP 96103229 A EP96103229 A EP 96103229A EP 96103229 A EP96103229 A EP 96103229A EP 0730923 B1 EP0730923 B1 EP 0730923B1
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chill
casting
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mould cavity
cross
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/059—Mould materials or platings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B22D11/055—Cooling the moulds

Definitions

  • the invention relates to a mold for the continuous casting of metals, preferably steel, with a multi-conical mold cavity which is open on two opposite sides, the mold cavity cross section being larger at the end on the pouring side than at the end on the strand exit side.
  • a mold is known from US-A-4 207 941.
  • the invention has for its object to provide a mold of the type mentioned, with which on the one hand a higher casting performance and on the other hand a better strand quality can be achieved. At the same time, the heat dissipation of the partially molten strand is to be optimized in order to increase the service life of the mold.
  • the first area which has a partial length of 320 mm in the casting direction, has a taper of 2.4% / m. For the subsequent partial length of 480 mm, a taper of 1% / m was chosen.
  • the cooling-optimized region 2 with triangularly shaped recesses 3 in the cooling-side surface of the mold 1 extends to a partial length of approximately 310 mm, which begins 60 mm below the pouring side.
  • the pouring side of the mold 1 is indicated by the arrow 4.
  • the center distance of the recesses 3, which are triangular in cross section, is 8 mm in the casting direction, the individual recesses 3 having a width of 4 mm.
  • the maximum extent of the depressions 3 perpendicular to the surface is 1.2 mm.
  • the respective geometrical features of the cooling-optimized area 2 have been determined by evaluating casting tests.
  • FIG. 2 Another embodiment is shown in Figure 2.
  • the tubular mold 1, which is also provided for the continuous casting of square cross sections, has a cooling-optimized region 2 which consists of a multiplicity of circular depressions 3.
  • the overall trapezoidal area 2 extends over a partial length of 250 mm, where it tapers in the casting direction by approximately 30%.
  • Arrow 4 denotes the pouring side and arrow 5 denotes the end on the strand exit side.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggießen von Metallen, vorzugsweise Stahl, mit einem an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen, mehrfach konisch ausgebildeten Formhohlraum, wobei der Formhohlraumquerschnitt am eingießseitigen Ende größer ist als am strangaustrittsseitigen Ende. Eine derartige Kokille ist aus US-A-4 207 941 bekannt.
  • In der GB-A-2 177 331 ist eine weitere Stranggießkokille erwähnt, deren kühlseitige Außenfläche im oberen Kokillenbereich parallel zueinander angeordnete, in Gießrichtung verlaufende Längsnuten zur besseren Kühlung aufweist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokille der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der einerseits eine höhere Gießleistung und andererseits eine bessere Strangqualität erreicht werden kann. Gleichzeitig soll die Wärmeabfuhr des teilweise schmelzflüssigen Strangs optimiert werden, um die Standzeit der Kokille zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer rohrförmigen Kokille und
    Figur 2
    eine Seitenansicht einer weiteren rohrförmigen Kokille mit einem kühloptimierten Flächenbereich.
  • In Figur 1 ist eine rohrförmige Kokille 1 zum Stranggießen von Stahl mit einem quadratischen Strangquerschnitt von 170 x 170 mm2 dargestellt. Die Wanddicke der gebogenen Kokille 1 (Gießradius 8 000 mm) beträgt 18 mm. Der Formhohlraum der etwa 800 mm langen Kokille 1 ist in zwei konisch verlaufende Bereiche unterteilt. Der erste Bereich, der in Gießrichtung eine Teillänge von 320 mm aufweist, besitzt eine Konizität von 2,4 %/m. Für die sich daran anschließende Teillänge von 480 mm ist eine Konizität von 1 %/m gewählt worden.
  • Wie die Figur 1 erkennen läßt, erstreckt sich der kühloptimierte Bereich 2 mit im Querschnitt dreieckförmigen Vertiefungen 3 in der kühlseitigen Oberfläche der Kokille 1 auf eine Teillänge von etwa 310 mm, die 60 mm unterhalb der Eingießseite beginnt. Mit dem Pfeil 4 ist die Eingießseite der Kokille 1 bezeichnet.
  • Um optimale Erstarrungsbedingungen für den Stahlstrang während des Gießbetriebs zu erzielen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den strukturierten Bereich 2 nur auf der Bogenaußenseite der rohrförmigen Kokille 1 anzuordnen.
  • Der Mittenabstand der im Querschnitt dreieckförmigen Vertiefungen 3 beträgt in Gießrichtung 8 mm, wobei die einzelnen Vertiefungen 3 eine Breite von 4 mm aufweisen. Die maximale Ausdehnung der Vertiefungen 3 senkrecht zur Oberfläche beträgt 1,2 mm. Die jeweiligen geometrischen Merkmale des kühloptimierten Bereichs 2 sind durch Auswertung gießtechnischer Untersuchungen ermittelt worden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 2 dargestellt. Die ebenfalls für das Stranggießen quadratischer Querschnitte vorgesehene rohrförmige Kokille 1 weist einen kühloptimierten Bereich 2 auf, der aus einer Vielzahl kreisrunder Vertiefungen 3 besteht. Der insgesamt trapezförmige Bereich 2 erstreckt sich dabei über eine Teillänge von 250 mm, wobei er sich in Gießrichtung um etwa 30 % verjüngt. Mit dem Pfeil 4 ist die Eingießseite und mit dem Pfeil 5 das strangaustrittsseitige Ende bezeichnet.
  • In den beiden Figuren sind jeweils die Ansichten auf die gebogenen Seiten der Kokillenrohre gezeigt. Die Erfindung ist aber selbstverständlich auch auf Block- und Plattenkokillen anwendbar.

Claims (12)

  1. Kokille (1) zum Stranggießen von Metallen, vorzugsweise Stahl, mit einem an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen, mehrfach konisch ausgebildeten Formhohlraum, wobei der Formhohlraumquerschnitt am eingießseitigen Ende (4) größer ist als am strangaustrittsseitigen Ende (5), dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche mindestens einen Flächenbereich (2) mit erhöhtem Wärmeübergangskoeffizienten aufweist, der aus teilweise quer zur Gießrichtung angeordneten Vertiefungen (3) besteht.
  2. Kokille (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenachse der Kokille (1) in Gießrichtung gerade und/oder gebogen ist.
  3. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießquerschnitt rund, polygonal oder ähnlich einer Doppel-T-Form ausgebildet ist.
  4. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum eine dreistufig oder parabolisch ausgebildete Konizität besitzt.
  5. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche eine teil- oder ganzflächige Rauhigkeitsstruktur aufweist.
  6. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche eine mechanisch aufgebrachte Struktur mit einer Rauhtiefe Rt > 1,5 µm besitzt.
  7. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur aus Vertiefungen (3) mit dreieckigem, trapezförmigem oder rundem Querschnitt besteht, wobei der Mittenabstand der Vertiefungen (3) im Bereich von 1 bis 10 mm liegt.
  8. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen kühlseitigen Oberflächen eine Struktur mit unterschiedlicher Form und/oder Vertiefung aufweisen.
  9. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur vorzugsweise im Bereich der größten Wärmeabgabe (Badspiegelbereich) angeordnet ist.
  10. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche eine Struktur aufweist, die sich über einen Bereich symmetrisch zu einer Gießflächenlängsachse erstreckt und sich in Gießrichtung verjüngt.
  11. Kokille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum am eingießseitigen Ende (4) eine Ausbauchung besitzt, die sich in Gießrichtung verkleinert.
  12. Kokille (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Ausbauchung maximal 50 % der Kokillenlänge beträgt.
EP96103229A 1995-03-08 1996-03-02 Kokille zum Stranggiessen von Metallen Revoked EP0730923B1 (de)

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