EP0943382A1 - Process and device for controlling the heat flow of a continuous casting mould during continuous slab casting - Google Patents
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- EP0943382A1 EP0943382A1 EP99104351A EP99104351A EP0943382A1 EP 0943382 A1 EP0943382 A1 EP 0943382A1 EP 99104351 A EP99104351 A EP 99104351A EP 99104351 A EP99104351 A EP 99104351A EP 0943382 A1 EP0943382 A1 EP 0943382A1
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- 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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
Definitions
- the invention relates to a method for producing slabs especially made of steel, with the help of a plate mold, which is made of water-cooled, adjustable narrow side walls that between water-cooled broad side walls can be clamped.
- the invention also relates to a device for carrying out the Procedure.
- formats of the dimensional range are used Cast 270-40mm thickness ⁇ 3,500-600mm width.
- This range of slab dimensions covers the so-called standard slabs with the dimensions 270-150 mm thickness ⁇ 3.000-600 mm width which are cast exclusively with rectangular mold formats.
- the thin slabs of the size range 150-40 mm thickness ⁇ 3,500-600 mm width are preferably cast mainly with a funnel mold.
- Both molds use a dipping spout, SEN ( S ubmerge E ntry N ozzle), and continuous casting powder.
- SEN S ubmerge E ntry N ozzle
- the media between the middle of the strand and the mold cooling water determine the heat flow, which can be determined for a given amount of mold cooling water by the temperature absorption of the cooling water.
- SEN The heat flow in the middle of the mold, i.e. in the area of the dip tube, SEN usually deviates from and is next to the SEN greater.
- the cause of the different heat flows across the mold width are the various total resistances that affect the Formation of different partial resistances of the media steel / SEN / Slag film / copper plate / water boundary layer / water or Allow steel / slag film / copper plate / water to return.
- a slab mold is described in the patent DE 195 29 931, that consists of at least three mutually independent cooling chamber segments exists, the separate in the mold exit Have connections for the independent supply of mold cooling water.
- the object of the invention is to describe a process and a mold that enable the skin temperature of the Cu plates of the mold in the area of the mold level to be recorded 'online' in order to achieve an optimal level and distribution and constant temperature profile of the Cu plate skin in the mold level adjust even with changing copper plate thickness can.
- the solution to the task is independent of the mold type, e.g. of the Vertical, vertical turn or circular mold. Also remains It does not matter whether the mold has a rectangular shape or a Has funnel shape in the mold level.
- the continuous casting speed when using the inventive mold which preferably oscillates and is provided with a hydraulic oscillator drive between 0.5 and 10 m / min.
- Figure 1 shows schematically a section through a mold plate 1 and a strand 2 in the casting direction.
- the strand is poured with immersion spout (SEN) 4 and casting powder 5.
- the mold 1 has the highest temperature 8 of, for example, 400 ° C at the level of the mold level (6) and represents the starting point for the 400 ° C isotherm (7 - 400 ° C), which is in the space between strand shells 9 and mold plate 1 , filled with solid and liquid pouring slag 10 expands.
- the copper plate skin temperature has, for example, a distribution as shown in FIG. 1 (temperature diagram). From the pouring level in point 8, the temperatures drop both in the pouring direction 3 and against the pouring direction towards the top edge of the copper plate 12. B. from 50 ° C.
- This temperature field between the mold plate and the strand shell with its distinctive and maximum temperature 8 of 400 ° C at mold level can be changed by changing the water cooling and / or Copper plate thickness can be influenced.
- the temperature of the Cu plate in the mold level 8 can be reduced (T - Q 2 ) ⁇ (T - Q 1 ) and, in connection with this, the melting behavior of the mold powder, accompanied by a Crust formation 13, are influenced.
- Figure 2 shows schematically the broadside copper plate with the Water box 6 of a rectangular mold. Part a) shows the View of the copper plate and drawing b) the section through the copper plate and water tank.
- the copper plate 1 is on the water box via clamping screws 15 16 screwed.
- the water box is in the lower area with cooling media, preferably with cooling water, in quantity and pressure over the Inlet 17 supplied.
- the cooling water 19 flows through at a desired speed Checked outlet openings 20 in the cooling slots 21 of the copper plates in pressure and quantity / time, then through transition openings 22, introduced uniformly across the width of the water tank (16) are to flow into the upper distribution space 23. From from here the water is fed to the mold circuit via an outlet line 24, which is adjustable in pressure and quantity, and the water treatment fed.
- the partial picture a) gives the non-uniform temperature distribution 25 over the active mold width 26 between the narrow sides 27 again.
- This partial increase can be caused by the temperature measurement 22.1 in the transition openings 22 when known the amount of water can be determined.
- the absolute temperature in the Copper plate skin and thus the partial temperature profile 28 over the mold length while using the partial Heat flows 22.1 in the ranges 1/1 'to n / n' can be adjusted using determined at least one thermocouple 29 in the copper plate become.
- the thermocouples of a breakdown protection can preferably be used here be used.
- Figure 2 does the task again clear.
- Figure 3 is the invention for a rectangular mold shown.
- the partial mold a) shows the mold skin temperature of the casting mirror 8 in the areas next to the diving spout 30 or in the diving spout area 31 by reducing the partial amount of water in zones 32 1/1 'to n / n' of range 30 have been adjusted as well as the absolute Temperature level 8 has been set to a certain value.
- the combination of the thermocouples 29, the water temperature measurement 22.1 and the partial amounts of water in zones 32 allow the Check the temperature distribution 25 over the mold width and their absolute height.
- the amounts of water in the respective water zones 32 can, for. B. by a slide plate 33 - Figure 3 b) - that a certain profile has the thermal profile with constant, partial water cooling corresponds and all the transition openings 22 in the upper Distribution room 23 of the water tank simultaneously detected, controlled become.
- FIG. 4 shows the features of the invention in the case of a funnel mold, compared to the prior art in the left half of the sub-picture a).
- the partial is exemplarily similar to that in FIG Water in the water zones 32 next to the immersion pouring area 30 below Consideration of the funnel 35 with its envelope 36 partially detected.
- the water quantities can be controlled with the slide plate 33 or each transition opening 22 with a valve 34 be managed.
- the advantage of the invention is again shown in FIG. 5 using the example of a Rectangular mold, compared with the prior art, shown.
- the left partial image a) represents the temperature profile that arises 25 of the Cu plate skin temperature in the mold level 8 over the The width of the mold is shown.
- the right part b) is the temperature profile 25 shown using the inventive features. It puts a constant temperature 8 in the mold level and at the same time a constant temperature field between the copper plate and the Strand shell 9 over the entire mold width. This can the absolute temperature level 38 simultaneously within certain limits to get voted.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Brammen insbesondere aus Stahl, mit Hilfe einer Plattenkokille, die aus wassergekühlten, verstellbaren Schmalseitenwänden, die zwischen wassergekühlten Breitseitenwänden einklemmbar sind, besteht. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing slabs especially made of steel, with the help of a plate mold, which is made of water-cooled, adjustable narrow side walls that between water-cooled broad side walls can be clamped. The The invention also relates to a device for carrying out the Procedure.
Beim Stranggießen von Brammen vorzugsweise aus Stahl werden Formate
des Abmessungsbereiches
270-40 mm Dicke × 3.500-600 mm Breite
gegossen. Dieser Brammenabmessungsbereich erfaßt die sogenannten
Standard-Brammen mit den Abmessungen
270-150 mm Dicke × 3.000-600 mm Breite
die ausschließlich mit Rechteckkokillenformaten gegossen werden.When continuously casting slabs, preferably made of steel, formats of the dimensional range are used
Cast 270-40mm thickness × 3,500-600mm width. This range of slab dimensions covers the so-called standard slabs with the dimensions
270-150 mm thickness × 3.000-600 mm width which are cast exclusively with rectangular mold formats.
Die Dünnbrammen des Abmessungsbereiches
150-40 mm Dicke × 3.500-600 mm Breite
werden vorzugsweise vorwiegend mit einer Trichterkokille gegossen. The thin slabs of the size range
150-40 mm thickness × 3,500-600 mm width are preferably cast mainly with a funnel mold.
Bei beiden Kokillenformen kommt ein Tauchausguß, SEN (Submerge Entry Nozzle),und Stranggießpulver zum Einsatz. Die Medien zwischen der Strangmitte und dem Kokillenkühlwasser bestimmen den Wärmestrom, der bei einer vorgegebenen Kokillenkühlwassermenge durch die Temperaturaufnahme des Kühlwassers bestimmt werden kann.Both molds use a dipping spout, SEN ( S ubmerge E ntry N ozzle), and continuous casting powder. The media between the middle of the strand and the mold cooling water determine the heat flow, which can be determined for a given amount of mold cooling water by the temperature absorption of the cooling water.
Der Wärmestrom in der Kokillenmitte, d.h. im Bereich des Tauchrohres, SEN weicht in der Regel von dem neben dem SEN ab und ist größer.The heat flow in the middle of the mold, i.e. in the area of the dip tube, SEN usually deviates from and is next to the SEN greater.
Die Ursache für die unterschiedlichen Wärmeströme über die Kokillenbreite sind die verschiedenen Gesamtwiderstände, die sich auf die Ausbildung unterschiedlicher Teilwiderstände der Medien Stahl / SEN / Schlackenfilm / Kupferplatte / Wassergrenzschicht / Wasser bzw. Stahl / Schlackenfilm / Kupferplatte / Wasser zurückführen lassen. In diesem Zusammenhang ist auf die verschiedenen spezifischen Wärmeleitfähigkeiten und die unterschiedlichen Dicken hingewiesen.The cause of the different heat flows across the mold width are the various total resistances that affect the Formation of different partial resistances of the media steel / SEN / Slag film / copper plate / water boundary layer / water or Allow steel / slag film / copper plate / water to return. In this regard, is specific to the various Thermal conductivity and the different thicknesses pointed out.
So beträgt die spezifische Leitfähigkeit einzelner Medien
- - Kupfer
- ca. 360 W/K . m
- - Schlacke
- ca. 1 W/K . m
- - Stahl
- ca. 50 W/K . m
- - SEN
- ca. 10 W/K . m,
- - copper
- approx. 360 W / K. m
- - slag
- approx. 1 W / K. m
- - Stole
- approx. 50 W / K. m
- - SEN
- approx. 10 W / K. m,
Es besteht das Bedürfnis, diese partiellen Widerstände gleich einzustellen und darüber hinaus auf einen bestimmten Wert einzuregeln.There is a need to equal these partial resistances set and also adjust to a certain value.
Der Stand der Technik wird mit den Patentschriften DE 41 17 073 und DE 195 29 931 beschrieben.The prior art is described in the patents DE 41 17 073 and DE 195 29 931.
In der Patentschrift DE 41 17 073 werden die Temperaturaufnahmen der vier wassergekühlten Kokillenplatten als integrale Werte jeder einzelnen Platte gemessen und ausgewertet. Es werden keine partiellen Werte über die Kokillenbreite erfaßt und prinzipiell auch keine Wassermengen zum Kühlen verändert.In the patent DE 41 17 073 the temperature recordings of the four water-cooled mold plates as integral values of each individual plate measured and evaluated. There will be no partial Values recorded across the mold width and, in principle, none Amounts of water changed for cooling.
In der Patentschrift DE 195 29 931 wird eine Brammenkokille beschrieben, die aus mindestens drei voneinander unabhängigen Kühlkammersegmenten besteht, die im Bereich des Kokillenausgangs gesonderte Anschlüsse zur unabhängigen Zufuhr von Kokillenkühlwasser aufweisen. Mit dieser Anordnung sollen Unsymmetrien der spezifischen Wärmeströme zwischen dem Bereich Tauchausguß und den restlichen Kokillenbereichen erkannt werden und durch Konizitätsverstellung und Kühlwasserregelung ausgeglichen werden.A slab mold is described in the patent DE 195 29 931, that consists of at least three mutually independent cooling chamber segments exists, the separate in the mold exit Have connections for the independent supply of mold cooling water. With this arrangement, asymmetries of the specific heat flows are intended between the immersion area and the remaining mold areas be recognized and by conicity adjustment and cooling water control be balanced.
Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Kokille zu beschreiben, die es ermöglichen, die Hauttemperatur der Cu-Platten der Kokille im Gießspiegelbereich 'online' zu erfassen, um ein in Höhe und Verteilung optimales und konstantes Temperaturprofil der Cu-Plattenhaut im Gießspiegel auch bei wechselnder Kupferplattendicke einstellen zu können.In contrast to the prior art, the object of the invention is to describe a process and a mold that enable the skin temperature of the Cu plates of the mold in the area of the mold level to be recorded 'online' in order to achieve an optimal level and distribution and constant temperature profile of the Cu plate skin in the mold level adjust even with changing copper plate thickness can.
Ein konstantes und optimales Temperaturprofil in der Kupferplattenhaut über die gesamte Kokillenbreite ist Voraussetzung für
- eine minimale thermische Belastung der Strangschale und damit gute Strangoberflächenqualität,
- ein gleichförmiges und krustenfreies Aufschmelzen des Gießpulvers im Gießspiegel zu Gießschlacke,
- eine gleichförmige Ausbildung des Schlackenschmierfilms zwischen Strangschale und Kupferplatten,
- einen gleichförmigen Wärmestrom über die Breite des Stranges in die Kokillenplatten,
- eine kontrollierte und geregelte Temperatur der Kupferplattenhaut im Gießspiegelbereich,
- eine gleichförmige thermische Belastung der Kupferplatte vor allem im Gießspiegel über die gesamte Kupferplattenbreite und damit
- eine maximale Standzeit der Kokillen-Kupferplatten.
- minimal thermal stress on the strand shell and thus good strand surface quality,
- a uniform and crust-free melting of the mold powder in the mold level to pour slag,
- uniform formation of the slag lubrication film between the strand shell and copper plates,
- a uniform heat flow across the width of the strand into the mold plates,
- a controlled and regulated temperature of the copper plate skin in the area of the mold level,
- a uniform thermal load on the copper plate, especially in the mold level, across the entire width of the copper plate and thus
- a maximum service life of the mold copper plates.
Dieses konstante und optimierte Temperaturprofil der Kupferplattenhaut ist auch bei unterschiedlichen oder dünner werdenden Cu-Plattendicken z.B. durch Nacharbeit zwischen zwei Einsatz-Kampagnen im Gießbetrieb oder bei unterschiedlichen Kupferqualitäten bzw. bei z.B. Ni-beschichteten Cu-Platten durch die entsprechenden Veränderungen in
- Wassermenge
- Wasserdruck bzw.
- Wasserfließgeschwindigkeit
- Amount of water
- Water pressure or
- Water flow rate
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Patentansprüche.The object is achieved by the features of the claims.
Die Lösung der Aufgabe ist unabhängig vom Kokillentyp, wie z.B. der Senkrecht-, Senkrechtabbiege- oder Kreisbogenkokille. Auch bleibt es unbenommen, ob die Kokille eine rechteckige Form oder eine Trichterform im Gießspiegel aufweist. Die Stranggießgeschwindigkeit bei Einsatz der erfinderischen Kokille, die vorzugsweise oszilliert und mit einem hydraulischen Oszillatorantrieb versehen ist, liegen zwischen 0,5 und 10 m/min.The solution to the task is independent of the mold type, e.g. of the Vertical, vertical turn or circular mold. Also remains It does not matter whether the mold has a rectangular shape or a Has funnel shape in the mold level. The continuous casting speed when using the inventive mold, which preferably oscillates and is provided with a hydraulic oscillator drive between 0.5 and 10 m / min.
Die Figuren dienen zur Veranschaulichung der folgenden beispielhaften Beschreibung der Erfindung. Es zeigen:
Figur 1- Darstellung des Temperaturprofiles zwischen den Kupferplatten einer Kokille und der Strangschale unter Berücksichtigung des Gießpulvers und der Gießschlacke im Badspiegel und zwischen der Kupferplatte und der Strangschale,
Figur 2- eine Rechteckkokille mit den Störungen der Kupferplattenhauttemperatur im Gießspiegel und der partiellen Wärmeströme über die Kupferplattenbreite,
Figur 3- eine Rechteckkokille mit den erfinderischen Merkmalen, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplattenhauttemperatur führt,
Figur 4- eine Trichterkokille mit den Störungen in der linken Hälfte des Bildes a) und mit den erfinderischen Merkmalen, Bilder b) bis f), die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplattenhauttemperatur führt,
Figur 5- eine Rechteckkokille mit den Störungen in der linken Hälfte des Bildes a) und mit den erfinderischen Merkmalen, Bild b, die zu einer kontrollierten und über die Breite konstanten Kupferplattenhauttemperatur führt.
- Figure 1
- Representation of the temperature profile between the copper plates of a mold and the strand shell, taking into account the casting powder and pouring slag in the bath level and between the copper plate and the strand shell,
- Figure 2
- a rectangular mold with the disturbances of the copper plate skin temperature in the mold level and the partial heat flows across the copper plate width,
- Figure 3
- a rectangular mold with the inventive features, which leads to a controlled and constant width of the copper plate skin temperature,
- Figure 4
- a funnel mold with the faults in the left half of picture a) and with the inventive features, pictures b) to f), which leads to a controlled and constant width of the copper plate skin temperature,
- Figure 5
- a rectangular mold with the disturbances in the left half of the picture a) and with the inventive features, picture b, which leads to a controlled and constant over the width copper plate skin temperature.
Figur 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Kokillenplatte
1 und einen Strang 2 in Gießrichtung. Der Strang wird mit Tauchausguß
(SEN) 4 und Gießpulver 5 gegossen. Der Badspiegel 6, der eine
Temperatur von beispielsweise Tliq. = 1.500 °C aufweist, stellt in
erster Näherung die Isotherme (7 - 1.500 °C) dar, die gleichzeitig
die innere Strangschale bildet. Die Kokille 1 weist in Gießspiegelhöhe
(6) die höchste Temperatur 8 von beispielsweise 400 °C auf und
stellt den Ausgangspunkt für die 400 °C-Isotherme (7 - 400 °C) dar,
die sich in den Raum zwischen Strangschalen 9 und Kokillenplatte
1, gefüllt mit fester und flüssiger Gießschlacke 10 ausdehnt. Die
Kupferplattenhauttemperatur weist beipielhaft eine Verteilung auf,
wie sie in Figur 1 (Temperaturdiagramm) dargestellt ist. Vom Gießspiegel
im Punkt 8 fallen die Temperaturen sowohl in Gießrichtung
3 als auch gegen die Gießrichtung zur Kupferplattenoberkante 12 hin
auf z. B. 50 °C ab.Figure 1 shows schematically a section through a
Dieses Temperaturfeld zwischen der Kokillenplatte und der Strangschale
mit seiner markanten und maximalen Temperatur 8 von 400 °C
in Gießspiegelhöhe kann durch Veränderung der Wasserkühlung und/oder
Kupferplattendicke beeinflußt werden.This temperature field between the mold plate and the strand shell
with its distinctive and
So kann die Temperatur der Kupferplatte in Gießspiegelhöhe 8 gesenkt werden durch
- Erhöhung der Wassermengen (Druck, Fließgeschwindigkeit, Volumen) und/oder durch
- eine geringere Kupferplattendicke.
- Increase in water volumes (pressure, flow rate, volume) and / or through
- a lower copper plate thickness.
Mit einer solchen Maßnahme kann, basierend auf dem Wärmestrom Q2 >
Q1, die Temperatur der Cu-Platte im Gießspiegel 8 abgesenkt (T - Q2)
< (T - Q1) und damit verbunden das Aufschmelzverhalten des Gießpulvers,
begleitet von einer Krustenbildung 13, beeinflußt werden. With such a measure, based on the heat flow Q 2 > Q 1 , the temperature of the Cu plate in the
Diese Zusammenhänge machen deutlich, daß für ein optimales Verfahren
eine Temperaturmessung und die Temperaturregelung besonders im
Gießspiegel von Wichtigkeit sind. Die bisher dargestellten Zusammenhänge
zur Beeinflussung des Temperaturfeldes zwischen der Kupferplatte
1 und der Strangschale 9 gelten bisher nur in Gießrichtung
3, bzw. es wird ein identisches Verhalten über die Gießbreite
angenommen. Diese Voraussetzung gleicher Gießbedingungen über die
Kokillenbreite kann nicht vorausgesetzt werden, da in der Mitte der
Bramme z. B. ein Tauchausguß mit der spezifischen Leitfähigkeit von
z. B. 10 W/K m zum Einsatz kommt. Dieser Tauchausguß, der beispielsweise
eine äußere Form von 120 × 200 mm aufweist, nimmt direkt
Einfluß auf den Wärmestrom, womit sich eine Unsymmetrie des Temperaturfeldes
und des Wärmestromes etc. über die Kokillenbreite einstellt.These relationships make it clear that for an optimal procedure
a temperature measurement and temperature control especially in the
Casting mirrors are important. The relationships shown so far
to influence the temperature field between the
Figur 2 stellt schematisch die Breitseiten-Kupferplatte mit dem
Wasserkasten 6 einer Rechteckkokille dar. Das Teilbild a) zeigt die
Ansicht der Kupferplatte und Teilbild b) den Schnitt durch Kupferplatte
und Wasserkasten.Figure 2 shows schematically the broadside copper plate with the
Die Kupferplatte 1 ist über Spannschrauben 15 auf den Wasserkasten
16 geschraubt. Der Wasserkasten wird im unteren Bereich mit Kühlmedien,
vorzugsweise mit Kühlwasser, in Menge und Druck über den
Einlaß 17 versorgt.The
Das Kühlwasser 19 strömt mit einer gewünschten Geschwindigkeit durch
Auslaßöffnungen 20 in die Kühlschlitze 21 der Kupferplatten kontrolliert
in Druck und Menge/Zeit, um dann durch Übergangsöffnungen
22, die gleichförmig über die Breite des Wasserkastens (16) eingebracht
sind, in dessen oberen Verteilerraum 23 einzuströmen. Von
hier aus wird das Wasser über eine Auslaßleitung 24 dem Kokillenkreislauf,
der in Druck und Menge regelbar ist, und der Wasseraufbereitung
zugeführt. The cooling
Das Teilbild a) gibt die ungleichförmige Temperaturverteilung 25
über die aktive Kokillenbreite 26 zwischen den Schmalseiten 27
wieder. Im Bereich des Tauchausgusses, SEN 4 steigt die Temperatur
der Cu-Plattenhauttemperatur an. Dieser partielle Anstieg kann durch
die Temperaturmessung 22.1 in den Übergangsöffnungen 22 bei Kenntnis
der Wassermenge bestimmt werden. Die absolute Temperatur in der
Kupferplattenhaut und damit das partielle Temperaturprofil 28 über
die Kokillenlänge unter gleichzeitiger Verwendung der partiellen
Wärmeströme 22.1 in den Bereichen 1/1' bis n/n' kann mit Hilfe von
mindestens einem Thermoelement 29 in der Kupferplatte bestimmt
werden. Vorzugsweise können hier die Thermoelemente einer Durchbruchsicherung
verwendet werden. Figur 2 macht die Aufgabenstellung
nochmals klar.The partial picture a) gives the
In der Figur 3 ist nun für eine Rechteckkokille die Erfindung dargestellt.In Figure 3 is the invention for a rectangular mold shown.
Im Teilbild a) ist die Kokillenhauttemperatur des Gießspiegels 8
in den Bereichen neben dem Tauchausguß 30 der im Tauchausgußbereich
31 durch Verringerung der partiellen Wassermenge in den Zonen 32
1/1' bis n/n' des Bereiches 30 angeglichen worden sowie das absolute
Temperaturniveau 8 auf einen bestimmmten Wert eingestellt worden.
Die Kombination der Thermoelemente 29, der Wassertemperaturmessung
22.1 und der partiellen Wassermengen in den Zonen 32 erlauben die
Kontrolle der Temperaturverteilung 25 über die Kokillenbreite und
ihre absolute Höhe.The partial mold a) shows the mold skin temperature of the
Die Wassermengen in den jeweiligen Wasserzonen 32 können z. B. durch
eine Schieberplatte 33 - Figur 3 b) -, die ein bestimmtes Profil
aufweist, das dem Thermoprofil bei konstanter, partieller Wasserkühlung
entspricht und die alle Übergangsöffnungen 22 im oberen
Verteilerraum 23 des Wasserkastens gleichzeitig erfaßt, gesteuert
werden. The amounts of water in the
Im Teilbild c) ist beispielhaft ein Regelventil 34 im oberen Verteilerraum
34 des Wasserkastens 16 eingebracht, das den Wasserdurchlaß
in der Übergangsöffnung 22 regelt. Dieses Ventil könnte auch
im unteren Verteilerraum 18 des Wasserkastens 16 angeordnet sein.
(Figur 2)In sub-picture c) there is an example of a
Figur 4 stellt die Merkmale der Erfindung bei einer Trichterkokille, im Vergleich zum Stand der Technik in der linken Hälfte des Teilbildes a), dar.FIG. 4 shows the features of the invention in the case of a funnel mold, compared to the prior art in the left half of the sub-picture a).
Auch hier wird beispielhaft ähnlich wie in Figur 3 das partielle
Wasser in den Wasserzonen 32 neben dem Tauchausgußbereich 30 unter
Berücksichtigung des Trichters 35 mit seiner Umhüllenden 36 partiell
erfaßt. Die Wassermengen können gesteuert werden mit der Schieberplatte
33 oder auch je Übergangsöffnung 22 mit einem Ventil 34
geregelt werden.Here, too, the partial is exemplarily similar to that in FIG
Water in the
In den Teilbildern b) und c) ist die Schieberplatte über die Kokillenbreite
und -dicke und im Teilbild d) das beschriebene Regelventil
34 schematisch dargestellt. Das Teilbild e) stellt die Trichterkokille
von der Aufsicht schematisch dar. Im Teilbild f) sind mechanische
Einsätze 37 als eine einfache Lösung zur Drosselung von
Übergangsöffnungen 22 dargestellt, die allerdings kein Steuern oder
Regeln der Wassermengen zulassen und nur eine statische Lösung der
Aufgabe darstellen.In sub-images b) and c) the slide plate is over the mold width
and thickness and in section d) the control valve described
34 is shown schematically. The partial picture e) represents the funnel mold
schematically represented by the supervision. In the drawing f) are
Der Vorteil der Erfindung ist nochmals in Figur 5 am Beispiel einer
Rechteckkokille, vergleichend mit dem Stand der Technik, dargestellt.
Das linke Teilbild a) stellt das sich einstellende Temperaturprofil
25 der Cu-Plattenhauttemperatur im Gießspiegel 8 über die
Kokillenbreite dar. Im rechten Teilbild b) ist der Temperaturverlauf
25 bei Anwendung der erfinderischen Merkmale dargestellt. Es stellt
sich eine konstante Temperatur 8 im Gießspiegel und gleichzeitig
ein konstantes Temperaturfeld zwischen der Kupferplatte und der
Strangschale 9 über die gesamte Kokillenbreite ein. Hierbei kann
das absolute Temperaturniveau 38 gleichzeitig in bestimmten Grenzen
gewählt werden.The advantage of the invention is again shown in FIG. 5 using the example of a
Rectangular mold, compared with the prior art, shown.
The left partial image a) represents the temperature profile that arises
25 of the Cu plate skin temperature in the
Die verfahrenstechnischen Merkmale werden mit Hilfe der partiellen Wärmestrommessung 22.1, der partiellen Temperaturmessung 29 sowie den partiellen Vorrichtungen 33 oder 34 zur Wassermengenregelung, die als Kokillenvorrichtungsmerkmale den beschriebenen Regelkreis ermöglichen, eingesetzt, um
- die Qualität des Stranges zu verbessern und
- die Gießsicherheit sowie
- die Lebenszeit der Kokillenplatten zu erhöhen.
- to improve the quality of the strand and
- pouring security as well
- increase the lifetime of the mold plates.
- 11
- Breitseitenkokillenplatte, Schnitt in GießrichtungBroadside mold plate, cut in the casting direction
- 22nd
- Strang, Schnitt in GießrichtungStrand, cut in the casting direction
- 44th
- Tauchausguß, SENDiving spout, SEN
- 55
- GießpulverMold powder
- 66
- Badspiegel, GießspiegelBath mirror, casting mirror
- 77
- Isothermen (i °C) Isotherms (i ° C)
- 88th
- Kokillenhaut in Gießspiegelhöhe mit der höchsten Temperaturbelastung von bspw. 400 °C (T-Q1), die der Ausgangspunkt für die Isotherme (7-400°C) darstellt.Mold skin at casting level with the highest temperature load of, for example, 400 ° C (TQ 1 ), which is the starting point for the isotherm (7-400 ° C).
- 99
- StrangschaleStrand shell
- 1010th
- feste und flüssige Gießschlackesolid and liquid pouring slag
- 1111
- Verteilung der Kupferplattenhauttemperatur über die KokillenhöheDistribution of the copper plate skin temperature over the Mold height
- 1212th
- KupferplattenoberkanteTop of copper plate
- Q1 Q 1
- Wärmestrom mit Temperatur im Punkt (8) von (T-Q1)=400 °CHeat flow with temperature at point (8) of (TQ 1 ) = 400 ° C
- Q2 Q 2
- Wärmestrom mit Temperatur im Punkt (8) von (T-Q2)<T-Q2 Heat flow with temperature at point (8) of (TQ 2 ) <TQ 2
- T-Q1 TQ 1
- Temperatur der Kupferplatte im Gießspiegel bei dem Wärmestrom Q1 Temperature of the copper plate in the mold at heat flow Q 1
- T-Q2 TQ 2
- Temperatur der Kupferplatte im Gießspiegel bei dem Wärmestrom Q2, Q2>Q1, {TQ1}>{TQ2}Temperature of the copper plate in the mold at the heat flow Q 2 , Q 2 > Q 1 , {TQ 1 }> {TQ 2 }
- 1313
- Krustenbildung des Gießpulvers im GießspiegelCrusting of the mold powder in the mold level
- 1414
- Breitseitenkupferplatte mit Wasserkasten einer RechteckkokilleBroadside copper plate with a rectangular mold water box
- 1515
- SpannschraubenTurnbuckles
- 1616
- WasserkastenWater tank
- 1717th
- Einlaß für Kühlwasser in Menge/Zeit und Druck in den unteren Verteilerraum (18) des Wasserkastens (16)Inlet for cooling water in quantity / time and pressure in the lower distribution space (18) of the water tank (16)
- 1818th
- unterer Verteilerraum des Wasserkastens (16)lower distribution area of the water tank (16)
- 1919th
- Kühlwasser in Menge/Zeit x Druck und m/secCooling water in quantity / time x pressure and m / sec
- 2020th
- Auslaßöffnungen vom unteren Verteilerraum des Wasserkastens Outlet openings from the lower distribution area of the water tank
- 2121
- KupferkühlschlitzeCopper cooling slots
- 2222
- Übergangsöffnungen in den oberen VerteilerraumTransition openings in the upper distribution room
- 22.122.1
- Wassertemperaturmessung in den Öffnungen (22)Water temperature measurement in the openings (22)
- 2323
- oberer Verteilerraum des Wasserkastens (16)upper distribution area of the water tank (16)
- 2424th
- Auslaßleitung für das KokillenkühlwasserOutlet pipe for the mold cooling water
- 2525th
- Temperaturverteilung über die Kokillenbreite im GießspiegelTemperature distribution across the mold width in the mold level
- 2626
- aktive Kokillenbreiteactive mold width
- 2727
- SchmalseitenNarrow sides
- 2828
- partielles Temperaturprofil über die Kokillenhöhepartial temperature profile over the mold height
- 2929
- Thermoelement(e) in der KupferplatteThermocouple (s) in the copper plate
- 3030th
- Kokillenbreitenbereich neben dem Tauchausguß (4)Mold width area next to the immersion nozzle (4)
- 3131
- Kokillenbreite im TauchausgußbereichMold width in the immersion pouring area
- 3232
-
Wasserzonen 1/1' bis 5/5' (n/n')
Water zones 1/1 'to 5/5' (n / n ') - 3333
- Schieberplatte zum Steuern von KokillenwasserSlider plate for controlling mold water
- 3434
- Regelventil im oberen Verteilerraum (23) des Wasserkastens (16)Control valve in the upper distributor chamber (23) of the water tank (16)
- 3535
- GießtrichterPouring funnel
- 3636
- Umhüllende des Gießtrichters in der Kokillenbreite (1)Envelope of the casting funnel in the mold width (1)
- 3737
- mechanischer Einsatz in der Übergangsöffnung (22)mechanical use in the transition opening (22)
- 3838
- Temperaturniveau in der Kupferplatte in Gießspiegelhöhe (8)Temperature level in the copper plate at mold level (8th)
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet,
daß über die Kokillenbreite die partiellen und über die Kokillenhöhe die integralen Wärmeströme gemessen werden. Method according to claim 1,
characterized,
that the partial heat flows are measured over the mold width and the integral heat flows over the mold height.
dadurch gekennzeichnet,
daß über die Kokillenbreite diskrete Temperaturmessungen zur Bestimmung der Kupferplattenhaut temperatur auf der dem Stahl zugewandten Seite durchgeführt werden.The method of claim 1 or 2,
characterized,
that discrete temperature measurements for determining the copper plate skin temperature are carried out on the side facing the steel over the mold width.
dadurch gekennzeichnet,
daß über die Kokillenbreite die partiellen Temperaturprofile und/oder Wärmestromprofile über dis Kokillenhöhe bestimmt werden.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the partial temperature profiles and / or heat flow profiles over the mold height are determined over the mold width.
dadurch gekennzeichnet,
daß Thermoelemente (29) in den Schmalseitenwänden (27) und/oder in den Breitseitenwänden (1) eingebaut sind. Continuous casting mold according to claim 5,
characterized,
that thermocouples (29) are installed in the narrow side walls (27) and / or in the wide side walls (1).
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Hilfe der Temperaturmeßfühler (22.1) und mindestens einem Thermoelement (29) über die Kokillenbreite partielle Wärmestromprofile und/oder Temperaturprofile über die Kokillenhöhe erstellt werden, mit denen die gewünschte Temperaturverteilung über die Kokillenbreite des Gießspiegels (25) mit Hilfe von Wassermengenregelventilen (34), die in den Übergangsöffnungen (22) zwischen den Kupferkühlschlitzen (21) und dem oberen Verteilerraum (23) des Wasserkastens (16) angebracht sind, eingestellt und während des Gießprozesses kontrolliert wird.Continuous casting mold according to claim 5 or 6,
characterized,
that with the help of the temperature sensors (22.1) and at least one thermocouple (29) over the mold width partial heat flow profiles and / or temperature profiles over the mold height are created, with which the desired temperature distribution over the mold width of the casting level (25) with the help of water quantity control valves (34) , which are provided in the transition openings (22) between the copper cooling slots (21) and the upper distributor space (23) of the water tank (16), are adjusted and checked during the casting process.
dadurch gekennzeichnet,
daß statt der Wassermengenregelventile (34) eine Schieberplatte (33) zum Steuern der Kühlwassermengen eingesetzt wird.Continuous casting mold according to one of claims 5 to 7,
characterized,
that instead of the water quantity control valves (34) a slide plate (33) is used to control the cooling water quantities.
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Voreinstellung der Wassermengen an den Übergangsöffnungen (22) mechanische Einsätze (37) zum Einsatz kommen.Continuous casting mold according to one of claims 5 to 8,
characterized,
that mechanical inserts (37) are used to preset the amounts of water at the transition openings (22).
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