EP3406368A1 - Mould for continuous casting of metallic products - Google Patents

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EP3406368A1
EP3406368A1 EP17172418.0A EP17172418A EP3406368A1 EP 3406368 A1 EP3406368 A1 EP 3406368A1 EP 17172418 A EP17172418 A EP 17172418A EP 3406368 A1 EP3406368 A1 EP 3406368A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
surface structure
longitudinal grooves
heat transfer
outer side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17172418.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Flurin Heini
Stephan Feldhaus
David DENZLER
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.)
SMS Concast AG
Original Assignee
SMS Concast AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Concast AG filed Critical SMS Concast AG
Priority to EP17172418.0A priority Critical patent/EP3406368A1/en
Publication of EP3406368A1 publication Critical patent/EP3406368A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B22D11/055—Cooling the moulds
    • 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
    • B22D11/043—Curved moulds

Definitions

  • the invention relates to a mold for continuous casting of metallic products according to the preamble of claim 1.
  • Molds of this type are known to work in such a way that the fed into the mold molten metal is gradually cooled by the circulating in the water flow of the mold cooling water to a desired degree of solidification.
  • the heat transfer coefficient between the outside of the mold body and the circulating water of crucial importance.
  • a mold for steel continuous casting of round or polygonal billet and bloom formats according to the publication EP-A-1 468 760 consists of a copper tube, a surrounding supporting jacket and a device of a water circulation cooling.
  • the copper tube is provided over the entire circumference and substantially over the entire length with a support jacket which is positioned by support and connecting ribs to each other and the copper tube is held therein.
  • cooling channels are distributed over the entire circumference to guide the cooling water.
  • the object of the invention is to improve a mold of the type mentioned in the introduction in such a way that the heat transfer coefficient is as optimal as possible, independently of the profile of the outside of its mold body.
  • a roughened surface structure is formed on the outside of the mold body at least over a partial region.
  • the heat transfer coefficient can be increased up to 100% compared to a smooth outside.
  • a first variant of the invention provides that the roughness degree is generated uniformly on the entire outside of the mold body. As a result, an approximately equal increase in the heat transfer coefficient over the entire mold length can be achieved.
  • the Kokillenharmonic along its outer side is at least partially provided with longitudinal grooves approximately in the flow direction of the coolant, and at these longitudinal grooves at least in their interior of the mold facing base surfaces, the roughened surface structure is formed.
  • an increase of the heat transfer coefficient can be achieved by a third compared to a mold only with such longitudinal grooves.
  • there is the positive effect on the heat transfer by increasing the contact area between the cooling medium and the mold.
  • the longitudinal grooves extend largely over the entire length of the mold, wherein they are roughened over their entire length. However, they can only be formed in the upper mold area, where the bathroom mirror is located and the cooling requirement is highest.
  • the degree of roughness of the mold body can also vary gradually or zonewise along the mold. In this way, the increase of the heat transfer coefficient can be adapted to the local conditions within the mold.
  • the invention provides that the outside of the mold body is preferably roughened by sandblasting.
  • This method of processing is particularly advantageous for molds made of copper material, because copper is known not to have too high impact strength.
  • the mold body can thus easily be roughened by sandblasting on the outside.
  • Fig. 1 shows a mold body 1 of a mold, which is used for continuous casting of metallic products, such as billets, slabs, billets or other formats.
  • This provided with a cavity 2 mold body 1 is tubular and is advantageously made of copper. Its longitudinal axis and thus its shape is also provided in a known per se with a radius which covers approximately the arc radius of the continuous casting machine in the installed state of the mold.
  • rows of grooves 7 are arranged approximately in the flow direction of the coolant at the four walls, while the corners 19 are rounded over the entire height of the mold body 1 and configured without longitudinal grooves. This outer side could also be formed around the Kokillenanalysis full around with longitudinal grooves.
  • the longitudinal grooves 7 for the formation of cooling channels for the passage of cooling water are used in particular to increase the heat transfer surface of the mold body 1 on the outside, so when casting the heat output can be better delivered to the water and thus the temperature of the mold tube can be lowered. This allows for an increase the casting speed and gives the same temperature conditions as when the outside of the mold body is smooth and the melt is poured in the mold at a reduced casting speed.
  • a surface structure is completely formed in the mold body 1 on the entire outside 9 or only in the longitudinal grooves.
  • the illustrated Kokillen stresses 1 'according to Fig. 2 differs from the one after Fig. 1 only in that the outside 9 of the mold body 1 is provided only in the upper portion 14 with rows arranged longitudinal grooves 7, while in the lower region 15 the same is flat, because the cooling capacity should be provided in the upper region 14 is higher than in the lower advantageous.
  • the outside 9 of the mold body 1 'or only the surfaces in the longitudinal grooves is provided with the surface structure, which can be produced both in the upper and in the lower region 14, 15 only.
  • the heat transfer coefficient can be increased over the entire mold length or only partially.
  • Fig. 3 shows a cross section of the mold body 1 with the longitudinal grooves 7, wherein it can be seen that the longitudinal grooves 7 each with a Depth t of a few millimeters and one to this shorter width b are dimensioned. Of course, these dimensions can be chosen differently depending on the casting conditions.
  • Fig. 5 shows a mold 20 with a surrounding jacket 23, which is provided by four with screws 24 interconnected plates 25.
  • a cooling chamber 26 is provided with cooling channels 26 'for guiding cooling water, which are distributed over the entire circumference of the Kokillen emotionss 21 along the mold largely.
  • the plates 25 have in the lower and upper regions invisible inlets and outlets for the cooling water, which connect to the cooling channels 26 'directly.
  • the latter are formed by longitudinal grooves 27 arranged in rows in the mold body 21 formed, the profile cross-section is approximately rectangular, but may vary from case to case, depending on the nature of the mold.
  • At least the base surfaces 27 'of the longitudinal grooves 27 are at least partially provided with the surface structure.
  • This surface structure 10 with the recesses 10 'on the outside of the mold body can be produced in different ways. This can be carried out, for example, by roughening by means of sandblasting, because this method of treatment is simple and inexpensive to carry out. This is further promoted because these usually made of copper molds have not too high impact strength.
  • this surface structure by means of a grinding process, by shot peening, shot blasting, notched beating, honing, or other similar methods suitable for roughening the surface, such as by chemical roughening, etching, etc.
  • depressions 10 'of the surface structure 10 could be generated in the longitudinal direction of the mold for the purpose of a differentiated cooling effect partially deep and / or structured, so as to specifically accomplish different heat transfer coefficients within a subarea or from one to the other area.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Eine Kokille (1) zum Stranggiessen von metallischen Produkten ist mit einem rohrförmigen oder aus mehreren Platten (25) bestehenden Kokillenkörper (1, 21) mit einer Aussenseite (9) versehen. Auf dieser Aussenseite (9) ist zumindest über einen Teilbereich (14) eine Oberflächenstruktur (10) gebildet. Vorteilhaft sind dem Kokillenkörper (1, 21) entlang seiner Aussenseite (9) zumindest im oberen Bereich reihenweise angeordnete Längsnuten (7, 27) annähernd in Strömungsrichtung des Kühlmittels zugeordnet. Bei diesen Längsnuten ist zumindest bei ihren dem Inneren der Kokille zugewandten Grundflächen die Oberflächenstruktur gebildet. Damit kann der Wärmeübergangskoeffizient der Kokille im Vergleich zu einer glatten Aussenseite erheblich gesteigert werden.

Figure imgaf001
A mold (1) for the continuous casting of metallic products is provided with a tubular or a plurality of plates (25) existing Kokillenkörper (1, 21) with an outer side (9). On this outside (9), a surface structure (10) is formed at least over a partial region (14). Advantageously, the Kokillenkörper (1, 21) along its outer side (9) at least in the upper region in rows arranged longitudinal grooves (7, 27) are assigned approximately in the flow direction of the coolant. In these longitudinal grooves, the surface structure is formed at least in their base surfaces facing the interior of the mold. Thus, the heat transfer coefficient of the mold can be significantly increased compared to a smooth outside.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggiessen von metallischen Produkten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a mold for continuous casting of metallic products according to the preamble of claim 1.

Kokillen dieser Art arbeiten bekanntlich in der Weise, dass die in die Kokille zugeführte Metallschmelze allmählich durch das in der Wasserführung der Kokille zirkulierende Kühlwasser bis zu einem gewünschten Erstarrungsgrad abgekühft wird. Hierbei ist der Wärmeübergangskoeffizient zwischen der Aussenseite des Kokillenkörpers und dem zirkulierenden Wasser von ausschlaggebender Bedeutung.Molds of this type are known to work in such a way that the fed into the mold molten metal is gradually cooled by the circulating in the water flow of the mold cooling water to a desired degree of solidification. Here is the heat transfer coefficient between the outside of the mold body and the circulating water of crucial importance.

Eine Kokille zum Stahlstranggiessen von runden oder polygonalen Knüppel- und Vorblockformaten gemäss der Druckschrift EP-A-1 468 760 besteht aus einem Kupferrohr, einem diesen umgebenden Stützmantel sowie einer Einrichtung einer Wasserzirkulationskühlung. Das Kupferrohr ist über den ganzen Umfang und im Wesentlichen über die ganze Länge mit einem Stützmantel versehen, welche durch Stütz- und Verbindungsrippen zueinander positioniert bzw. das Kupferrohr darin gehalten ist. Im Kupferrohr oder im Stützmantel sind Kühlkanäle zur Führung des Kühlwassers über den ganzen Umfang verteilt angeordnet. Mit der geringeren Wandstärke des Kupferrohres wird eine geringere Kupfertemperatur auf der Heissseite der Kokille erreicht und damit die Lebensdauer der Kokille aufgrund der tieferen Betriebstemperatur erhöht.A mold for steel continuous casting of round or polygonal billet and bloom formats according to the publication EP-A-1 468 760 consists of a copper tube, a surrounding supporting jacket and a device of a water circulation cooling. The copper tube is provided over the entire circumference and substantially over the entire length with a support jacket which is positioned by support and connecting ribs to each other and the copper tube is held therein. In the copper tube or in the support jacket cooling channels are distributed over the entire circumference to guide the cooling water. With the lower wall thickness of the copper tube, a lower copper temperature is achieved on the hot side of the mold and thus increases the life of the mold due to the lower operating temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabezugrunde, eine Kokille der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, dass der Wärmeübergangskoeffizient unabhängig vom Profil der Aussenseite ihres Kokillenkörpers möglichst optimal ist.The object of the invention is to improve a mold of the type mentioned in the introduction in such a way that the heat transfer coefficient is as optimal as possible, independently of the profile of the outside of its mold body.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei der Aussenseite des Kokillenkörpers zumindest über einen Teilbereich eine aufgeraute Oberflächenstruktur gebildet ist.This object is achieved according to the invention in that a roughened surface structure is formed on the outside of the mold body at least over a partial region.

Mit dieser an sich einfachen und kostengünstigen Massnahme wird eine starke Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten von der Aussenseite des Kokillenkörpers zum Wasser erzielt. Grund dafür ist zum einen, dass die aufgeraute Aussenfläche die Kokillenfläche im Kontakt mit dem Wasser erhöht. Zum anderen wird davon ausgegangen, dass die erhöhte Rauigkeit die Turbulenz in der Nähe der Oberfläche erhöht und so einen positiven Beitrag zum Wärmeübertragungskoeffizienten leistet.With this simple and cost-effective measure, a strong increase of the heat transfer coefficient from the outside of the mold body to the water is achieved. The reason for this is, on the one hand, that the roughened outer surface increases the mold area in contact with the water. On the other hand it is assumed that the increased roughness increases the turbulence near the surface and thus makes a positive contribution to the heat transfer coefficient.

Mit einer aufgerauten Aussenseite der Kokille kann der Wärmeübergangskoeffizient im Vergleich zu einer glatten Aussenseite bis zu 100% gesteigert werden.With a roughened outside of the mold, the heat transfer coefficient can be increased up to 100% compared to a smooth outside.

Eine erste Variante der Erfindung sieht vor, dass der Rauheitsgrad auf der gesamten Aussenseite des Kokillenkörpers gleichmässig erzeugt ist. Dadurch kann eine annähend gleiche Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten über die gesamte Kokillenlänge erzielt werden.A first variant of the invention provides that the roughness degree is generated uniformly on the entire outside of the mold body. As a result, an approximately equal increase in the heat transfer coefficient over the entire mold length can be achieved.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Kokillenkörper entlang seiner Aussenseite zumindest teilweise mit Längsnuten annähernd in Strömungsrichtung des Kühlmittels versehen ist, und bei diesen Längsnuten zumindest bei ihren dem Inneren der Kokille zugewandten Grundflächen die aufgeraute Oberflächenstruktur gebildet ist. Damit kann eine Steigerung des Wärmeübergangskoeffizienten um ein Drittel gegenüber einer Kokillen nur mit solchen Längsnuten erzielt werden. Zusätzlich ergibt sich aber der positive Effekt auf die Wärmeübertragung durch die Erhöhung der Kontaktfläche zwischen dem Kühlmedium und der Kokille.It is particularly advantageous if the Kokillenkörper along its outer side is at least partially provided with longitudinal grooves approximately in the flow direction of the coolant, and at these longitudinal grooves at least in their interior of the mold facing base surfaces, the roughened surface structure is formed. Thus, an increase of the heat transfer coefficient can be achieved by a third compared to a mold only with such longitudinal grooves. In addition, however, there is the positive effect on the heat transfer by increasing the contact area between the cooling medium and the mold.

Dabei erstrecken sich die Längsnuten weitgehend über die Gesamtlänge der Kokille, wobei sie auf ihrer Gesamtlänge aufgeraut sind. Sie können aber nur im oberen Kokillenbereich, dort wo sich der Badspiegel befindet und der Kühlbedarf am Höchsten ist, ausgebildet sein.In this case, the longitudinal grooves extend largely over the entire length of the mold, wherein they are roughened over their entire length. However, they can only be formed in the upper mold area, where the bathroom mirror is located and the cooling requirement is highest.

Der Rauheitsgrad des Kokillenkörpers kann aber auch längs der Kokille graduell oder zonenweise variieren. Auf diese Weise kann die Zunahme des Wärmeübergangskoeffizienten den örtlichen Bedingungen innerhalb der Kokille angepasst werden.However, the degree of roughness of the mold body can also vary gradually or zonewise along the mold. In this way, the increase of the heat transfer coefficient can be adapted to the local conditions within the mold.

Die Erfindung sieht vor, dass die Aussenseite des Kokillenkörpers vorzugsweise durch Sandstrahlen aufgeraut wird. Diese Bearbeitungsweise ist gerade bei Kokillen aus Kupfermaterial besonders vorteilhaft, weil Kupfer bekanntlich keine allzu hohe Schlagzähigkeit aufweist. Bei daraus hergestellten Kokillen kann somit der Kokillenkörper aussenseitig leicht durch Sandstrahlen aufgeraut werden.The invention provides that the outside of the mold body is preferably roughened by sandblasting. This method of processing is particularly advantageous for molds made of copper material, because copper is known not to have too high impact strength. In the case of molds produced therefrom, the mold body can thus easily be roughened by sandblasting on the outside.

Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Kokillenkörpers einer Kokille, welcher annähernd auf seiner gesamten Länge mit Längsnuten versehen ist;
Fig. 2
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Kokillenkörpers einer Kokille, welcher nur im oberen Teilbereich mit Längsnuten versehen ist;
Fig. 3
einen teilweisen Querschnitt des Kokillenkörpers nach Fig. 1 oder Fig. 2;
Fig. 4
einen vergrösserten Querschnitt einer Längsnut des Kokillenkörpers nach Fig. 3;
Fig. 5
einen Querschnitt einer Variante einer erfindungsgemässen Kokille mit einem Kokillenkörper und einem äusseren Stützmantel; und
Fig. 6
ein Diagramm mit Ansicht von Wärmeübergangskoeffizienten von Kokillen bei verschiedenen Geschwindigkeiten des Kühlwassers.
The invention and further advantages thereof are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1
a perspective view of an inventive Kokillenkörpers a mold, which is provided approximately along its entire length with longitudinal grooves;
Fig. 2
a perspective view of an inventive Kokillenkörpers a mold, which is provided only in the upper portion with longitudinal grooves;
Fig. 3
a partial cross section of the Kokillenkörpers after Fig. 1 or Fig. 2 ;
Fig. 4
an enlarged cross section of a longitudinal groove of the Kokillenkörpers after Fig. 3 ;
Fig. 5
a cross section of a variant of a mold according to the invention with a Kokillenkörper and an outer support shell; and
Fig. 6
a diagram with view of heat transfer coefficients of molds at different speeds of the cooling water.

Fig. 1 zeigt einen Kokillenkörper 1 einer Kokille, die zum Stranggiessen von metallischen Produkten, wie Vorblöcke, Brammen, Knüppel oder andern Formaten verwendet wird. Dieser mit einem Hohlraum 2 versehene Kokillenkörper 1 ist rohrförmig ausgebildet und besteht vorteilhaft aus Kupfer. Seine Längsachse und damit seine Form ist ausserdem auf an sich bekannte Weise mit einem Radius versehen, welcher sich im eingebauten Zustand der Kokille annähernd dem Bogenradius der Stranggiessmaschine überdeckt. Fig. 1 shows a mold body 1 of a mold, which is used for continuous casting of metallic products, such as billets, slabs, billets or other formats. This provided with a cavity 2 mold body 1 is tubular and is advantageously made of copper. Its longitudinal axis and thus its shape is also provided in a known per se with a radius which covers approximately the arc radius of the continuous casting machine in the installed state of the mold.

Auf der Aussenseite 9 des Kokillenkörpers 1 sind bei den vier Wänden jeweils reihenweise Längsnuten 7 annähernd in Strömungsrichtung des Kühlmittels angeordnet, während die Ecken 19 über die gesamte Höhe des Kokillenkörpers 1 abgerundet und ohne Längsnuten ausgestaltet sind. Diese Aussenseite könnte auch rund mit Längsnuten vollumfänglich um den Kokillenkörper herum ausgebildet sein.On the outside 9 of the mold body 1 rows of grooves 7 are arranged approximately in the flow direction of the coolant at the four walls, while the corners 19 are rounded over the entire height of the mold body 1 and configured without longitudinal grooves. This outer side could also be formed around the Kokillenkörper full around with longitudinal grooves.

Die Längsnuten 7 zur Bildung von Kühlkanälen für das Durchströmen von Kühlwasser dienen insbesondere dazu, die Wärmeübertragungsfläche des Kokillenkörpers 1 aussenseitig zu vergrössern, damit beim Giessen die Wärmeleistung besser an das Wasser abgegeben und so die Temperatur des Kokillenrohrs gesenkt werden kann. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Giessgeschwindigkeit und ergibt die gleichen Temperaturverhältnisse als wenn die Aussenseite des Kokillenkörpers glatt und die Schmelze in der Kokille mit reduzierter Giessgeschwindigkeit gegossen wird.The longitudinal grooves 7 for the formation of cooling channels for the passage of cooling water are used in particular to increase the heat transfer surface of the mold body 1 on the outside, so when casting the heat output can be better delivered to the water and thus the temperature of the mold tube can be lowered. This allows for an increase the casting speed and gives the same temperature conditions as when the outside of the mold body is smooth and the melt is poured in the mold at a reduced casting speed.

Um die Kühlleistung der Kokille weiter zu steigern, ist erfindungsgemäss bei dem Kokillenkörper 1 auf der gesamten Aussenseite 9 oder nur in den Längsnuten vollumfänglich eine Oberflächenstruktur gebildet.In order to further increase the cooling capacity of the mold, according to the invention, a surface structure is completely formed in the mold body 1 on the entire outside 9 or only in the longitudinal grooves.

Damit ergibt sich mit dieser einfachen und kostengünstigen Massnahme eine signifikante Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten von der Aussenseite des Kokillenkörpers 1 hin zum Wasser.This results in this simple and cost-effective measure, a significant increase in the heat transfer coefficient of the outside of the mold body 1 towards the water.

Der dargestellte Kokillenkörper 1' gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 lediglich dadurch, dass die Aussenseite 9 des Kokillenkörpers 1 nur im oberen Teilbereich 14 mit reihenweise angeordneten Längsnuten 7 versehen ist, indes im unteren Bereich 15 dieselbe eben ausgebildet ist, weil die Kühlleistung vorteilhaft im oberen Bereich 14 höher als im unteren vorgesehen sein soll.The illustrated Kokillenkörper 1 'according to Fig. 2 differs from the one after Fig. 1 only in that the outside 9 of the mold body 1 is provided only in the upper portion 14 with rows arranged longitudinal grooves 7, while in the lower region 15 the same is flat, because the cooling capacity should be provided in the upper region 14 is higher than in the lower advantageous.

Erfindungsgemäss ist die Aussenseite 9 des Kokillenkörpers 1' oder nur die Flächen in den Längsnuten mit der Oberflächenstruktur versehen, welche sowohl nur im oberen als auch im unteren Bereich 14, 15 erzeugt sein kann. Dadurch kann der Wärmeübergangskoeffizient auf der gesamten Kokillenlänge oder nur partiell erhöht werden.According to the invention, the outside 9 of the mold body 1 'or only the surfaces in the longitudinal grooves is provided with the surface structure, which can be produced both in the upper and in the lower region 14, 15 only. As a result, the heat transfer coefficient can be increased over the entire mold length or only partially.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Kokillenkörpers 1 mit den Längsnuten 7, bei welchem ersichtlich ist, dass die Längsnuten 7 jeweils mit einer Tiefe t von einigen Millimetern und einer zu dieser kürzeren Breite b dimensioniert sind. Diese Breite b entsprechend dabei annähernd der Dicke der Stege 8. Selbstverständlich können diese Abmessungen je nach Giessverhältnissen anders gewählt werden. Fig. 3 shows a cross section of the mold body 1 with the longitudinal grooves 7, wherein it can be seen that the longitudinal grooves 7 each with a Depth t of a few millimeters and one to this shorter width b are dimensioned. Of course, these dimensions can be chosen differently depending on the casting conditions.

Die in dem vergrösserten Ausschnitt gemäss Fig. 4 ersichtliche Oberflächenstruktur 10 mit ununterbrochene auf der Aussenseite 9 eingearbeitete Vertiefungen 10' ist bei einer jeweiligen Längsnut 7 sowohl bei ihren dem Inneren der Kokille zugewandten Grundflächen 7' als auch bei ihren Seitenflächen 7" und Aussenflächen 7'" erzeugt. Es ergibt sich eine ausreichende Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten, wenn diese Vertiefungen 10' der Oberflächenstruktur unterschiedlich tief sind und eine Mittelrauhigkeit (Ra) im Bereich von 1 bis 40 µm aufweisen. Es könnte aber im Rahmen der Erfindung auch schon eine ausreichende Erhöhung des Wärmeübergangs in dieses Innere der Kokille gegeben sein, wenn nur diese Grundflächen 7' der Längsnuten 7 mit der Oberflächenstruktur 10 versehen wären.The in the enlarged section according to Fig. 4 apparent surface structure 10 with uninterrupted on the outside 9 incorporated recesses 10 'is generated at a respective longitudinal groove 7 both in their interior of the mold facing base surfaces 7' and at their side surfaces 7 "and outer surfaces 7 '". A sufficient increase of the heat transfer coefficient results if these depressions 10 'of the surface structure have different depths and have a center roughness (Ra) in the range from 1 to 40 μm. However, in the context of the invention, it would also be possible to sufficiently increase the heat transfer into this interior of the mold, if only these base areas 7 'of the longitudinal grooves 7 were provided with the surface structure 10.

Fig. 5 zeigt eine Kokille 20 mit einem ihn umgebenden Mantel 23, welcher aus vier mit Schrauben 24 miteinander verbundenen Platten 25 versehen ist. Zwischen dem Kokillenkörper 21 und dem Mantel 23 ist eine Kühlkammer 26 mit Kühlkanälen 26' zum Führen von Kühlwasser vorgesehen, die weitgehend über den ganzen Umfang des Kokillenkörpers 21 entlang der Kokille verteilt sind. Die Platten 25 weisen im unteren und oberen Bereich nicht sichtbare Ein- und Auslässe für das Kühlwasser auf, die an die Kühlkanäle 26' direkt anschliessen. Letztere werden durch in den Kokillenkörper 21 reihenweise angeordnete Längsnuten 27 gebildet, deren Profilquerschnitt annähernd rechteckig ist, weicher aber von Fall zu Fall je nach Beschaffenheit der Kokille variieren kann. Fig. 5 shows a mold 20 with a surrounding jacket 23, which is provided by four with screws 24 interconnected plates 25. Between the Kokillenkörper 21 and the jacket 23, a cooling chamber 26 is provided with cooling channels 26 'for guiding cooling water, which are distributed over the entire circumference of the Kokillenkörpers 21 along the mold largely. The plates 25 have in the lower and upper regions invisible inlets and outlets for the cooling water, which connect to the cooling channels 26 'directly. The latter are formed by longitudinal grooves 27 arranged in rows in the mold body 21 formed, the profile cross-section is approximately rectangular, but may vary from case to case, depending on the nature of the mold.

Erfindungsgemäss sind zumindest die Grundflächen 27' der Längsnuten 27 zumindest teilweise mit der Oberflächenstruktur versehen.According to the invention, at least the base surfaces 27 'of the longitudinal grooves 27 are at least partially provided with the surface structure.

Bei dem Diagramm gemäss Fig. 6, bei dem die Kühlwassergeschwindigkeit in der Abszisse (m/s) und die prozentuale Steigerung des Wärmeübergangskoeffizienten gegenüber einer glatten Kokillen-Aussenseite in der Ordinate in % ersichtlich ist, ist der Wärmeübergangskoeffizient (Kurve 11) einer Kokille mit Längsnuten, deren Aussenseite aufgeraut ist, um mindestens ca. 30% höher als bei einer Kokille mit Längsnuten, deren Aussenseite nicht aufgeraut ist (Kurve 11'). Die prozentuale Zunahme nimmt überdies mit steigender Zirkulationsgeschwindigkeit des Kühlwassers zu. Bei Kokillen mit jeweils einer ebenen Aussenseite, d.h. ohne Längsnuten, deren Aussenseite aufgeraut ist (Kurve 12), kann sogar eine prozentuale Verdoppelung des Wärmeübergangskoeffizienten gegenüber gleich dimensionierten Kokillen mit nicht aufgerauten glatten bzw. flachen Aussenseiten (Kurve 13) erzielt werden.In the diagram according to Fig. 6 in which the cooling water velocity in the abscissa (m / s) and the percentage increase of the heat transfer coefficient relative to a smooth mold outside in ordinate in% is apparent, the heat transfer coefficient (curve 11) of a mold with longitudinal grooves whose outer side is roughened, at least approx. 30% higher than with a mold with longitudinal grooves whose outside is not roughened (curve 11 '). The percentage increase also increases with increasing circulation rate of the cooling water. In molds, each with a flat outer side, ie without longitudinal grooves whose outer side is roughened (curve 12), even a percentage doubling of the heat transfer coefficient compared to equally sized molds with non-roughened smooth or flat outer sides (curve 13) can be achieved.

Diese Oberflächenstruktur 10 mit den Vertiefungen 10' auf der Aussenseite des Kokillenkörpers kann auf unterschiedliche Arten erzeugt werden. Dies kann beispielsweise durch ein Aufrauen mittels Sandstrahlen durchgeführt werden, weil dieses Behandlungsverfahren einfach und kostengünstig ausführbar ist. Dies wird noch begünstigt, weil diese üblicherweise aus Kupfer bestehenden Kokillen eine nicht allzu hohe Schlagzähigkeit aufweisen. Es sind aber auch andere vergleichbare Verfahren anwendbar, zum Beispiel könnte diese Oberflächenstruktur mittels eines Schleifverfahrens, mittels Kugelstrahlen, Schlämmstrahlen, Kerbschlagen, Honen oder weiteren ähnlichen Verfahren, die dazu geeignet sind, die Oberfläche aufzurauen, wie zum Beispiel durch chemisches Aufrauen, Ätzverfahren etc. hergestellt werden.This surface structure 10 with the recesses 10 'on the outside of the mold body can be produced in different ways. This can be carried out, for example, by roughening by means of sandblasting, because this method of treatment is simple and inexpensive to carry out. This is further promoted because these usually made of copper molds have not too high impact strength. However, other comparable methods are applicable, for example, this surface structure by means of a grinding process, by shot peening, shot blasting, notched beating, honing, or other similar methods suitable for roughening the surface, such as by chemical roughening, etching, etc.

Diese Vertiefungen 10' der Oberflächenstruktur 10 könnten in Längsrichtung der Kokille zwecks eines differenzierten Kühlwirkung bereichsweise unterschiedlich tief und/oder strukturiert erzeugt sein, um damit gezielt unterschiedliche Wärmeübergangskoeffizienten innerhalb eines Teilbereichs oder vom einen zum andern Bereich zu bewerkstelligen.These depressions 10 'of the surface structure 10 could be generated in the longitudinal direction of the mold for the purpose of a differentiated cooling effect partially deep and / or structured, so as to specifically accomplish different heat transfer coefficients within a subarea or from one to the other area.

Claims (7)

Kokille zum Stranggiessen von metallischen Produkten, mit einem rohrförmigen oder aus mehreren Platten (25) bestehenden Kokillenkörper (1, 21) mit einer Aussenseite (9), dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Aussenseite (9) des Kokillenkörpers (1, 21) zumindest über einen Teilbereich (14) eine Oberflächenstruktur (10) gebildet ist.Mold for continuous casting of metallic products, with a tubular or from several plates (25) existing Kokillenkörper (1, 21) with an outer side (9), characterized in that
on the outer side (9) of the Kokillenkörpers (1, 21) at least over a partial region (14) has a surface structure (10) is formed. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kokillenkörper (1, 21) entlang seiner Aussenseite (9) zumindest im oberen Bereich mit reihenweise angeordneten Längsnuten (7, 27) annähernd in Strömungsrichtung des Kühlmittels versehen ist, und bei diesen Längsnuten zumindest bei ihren dem Inneren der Kokille zugewandten Grundflächen die Oberflächenstruktur (10) gebildet ist.Mold according to claim 1, characterized in that
the Kokillenkörper (1, 21) along its outer side (9) at least in the upper region with rows arranged longitudinal grooves (7, 27) is provided approximately in the flow direction of the coolant, and at these longitudinal grooves at least in their interior of the mold facing base surfaces, the surface structure ( 10) is formed. Kokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Oberflächenstruktur (10) bei diesen Längsnuten (7) sowohl bei ihren dem Inneren der Kokille zugewandten Grundflächen (7') als auch bei ihren Seiten- und Aussenflächen (7", 7"') erzeugt ist.Mold according to claim 2, characterized in that
this surface structure (10) is produced at these longitudinal grooves (7) both in their base surfaces (7 ') facing the interior of the mold and in their lateral and external surfaces (7 ", 7"'). Kokille nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
bei den im oberen Teilbereich (14) oder annähernd über die gesamte Länge der Kokillenkörpers (1, 21) erstreckenden Längsnuten (7, 27) zumindest bei ihren dem Inneren der Kokille zugewandten Grundflächen (7', 27) die Oberflächenstruktur (10) gebildet ist.Chill mold according to claim 2 or 3, characterized in that
in the longitudinal grooves (7, 27) extending in the upper part region (14) or approximately over the entire length of the mold body (1, 21), the surface structure (10) is formed at least in its base surfaces (7 ', 27) facing the interior of the mold , Kokille nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberflächenstruktur (10) durch ununterbrochene auf der Aussenseite (9) eingearbeitete Vertiefungen (10') gebildet ist, wobei diese Vertiefungen (10') unterschiedlich tief sind und vorzugsweise einen Rauigkeitsmittelwert von 1 bis 40 µm aufweisen.Mold according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that
the surface structure (10) is formed by uninterrupted recesses (10 ') incorporated on the outside (9), these recesses (10') having different depths and preferably having a roughness average of 1 to 40 μm. Kokille nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Vertiefungen (10') der Oberflächenstruktur (10) in Längsrichtung der Kokille bereichsweise unterschiedlich tief und/oder strukturiert erzeugt sind, um damit unterschiedliche Wärmeübergangskoeffizienten zu erzielen.Mold according to claim 5, characterized in that
these recesses (10 ') of the surface structure (10) in the longitudinal direction of the mold are generated in areas of different depths and / or patterns, in order to achieve different heat transfer coefficients. Kokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
diese Vertiefungen (10') der Oberflächenstruktur (10) in Querrichtung zur Kokille bereichsweise unterschiedlich tief und/oder strukturiert erzeugt sind, um damit unterschiedliche Wärmeübergangskoeffizienten zu erzielen.Mold according to claim 6, characterized in that
these recesses (10 ') of the surface structure (10) in the transverse direction to the mold are generated in regions of different depths and / or patterns, in order to achieve different heat transfer coefficients.
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