WO1993006955A1 - Verfahren und vorrichtung zum stranggiessen eines dünnen bandes oder einer dünnen bramme - Google Patents

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WO1993006955A1
WO1993006955A1 PCT/AT1992/000124 AT9200124W WO9306955A1 WO 1993006955 A1 WO1993006955 A1 WO 1993006955A1 AT 9200124 W AT9200124 W AT 9200124W WO 9306955 A1 WO9306955 A1 WO 9306955A1
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mold
strand
sealing strips
casting
side walls
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PCT/AT1992/000124
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French (fr)
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Thorwald Fastner
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Primetals Technologies Austria GmbH
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Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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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
    • B22D11/008—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of clad ingots, i.e. the molten metal being cast against a continuous strip forming part of the cast product
    • 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
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0648—Casting surfaces
    • B22D11/066—Side dams

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous casting of a thin strip or a thin slab, in particular made of steel in a thickness between 2 and 20 mm, by pouring a melt into a continuous mold supporting the strand by means of mold broad side walls on the two broad sides, the strand while reducing its thickness as a result of broad side walls converging in the direction of flow, the continuous mold is moved through the continuous mold, and a device for carrying out the method.
  • the invention aims to avoid these disadvantages and difficulties and has as its object to provide a method of the type described above and an apparatus for carrying out the method, which enable proper support and guidance of the narrow sides of the strand.
  • leakage of the melt due to a leak in the continuous mold as well as sticking of the still thin strand shell and thus tearing it open should be reliably prevented.
  • This object is achieved in a method of the type described in the introduction in that between the mold broad side walls endless and deformable transverse to their longitudinal direction and forming the narrow sides of the strand or the mold sealing strip continuously in the longitudinal direction of the strand at a speed corresponding to the pulling speed of the strand be introduced that the melt solidifies on the sealing strips, the sealing strips come in tight contact with the mold broad side walls and are arched in the transverse direction when the strand is moved in the pull-out direction in accordance with the reduction in thickness of the strand.
  • the sealing strips come into contact with both broad sides of the okille passage and each form a bridge between the broad sides and thus prevent the liquid steel from escaping from the side. They enable the formation of a strand shell and do not prevent the shell from running out of the casting gap, because the sealing strips deform in the same way as the strand shell that forms on them.
  • a process for continuous casting is known from AT-B 283 614, in which the melt is poured into a space which is formed from a number of steel strips which move downwards in the vertical direction in synchronism with the t * pull-out speed of the strand.
  • the steel strips are inseparably connected to one another at their longitudinal edges to form a housing which is closed in cross section.
  • the housing thus formed itself becomes the outer skin of the steel strand, which completely encloses the strand.
  • This method is not only very complex due to the sheet metal requirement, but also complicated, since a complete sealing of the housing on its longitudinal edges is difficult to achieve.
  • a sheet metal strip that comes into contact with the melt is not deformed because the cross section of the strand remains constant over its length, apart from shrinkage.
  • the sealing strips are pre-arched in the transverse direction before or upon entering the continuous mold.
  • continuous casting is advantageously carried out using the casting and rolling method.
  • sealing strips are advantageously used whose liguidus temperature is higher than the liguidus temperature of the melt to be cast, the sealing strips advantageously being cooled from the outside.
  • the sealing strips are expediently used with regard to the between the broad side walls of the mold lying symmetry plane of the continuous mold fed asymmetrically.
  • the strand is advantageously trimmed during the casting while removing the sealing strips.
  • a device for carrying out the process with a continuous mold having a mold broad side walls and having a cross-section tapering in the strand pulling direction across the mold wide side walls is characterized in that the mold wide side walls in their lateral end regions extend over the height of the mold for receiving in the pulling direction and at the pulling speed of the strand moving through the continuous mold and forming the mold narrow side walls, sealing strips which sealing strips can be introduced between the mold wide side walls by means of a feed device, a particularly simple embodiment being characterized in that the width of the Sealing strip is dimensioned larger than the width of the mold cavity of the continuous mold at the level of the pouring level.
  • Good tightness can be achieved in a particularly simple manner by providing a preforming device, in particular profile rollers, for curving the sealing strips in the transverse direction before entering the continuous mold.
  • the casting rolls each have a peripheral circumferential recess in their lateral end regions have, the depth of which corresponds to the thickness of a sealing strip.
  • the sealing strips have an outward curvature, the sealing strips advantageously having flange regions directed to the side of the region that bulges outwards in the middle, parallel to the mold broad sides, which form the edge regions of the sealing strips and which extend outwards to the lateral ends of the Extend the mold broad side walls and support them on one step on each broad side wall.
  • the broad mold side walls are provided on each of the two lateral end regions with a two-stage recess, which each serve to accommodate the longitudinal side edge region of the strand encased by the sealing strip.
  • the sealing strips are provided with a curvature inwards towards the center of the mold.
  • the casting rollers are advantageously provided in their lateral end regions with a bead directed towards the opposite casting roller, which constrictions in the longitudinal side edge regions of the strand or with the formation of a closed caliber cause a separation of the longitudinal side edge regions of the strand.
  • the casting rolls are expedient at their ends each provided with a roller head which has the recesses or the beads, the roller heads being arranged interchangeably on the casting rollers.
  • the casting rollers advantageously form a casting gap which is inclined in the thickness direction of the strand.
  • support devices such as support rollers for supporting the sealing strips are expediently provided on the side of the wide mold side walls.
  • cooling devices for cooling the sealing strips are advantageously provided on the side of the broad mold side walls.
  • the sealing strips are expediently made of soft, easily deformable steel.
  • FIG. 1 showing a device in diagonal outline suitable for carrying out the method according to the invention.
  • 2 and 3 are sectional views of the cuts taken along lines II-II (just below the casting level) and III-III (at the level of the casting gap) of FIG. 1.
  • 4 and 5, 6 and 7 and 8 and 9 each represent a further embodiment in the representations analogous to FIGS. 2 and 3.
  • a preferred embodiment is shown in FIGS. 10 to 13, FIG. 10 being a side view and Figs. 11, 12 and 13 Illustrate sectional views along the lines XI-XI, XII-XII and XIII-XIII.
  • 14 to 17 show a further embodiment in a representation analogous to FIGS. 10 to 13.
  • the continuous casting apparatus shown in FIGS. 1 to 3 has a continuous mold 3 formed from two mutually parallel and arranged with horizontal axes 1, rotatable by means of a drive and provided with internal cooling casting rolls 2, between which there is a gap 4 in thickness pouring cross section is set.
  • the narrowest distance (thickness 4 of the casting gap 9, see FIG. 3) of the surfaces 5 of the casting rolls 2 is approximately 1 to 50 mm, preferably 2 to 20 mm, corresponding to the desired thickness of the hot strip to be cast; it can be adjusted to different dimensions according to the casting program.
  • An intermediate container (not shown), which is filled with the melt to be cast, preferably steel melt 6, is positioned above the casting rolls 2.
  • two pouring tubes 7 are fastened, which protrude below the casting level 8 of the melt 6 poured in between the casting rollers 2.
  • the number of pouring tube 7 can be varied depending on the strand width.
  • sealing strips 10 which are preferably formed by a relatively soft steel strip, the endless sealing strips being moved through the continuous mold 3 at a casting speed.
  • a sealing strip 10 is inserted between the end regions 11 of the casting rolls 2 at one end thereof and thus forms a narrow side wall of the continuous mold.
  • the sealing strips 10, the width of which is dimensioned larger than the width 12 of the mold cavity receiving the melt 3 at the level of the casting mirror 8, are fed into the continuous mold 3 by means of a feed and preforming device with profile rollers 13 - only one of which is shown - guided and preformed so that they have a curvature in the transverse direction and rest with their longitudinal edges 14 on the surfaces 5 of the casting rolls 2.
  • the casting rolls 2 have at their end regions 11 annular recesses 15, in which the sealing strips 10 come to rest, the longitudinal edges 14 of the sealing strips 10 abutting the steps 16 delimiting the recesses 15 and thus ensure good tightness. At the same time, good guidance of the sealing strip 10 is achieved.
  • the depth 17 of the recesses 15 is equal to the thickness 18 of the sealing strips 10, so that the strand shell 19 which forms does not have any longitudinal deformations at the transition from the sealing strips 10 to the casting rolls 2.
  • the sealing strips 10 pass between the casting rolls 2, the sealing strips 10 are deformed until the distance between the longitudinal edges 14 of a sealing strip 10 and the thickness 9 of the strand 20 when it exits the continuous mold 3 corresponds.
  • the curvature of the sealing strip 10 in front of the inlet specifies the direction of the deformation - whether inwards or outwards.
  • the sealing strips 10 are moved in the longitudinal direction through the continuous mold 3 at the rate at which the strand 20 is pulled out. Through the contact of the melt 6 with the sealing strips 10, these quickly reach a high temperature level and thus become very ductile. However, the contact times of the sealing strips 10 with the melt 6 are so short that there is no melting of the sealing strips 10. If there is a risk of melting, the sealing strips 10 appropriately cooled from the outside, such as by spraying with a coolant 21 by means of nozzles 22.
  • the sealing strips 10 are welded or rolled onto the longitudinal edge regions 27 of the strand 20; they are subsequently separated from the strand 20, for example by trimming.
  • the bottom of the sump can be in the pull-out direction at the exit point or after the exit of the strand 20 from the continuous mold 3 or by applying a corresponding pressure to the casting rolls 2, whereby the thickness 9 of the strand 20 by the clashing of the shells 19 of the strand 20 or by their Rolling is reduced, lie within the continuous mold 3.
  • the casting rolls 2 have removable roll heads 28 at their ends, in which the recesses 15 receiving the sealing strips are provided.
  • the width 29 of the strand 20 can also be changed in a simple manner by using roller heads with different longitudinal extensions 30.
  • the U-shaped embodiment is pre-profiled Sealing strip 10 with longitudinal edges 14 facing outwards is used, the longitudinal edges being supported on the outside shoulders 31 of the recesses 15 of the casting rolls 2 and the sealing strips 10 folding in on the inside shoulders 16 of the casting rolls 2 in accordance with the increase in the width of the strand 20.
  • the flat support of the flange regions 32 of the sealing strips 10 in the recesses 15 of the casting rolls 2 or of the roll heads 28 results in a very good seal.
  • roller heads 28 shown in FIGS. 6 and 7 have a two-stage recess 15. In this embodiment, there is a narrower surface support of the sealing strips 10, so that the sealing strips 10 of smaller width are sufficient.
  • the sealing strips 10 are curved inwards and are supported with their longitudinal edges 14 in each case on an outside collar 31 of the roller body 28 similarly to the variant shown in FIGS. 4 and 5, so that also here own support rollers for absorbing the ferrostatic pressure are unnecessary.
  • the casting rolls 2 also have an integrated pair of scissors 33 for trimming the strand 20, which is formed by the tapered annular beads 33 of the roll bodies 28. As a result, a closed caliber is formed for the finished strand 20.
  • Such a pair of scissors can of course be provided in all of the embodiments shown.
  • the casting gap 9 formed by the casting rolls 2 is inclined.
  • the liquid sump between the casting rolls 2 is small, so that the width of the sealing strip 10 can be kept small despite good tightness.
  • the sealing strips 10, which are initially folded angularly in cross section, are fed tangentially to the circumference of only one of the casting rolls 2 by means of guide rollers 34, 35 and are bent around this casting roll 2 over a partial area of their circumference, as a result of which the cross section of the sealing strips becomes more acute (see FIG. 12 ).
  • casting speeds of between 20 and 80 m / min are possible, as a result of which 20 high casting capacities can be achieved even with relatively thin strands.
  • the method and the device according to the invention can be used not only for the continuous casting of steel, but also of other metals, the quality of the sealing strips being adapted to the metal to be cast.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Stranggießen eines dünnen Bandes oder einer dünnen Bramme wird Schmelze (6) in eine den Strang (20) mittels Kokillen-Breitseitenwänden (2) an den beiden Breitseiten stützende Durchlaufkokille (3) gegossen, wobei der Strang (20) unter Verringerung seiner Dicke (4, 12) infolge in Durchlaufrichtung konvergierender Breitseitenwände (2) der Durchlaufkokille (3) durch die Durchlaufkokille (3) hindurchbewegt wird. Um eine einwandfreie Stützung und Führung der Schmalseiten des Stranges (20) zu ermöglichen, werden zwischen die Kokillen-Breitseitenwände (2) endlose und quer zu ihrer Längsrichtung verformbare und die Schmalseiten des Stranges (20) bzw. der Kokille (3) bildende Dichtstreifen (10) in Längsrichtung des Stranges (20) mit einer der Ausziehgeschwindigkeit des Stranges (20) entsprechenden Geschwindigkeit kontinuierlich eingeführt, erstarrt die Schmelze (6) an den Dichtstreifen (10), wobei die Dichtstreifen (10) mit den Kokillen-Breitseitenwänden (2) in dichten Kontakt kommen und bei Bewegen des Stranges (20) in Ausziehrichtung entsprechend der Dickenverringerung des Stranges (20) in Querrichtung gewölbt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Stranqgießen eines dünnen Bandes oder einer dünnen Brammme
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen eines dünnen Bandes oder einer dünnen Bramme, insbesondere aus Stahl in einer Dicke zwischen 2 und 20 mm, durch Gießen einer Schmelze in eine den Strang mittels Kokillen-Breitseitenwänden an den beiden Breitseiten stützende Durchlauf okille, wobei der Strang unter Verringerung seiner Dicke infolge in Durchlaufrichtung konvergierender Breitseitenwände der Durchlaufkokille durch die Durchlaufkokille hindurchbewegt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Verfahren dieser Art sind aus der EP-A 0 154 250, der EP-A 0 390 924 und der JP-A 58-32 552 bekannt. Bei der Realisierung dieser Verfahren stößt man jedoch auf Schwierigkeiten, weil die Bildung der Schmalseiten des Bandes bisher ein nur schwer zu lösendes Problem, wenn nicht ein noch ungelöstes Problem darstellt. Zur Bildung der Schmalseite muß - wie auf der Breitseite - ebenfalls eine Schale gebildet werden, wozu eine Führungswand notwendig ist, die die seitliche Begrenzung des flüssigen Stahles darstellt und an der der Stahl erstarren kann. Eine geeignete Führungswand für das Gießen von Stahl existiert jedoch noch nicht.
Das Problem besteht darin, daß sich die Form der Schmalseite durch den enger werdenden Gießspalt in Richtung Kokillenauslauf durch die sich beim Hindurchbewegen durch die Kokille einander nähernden Breitseiten ändert. Alle bisherigen Vorschläge zur Stützung und Führung des Stahles an der Schmalseite des Stranges behindern die Schalenbildung; entweder bildet sich die Schale unzureichend oder die Führungswand dichtet den flüssigen Stahl vor seitlichem Austritt zu wenig ab oder sie behindert das Abgleiten der sich bildenden Stahlschale, so daß diese aufreißt und flüssiger Stahl ausbricht.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche eine einwandfreie Stützung und Führung der Schmalseiten des Stranges ermöglichen. Insbesondere soll ein Austritt von Schmelze durch Undichtheit der Durchlaufkokille sowie ein Hängenbleiben der noch dünnen Strangschale und damit ein Aufreißen derselben zuverlässig verhindert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zwischen die Kokillen-Breitseitenwände endlose und quer zu ihrer Längsrichtung verformbare und die Schmalseiten des Stranges bzw. der Kokille bildende Dichtstreifen in Längsrichtung des Stranges mit einer der Ausziehgeschwindigkeit des Stranges entsprechenden Geschwindigkeit kontinuierlich eingeführt werden, daß die Schmelze an den Dichtstreifen erstarrt, wobei die Dichtstreifen mit den Kokillen-Breitseitenwänden in dichten Kontakt kommen und bei Bewegen des Stranges in Ausziehrichtung entsprechend der Dickenverringerung des Stranges in Querrichtung gewölbt werden.
Die Dichtstreifen treten mit beiden Breitseiten der Durchlauf okille in Kontakt und bilden jeweils eine Brücke zwischen den Breitseiten und verhindern so den seitlichen Austritt des flüssigen Stahles. Sie ermöglichen die Bildung einer Strangschale und behindern nicht das Ablaufen der Schale aus dem Gießspalt, weil sich die Dichtstreifen in gleicher Weise verformen wie die sich darauf bildende Strangschale. Aus der AT-B 283 614 ist ein Verfahren zum Stranggießen bekannt, bei dem die Schmelze in einen Raum gegossen wird, der aus einer Anzahl von Stahlbändern gebildet ist, die sich in vertikaler Richtung synchron mit der t * Ausziehgeschwindigkeit des Stranges nach unten bewegen. Die Stahlbänder werden hierbei an ihren Längsrändern unlösbar zu einem im Querschnitt geschlossenen Gehäuse miteinander verbunden. Das so gebildete Gehäuse wird selbst zur äußeren Haut des Stahlstranges, welches den Strang vollständig einschließt. Dieses Verfahren ist nicht nur infolge des Blechbedarfes sehr aufwendig, sondern auch kompliziert, da eine vollständige Abdichtung des Gehäuses an dessen Längskanten nur schwierig zu verwirklichen ist. Eine Verformung eines mit der Schmelze in Kontakt gelangenden Blechbandes findet nicht statt, da der Querschnitt des Stranges über seine Länge, abgesehen .von einer Schrumpfung, konstant bleibt.
Erfindungsgemäß ist es zum Erzielen einer guten Dichtheit zweckmäßig, wenn die Dichtstreifen vor oder beim Eintritt in die Durchlaufkokille in Querrichtung vor-gewölbt werden.
Vorteilhaft wird zur Herstellung besonders dünner Stränge das Stranggießen nach dem Gießwalzverfahren durchgeführt.
Um ein Aufschmelzen des Dichtstreifens zu verhindern, werden zweckmäßig Dichtstreifen verwendet, deren Liguidustemperatur höher liegt als die Liguidustemperatur der zu gießenden Schmelze, wobei vorteilhaft die Dichtstreifen von außen gekühlt werden.
Zur Erzielung einer hohen Gießleistung für schräg angeordnete Durchlaufkokillen unter Verwendung schmaler Dichtstreifen werden zweckmäßig die Dichtstreifen im Hinblick auf die zwischen den Kokillen-Breitseitenwänden liegende Symmetrieebene der Durchlaufkokille asymmetrisch zugeführt.
Vorteilhaft wird der Strang während des Gießens unter Entfernung der Dichtstreifen besäumt.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einer Kokillen-Breitseitenwände aufweisenden Durchlaufkokille, die einen in Strangausziehrichtung sich quer zμ den Kokillen-Breitseitenwänden verjüngenden Querschnitt aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen-Breitseitenwände in ihren seitlichen Endbereichen sich über die Höhe der Kokille erstreckende Ausnehmungen zur Aufnahme von sich in Ausziehrichtung und mit Ausziehgeschwindigkeit des Stranges durch die Durchlaufkokille bewegenden und die Kokillen-Schmalseitenwände bildenden Dichtstreifen aufweisen, welche Dichtstreifen mittels einer Zuführeinrichtung zwischen die Kokillen-Breitseitenwände einbringbar sind, wobei eine besonders einfache Ausfuhrungsform dadurch gekennzeichnet ist, daß die Breite der Dichtstreifen größer bemessen ist als die Breite des Kokillenhohlraumes der Durchlaufkokille in Höhe des Gießspiegels.
Eine gute Dichtheit läßt sich in besonders einfacher Weise dadurch erzielen, daß eine Vorformeinrichtung, inbesondere Profilrollen, zur Wölbung der Dichtstreifen in Querrichtung vor Eintritt in die Durchlaufkokille vorgesehen ist.
Zum Erzielen einer hohen Sicherheit gegen Durchbrüche, zur verbesserten Führung eines Dichtstreifens, um eine gute Abstützung des ferrostatischen Druckes zu erzielen und zur Vermeidung von Stranglängsverformungen ist es weiters von Vorteil, wenn die Gießwalzen in ihren seitlichen Endbereichen jeweils eine peripher umlaufende Ausnehmung aufweisen, deren Tiefe der Dicke eines Dichtstreifens entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform weisen die Dichtstreifen eine Wölbung nach außen auf, wobei vorteilhaft die Dichtstreifen seitlich des mittig nach außen gewölbten Bereiches parallel zu den Kokillen-Breitseiten gerichtete Flanschbereiche aufweisen, die die Randbereiche der Dichtstreifen bilden und die sich nach außen zu den seitlichen Enden der Kokillen-Breitseitenwände erstrecken und an jeder Breitseitenwand an einer Stufe abstützen.
Dabei ist es zur Vermeidung von Stranglängsverformungen zweckmäßig, wenn die Kokillen-Breitseitenwände an beiden seitlichen Endbereichen mit jeweils einer zweistufigen Ausnehmung versehen sind, die jeweils der Aufnahme des vom Dichtstreifen eingehüllten Seitenrand-Längsbereiches des Stranges dienen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Dichtstreifen mit einer Wölbung nach innen in Richtung Kokillenmitte versehen.
Um das Abtrennen der mit den Dichtstreifen versehenen Längsränder des Stranges zu erleichtern bzw. gleichzeitig mit dem Arbeitsgang des Gießens zu ermöglichen, sind vorteilhaft die Gießwalzen in ihren seitlichen Endbereichen jeweils mit einem zur gegenüberliegenden Gießwalze gerichteten Wulst versehen, welche Wülste Einschnürungen in den Seitenrand-Längsbereichen des Stranges oder unter Bildung eines geschlossenen Kalibers eine Abtrennung der Seitenrand-Längsbereiche des Stranges bewirken.
Zwecks einfacher Wartung und einfacher Breitenänderung des Stranges sind zweckmäßig die Gießwalzen an ihren Enden mit jeweils einem Walzenkopf versehen, der die Ausnehmungen bzw. die Wülste aufweist, wobei die Walzenköpfe auswechselbar an den Gießwalzen angeordnet sind.
Zum Gießen des Stranges unter Einhaltung eines relativ kleinen Sumpfes, der die Verwendung schmaler Dichtstreifen ermöglicht, bilden vorteilhaft die Gießwalzen einen in Dickenrichtung des Stranges schräg stehenden Gießspalt.
Zur Aufnahme des ferrostatischen Druckes sind zweckmäßig seitlich der Kokillen-Breitseitenwände Stützeinrichtungen, wie Stützrollen zur Abstützung der Dichtstreifen vorgesehen.
Um ein Aufschmelzen der Dichtstreifen auch bei geringen Gießgeschwindigkeiten zuverlässig zu verhindern, sind vorteilhaft seitlich der Kokillen-Breitseitenwände Kühleinrichtungen zur Kühlung der Dichtstreifen vorgesehen.
Für alle Ausfuhrungsformen sind zweckmäßig die Dichtstreifen aus weichem, gut verformbarem Stahl gebildet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausfuhrungsformen näher erläutert, wobei Fig. 1 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung im Schrägriß zeigt. Die Fig. 2 und 3 sind Schnittdarstellungen von nach den Linien II-II (knapp unterhalb des Gießspiegels) und III-III (in Höhe des Gießspaltes) der Fig. 1 geführten Schnitten. Die Fig. 4 und 5, 6 und 7 sowie 8 und 9 stellen in zu den Fig. 2 und 3 analogen Darstellungen jeweils eine weitere Ausfuhrungsform dar. In den Fig. 10 bis 13 ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform dargestellt, wobei Fig. 10 eine Seitenansicht und die Fig. 11, 12 und 13 Schnittdarstellungen nach den Linien XI-XI, XII-XII und XIII-XIII veranschaulichen. Die Fig. 14 bis 17 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform in zu den Fig. 10 bis 13 analoger Darstellung.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Stranggießvorrichtung weist eine aus zwei zueinander parallel ausgerichteten und mit horizontalen Achsen 1 angeordneten, mittels eines Antriebes drehbaren und mit einer Innenkühlung versehenen Gießwalzen 2 gebildete Durchlaufkokille 3 auf, zwischen denen ein Spalt in der Dicke 4 des zu gießenden Querschnittes eingestellt ist. Die .engste Distanz (Dicke 4 des Gießspaltes 9, siehe Fig. 3) der Oberflächen 5 der Gießwalzen 2 beträgt entsprechend der gewünschten Dicke des zu gießenden Warmbandes etwa 1 bis 50 mm, vorzugsweise 2 bis 20 mm; sie kann entsprechend dem Gießprogramm auf unterschiedliche Maße verstellt werden.
Oberhalb der Gießwalzen 2 ist ein nicht dargestellter Zwischenbehälter, der mit der zu vergießenden Schmelze - vorzugsweise Stahlschmelze 6 - gefüllt ist, in Stellung gebracht. An der Unterseite dieses Zwischenbehälters sind zwei Gießrohre 7 befestigt, welche bis unter den Gießspiegel 8 der zwischen den Gießwalzen 2 eingegossenen Schmelze 6 ragen. Die Anzahl der Gießrohres 7 kann je nach Strangbreite variiert werden.
Ein seitliches Ausfließen der Schmelze 6 zwischen den Gießwalzen 2 wird durch zwei Dichtstreifen 10, die vorzugsweise von einem relativ weichen Stahlband gebildet sind, bewirkt, wobei die endlosen Dichtstreifen mit Gießgeschwindigkeit durch die Durchlaufkokille 3 bewegt werden. Jeweils ein Dichtstreifen 10 ist zwischen die Endbereiche 11 der Gießwalzen 2 an jeweils einem Ende derselben eingeschoben und bildet somit eine Schmalseitenwand der Durchlaufkokille. Die Dichtstreifen 10, deren Breite größer bemessen ist als die Breite 12 des die Schmelze 3 aufnehmenden Kokillenhohlraumes in Höhe des Gießspiegels 8, werden vor dem Einlaufen in die Durchlaufkokille 3 mittels einer Zuführ- und Vorformeinrichtung mit Profilrollen 13 - von denen nur eine dargestellt ist - geführt und vorgeformt, so daß sie eine Wölbung in Querrichtung aufweisen und mit ihren Längsrändern 14 an den Oberflächen 5 der Gießwalzen 2 anliegen. Die Gießwalzen 2 weisen an ihren Endbereichen 11 ringförmige Ausnehmungen 15 auf, in denen die Dichtstreifen 10 zu liegen kommen, wobei die Längsränder 14 der Dichtstreifen 10 an den die Ausnehmungen 15 begrenzenden Stufen 16 anliegen und so für eine gute Dichtheit sorgen. Gleichzeitig wird dadurch eine gute Führung des Dichtstreifens 10 erreicht. Die Tiefe 17 der Ausnehmungen 15 ist gleich der Dicke 18 der Dichtstreifen 10, so daß die sich bildende Strangschale 19 keine Längsverformungen am Übergang von den Dichtstreifen 10 zu den Gießwalzen 2 aufweist.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, kommt es beim Durchlaufen der Dichtstreifen 10 zwischen den Gießwalzen 2 zu einer Verformung der Dichtstreifen 10, bis die Distanz der Längsränder 14 eines Dichtstreifens 10 der Dicke 9 des Stranges 20 beim Austritt aus der Durchlaufkokille 3 entspricht. Die Wölbung des Dichtstreifens 10 vor dem Einlauf gibt die Richtung der Verformung - ob nach innen oder außen - vor. Die Dichtstreifen 10 werden mit der Ausziehgeschwindigkeit des Stranges 20 in Längsrichtung durch die Durchlaufkokille 3 bewegt. Durch den Kontakt der Schmelze 6 mit den Dichtstreifen 10 erlangen diese rasch ein hohes Temperaturniveau und werden dadurch sehr duktil. Die Kontaktzeiten der Dichtstreifen 10 mit der Schmelze 6 sind jedoch so kurz, daß es zu keinem Aufschmelzen der Dichtstreifen 10 kommt. Sollte die Gefahr eines Aufschmelzens gegeben sein, werden die Dichtstreifen 10 zweckmäßig von außen gekühlt, wie z.B. durch Besprühen mit einem Kühlmittel 21 mittels Düsen 22.
Vorteilhaft ist es, die Dichtstreifen 10 beim Durchlauf durch die Durchlaufkokille 3 gegen den auf die Dichtstreifen 10 wirkenden ferrostatischen Druck zu stützen, z.B. mit Stützrollen 23, 24 aufweisenden Stützeinrichtungen 25, wobei die in Ausziehrichtung 26 des Stranges 20 hintereinanderliegenden Stützrollen 23, 24 in ihrer Breite jeweils der Breite des Kokilenhohlraumes angepaßt sind. Nach dem Austritt des Gußstranges 20 aus der Durchlaufkokille 3 sind die Dichtstreifen 10 an den Strangrand-Längsbereichen 27 des Stranges 20 angeschweißt oder eingewalzt; sie werden in der Folge vom Strang 20 abgetrennt, beispielsweise durch Besäumen.
Die Sumpfspitze kann in Ausziehrichtung an der Austrittsstelle oder nach dem Austritt des Stranges 20 aus der Durchlaufkokille 3 liegen oder durch Aufbringen eines entsprechenden Druckes auf die Gießwalzen 2, wodurch die Dicke 9 des Stranges 20 durch Aufeinandertreffen der Schalen 19 des Stranges 20 bzw. durch deren Verwalzen reduziert wird, innerhalb der Durchlaufkokille 3 liegen.
Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, weisen die Gießwalzen 2 an ihren Enden abnehmbare Walzenköpfe 28 auf, in denen die die Dichtstreifen aufnehmenden Ausnehmungen 15 vorgesehen sind. Damit ist für den Fall des Auftretens von den Gießbetrieb störenden Verschleißerscheinungen an den Gießwalzen 2 eine leichte
Wiederherstellungsmöglichkeit gegeben. Mit Hilfe der Walzenköpfe 28 kann auch in einfacher Weise die Breite 29 des Stranges 20 geändert werden, indem Walzenköpfe mit unterschiedlichen Längserstreckungen 30 verwendet werden.
Gemäß der in den Fig. 4 und 5 dargestellten
Ausfuhrungsform werden die U-förmig vorprofilierten Dichtstreifen 10 mit nach außen gerichteten Längskanten 14 eingesetzt, wobei sich die Längskanten an außenseitigen Schultern 31 der Ausnehmungen 15 der Gießwalzen 2 abstützen und die Dichtstreifen 10 an den innenseitig liegenden Schultern 16 der Gießwalzen 2 entsprechend der Breitenzunahme des Stranges 20 einfalten. Auf diese Art ist es möglich, die Dichtstreifen 10 trotz außenseitiger Abstützung nach außen zu wölben und die Abstützung und Führung der Dichtstreifen in die Walzenköpfe 28 der Gießwalzen 2 zu verlegen. Durch die dabei erzielte flächige Auflage der sich bildenden Flanschbereiche 32 der Dichtstreifen 10 in den Ausnehmungen 15 der Gießwalzen 2 bzw. der Walzenköpfe 28 ergibt sich eine sehr gute Abdichtung.
Die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Walzenköpfe 28 weisen eine zweistufige Ausnehmung 15 auf. Bei dieser Ausfuhrungsform ergibt sich eine schmälere flächige Auflage der Dichtstreifen 10, so daß mit Dichtstreifen 10 geringerer Breite das Auslangen gefunden wird.
Gemäß der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausfuhrungsform sind die Dichtstreifen 10 nach innen gewölbt und mit ihren Längsrändern 14 jeweils an einem außenseitigen Bund 31 der Walzenkörper 28 ähnlich wie bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Variante abgestützt, so daß auch hier eigene Stützrollen zur Aufnahme des ferrostatischen Druckes entbehrlich sind. Die Gießwalzen 2 weisen weiters eine integierte Schere 33 zum Besäumen des Stranges 20 auf, die von den spitz zulaufenden ringförmigen Wülsten 33 der Walzenkörper 28 gebildet ist. Hierdurch ist für den fertigen Strang 20 ein geschlossenes Kaliber gebildet. Eine solche Schere kann selbstverständlich bei sämtlichen dargestellten Ausfuhrungsformen vorgesehen sein. Bei der in den Fig. 10 bis 13 dargestellten weiteren Ausfuhrungsform ist der von den Gießwalzen 2 gebildete Gießspalt 9 schräg gestellt. Dementsprechend ist der flüssige Sumpf zwischen den Gießwalzen 2 klein, so daß die Breite der Dichtstreifen 10 trotz guter Dichtheit klein gehalten werden kann. Die zunächst im Querschnitt spitz winkelförmig gefalteten Dichtstreifen 10 werden mittels Führungsrollen 34, 35 tangential auf den Umfang nur einer der Gießwalzen 2 zugeführt und um diese Gießwalze 2 über einen Teilbereich ihres Umfanges gebogen, wodurch der Querschnitt der Dichtstreifen spitzwinkeliger wird (vgl. Fig. 12). Auch hier ergibt sich eine gute flächige Abdichtung.
Um eine genau kontrollierte Verformung der Dichtstreifen 10 am Umfang der die Dichtstreifen 10 umlenkenden Gießwalze 2 sicherzustellen, sind gemäß der in den Fig. 13 bis 15 dargestellten Ausfuhrungsform zusätzliche Formgebungs- bzw. Führungswalzen 36 am Umfang dieser Gießwalze 2 vorgesehen.
Für das erfindungsgemäße Gießverfahren kommen vorzugsweise Gießgeschwindigkeiten zwischen 20 und 80 m/min in Frage, wodurch auch bei relativ dünnen Strängen 20 hohe Gießleistungen erzielbar sind.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsformen, sondern sie kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise ist es möglich, die
Kokillen-Breitseitenwände von mehreren in Ausziehrichtung des Stranges hintereinander angeordneten Gießwalzen zu bilden, über die ein endloses, die Schmelze kontaktierendes Gießband geführt ist, welches jedoch mit der Strangoberfläche nicht verschweißt. Die Distanz jeweils einander gegenüberliegender Gießwalzen nimmt hierbei in Ausziehrichtung des Stranges ab. Eine Kokille mit solcherart ausgebildeten Breitseitenwänden ist beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Sho-58-32552 gezeigt. Weiters können die Breitseitenwände auch nach der Art, wie sie bei Raupenkokillen ausgebildet sind, gestaltet sein. Eine solche Raupenkokille ist beispielsweise in der DE-A - 26 30 391 gezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich nicht nur zum Stranggießen von Stahl, sondern auch von anderen Metallen einsetzen, wobei die Qualität der Dichtstreifen dem zu vergießenden Metall angepaßt ist.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Stranggießen eines dünnen Bandes oder einer dünnen Bramme, insbesondere aus Stahl in einer Dicke zwischen 2 und 20 mm, durch Gießen einer Schmelze (6) in eine den Strang (20) mittels Kokillen-Breitseitenwänden (2) an den beiden Breitseiten stützende Durchlaufkokille (3), wobei der Strang (20) unter Verringerung seiner Dicke (4, 12) infolge in Durchlaufrichtung konvergierender Breitseitenwände (2) der Durchlaufkokille (3) durch die Durchlaufkokille (3) hindurchbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kokillen-Breitseitenwände (2) endlose und quer zu ihrer Längsrichtung verformbare und die Schmalseiten des Stranges (20) bzw. der Kokille (3) bildende .? Dichtstreifen (10) in Längsrichtung des Stranges (20) mit einer der Ausziehgeschwindigkeit des Stranges (20) entsprechenden Geschwindigkeit kontinuierlich eingeführt werden, daß die Schmelze (6) an den Dichtstreifen (10) erstarrt, wobei die Dichtstreifen (10) mit den Kokillen-Breitseitenwänden (2) in dichten Kontakt kommen und bei Bewegen des Stranges (20) in Ausziehrichtung entsprechend der Dickenverringerung des Stranges (20) in Querrichtung gewölbt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (10) vor oder beim Eintritt in die Durchlaufkokille (3) in Querrichtung vor-gewölbt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stranggießen nach dem Gießwalzverfahren durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtstreifen (10) verwendet werden, deren Liquidustemperatur höher liegt als die Liquidustemperatur der zu gießenden Schmelze (6).
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (10) von außen gekühlt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (10) im Hinblick auf die zwischen den
Kokillen-Breitseitenwänden (2) liegende Symmetrieebene der Durchlaufkokille asymmetrisch zugeführt werden (Fig. 10 bis 17).
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang (20) während des Gießens unter Entfernung der Dichtstreifen (10) besäumt wird (Fig. 8, 9).
8. Vorrichtung zum Stranggießen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Kokillen-Breitseitenwände (2) aufweisenden Durchlaufkokille (3), die einen in Strangausziehrichtung sich quer zu den Kokillen-Breitseitenwänden verjüngenden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen-Breitseitenwände (2) in ihren seitlichen Endbereichen (11) sich über die Höhe der Kokille erstreckende Ausnehmungen (15) zur Aufnahme von sich in Ausziehrichtung und mit Ausziehgeschwindigkeit des Stranges durch die Durchlaufkokille (3) bewegenden und die Kokillen-Schmalseitenwände bildenden Dichtstreifen (10) aufweisen, welche Dichtstreifen (10) mittels einer Zuführeinrichtung (13) zwischen die Kokillen-Breitseitenwände (2) einbringbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen-Breitseitenwände von zwei zueinander parallelen und einen Gießspalt (9) einschließenden Gießwalzen gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Dichtstreifen (10) größer bemessen ist als die Breite (12) des Kokillenhohlraumes der Durchlaufkokille (3) in Höhe des Gießspiegels (8).
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorformeinrichtung (13), inbesondere Profilrollen (13), zur Wölbung der Dichtstreifen (10) in Querrichtung vor Eintritt in die Durchlaufkokille (3) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießwalzen (2) in ihren seitlichen Endbereichen (11) jeweils eine peripher umlaufende Ausnehmung (15) aufweisen, deren Tiefe (17) der Dicke (18) eines Dichtstreifens (10) entspricht.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (10) eine Wölbung nach außen aufweisen (Fig. 1 bis 7 und 10 bis 17).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen seitlich des mittig nach außen gewölbten Bereiches parallel zu den Kokillen-Breitseiten (2) gerichtete Flanschbereiche (32) aufweisen, die die Randbereiche der Dichtstreifen (10) bilden und die sich nach außen zu den seitlichen Enden der Kokillen-Breitseitenwände (2) erstrecken und an jeder Breitseitenwand (2) an einer Stufe (31) abstützen (Fig. 4 bis 7).
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen-Breitseitenwände (2) an beiden seitlichen Endbereichen (11) mit jeweils einer zweistufigen Ausnehmung (15) versehen sind, die jeweils der Aufnahme des vom Dichtstreifen (10) eingehüllten Seitenrand-Längsbereiches (27) des Stranges (20) dienen.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (10) mit einer Wölbung nach innen in Richtung Kokillenmitte versehen sind (Fig. 8, 9).
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießwalzen (2) in ihren seitlichen Endbereichen (11) jeweils mit einem zur gegenüberliegenden Gießwalze (2) gerichteten Wulst (33) versehen sind, welche Wülste (33) Einschnürungen in den Seitenrand-Längsbereichen (27) des Stranges (20) oder unter Bildung eines geschlossenen Kalibers eine Abtrennung der Seitenrand-Längsbereiche (27) des Stranges (20) bewirken (Fig. 8, 9).
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießwalzen (2) an ihren Enden mit jeweils einem Walzenkopf (28) versehen sind, der die Ausnehmungen (15) bzw. die Wülste (33) aufweist, wobei die Walzenköpfe (28) auswechselbar an den Gießwalzen (2) angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießwalzen (2) einen in Dickenrichtung des Stranges (20) schräg stehenden Gießspalt (9) bilden (Fig. 10 bis 17).
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Kokillen-Breitseitenwände (2) Stützeinrichtungen (23 bis 25), wie Stützrollen (23, 24) zur Abstützung der Dichtstreifen (10) vorgesehen sind.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Kokillen-Breitseitenwände (2) Kühleinrichtungen (22) zur Kühlung der Dichtstreifen (10) vorgesehen sind.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (10) aus weichem, gut verformbarem Stahl gebildet sind.
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