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DE1059154B - Process for increasing the casting performance in continuous casting plants - Google Patents

Process for increasing the casting performance in continuous casting plants

Info

Publication number
DE1059154B
DE1059154B DEM16073A DEM0016073A DE1059154B DE 1059154 B DE1059154 B DE 1059154B DE M16073 A DEM16073 A DE M16073A DE M0016073 A DEM0016073 A DE M0016073A DE 1059154 B DE1059154 B DE 1059154B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
casting
mold
strand
continuous
performance
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.)
Pending
Application number
DEM16073A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Karl Georg Speith
Dr-Ing Adolf Bungeroth
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.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Priority to DEM16073A priority Critical patent/DE1059154B/en
Publication of DE1059154B publication Critical patent/DE1059154B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting

Landscapes

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

Description

DEUTSCHESGERMAN

Beim Vergießen von Eisen und Stahl im Strang erstarrt bekanntlich der Strang nicht gleichzeitig über den gesamten Gußquerschnitt, sondern die Erstarrung schreitet allmählich von der an der Kokille anliegenden Strangoberfläche bis in den Kern fort. Da der Strang gleichmäßig abgesenkt wird, bildet das flüssige Stranginnere einen konzentrisch angeordneten, spitz nach unten verlaufenden Sumpf, der beim Gießspiegel beginnt und sich nach unten bis zum Punkt der völligen Erstarrung des Gußquerschnitts erstreckt. Die Tiefe dieses Sumpfes wächst mit der Gießgeschwindigkeit. Sie darf aber in keinem Falle größer werden als die Entfernung zwischen Gießspiegel und dem zum Abtrennen des gegossenen Stranges dienenden Schneidapparat, da sonst beim Trennschneiden der Sumpf angeschnitten und dadurch der noch flüssige Stahl auslaufen würde. Die Entfernung Gießspiegel bis Schneidapparat bezeichnet man -als »wirksame Bauhöhe« der Anlage.When iron and steel are cast in the strand, as is well known, the strand does not solidify simultaneously over the entire casting cross-section, but the solidification progresses gradually from the strand surface adjacent to the mold to the core. Since the strand is lowered evenly, the liquid interior of the strand forms a concentrically arranged, pointed downward sump, which begins at the meniscus and extends down to the point of complete solidification of the cast cross-section. The depth of this sump grows with the casting speed. However, it must in no case be greater than the distance between the meniscus and the cutting device used to cut off the cast strand, as otherwise the sump would be cut during the cutting process and the steel that was still liquid would run out. The distance from the mold level to the cutting device is referred to as the "effective overall height" of the system.

Wie beim Standguß spielt auch beim Vergießen von Eisen und Stahl im Strang die Gießgeschwindigkeit eine große Rolle. Gießt man zu schnell, so treten Langrisse im Strang auf; gießt man zu langsam, so entstehen Oberflächenfehler, die als Mattschweißen bezeichnet werden. Zwischen diesen beiden Grenzgeschwindigkeiten ist ein einwandfreies Vergießen möglich. Diese Grenzgeschwindigkeiten sind — wie bekannt— hauptsächlich abhängig vom Gußdurchmesser, von der Form des Gußquerschnittes, der Gießtemperatur und der Stahlsorte, und der Stahlwerker ist bemüht, beim Standguß seine Gießgeschwindigkeit an der oberen noch für zulässig erachteten Grenze zu halten, so daß Langrisse soeben nicht mehr auftreten. Die Einhaltung einer präzisen Gießgeschwindigkeit innerhalb dieses kleinen Intervalls ist im rauhen Betrieb verständlicherweise ziemlich schwierig und von vielfältigen Zufällen abhängig. So hat man bereits sogenannte »corrugated moulds« verwendet; das sind Kokillen, deren Innenwandung bis zu etwa zwölf wellenförmige Vertiefungen bzw. Erhöhungen aufweist, die in bezug auf das Auftreten von Langrissen bei Gießgeschwindigkeitsüberschreitungen eine größere Sicherheit bieten. Obwohl sich mit der Verwendung derartiger Kokillen die Möglichkeit ergab, die eigentliche Gießzeit abzukürzen, ist dieser Zeitgewinn in bezug auf die Durchsatzleistung in der Gießgrube ohne bedeutsamen Einfluß geblieben.As with static casting, the casting speed also plays a role in the casting of iron and steel in the strand a major role. If you pour too quickly, long cracks appear in the strand; if you pour too slowly, this creates Surface defects known as matt welding. Between these two limit speeds perfect potting is possible. These limit speeds are - as is known - mainly dependent on the casting diameter, the shape of the casting cross-section, the casting temperature and the type of steel, and the steelworker tries hard to adjust his casting speed during static casting the upper limit, which is still considered permissible, so that long cracks just no longer occur. Maintaining a precise casting speed within this small interval is a rough operation understandably quite difficult and dependent on various coincidences. So you already have so-called »Corrugated molds« used; these are molds, the inner wall of which is up to about twelve Has undulating depressions or elevations, with respect to the occurrence of elongated cracks offer greater security when the casting speed is exceeded. Though deal with the use Such molds gave the opportunity to shorten the actual casting time, this time gain is in remained without any significant influence on the throughput in the casting pit.

Anders jedoch bei Stranggießanlagen. Eine gegebene Stranggießanlage ist dann voll ausgenutzt, wenn die Sumpftiefe gleich der wirksamen Bauhöhe der Anlage ist. Legt man die maximale Gießgeschwindigkeit zugrunde, die noch eben das Auftreten von Langrissen vermeidet, so wird bei gegebener Gießtemperatur, Stahlsorte und Querschnittsform die ForderungHowever, this is not the case with continuous casting plants. A given continuous caster is fully utilized when the sump depth is equal to the effective overall height of the system. If you put the maximum casting speed basis, which just avoids the occurrence of long cracks, at a given casting temperature, Steel grade and cross-sectional shape are the requirements

Verfahren zum Steigern der Gießleistung bei StranggießanlagenProcess for increasing the casting performance in continuous casting plants

Anmelder:
Mannesmann Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, Mannesmannufer 1 bApplicant:
Mannesmann Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, Mannesmannufer 1 b

Dr.-Ing. Karl Georg Speith, Duisburg, und Dr.-Ing. Adolf Bungeroth, Duisburg-Huckingen, sind als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Karl Georg Speith, Duisburg, and Dr.-Ing. Adolf Bungeroth, Duisburg-Huckingen, have been named as inventors

Sumpf tiefe = wirksame Bauhöhe nur bei einem einzigen Guß durchmesser D1 erfüllt sein. Bei allen Durchmessern, die größer sind als Dv kann zwar der Forderung Sumpftiefe = wirksame Bauhöhe auch entsprochen werden, dies aber nur unter Verringerung der Gießgeschwindigkeit. Ist die Gießgeschwindigkeit beim Durchmesser D2 schließlich auf die minimale Geschwindigkeit, die das Auftreten von Mattschweißen zur Folge hat, gesunken, dann ist ein Vergießen im Strang nicht mehr möglich. Da bei den Durchmessern zwischen Di und Dz die Gießgeschwindigkeit im gleichen Verhältnis abnimmt wie der Durchmesser zunimmt, ist die Gießleistung in Tonnen je Stunde bei diesen Durchmessern stets etwa gleich.Sump depth = effective overall height can only be met with a single casting diameter D 1 . For all diameters that are larger than D v , the requirement sump depth = effective overall height can also be met, but only with a reduction in the casting speed. If the casting speed at diameter D 2 has finally dropped to the minimum speed that causes matt welding to occur, then casting in the strand is no longer possible. Since the casting speed decreases in the same ratio as the diameter increases for the diameters between D i and D z, the casting output in tons per hour is always approximately the same for these diameters.

Anders liegen die Verhältnisse bei Durchmessern, die kleiner sind als D1. Hier sinkt die maximale Gießgeschwindigkeit unter die Geschwindigkeit ab, die der Forderung Sumpftiefe = wirksame Bauhöhe entsprechen würde. Die Gießleistung in Tonnen je Stunde nimmt also hier mit abnehmendem Durchmesser ab.The situation is different for diameters smaller than D 1 . Here the maximum casting speed drops below the speed that would correspond to the requirement of sump depth = effective overall height. The casting capacity in tons per hour therefore decreases here as the diameter decreases.

In Fig. 1 sind die eben gekennzeichneten Verhältnisse zeichnerisch dargestellt. Auf der Abszisse des Diagramms sind die Strangguß durchmesser D aufgetragen und auf der Ordinate links die Gieß leistung L in Tonnen je Stunde und rechts die Sumpftiefeii in Metern. Die Gießleistungen, die mit maximaler Gießgeschwindigkeit erzielt werden können, sind durch die Linie A-B gekennzeichnet, die Gießleistungen mit der minimalen Gießgeschwindigkeit durch die Linie A1-C Bei Durchmessern zwischen D1 und D2 entspricht die maximale Gießleistung (Linie B-C) stets der mit der Anlage erzielbaren Höchstleistung (größtmögliche Sumpf tiefe = wirksame Bauhöhe W), bleibt also zwischen den angegebenen Durchmessern konstant. Die Gießgeschwindigkeit nimmt aber mit steigendemIn Fig. 1, the relationships just identified are shown in the drawing. The continuous casting diameter D is plotted on the abscissa of the diagram and the casting output L in tons per hour on the left and the sump depth in meters on the right. The casting performances that can be achieved with the maximum casting speed are indicated by the line AB , the casting performances with the minimum casting speed by the line A 1 -C For diameters between D 1 and D 2 , the maximum casting performance (line BC) always corresponds to that with The maximum output that can be achieved by the system (greatest possible sump depth = effective overall height W), thus remains constant between the specified diameters. The casting speed decreases with increasing

909 530/343909 530/343

Claims (1)

11 154154 Durchmesser ab. Bei Punkt C schneidet die Linie der kleinsten Gießgeschwindigkeiten die Linie B-C1 die die größtzulässige Sumpftiefe angibt, d. h., über den Punkt C hinaus (Durchmesser größer als D2) ist ein Vergießen im Strang nicht möglich.Diameter. At point C , the line of the lowest casting speeds intersects the line BC 1, which indicates the maximum permissible sump depth, ie casting in the strand is not possible beyond point C (diameter greater than D 2 ). Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Gießleistung für Durchmesser, die kleiner sind als D1, zu erhöhen.The invention has the task of increasing the casting performance for diameters smaller than D 1. Dies wird dadurch erreicht, daß die Formwandoberfläche der Gießgeschwindigkeit entsprechend vergrößert wird durch mehr als zwölf regelmäßig auf den Umfang verteilte sinusähnlich geformte Wellen, die beim Gießen vom Gießgut vollständig ausgefüllt werden. Dadurch kann der Strang schneller abgesenkt werden, d. h., die Gießgeschwindigkeit kann erhöht werden, ohne daß hierbei Langrisse entstehen. Die Sumpftiefe wird der wirksamen Bauhöhe der Anlage angenähert. Es kann daher auch bei kleineren Durchmessern die Stundenleistung der Anlage erheblich gesteigert werden. Diese Steigerung der Gießleistung ist in Fig. 2 durch die schraffiert gezeichnete Fläche gekennzeichnet. This is achieved in that the mold wall surface increases in accordance with the casting speed is characterized by more than twelve sinusoidal waves regularly distributed around the circumference, the be completely filled in by the cast material when pouring. This allows the strand to be lowered more quickly be, d. That is, the casting speed can be increased without causing long cracks. the The sump depth is approximated to the effective construction height of the system. It can therefore also be used with smaller diameters the hourly output of the system can be increased significantly. This increase in casting performance is marked in Fig. 2 by the hatched area. Für das Stranggießen von Leichtmetallegierungen mit bestimmter Zusammensetzung und relativ hoher Abkühlungsempfindlichkeit hat man bereits Kokillen vorgeschlagen, deren innere Wandung eine besondere Ausbildung, nämlich eine sägezahnähnliche Riffelung in der Größenordnung bis zu 0,1 mm Tiefe, aufwies. Weiterhin sind auch schon Kokillenformen bekanntgeworden, die die Herstellung von bestimmten Fertigprofilen mit in der Längsrichtung kreisförmigen Ausbauchungen im Strangguß gestatten. In allen bekannten Fällen verfolgten die bekanntgewordenen besonderen Kokillenformen also den Zweck, spezielle Abkühlungsbedingungen für den Werkstoff zu schaffen oder ihm eine entsprechende Ausgangsform zu erteilen, nicht aber den, die Gieß- bzw. die Absenkgeschwindigkeiten zu erhöhen.For the continuous casting of light metal alloys with a certain composition and relatively higher Chills have already been proposed whose inner wall has a special one Training, namely a sawtooth-like corrugation on the order of up to 0.1 mm deep. Furthermore, mold forms have also become known, which allow the production of certain finished profiles Allow with in the longitudinal direction circular bulges in the continuous casting. In all known In some cases, the special mold shapes that had become known had the purpose of creating special ones To create cooling conditions for the material or to give it an appropriate initial shape, but not to increase the casting or lowering speeds. Zusätzlich kann auch noch die Kokillenkonizität verändert werden. Bekanntlich wird vielfach die Stranggießkokille leicht konisch nach unten erweitert, um beim Verziehen der Kokillen ein Steckenbleiben und Abreißen des Stranges zu verhindern. Diese Ausführung der Kokille hat den Nachteil, daß der Strang sich schon zu einem Zeitpunkt von der Kokille abhebt, in dem die erstarrte Außenhaut noch nicht so stark ist, daß sie dem Druck des flüssigen Inneren standhalten kann. Es treten dann die bekannten Langrisse auf, die sich üblicherweise durch eine verringerte Gießgeschwindigkeit vermeiden lassen. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Stranggießkokille nicht mehr mit der üblichen Konizität herzustellen, sondern sie entweder ohne Konizität, d. h. zylindrisch oder prismatisch, auszubilden oder sogar mit umgekehrter Konizität, d. h. nach oben zu erweitert. Bei diesen Ausbildungsformen der Kokille hat der Strang auf einer längeren Strecke an der Kokillenwand einen festen Halt.In addition, the mold conicity can also be changed. As is well known, the continuous casting mold is often used slightly conically widened downwards to prevent the molds from getting stuck and To prevent tearing of the strand. This version of the mold has the disadvantage that the strand lifts off the mold at a point in time when the solidified outer skin is not yet so strong, that it can withstand the pressure of the liquid interior. Then the well-known long cracks appear, the can usually be avoided by reducing the casting speed. It is therefore suggested that no longer produce the continuous casting mold with the usual conicity, but rather it either without conicity, d. H. cylindrical or prismatic, or even reverse tapered, d. H. up to expanded. In these forms of the mold, the strand has a longer stretch a firm hold on the mold wall. PATENTANSPRUCH:.PATENT CLAIM :. Verfahren zum Steigern der Gieß leistung von Stranggießanlagen bestimmter Bauhöhe, die mit beiderseits offenen, wassergekühlten Gießformen arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwandoberfläche der Gießgeschwindigkeit entsprechend vergrößert wird durch mehr als zwölf regelmäßig auf den Umfang verteilte sinusähnlich geformte Wellen, die beim Gießen vom Gießgut vollständig ausgefüllt werden.Method for increasing the casting performance of continuous casters of a certain height, which with both sides open, water-cooled casting molds work, characterized in that the mold wall surface The casting speed is increased accordingly by more than twelve sinusoidal-like distributions that are regularly distributed over the circumference Shaped waves that are completely filled by the cast material during casting. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschrift Nr. 810 175;German Patent No. 810 175; deutsche Patentanmeldung I 1921 VI/3 Ic (bekanntgemacht am 29. 5. 1952);German patent application I 1921 VI / 3 Ic (published May 29, 1952); Al. Archiv, Bd. 16, 1940, S. 39, Abb. 104g;Al. Archiv, Vol. 16, 1940, p. 39, Fig. 104g; The Iron Age, September 22, 1949, »Asarco Continous cast shapes«, Fig. 9.The Iron Age, September 22, 1949, "Asarco Continuous cast shapes," Fig. 9. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DEM16073A 1952-10-28 1952-10-28 Process for increasing the casting performance in continuous casting plants Pending DE1059154B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1288756B (en) * 1964-08-11 1969-02-06 Mannesmann Ag Water-cooled continuous mold for the continuous casting of slabs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE810175C (en) * 1949-02-24 1951-08-06 Aluminium Ind Ag Continuous casting mold

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