DE10155117A1

DE10155117A1 - Continuous casting mold used for casting metals comprises independently moving mold parts which separate in the casting direction

Info

Publication number: DE10155117A1
Application number: DE2001155117
Authority: DE
Inventors: Juergen Sucker
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-22

Abstract

Continuous casting mold comprises independently moving mold parts (1, 2) which separate in the casting direction. At least the upper mold part (1) is connected to devices for producing periodic oscillations. Preferred Features: Each mold part has wide side plates (3, 3') and narrow side plates (4, 4') which each form a mold-producing hollow chamber (5, 6) having different heights. The wide side plates of each part of the mold are formed in the usual manner with a cooling water system, a common cooling water cycle or a separate cooling water cycle. The hollow chamber of each part of the mold is formed by coolable mold plates made from copper and/or a copper alloy, e.g. copper nickel beryllium (CuNiBe).

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zum Vergießen von Metall, insbesondere in einen vergleichsweise dünnen Strang mit relativ großer Breite und hoher Gießgeschwindigkeit, die aus wenigstens zwei in Gießrichtung einander folgenden, getrennten Einzelteilen besteht. The invention relates to a continuous casting mold for casting metal, especially in a relatively thin strand with a relatively large width and high Casting speed made up of at least two each other in the casting direction following separate parts.

Aufgabe einer Durchlaufkokille ist es, aus einströmender Schmelze einen Strang mit vorgegebenem Querschnitt und ausreichender Schalendicke am Kokillenaustritt auszubilden. The task of a continuous mold is to create a strand from the inflowing melt with a given cross-section and sufficient shell thickness on Form mold exit.

Die Länge einer Kokille in Gießrichtung wird hierfür so bemessen, dass die Strangschale am Kokillenaustritt eine Dicke erreicht, bei der sie mit ausreichender Sicherheit den thermischen Spannungen und den auf sie einwirkenden Kräften widersteht, deren größte Komponente die Reibkraft ist. The length of a mold in the casting direction is dimensioned so that the Strand shell at the mold outlet reaches a thickness at which it is sufficient Security of the thermal tensions and the forces acting on them resists, the greatest component of which is friction.

Weil die Strangschale annähernd linear und die Reibkraft in einem quadratischen Verhältnis mit der Kokillenlänge zunimmt, ist man bestrebt, die Kokille möglichst kurz zu halten. Die aus der Praxis bekannten Längen von Stranggießkokillen, welche einen Kompromiss zwischen der erwünschten Stützwirkung und der nachteiligen Reibkraft darstellen, betragen im wesentlichen nach Maßgabe der Gießgeschwindigkeit zwischen 700 mm und 1100 mm, wobei letzterer Wert speziell auf Stranggießkokillen mit trichterförmigem Eingießbereich zutrifft. Because the strand shell is almost linear and the frictional force in a square Ratio increases with the length of the mold, the aim is to make the mold as possible to keep it short. The lengths of continuous casting molds known from practice, which is a compromise between the desired support and the represent disadvantageous frictional force, are essentially in accordance with the Casting speed between 700 mm and 1100 mm, the latter value specifically Continuous casting molds with a funnel-shaped pouring area apply.

Um zu verhindern, dass der Strang an den Kokillenwänden anklebt, muss zwischen Strang und Kokille ein Schmiermittel eingebracht werden. Als solches hat sich Gießpulver allgemein durchgesetzt, welches in regelmäßigen Abständen auf den Badspiegel aufgegeben wird, und dort zu einer zähflüssigen Schlacke aufschmilzt. Um das Eindringen dieser Schlacke in den Spalt zwischen Strang und Kokille zu ermöglichen bzw. zu erleichtern und um zu verhindern, dass der Schmierfilm abreißt, ist es üblich, die Kokille in eine periodische Auf- und Abwärtsbewegung mit einer Amplitude und Frequenz zu versetzen, welche eine periodischer Überholung des Stranges durch die Kokille bei deren Abwärtsbewegung gewährleistet. To prevent the strand from sticking to the mold walls, a lubricant is introduced between the strand and the mold. As such has Mold powder is generally accepted, which is on at regular intervals the bathroom mirror is abandoned, and there to a viscous slag melts. To prevent this slag from entering the gap between the strand and To allow or facilitate mold and to prevent the Tear off lubricant film, it is common to open the mold in a periodic and To offset downward movement with an amplitude and frequency which is a periodic overhaul of the strand by the mold as it moves downwards guaranteed.

Eine einfache bekannte technische Lösung, die zugleich den überwiegenden Stand der Technik kennzeichnet, besteht darin, eine Stranggießkokille mit Hilfe von motorgetriebenen Exzentern in eine oszillierende Auf- und Abbewegung zu versetzen. Damit ergibt sich eine sinusförmige, annähernd vertikal gerichtete Schwingungsform der Kokille, deren Frequenz und Amplitude durch die Drehzahl des Motors sowie durch die Exzentrizität des Exzenters veränderbar vorgegeben sind. A simple well-known technical solution that is also the predominant one Characterized prior art is to use a continuous casting mold from motor-driven eccentrics in an oscillating up and down movement offset. This results in a sinusoidal, approximately vertical direction Vibration form of the mold, its frequency and amplitude by the speed of the motor and changeable by the eccentricity of the eccentric are.

Falls die aus Motor, Getriebe und Exzenter bestehende Antriebseinheit durch hydraulische Zylinder ersetzt wird, ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, mittels nichtsinusförmigen Kokillenschwingungen und Veränderungen der Amplitude im Verlauf eines Gießvorganges die Schmierung in der Kokille gezielt zu beeinflussen. If the drive unit consisting of the motor, gearbox and eccentric through hydraulic cylinder is replaced, this results in the possibility of using non-sinusoidal mold vibrations and changes in amplitude in the To influence the lubrication in the mold in a targeted manner during a casting process.

Der Zeitanteil Ts einer Schwingungsperiode T, in der sich der Überholvorgang V_Ko-kille > V_c bei der Abwärtsbewegung der Kokille abspielt, wird allgemein als Negativer Strip Sn bezeichnet und beträgt

The time component Ts of an oscillation period T, in which the overtaking process V _Ko-kille > V _c takes place during the downward movement of the mold, is generally called the negative strip Sn and is

Es bedeuten:
V_Kokille - Kokillengeschwindigkeit
V_c - Gießgeschwidigkeit (m/sec),
A - Amplitude der Kokillenoszillation (m)
n - Schwingungsfrequenz der Kokillenoszillation (1/sec). It means:
V _Mold - mold speed
V _c - pouring speed (m / sec),
A - amplitude of the mold oscillation (m)
n - oscillation frequency of the mold oscillation (1 / sec).

Diesem Negativen Strip entspricht während jeder Schwingungsperiode die sogenannte Heilzeit

während der das Schmiermittel in den Spalt zwischen Strangschale und Kokillenwand eindringen kann. The so-called healing time corresponds to this negative strip during each oscillation period

during which the lubricant can penetrate into the gap between the strand shell and the mold wall.

Es ist bekannt, dass Negativer Strip, Heilzeit, Amplitude und Frequenz der vertikalen Kokillenoszillation, sowie deren auf einen vorliegenden Betriebsfall abgestimmte Kombination, für die Qualität des Gussproduktes verantwortlich sind und auf die Eigenschaften der zu vergießenden Schmelze und des verwendeten Gießpulvers eingestellt sein müssen. Die Auswahl der Oszillationsparameter ist wesentlicher Bestandteil bei der Optimierung des Stranggießprozesses und besteht im wesentlichen in der Wahl einer optimalen Kombination von Amplitude und Frequenz. Der Negativ-Strip soll dabei innerhalb bestimmter Grenzen liegen, üblicherweise zwischen 15 und 40%. Die mit den Formeln (1) und (2) dargestellten Zusammenhänge weisen darauf hin, dass unabhängig vom Schwingungsverlauf der Kokille keine beliebige Kombination der Oszillationsparameter möglich ist, wenn ein bestimmter Negativ-Strip erzielt werden soll. It is known that the negative strip, healing time, amplitude and frequency of the vertical mold oscillation, as well as on an existing operating case coordinated combination, responsible for the quality of the cast product and on the properties of the melt to be cast and the one used Casting powder must be set. The selection of the oscillation parameters is essential component in the optimization of the continuous casting process and exists essentially in the choice of an optimal combination of amplitude and Frequency. The negative strip should be within certain limits, usually between 15 and 40%. Those represented by formulas (1) and (2) Connections indicate that regardless of the course of the vibration the mold cannot have any combination of the oscillation parameters, if a certain negative strip is to be achieved.

Stand der Technik für Stranggießanlagen mit vergleichsweise geringer Gießgeschwindigkeit (0,8-1,5 m/min) sind sinusförmige Kokillenschwingungen mit unveränderlichem Hub und einer Frequenz, welche sich proportional mit der Gießgeschwindigkeit ändert. Auf diese Weise wird unabhängig von der Gießgeschwindigkeit ein gleicher Abstand zwischen den Oszillationsmarken erzielt, wodurch die Entstehung von Fehlern auf der Oberfläche eines Gussproduktes unterdrückt wird. State of the art for continuous casting plants with comparatively low Casting speed (0.8-1.5 m / min) are sinusoidal mold vibrations constant stroke and a frequency which is proportional to the Casting speed changes. This way it becomes independent of the Casting speed achieved an equal distance between the oscillation marks, which the Generation of defects on the surface of a cast product is suppressed.

Bei hohen Gießgeschwindigkeiten (3,0-5,0 m/min), welche für das Stranggießen von dünnen Brammen typisch sind, ist man bestrebt, die vom herkömmlichen Strangguss bekannten Oszillationsparameter beizubehalten, damit eine stetige und gleichmäßige Schmierung mit herkömmlichen Stranggießpulvem gewährleistet ist und das Einziehen von Schlacke- und Pulverteilchen in die sich bildende Stranghaut vermieden wird. Damit der übliche Abstand zwischen den Oszillationsmarken von maximal 20 mm und ein Negativ-Strip von 20-40% beibehalten werden kann, muss die Oszillationsfrequenz proportionale zur Gießgeschwindigkeit erhöht werden. Bei Sinusförmiger Oszillation der Kokille beträgt die maximale Beschleunigung der Kokille

a_max = 4.A.π².n², (3)
was bedeutet, dass eine Verdopplung der Gießgeschwindigkeit zu einer Vervierfachung der Beschleunigung der Kokille führt. At high casting speeds (3.0-5.0 m / min), which are typical for the continuous casting of thin slabs, efforts are made to maintain the oscillation parameters known from conventional continuous casting, so that constant and uniform lubrication with conventional continuous casting powders is guaranteed and the pulling in of slag and powder particles into the strand skin that forms is avoided. So that the usual distance between the oscillation marks of maximum 20 mm and a negative strip of 20-40% can be maintained, the oscillation frequency must be increased in proportion to the casting speed. With sinusoidal oscillation of the mold, the maximum acceleration of the mold is

a _max = 4.A.π ² .n ² , (3)
which means that doubling the casting speed leads to a fourfold increase in the acceleration of the mold.

Erhöht man die Gießgeschwindigkeit auf Werte über 5 m/min, so führt die Forderung nach einem maximal zulässigen Abstand zwischen den Oszillationsmarken L zu Frequenzen, welchen außerordentlich große Beschleunigungen der Kokille entsprechen, und bei deren Masse von 20 t und mehr zur Überbeanspruchung von Anlagenteilen und zu nicht hinnehmbaren Schwingungen der gesamten Stranggießanlage führen. Eigene Versuche haben gezeigt, dass beim Oszillieren einer Kokille von 25 t Masse mit Beschleunigungen, die die Erdbeschleunigung von 9,81 m/sec² überschreiten, ein normaler Gießbetrieb aufgrund starker Anlagenvibrationen und Geräusche überhaupt nicht mehr möglich ist. If the casting speed is increased to values above 5 m / min, the requirement for a maximum permissible distance between the oscillation marks L leads to frequencies which correspond to extraordinarily high accelerations of the mold, and with their mass of 20 t and more to overstress system parts and lead to unacceptable vibrations of the entire continuous caster. Our own experiments have shown that when a mold with a mass of 25 t oscillates with accelerations that exceed the gravitational acceleration of 9.81 m / sec ² , normal casting operation is no longer possible due to strong system vibrations and noise.

Durch Anwendung von Kokillenschwingungen mit niedriger Frequenz und größerem Hub gelingt es, die Beschleunigung der Kokille zu verringern. Dabei nutzt man den Umstand, dass die Beschleunigung entsprechend der Gleichung (3) linear mit der Amplitude A und quadratisch mit der Frequenz n zunimmt. Vergleichende Berechnungen zeigen jedoch, dass bei Gießgeschwindigkeiten von 8 m/min und größer akzeptable Werte der maximalen Beschleunigung a_max (unter 5 m/sec²) nur mit Frequenzen erreicht werden können, bei denen der kritische Wert von 20 mm beim Abstand L zwischen den Oszillationsmarken überschritten wird, wodurch eine gleichmäßige und fehlerfreie Ausbildung der Strangoberfläche nicht mehr gewährleistet ist. By using mold vibrations with a low frequency and a longer stroke, the acceleration of the mold can be reduced. The fact is used that the acceleration according to equation (3) increases linearly with the amplitude A and quadratically with the frequency n. However, comparative calculations show that at casting speeds of 8 m / min and greater, acceptable values of the maximum acceleration a _max (below 5 m / sec ² ) can only be achieved with frequencies at which the critical value of 20 mm at the distance L between the Oscillation marks are exceeded, whereby a uniform and error-free formation of the strand surface is no longer guaranteed.

Die Anwendung nichtsinusförmiger Oszillationskurven verbietet sich bei diesen hohen Gießgeschwindigkeiten von selbst, da sie eine im Vergleich zur Sinusform erhöhte Beschleunigung der Kokille verursachen würden. The use of non-sinusoidal oscillation curves is forbidden high casting speeds by themselves, as they are compared to the sinus shape would cause increased mold acceleration.

Zum Stand der Technik betreffend die Ausbildung von Stranggießkokillen zum Gießen von insbesondere Dünnbrammen mit vergleichsweise hohen Gießgeschwindigkeiten ist hinzuweisen auf die Dokumente DE 197 18 235 A1 sowie DE 197 18 236 A1. The prior art regarding the formation of continuous casting molds for Casting thin slabs in particular with comparatively high ones Casting speeds should be noted in documents DE 197 18 235 A1 and DE 197 18 236 A1.

Aus der DE 197 18 235 ist eine Stranggießkokille bekannt, deren Formraum aus einem oberen Bereich zum Eingießen von Stahlschmelze, zur Positionierung des Gießspiegels und zur Bildung einer ersten Strangschale, sowie einem unterem Bereich zur weiteren Abkühlung und Stützung der Strangschale besteht, mit dem Kennzeichen, dass die Breitseitenwände der Kokille aus einer ortsfesten Unterbreitwand und einer oszillierend angetriebenen Oberbreitwand gebildet werden. A continuous casting mold is known from DE 197 18 235, the mold space of which an upper area for pouring molten steel, for positioning the Casting level and to form a first strand shell, as well as a lower one There is an area for further cooling and support of the strand shell with which Characteristic that the broad side walls of the mold consist of a stationary Lower part and an oscillating driven upper part are formed.

Dazwischen ist eine Trennfuge angeordnet und mit Schmiermittelzuführungen versehen. Ein besonderer Vorteil der neuen Bauart wird darin gesehen, dass die Oberbreitwände quer zur Kokillenlängsachse, d. h. annähernd horizontal in Richtung ihrer Formoberfläche geführt und mit Oszillationsantrieben versehen sind. Dabei wird davon ausgegangen, dass durch Zusammenwirken des Kokillenabzugs mit den Bewegungskomponenten der seitlichen Oszillation dem Anhaften des Gießstranges sicherer entgegengewirkt wird, als durch die in Strangabzugsrichtung annähernd vertikal verlaufende herkömmliche Oszillation. Auch wird darin erwähnt, dass bei Einstellung der Bewegungsspalte zwischen Breitseiten- und Schmalseitenwänden aufgrund sofortiger Kantenerstarrung ein von der Fachwelt befürchtetes Eindringen von Schmelze nicht stattfindet. In between there is a parting line and with lubricant feeds Mistake. A particular advantage of the new design is seen in the fact that the Upper broad walls transverse to the longitudinal axis of the mold, d. H. approximately horizontal in Direction of their mold surface and are provided with oscillation drives. It is assumed that by the interaction of the mold withdrawal with the movement components of the lateral oscillation, the adherence of the Casting strand is counteracted more securely than in Strand withdrawal direction approximately vertical conventional oscillation. Also will be in it mentions that when setting the movement gap between broadside and Narrow side walls due to the immediate solidification of the edges by experts feared penetration of melt does not take place.

Dadurch, dass nur die Oberbreitwände der Kokille oszillierend bewegt werden, und zwar quer zur Strangabzugsrichtung, sollen, Oszillationsmarken vermieden und der maschinenbauliche sowie energetische Aufwand erheblich verringert werden. Because only the upper wide walls of the mold are moved in an oscillating manner, and that transverse to the strand withdrawal direction, should avoid oscillation marks and the mechanical engineering and energy expenditure is significantly reduced become.

Der DE 197 18 236 ist ein der neuen Bauart entsprechendes Stranggießverfahren zu entnehmen, insbesondere für Dünnbrammen, bei welchem zur Vermeidung von Oszillationsmarken und Schwankungen im Gießschlackenfluss sowie zur Verringerung des maschinenbaulichen Aufwandes für die Oszillation eine Relativbewegung der Strangschale zur Formwandoberfläche aus einer Strangabzugskomponente und einer dazu quergerichteten, annähernd horizontalen Oszillationskomponente der Breitseitenwände in Richtung ihrer Formoberflächen besteht. DE 197 18 236 is a continuous casting process corresponding to the new design to be removed, in particular for thin slabs, in which to avoid Oscillation marks and fluctuations in the pouring slag flow and Reduction of the mechanical engineering effort for the oscillation Relative movement of the strand shell to the mold wall surface from one Strand take-off component and a crosswise, approximately horizontal one There is an oscillation component of the broad side walls in the direction of their mold surfaces.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik und den grundsätzlichen Überlegungen zu den physikalischen Gegebenheiten einer Massenoszillation liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausgestaltung sowie Betriebsart einer Stranggießkokille anzugeben, mit welchen es möglich ist, ein Stranggießen von Dünnbrammen mit vergleichsweise sehr hohen Strangabzugsgeschwindigkeiten und üblichen Werten eines Negativ-Strips von 20 bis 40% zu verwirklichen, ohne dass die dazu erforderlichen hohen Schwingungsfrequenzen mit daraus resultierenden Beschleunigungen der Masse der Stranggießkokille zu einer im Vergleich zu herkömmlichen Stranggießanlagen zusätzlichen mechanischen Belastung der Anlage führen. Based on the aforementioned state of the art and the basic ones The considerations regarding the physical conditions of a mass oscillation lie Invention, the object of an embodiment and mode of operation Specify continuous casting mold with which it is possible to continuously cast Thin slabs with comparatively very high strand withdrawal speeds and usual values of a negative strip of 20 to 40% without realizing that the required high vibration frequencies with it resulting accelerations of the mass of the continuous casting mold compared to one to conventional continuous casting plants additional mechanical stress System.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Stranggießkokille der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art eine Ausbildung gemäss dem Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 vorgeschlagen. To solve the problem in the case of a continuous casting mold the in the preamble of Claim 1 type training according to the labeling part of Claim 1 proposed.

Nach der Erfindung können die Einzelteile der Kokille, unabhängig voneinander, mit Mitteln zur Erregung in periodische Auf- und Abwärtsbewegungen ausgebildet sein. Dabei sieht die erfindungsspezifische Bauart der Kokille vor, dass jeder Teil der Kokille sowohl Breitseitenplatten, als auch Schmalseitenplatten besitzt, die jeweils einen formgebenden Hohlraum mit unterschiedlicher Höhe ausbilden. According to the invention, the individual parts of the mold, independently of one another, trained with means for excitation in periodic up and down movements his. The invention-specific design of the mold provides that every part the mold has both broad side plates and narrow side plates, which each form a shaping cavity with different heights.

Damit der Schlackeneinzug beim Überholvorgang der Kokille im Verhältnis zur Strangabzugsgeschwindigkeit, dem Negativen Strip, nicht zum Abburch des Gießvorganges führt, ist es ausreichend, dass der obere Kokillenteil eine Länge in Gießrichtung von etwa 200 bis 350 mm aufweist, was mit Vorteil dazu führt, dass die in vertikale Schwingungen erregbare Masse des oberen Kokillenteils vergleichsweise gering ist. So that the slag intake in relation to the mold overtaking process Line withdrawal speed, the negative strip, not for breaking off the Casting process, it is sufficient that the upper mold part in a length Casting direction of about 200 to 350 mm, which advantageously leads to the fact that the mass of the upper mold part that can be excited in vertical vibrations is comparatively small.

Berücksichtigt man zusätzlich zur Formel (3) den allgemein bekannten Ansatz

F = m.a, (4)

demzufolge die Kraft F proportional der Beschleunigung a und der beschleunigten Masse m ist, so erkennt man, dass die Verringerung der Masse der Kokille um das x-fache eine Erhöhung der Frequenz der Kokillenoszillation um das x-fache ermöglicht, wenn man eine Beibehaltung der aus der Kraft N resultierenden Anlagenbelastung anstrebt. In addition to formula (3), the generally known approach is taken into account

F = ma, (4)

consequently, the force F is proportional to the acceleration a and the accelerated mass m, it can be seen that the reduction in the mass of the mold by a factor of x enables the frequency of the mold oscillation to be increased by a factor of x if one maintains the the force N resulting system load strives.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ergibt sich demzufolge daraus, dass der obere Kokillenteil aufgrund seiner geringen Länge in Gießrichtung eine entsprechend geringe Masse aufweist und deshalb mit vergleichsweise hohen Frequenzen oszillieren kann, ohne dass eine kritische Anlagenbelastung entsteht. The essential advantage of the invention therefore results from the fact that the upper mold part due to its short length in the casting direction has correspondingly low mass and therefore comparatively high Frequencies can oscillate without causing a critical system load.

Je nach Anwendungsfall sieht die Erfindung vor, dass die Einzelteile der Kokille getrennte Kühlkreisläufe oder einen gemeinsamen Kühlkreislauf aufweisen. Depending on the application, the invention provides that the individual parts of the mold have separate cooling circuits or a common cooling circuit.

Erfindungswesentlich ist, dass der Spalt zwischen den Einzelteilen der Kokille so ausgebildet ist, dass ein Austreten von Schmiermittel nicht möglich ist. Zu diesem Zweck erweitert sich der Spalt in Richtung zum Strang hin und/oder ist in Gießrichtung geneigt. It is essential to the invention that the gap between the individual parts of the mold is like this is designed such that lubricant cannot escape. To this Purpose the gap widens towards the strand and / or is in Pouring direction inclined.

Zur Verbesserung der Schmierung des Stranges sieht eine Variante der Erfindung vor, dass durch den Spalt zwischen den Einzelteilen der Kokille ein Schmiermittel zum Strang zugeführt wird. To improve the lubrication of the strand sees a variant of the invention before that a lubricant through the gap between the individual parts of the mold is fed to the strand.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Stranggießkokille ergibt sich weiter daraus, dass der formgebende Hohlraum jedes Kokillenteils durch kühlbare Kokillenplatten aus Kupfer bzw. einer hochwärmeleitfähigen Kupferlegierung, z. B. CuNiBe, gebildet ist. Weiter sieht eine Ausgestaltung vor, dass den Schmalseitenwänden jeden Teils der Kokille eine Vorrichtung zur individuellen Breitseiten- und/oder Neigungseinstellung zugeordnet ist. An advantageous embodiment of the continuous casting mold also results from the fact that the mold cavity of each part of the mold is characterized by coolable mold plates Copper or a highly thermally conductive copper alloy, e.g. B. CuNiBe is. Furthermore, an embodiment provides that the narrow side walls each Part of the mold is a device for individual broadside and / or Inclination setting is assigned.

Vorteilhaft sind in weiterer Ausgestaltung die Unterkanten des oberen Kokillenteils sowie die Oberkanten des unteren Teils so ausgebildet, dass sie einen über die Dicke der Platten dieser Teile veränderlichen Spalt zwischen sich ausbilden. Dieser kann vorteilhaft mit einer Erweiterung in Richtung zum Strang hin so ausgeführt sein, dass ein Austreten von Schmiermittel nach außen verhindert wird. Auch kann der Spalt mit einem Mittel zum Zuführen von Schmiermittel - fallweise unter Druck - verbunden sein. In a further embodiment, the lower edges of the upper mold part are advantageous and the upper edges of the lower part so that they over the Form the thickness of the plates of these parts variable gap between them. This can be advantageous with an extension towards the strand be designed to prevent lubricant from escaping to the outside. Also the gap can be filled with a lubricant supply - occasionally under Pressure - be connected.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Kokille ergibt sich nach der Erfindung dadurch, dass deren horizontaler Querschnitt an der Unterkante der den oberen Hohlraum umgrenzenden Platten kleiner ist, als der entsprechende Querschnitt an der Oberkante der den unteren Hohlraum umgrenzenden Platten, derart, dass eine vertikale Projektion des oberen Querschnitts gegen den unteren Querschnitt eine das Einziehen von Schmiermittel begünstigenden umlaufenden Freiraum ergibt. Another advantageous embodiment of the mold results from the invention in that their horizontal cross-section on the lower edge of the upper Cavity bounding plates is smaller than the corresponding cross section the upper edge of the plates surrounding the lower cavity, such that a vertical projection of the upper cross section against the lower cross section a circumferential free space favoring the drawing in of lubricant results.

Die Erfindung kann sowohl für Stranggießkokillen mit ebenen Arbeitswänden, als auch für solche mit trichterförmigem Eingießbereich zur Anwendung kommen. The invention can be used both for continuous casting molds with flat working walls can also be used for those with a funnel-shaped pouring area.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen mit Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below with the aid of drawings Embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine rein schematische Perspektivansicht einer aus zwei Teilen bestehenden Stranggießkokille, Fig. 1 is a purely schematic perspective view of a two-part casting mold,

Fig. 2a bis 2c Schnitte einer Stranggießkokille längs der Mittelachse mit unterschiedlichen Ausbildungen von Spalten zwischen den Teilen der Kokille. FIGS. 2a to 2c sections of a continuous casting mold along the central axis with different embodiments of gaps between the parts of the mold.

Die gemäß Fig. 1 mit zwei Teilen 1, 2 bzw. 1', 2' ausgebildete Stranggießkokille 14 bildet zwischen diesen Teilen einen Spalt 11 aus, von welchem der obere Teil 1, 1' mit Mitteln 15 zur Erregung in periodische Auf- und Abwärtsbewegungen in Verbindung steht. Es kann sich hierbei um jede Art von bekannten bzw. üblichen Mitteln wie Exzenterantriebe oder Hydraulikantriebe handeln. The FIG. 1 with two parts 1, 2 and 1 ', 2' formed continuous casting mold 14 forms therebetween a gap 11 out of which the upper part 1, 1 'provided with means 15 for excitation in periodic up and down movements communicates. This can be any type of known or customary means such as eccentric drives or hydraulic drives.

Weil solche Mittel 15 allgemein bekannt sind, sowie aus Gründen der Übersichtlichkeit der Fig. 1, sind diese lediglich mit einem Pfeil symbolisch dargestellt. Because such means 15 are generally known, and for reasons of clarity in FIG. 1, they are only symbolically represented by an arrow.

Eine konventionelle Stranggießkokille mit beispielsweise 1200 mm Länge hat ein Betriebsgewicht von etwa 25 t. Im Gegensatz zu dieser besteht die in Fig. 1 schematisch dargestellte Stranggießkokille 14 erfindungsgemäß aus einem Oberteil 1 mit trichterförmigem Eingießbereich bzw. Formhohlraum 5 aus einem ca. 330 mm in Gießrichtung langem Teil 1, 1' und einem unteren, ca. 770 mm langem Unterteil 2, 2'. Bei dieser Aufteilung kann realistisch davon ausgegangen werden, dass der obere nur ca. 30% lange Teil 1, 1' nur ca. 40% der Gesamtmasse der oben erwähnten konventionellen Kokille auf die Waage bringt, und zwar unter Berücksichtigung der zu bewegenden Masse des Hubtisches. A conventional continuous casting mold with a length of 1200 mm, for example, has an operating weight of about 25 t. In contrast to this, the continuous casting mold 14 shown schematically in FIG. 1 according to the invention consists of an upper part 1 with a funnel-shaped pouring area or mold cavity 5 of an approximately 330 mm long part 1 , 1 'in the casting direction and a lower, approximately 770 mm long lower part 2 , 2 '. With this division, it can realistically be assumed that the upper part 1 , 1 ', which is only approx. 30% long, only weighs approx. 40% of the total mass of the above-mentioned conventional mold, taking into account the mass of the lifting table to be moved ,

Ohne die Anlagenkräfte zu erhöhen, kann aufgrund der geringeren Masse die maximale Beschleunigung a_max des oberen Einzelteils 1 gemäß Formel (4) um das 2,5-fache erhöht werden. Bei einer sinusförmigen periodischen Auf- und Abwärtsbewegung eröffnet sich in diesem Fall die Möglichkeit, die Frequenz des oberen Kokillenteils 1, 1' entsprechend Ansatz 3 um 58% zu erhöhen, wenn die Amplitude der Oszillation beibehalten wird. Without increasing the system forces, the maximum acceleration a _{max of} the upper individual part 1 according to formula (4) can be increased by 2.5 times due to the lower mass. In the case of a sinusoidal periodic upward and downward movement, it is possible in this case to increase the frequency of the upper mold part 1 , 1 'according to approach 3 by 58% if the amplitude of the oscillation is maintained.

Da der typische Betriebsfall einen linearen Anstieg der Frequenz der Kokillenoszillation mit der Gießgeschwindigkeit vorsieht, ergibt sich für die genannte Aufteilung der Stranggießkokille in zwei voneinander getrennte Einzelteile 1, 2 die Möglichkeit, die Gießgeschwindigkeit um beachtliche 58% zu erhöhen, ohne zusätzliche Anlagenbelastungen aufgrund der hohen Oszillationsfrequenzen herbeizuführen. Since the typical operating case provides for a linear increase in the frequency of the mold oscillation with the casting speed, there is the possibility for the aforementioned division of the continuous casting mold into two separate individual parts 1 , 2 to increase the casting speed by a remarkable 58% without additional system loads due to the high To induce oscillation frequencies.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung ist demzufolge darin zu sehen, dass es mit herkömmlicher Ausführung der Kokillenoszillation gelingt, für sehr hohe Gießgeschwindigkeiten die üblichen Werte des Negativ-Strips und des Abstandes zwischen den Oszillationsmarken auf dem Strang zu erreichen, obwohl dazu sehr hohe Frequenzen der Kokillenoszillation erforderlich sind. The decisive advantage of the invention can therefore be seen in the fact that it with conventional execution of the mold oscillation, for very high Casting speeds are the usual values of the negative strip and the distance to reach between the oscillation marks on the strand, though very much so high frequencies of mold oscillation are required.

Geht man davon aus, dass die maximale Gießgeschwindigkeit auf konventionellen Stranggießanlagen zum Erzeugen dünner Stränge aufgrund der maximal möglichen Beschleunigung der Kokille 14 ca. 6 m/min beträgt, so lassen sich mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kokille (14) Gießgeschwindigkeiten von bis zu 9,5 m/min erzielen, wobei herkömmliche Oszillationsparameter beibehalten werden können. If it is assumed that the maximum casting speed on conventional continuous casting plants for producing thin strands is approx. 6 m / min owing to the maximum possible acceleration of the mold 14 , then casting speeds of up to 9 can be achieved with the mold ( 14 ) according to the invention. Achieve 5 m / min, while maintaining conventional oscillation parameters.

Durch die aus den Fig. 2a bis 2c ersichtlichen Ausbildungen unterschiedlicher Spalten zwischen Ober- und Unterteil 1, 1' bzw. 2, 2' ergibt sich ein über die Breite der Platten der Kokillenteile 1, 2 veränderliches Spaltprofil, welches den Einzug von Schmiermitteln bei der Oszillation signifikant begünstigt. The designs of different gaps between the upper and lower parts 1 , 1 'and 2 , 2 ' shown in FIGS. 2a to 2c result in a gap profile which is variable over the width of the plates of the mold parts 1 , 2 and which prevents lubricants from being drawn in significantly favored the oscillation.

Insbesondere wird dadurch, z. B. durch eine Erweiterung zur Strangschale 13 hin, ein Austreten von Schmiermittel nach außen verhindert, und im Gegenteil das Zuführen von (zusätzlichem) Schmiermittel begünstigt. In particular, z. B. by an extension to the strand shell 13 , prevents leakage of lubricant to the outside, and on the contrary favors the supply of (additional) lubricant.

Eine hierfür besonders geeignete Spaltausbildung mit einer schräg nach unten gerichteten "Tasche" 11" zeigt die Fig. 2c. A particularly suitable gap formation with an obliquely downward “pocket” 11 is shown in FIG. 2c.

Der hierbei gebildete spitzwinklig nach unten verlaufene Spalt 11" ergibt ein bestgeeignetes Mittel zum Zu- und Einführen von Schmiermittel wie beispielsweise auch Gießpulver in den sich nach unten zu verengenden Spalt 11". The gap 11 "formed at an acute angle downwards results in a most suitable means for supplying and introducing lubricants such as, for example, also casting powder into the gap 11 " to be narrowed downwards.

Die Erfindung ergibt einen äußerst vorteilhaften Entwicklungsschritt und löst in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe. Bezugszeichen 1 Kokillenteil
2 Kokillenteil
3 Breitseitenplatte/3'
4 Schmalseitenplatte/4'
5 Hohlraum
6 Hohlraum
7 Vorrichtung/Schmalseite
8 Vorrichtung/Schmalseite
9 Unterkante
10 Oberkante
11 Spalt
12 Freiraum
13 Strangschale
14 Stranggießkokille
15 Auf- und Abwärtsbewegung
The invention results in an extremely advantageous development step and optimally achieves the object stated at the outset. Reference number 1 mold part
2 mold part
3 wide side plate / 3 '
4 narrow side plate / 4 '
5 cavity
6 cavity
7 device / narrow side
8 device / narrow side
9 bottom edge
10 top edge
11 gap
12 free space
13 strand shell
14 continuous casting mold
15 Up and down movement

Claims

1. Continuous casting mold for casting metal, in particular in a comparatively thin strand with a large width and relatively high casting speed, the mold consisting of at least two separate mold parts ( 1 , 2 ) following one another in the casting direction, of which at least the upper mold part ( 1 ) is connected to means for excitation in periodic oscillatory movements, characterized in that each part ( 1 ) or ( 2 ) is, independently of the other part, formed with means for excitation in periodic upward and downward movements.

2. Continuous casting mold according to claim 1, characterized in that each part ( 1 ) or ( 2 ) broad side plates ( 3 , 3 ') and narrow side plates ( 4 , 4 '), each having a shaping cavity ( 5 , 6 ) with different Form height (H, H ')

3. Continuous casting mold according to claim 1 or 2, characterized in that at least the broad side plates ( 3 ) or ( 3 ') of each part ( 1 ) or ( 2 ) of the mold in a conventional manner with a cooling water system, with a common cooling water circuit, or with separate cooling water circuits.

4. Continuous casting mold according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the shaping cavity ( 5 ) or ( 6 ) of each part ( 1 ) or ( 2 ) of the mold by coolable mold plates made of copper or a highly heat-conducting copper alloy , e.g. B. CuNiBe is formed.

5. Continuous casting mold according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the narrow side plates ( 4 , 4 ') of each part ( 1 ) or ( 2 ) of the mold devices ( 7 , 8 ) for individual width and / or Inclination settings are assigned.

6. Continuous casting mold according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the lower edges ( 9 ) of the upper mold part ( 1 ) and the upper edges ( 10 ) of the lower mold part ( 2 ) are formed so that a over the thickness of the Plates of the mold parts ( 1 ) or ( 2 ) variable gap ( 11 ) is formed between the parts.

7. Continuous casting mold according to claim 6, characterized in that the gap ( 11 ) is formed with an expansion in the direction of the strand ( 15 ) in such a way that lubricant is prevented from escaping to the outside.

8. Continuous casting mold according to claim 6 or 7, characterized in that the gap ( 11 ') is formed with an oblique-conical shape against the strand ( 15 ) for supplying a lubricant as a sliding aid for the strand.

9. Continuous casting mold according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the gap ( 11 ) is assigned means for supplying lubricant, for example continuous casting powder, graphite, oil or a mixture of these substances.

10. Continuous casting mold according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that its horizontal cross section at the lower edge ( 9 ) of the plates ( 3 , 4 ) defining the upper cavity is smaller than the corresponding cross section at the upper edge ( 10 ) of the plates ( 3 ', 4 ') delimiting the lower cavity such that an imaginary vertical projection of the upper cross section against the lower cross section results in a circumferential free space which favors the drawing in of lubricant.