DE3538448C2

DE3538448C2 - Continuous casting mould for the production of strip casting, with a casting drum and a rotating cover belt

Info

Publication number: DE3538448C2
Application number: DE19853538448
Authority: DE
Inventors: Vekoslav Hajdina Cestnik; Ivan Dipl.-Ing. Ra&ccaron;e Kodri&ccaron;; Janez Dipl.-Ing. Ptuj Kri&zcaron;an; Maksimilijan Dipl.-Ing. Kidri&ccaron;evo Pristov&scaron;ek; Jo&zcaron;e Lovrenc na Dravskem Polju Turk; Miha Ptuj Urban&ccaron;i&ccaron;
Original assignee: UNIAL - Tovarna glinice in aluminija "Boris Kidri&cacute;" n.sub.o., Kidri&cacute;evo
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1987-05-14
Also published as: CH668204A5; YU97985A; DE3538448A1; FR2582969A1; YU44261B

Abstract

Bei einer eine Gießtrommel 1 und ein umlaufendes Deckband 2 enthaltenden Stranggießkokille mit einer Speichervorrichtung 5, mit einem Schwimmer zur Aufrechterhaltung eines konstanten Metallschmelzestandes, sowie mit Düsen 6a, 6b zum Besprühen der umlaufenden Gießrinne U bzw. der zu dieser weisenden Bandfläche des Deckbandes 2 ist eine im Bereich einer Eingießmündung V ortsfest angeordnete Umlenkrolle 3 des Deckbandes 2 unter Zwischenlage des Deckbandes unmittelbar an den Scheitelabschnitt der mit der Gießrinne U versehenen Gießtrommel 1 angedrückt. Dabei ist das Verhältnis von Breite F der Gießrinne U zu Tiefe J etwa gleich oder kleiner 9, wobei die Bodenfläche in axialer Richtung in eine Reihe von Ringabschnitten F'' der Breite G unterteilt und mit in einer axialen Ebene bogenförmigem Boden ausgestattet ist. Die Tiefe I und der Halbmesser R des bogenförmigen Bodens stehen dabei in folgendem Verhältnis: Tiefe J zu Tiefe I gleich etwa 24, Breite G zu Halbmesser R etwa 1,5 und Breite F zu Breite G etwa 125.In a continuous casting mold containing a casting drum 1 and a rotating shroud 2 with a storage device 5, with a float for maintaining a constant metal melt level, and with nozzles 6a, 6b for spraying the rotating pouring channel U or the strip surface of the shroud 2 facing it, a deflection roller 3 of the shroud 2, which is arranged in a stationary manner in the area of a pouring mouth V, is pressed directly onto the apex section of the casting drum 1 provided with the pouring channel U with the shroud in between. The ratio of width F of the pouring channel U to depth J is approximately equal to or less than 9, with the bottom surface being divided in the axial direction into a series of ring sections F'' of width G and being equipped with a bottom which is curved in an axial plane. The depth I and the radius R of the arched floor are in the following ratio: depth J to depth I equals approximately 24, width G to radius R approximately 1.5 and width F to width G approximately 125.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zur Fertigung von Bandguß, mit einer Gießtrommel, einem umlaufenden Deckband, einer Speichervorrichtung mit einem Schwimmer zum Aufrechterhalten eines konstanten Metallschmelzestandes, sowie mit Düsen zum Besprühen der umlaufenden Gießrinne bzw. der zu dieser weisenden Bandfläche des Deckbandes.The present invention relates to a continuous casting mold for producing strip casting, with a casting drum, a rotating shroud, a storage device with a float for maintaining a constant molten metal level, and with nozzles for spraying the rotating pouring channel or the strip surface of the shroud facing it.

Die Erfindung betrifft das Fachgebiet des Gießens von Metallen, insbesondere das Gebiet der Maschinen zur Durchführung besonderer Gießverfahren, darunter das Stranggießen von Metallen, d. h. Gießen in unbegrenzter Länge.The invention relates to the field of metal casting, in particular to the field of machines for carrying out special casting processes, including continuous casting of metals, i.e. casting in unlimited lengths.

Es ist eine Stranggießmaschine mit Gießtrommel zur Fertigung eines nicht eisernen Bandgusses bekannt, bei der von vier Umlenkrollen des umlaufenden Deckbandes die auf der Eingießstelle der Maschine, d. h. oberhalb des Scheitels der Gießtrommel, angeordnete Umlenkrolle im Abstand von der Gießtrommel angeordnet ist, so daß das von dieser in tangentialer Richtung zur Gießtrommel geführte umlaufende Deckband mit letzterer eine Eingießmündung einschließt, die mit Bezug auf den Scheitelpunkt der Gießtrommel um einen wesentlichen Winkel in Drehrichtung der Gießtrommel verschoben ist.A continuous casting machine with a casting drum for producing a non-ferrous strip casting is known in which, of four deflection rollers of the rotating shroud, the deflection roller arranged at the pouring point of the machine, i.e. above the apex of the casting drum, is arranged at a distance from the casting drum, so that the rotating shroud guided by the latter in a tangential direction to the casting drum encloses with the latter a pouring mouth which is displaced with respect to the apex of the casting drum by a substantial angle in the direction of rotation of the casting drum.

Längs der Mantelfläche der Gießtrommel ist eine Gießrinne von trapezförmigem Querschnitt mit geradlinigen Seiten eingeschnitten. Mit dem Querschnitt dieser Gießrinne ist der Querschnitt des gegossenen Bandes bestimmt, bei welchem das Verhältnis von Breite zu Dicke des gegossenen Bandes etwa 10 beträgt.A pouring channel with a trapezoidal cross-section and straight sides is cut along the outer surface of the casting drum. The cross-section of this pouring channel determines the cross-section of the cast strip, in which the ratio of width to thickness of the cast strip is approximately 10.

Im Betrieb der bekannten Gießtrommel, bei welcher die Eingießmündung wie beschrieben angeordnet ist und die ein Abmessungsverhältnis der Gießrinne wie oben angegeben aufweist, kommt es vor, daß im Querschnitt des Bandgusses unmittelbar nach dem Gießen zumindest drei Teilabschnitte vorliegen, in welchen das Erstarren der Metallschmelze langsamer als in den übrigen Bereichen dieses Querschnittes stattfindet. Dieser Umstand führt zu übermäßig hohen inneren Spannungen im Abguß, aufgrund welcher der letztere in Längs- und Querrichtung rissig wird.During operation of the known casting drum, in which the pouring mouth is arranged as described and which has a dimensional ratio of the pouring channel as indicated above, it happens that in the cross-section of the strip casting immediately after casting there are at least three sections in which the solidification of the molten metal takes place more slowly than in the other areas of this cross-section. This circumstance leads to excessively high internal stresses in the casting, as a result of which the latter becomes cracked in the longitudinal and transverse directions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stranggießkokille oben angegebener Gattung derart weiterzubilden, daß das Erstarren des Gutstranges, gegebenenfalls eines Bandes, optimal erfolgt, d. h., daß im Querschnitt des Bandes ein einziges, langsam erstarrendes Gebiet, das sich längs des Bandes relativ weit erstreckt, erreicht wird.The invention is based on the object of developing a continuous casting mold of the type specified above in such a way that the solidification of the material strand, optionally a strip, takes place optimally, i.e. that a single, slowly solidifying region is achieved in the cross-section of the strip, which extends relatively far along the strip.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine im Bereich einer Eingießmündung V ortsfest angeordnete Umlenkrolle des Deckenbandes unter Zwischenlage des Deckenbandes unmittelbar an den Scheitelabschnitt der Gießtrommel angedrückt wird, welche mit einer Gießrinne U versehen ist, deren Verhältnis von Breite F zu Tiefe J gleich oder kleiner 9 ist und deren Bodenfläche in axialer Richtung in einer Reihe von Ringabschnitten F&min;&min; der Breite G unterteilt ist mit einem in axialer Ebene bogenförmigen Boden der Tiefe I und des Halbmessers R in einem Verhältnis von Tiefe J zu Tiefe I gleich etwa 24, einem Verhältnis von Breite G zu Halbmesser R etwa 1,2 und einem Verhältnis von Breite F zu Breite G gleich etwa 125.This object is achieved according to the invention in that a deflection roller of the cover belt, which is arranged in a fixed position in the area of a pouring mouth V , is pressed directly against the crown section of the casting drum with the cover belt in between, which is provided with a pouring trough U , the ratio of width F to depth J being equal to or less than 9 and the bottom surface of which is divided in the axial direction into a series of ring sections F'' of width G with an arcuate bottom in the axial plane of depth I and radius R in a ratio of depth J to depth I equal to approximately 24, a ratio of width G to radius R of approximately 1.2 and a ratio of width F to width G equal to approximately 125.

Die Erfindung geht von der Voraussetzung aus, daß die Größe des Querschnitts des Bandgusses in absolutem Wert im Vergleich zum Stand der Technik nicht geändert wird. Unter dieser Voraussetzung wird das oben angegebene technische Problem in das Problem umgewandelt, die Wärmeableitung zu verzögern und im Querschnitt des Bandes auszugleichen.The invention is based on the assumption that the size of the cross-section of the strip casting is not changed in absolute value compared to the prior art. Under this assumption, the technical problem stated above is converted into the problem of delaying the heat dissipation and compensating it in the cross-section of the strip.

Um dies zu erreichen, kann man entweder mit der Lage der Eingießmündung oder mit dem Querschnitt des Bandgusses variieren unter Berücksichtigung der geometrischen Gesetzmäßigkeit, daß bei gegebenem Flächeninhalt einer Figur deren Umriß am kleinsten ist, wenn ein Kreis in Frage ist, und/oder mit dem Einfluß des Überzugs auf den Oberflächen, mit welchen die Metallschmelze in Berührung gelangt, unter der Vorraussetzung, daß man bei herkömmlichen Schichten bleibt.To achieve this, one can vary either the position of the pouring orifice or the cross-section of the strip casting, taking into account the geometric law that, for a given area of a figure, its outline is smallest when it is a circle, and/or the influence of the coating on the surfaces with which the molten metal comes into contact, assuming that one sticks to conventional layers.

Bei der erfindungsgemäßen Stranggießkokille ist die scheitelseitige Umlenkrolle des Deckbandes der Stranggießkokille bis zur Mantelfläche der Gießtrommel herangerückt, wodurch die keilförmige Eingießmündung beseitigt ist. Diese ist erfindungsgemäß durch einen Gießtrog bzw. einer zu diesem Zweck konstruierten Gießvorrichtung ersetzt worden, und das Deckband kommt somit im wesentlichen bereits im Scheitelbereich der Gießtrommel mit letzterer in Berührung.In the continuous casting mold according to the invention, the apex-side deflection roller of the shroud of the continuous casting mold has been moved up to the outer surface of the casting drum, thereby eliminating the wedge-shaped pouring mouth. According to the invention, this has been replaced by a pouring trough or a pouring device designed for this purpose, and the shroud thus essentially comes into contact with the casting drum in the apex area.

Das Verhältnis von Breite zu Dicke des Bandgusses ist auf einen Wert niedriger als 10, erfindungsgemäß auf 9 oder weniger reduziert.The ratio of width to thickness of the strip casting is reduced to a value lower than 10, according to the invention to 9 or less.

Es wurde erfindungsgemäß überraschenderweise festgestellt, daß der Einfluß des Überzugs wesentlich verbessert wird, wenn die Bodenfläche der Gießrinne der Gießtrommel in Ringabschnitte unterteilt ist, die jeweils in einer axialen Ebene einen bogenförmigen Boden besitzen, wobei alle Ringabschnitte gegenseitig vorzugsweise gleich sind.It has surprisingly been found according to the invention that the influence of the coating is significantly improved if the bottom surface of the pouring channel of the casting drum is divided into ring sections, each of which has an arcuate bottom in an axial plane, all ring sections preferably being mutually identical.

Es hat sich herausgestellt, daß als Folge der oben angegegebenen Maßnahmen im Querschnitt des Bandgusses ein einziger, mittiger, längs des gefertigten Bandes auf einem wesentlichen Abschnitt des Umfangs der Gießtrommel aufrechterhaltener weicherer Bereich des Bandes vorkommt, in welchem die inneren Spannungen optimal ausgeglichen werden.It has been found that, as a result of the measures described above, in the cross-section of the strip casting there is a single, central, softer region of the strip, maintained along the finished strip over a substantial portion of the circumference of the casting drum, in which the internal stresses are optimally balanced.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 eine Maschine zum Gießen des Bandes (oder Drahtes) als eine Gesamtheit in Seitenansicht; Fig. 1 a machine for casting the strip (or wire) as a whole in side view;

Fig. 2 eine Einzelheit des Eingießbereiches der Maschine aus Fig. 1; Fig. 2 shows a detail of the pouring area of the machine from Fig. 1;

Fig. 3 eine Gießtrommel der Maschine aus Fig. 1 im Axialschnitt, teilweise abgeschnitten, und Fig. 3 a casting drum of the machine from Fig. 1 in axial section, partially cut away, and

Fig. 4 die Einzelheit IV aus Fig. 3. Fig. 4 shows detail IV from Fig. 3.

Über eine ortsfeste, rotierende Gießtrommel 1, die einen Grundteil der Kokille zum kontinuierlichen Gießen eines Bandes T darstellt, ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, ein stählernes Deckband 2 gelegt, welches geführt, gespannt und angetrieben ist. Das Deckband stellt dabei einen zweiten Teil der sich drehenden Kokille dar. Eine im Eingießbereich der Maschine befindliche Umlenkrolle 3 des Deckbandes 2 ist dabei zusammen mit letzterem an die Gießtrommel 1 im wesentlichen in deren Scheitelbereich herangerückt, wo sie im Zusammenhang mit einer umlaufenden Gießrinne U der Gießtrommel 1 eine Eingießmündung V bildet. In diese ist ein entsprechend den Abmessungen sowie der Form der Eingießmündung V angepaßter Trog 4 einer Speichervorrichtung 5 eingelegt, die, wie aus Fig. 2 hervorgeht, zur Aufrechterhaltung eines konstanten Metallschmelzestandes mit einem Schwimmer ausgestattet ist.As shown in Fig. 1, a steel cover strip 2 is placed over a stationary, rotating casting drum 1 , which represents a basic part of the mold for the continuous casting of a strip T. The cover strip represents a second part of the rotating mold. A deflection roller 3 of the cover strip 2 , located in the pouring area of the machine, is moved together with the latter towards the casting drum 1 essentially in its apex area, where it forms a pouring mouth V in conjunction with a rotating pouring channel U of the casting drum 1. A trough 4 of a storage device 5, adapted to the dimensions and shape of the pouring mouth V , is inserted into this trough and, as shown in Fig. 2, is equipped with a float to maintain a constant molten metal level.

In Fig. 1 ist des weiteren eine Düse 6 a zum Besprühen der Gießrinne U sowie eine weitere Düse 6 b zum Besprühen des Deckbandes 2 mit einer Schlichte dargestellt. Fig. 1 also shows a nozzle 6 a for spraying the pouring channel U and a further nozzle 6 b for spraying the cover strip 2 with a coating.

Fig. 3 zeigt die Gießrinne U der Gießtrommel 1 mit der Breite F und Tiefe J, für welche das Verhältnis F : J ≤ 9 gilt. Eine Einzelheit der Bodenfläche der Gießrinne U ist in Fig. 4 dargestellt, aus welcher hervorgeht, daß die Breite F&min; der Bodenfläche der Gießrinne U in einer Reihe von Ringabschnitten F&min;&min; mit der Breite G und jeweils mit in axialer Ebene bogenförmigem Boden der Tiefe I und des Halbmessers R unterteilt ist, wobei die folgenden Verhältnisse gewählt sind: J : I etwa 24, G : R etwa 1,5 und F : G etwa 125. Fig. 3 shows the pouring channel U of the casting drum 1 with the width F and depth J , for which the ratio F : J ≤ 9 applies. A detail of the bottom surface of the pouring channel U is shown in Fig. 4, from which it can be seen that the width F' of the bottom surface of the pouring channel U is divided into a series of annular sections F"' with the width G and each with an arcuate bottom in the axial plane of depth I and radius R , the following ratios being chosen: J : I approximately 24, G : R approximately 1.5 and F : G approximately 125.

Claims

Continuous casting mold for the production of strip casting, with a casting drum, a rotating cover belt, a storage device with a float for maintaining a constant metal melt level, and with nozzles for spraying the rotating pouring channel or the strip surface of the cover belt facing it, characterized in that a deflection roller ( 3 ) of the cover belt ( 2 ) arranged in a stationary manner in the region of a pouring mouth (V) is pressed directly onto the apex section of the casting drum ( 1 ) with the cover belt in between, which is provided with a pouring channel (U) whose ratio of width (F) to depth (J) is equal to or less than 9 and whose bottom surface is divided in the axial direction into a series of ring sections (F&min;&min;) of width (GA) with a bottom which is curved in the axial plane and has a depth (I) and a radius (R) in a ratio of depth (J) to depth (I) equal to approximately 24, a ratio of width (G) to radius (R) of approximately 1.2 and a ratio of width (F) to width (G) of approximately 125.