EP0595058A1 - Apparatus for casting a strip from a tundish into a gap of two cooled rolls - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for tape casting, consisting of a casting vessel with wear-resistant and heat-insulating lining and a pair of forming a casting gap, cooled casting wheels, the shells and end faces of which are sealed against melt outflow of the casting vessel.
- the melt is poured vertically between two cooled casting wheels of the same length, which laterally seal the melt sump between the casting wheels on their flat end faces.
- the melt is fed essentially horizontally between two casting wheels of different lengths via a casting vessel (EP 0 198 669 B1).
- the casting vessel lies tightly with its melt outflow on the jacket of the lower longer casting wheel, leaving a small gap that does not allow any melt, while the upper, shorter casting wheel is arranged in the melt outflow of the casting vessel and is immersed in the melt.
- the problem with both devices is the structure on the end faces of the Casting wheels.
- the cooling wheels grow with their end faces during casting due to the thermal expansion of the casting wheels into the insulation boards.
- the resulting abrasion of the insulation or sealing panels causes contamination of the melt, especially in the edge area.
- the smaller upper casting wheel with lateral (axial) play is arranged in the outlet area of the tundish. Through this game, the end faces of the smaller casting wheel are wetted with melt, with the result that fins are formed there, which cause problems in the further processing of the cast strip.
- the invention has for its object to provide a device for strip casting, in which thermal expansion of the casting wheels do not have a detrimental effect on the strip quality, especially in the edge area.
- edge zones of the casting wheels lying between the end faces and the shells are conical and the wear-resistant and heat-insulating lining of the casting vessel at least in the area of the side walls adjacent to the end faces of the casting wheels from a inner wear-resistant layer, which extends only to the edge of the cylindrical part of the casting wheels, and consists of an outer heat-insulating layer which is adapted in shape to the conical edge zones and is designed as a surface-fitting, sliding seal.
- the outer heat-insulating layer preferably envelops the inner wear-resistant layer.
- the two-ply lining provides the option of choosing a material for each ply that is best suited to local stresses.
- the heat-insulating material of the seal is protected from premature wear by the melt from the inner wear-resistant but less heat-insulating layer. Since the heat-insulating material extends to the conical part of the shells of the casting wheels, there is very good heat insulation between the end faces of the cooled casting wheels and the side walls of the casting vessel, so that there is no increased heat removal from the melt in the peripheral zones.
- Suitable materials for the wear-resistant layer are, for example, clay graphite and for the heat-insulating layer, for example Kaowool.
- the special design of the seal on the conical edge zones ensures that the wear-resistant inner layer prevents the abrasion of the outer layer from getting into the melt as a result of the axial thermal expansion of the casting wheels.
- the radial thermal expansion of the casting wheels is compensated for by adjusting the tundish. The extent of this adjustment is determined, for example, by the continuous measurement of the casting gap.
- the device consists of two cooled casting wheels 1, 2 and a casting vessel 3.
- the casting wheels 1, 2 have the same axial length and preferably different diameters. Both casting wheels 1, 2 have conical edge zones 1c, 2c between their end faces 1a, 2a and their jackets 1b, 2b. The casting wheels 1, 2 are arranged at a short distance from one another. Melt from the casting vessel 3 is fed into the gap 4 thus formed.
- the casting vessel 3 is designed as a tundish. Melt is fed into the vessel 3 via a dip tube 5.
- the casting vessel 3 consists of a metal trough 3a, which is provided with a two-layer lining 3b, 3c both on the bottom and on the sides. While the inner layer 3c consists of a wear-resistant ceramic material, the outer layer consists of a heat-insulating soft ceramic material. This heat insulating material also forms a cover 3d of the vessel.
- the casting vessel 3 is brought close to the jacket 1b of the lower casting wheel 1 with its bottom lining 3b, 3c except for a narrow gap 4a, so that the Melt S cannot flow downwards.
- the two-layer lining 3b, 3c extends to the casting gap 4.
- the wear-resistant layer 3c tapers from one side in such a way that its tip coincides with the edge of the cylindrical jacket 2b.
- the shape of the highly heat-insulating outer layer 3b protrudes and thus forms a gasket which lies flat against the conical edge zone 2c of the casting wheel 2.
- the heat-insulating layer 3b is adapted to the contour of the casting wheels 1 and 2 in the cold state.
- the radial and axial expansion to be determined up to the thermal equilibrium state is compensated for by measuring and tracking the desired gap 4a between the casting wheel jacket 1b and the tundish 3 and thus compensating for the radial expansion .DELTA.r.
- the axial expansion is absorbed by the conical, heat-insulating but not wear-resistant layer 3b due to abrasion, which, however, cannot get into the melt S because of the sealing, highly wear-resistant lining 3c.
- the heat-insulating layer 3b extends practically up to the melt S, but is protected from direct contact with the melt S by the highly wear-resistant layer 3c. This results in a permanent seal combined with particularly good thermal insulation of the casting vessel 3 on its two sides in the region of the edge zones of the casting wheels 1, 2.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bandgießen, bestehend aus einem Gießgefäß mit verschleißfester und wärmeisolierender Auskleidung und aus einem Paar einen Gießspalt bildenden, gekühlten Gießrädern, deren Mäntel und Stirnseiten gegenüber einem Schmelzenausfluß des Gießgefäßes abgedichtet sind.The invention relates to a device for tape casting, consisting of a casting vessel with wear-resistant and heat-insulating lining and a pair of forming a casting gap, cooled casting wheels, the shells and end faces of which are sealed against melt outflow of the casting vessel.
Für das Bandgießen mit zwei gekühlten Gießrädern gibt es zwei unterschiedliche Verfahren. Bei einem Verfahren wird die Schmelze vertikal zwischen zwei gekühlte Gießräder gleicher Länge gegossen, die an ihren ebenen Stirnseiten durch Dämmplatten den Schmelzensumpf zwischen den Gießrädern seitlich abdichten. Bei dem anderen Verfahren wird die Schmelze im wesentlichen horizontal zwischen zwei unterschiedlich langen Gießrädern über ein Gießgefäß zugeführt (EP 0 198 669 B1). Das Gießgefäß liegt mit seinem Schmelzenausfluß am Mantel des unteren längeren Gießrades unter Belassung eines geringen, keine Schmelze durchlassenden Spaltes, dicht an, während das obere kürzere Gießrad im Schmelzenausfluß des Gießgefäßes angeordnet ist und in die Schmelze eintaucht. Problematisch bei beiden Vorrichtungen ist der Aufbau an den Stirnseiten der Gießräder. Bei der Vorrichtung nach dem Vertikalgießverfahren wachsen die Kühlräder mit ihren Stirnseiten beim Gießen infolge der Wärmeausdehnung der Gießräder in die Dämmplatten hinein. Der dadurch entstehende Abrieb der Dämm- beziehungsweise Dichtplatten bewirkt eine Verunreinigung der Schmelze insbesondere im Randbereich. Bei der Vorrichtung nach dem Horizontalgießverfahren ist im Auslaufbereich des Tundishes das kleinere obere Gießrad mit seitlichem (axialem) Spiel angeordnet. Durch dieses Spiel werden die Stirnseiten des kleineren Gießrades mit Schmelze benetzt, mit der Folge, daß dort Finnen entstehen, die Probleme bei der Weiterverarbeitung des gegossenen Bandes verursachen.There are two different processes for strip casting with two cooled casting wheels. In one method, the melt is poured vertically between two cooled casting wheels of the same length, which laterally seal the melt sump between the casting wheels on their flat end faces. In the other method, the melt is fed essentially horizontally between two casting wheels of different lengths via a casting vessel (EP 0 198 669 B1). The casting vessel lies tightly with its melt outflow on the jacket of the lower longer casting wheel, leaving a small gap that does not allow any melt, while the upper, shorter casting wheel is arranged in the melt outflow of the casting vessel and is immersed in the melt. The problem with both devices is the structure on the end faces of the Casting wheels. In the device according to the vertical casting method, the cooling wheels grow with their end faces during casting due to the thermal expansion of the casting wheels into the insulation boards. The resulting abrasion of the insulation or sealing panels causes contamination of the melt, especially in the edge area. In the device according to the horizontal casting process, the smaller upper casting wheel with lateral (axial) play is arranged in the outlet area of the tundish. Through this game, the end faces of the smaller casting wheel are wetted with melt, with the result that fins are formed there, which cause problems in the further processing of the cast strip.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bandgießen zu schaffen, bei der Wärmeausdehnungen der Gießräder sich nicht schädlich auf die Bandqualität, insbesondere im Randbereich, auswirken.The invention has for its object to provide a device for strip casting, in which thermal expansion of the casting wheels do not have a detrimental effect on the strip quality, especially in the edge area.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zwischen den Stirnseiten und den Mänteln liegenden Randzonen der Gießräder konisch ausgebildet sind und die verschleißfeste und wärmeisolierende Auskleidung des Gießgefäßes zumindest im Bereich der an den Stirnseiten der Gießräder anliegenden Seitenwände aus einer inneren verschleißfesten, nur bis zum Rand des zylindrischen Teils der Gießräder reichenden Lage und aus einer äußeren wärmeisolierenden Lage besteht, die in der Form den konischen Randzonen angepaßt und als daran flächig anliegende, schleifende Dichtung ausgebildet ist.This object is achieved in a device of the type mentioned in that the edge zones of the casting wheels lying between the end faces and the shells are conical and the wear-resistant and heat-insulating lining of the casting vessel at least in the area of the side walls adjacent to the end faces of the casting wheels from a inner wear-resistant layer, which extends only to the edge of the cylindrical part of the casting wheels, and consists of an outer heat-insulating layer which is adapted in shape to the conical edge zones and is designed as a surface-fitting, sliding seal.
Vorzugsweise hüllt die äußere wärmeisolierende Lage die innere verschleißfeste Lage ein.The outer heat-insulating layer preferably envelops the inner wear-resistant layer.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch die Zweilagigkeit der Auskleidung die Möglichkeit gegeben, für jede Lage ein Material zu wählen, das für die örtlichen Beanspruchungen am besten geeignet ist. Das wärmeisolierende Material der Dichtung wird dabei vor einem vorzeitigen Verschleiß durch die Schmelze von der inneren verschleißfesten aber weniger wärmeisolierenden Lage geschützt. Da das wärmeisolierende Material bis zu dem konischen Teil der Mäntel der Gießräder reicht, ergibt sich eine sehr gute Wärmeisolierung zwischen den Stirnseiten der gekühlten Gießräder und den Seitenwänden des Gießgefäßes, so daß es nicht zu einem erhöhten Wärmeentzug aus der Schmelze in den Randzonen kommt. Geeignete Materialien für die verschleißfeste Lage sind zum Beispiel Tongraphit und für die wärmeisolierende Lage zum Beispiel Kaowool.In the device according to the invention, the two-ply lining provides the option of choosing a material for each ply that is best suited to local stresses. The heat-insulating material of the seal is protected from premature wear by the melt from the inner wear-resistant but less heat-insulating layer. Since the heat-insulating material extends to the conical part of the shells of the casting wheels, there is very good heat insulation between the end faces of the cooled casting wheels and the side walls of the casting vessel, so that there is no increased heat removal from the melt in the peripheral zones. Suitable materials for the wear-resistant layer are, for example, clay graphite and for the heat-insulating layer, for example Kaowool.
Durch die besondere Ausbildung der Abdichtung an den konischen Randzonen ist gewährleistet, daß die verschleißfeste innere Lage verhindert, daß der Abrieb der äußeren Lage infolge der axialen Wärmeausdehnung der Gießräder in die Schmelze gelangt. Die radiale Wärmeausdehnung der Gießräder wird durch eine Verstellung des Tundishes kompensiert. Das Maß dieser Verstellung wird beispielsweise durch die kontinuierliche Messung des Gießspaltes ermittelt.The special design of the seal on the conical edge zones ensures that the wear-resistant inner layer prevents the abrasion of the outer layer from getting into the melt as a result of the axial thermal expansion of the casting wheels. The radial thermal expansion of the casting wheels is compensated for by adjusting the tundish. The extent of this adjustment is determined, for example, by the continuous measurement of the casting gap.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1- eine Vorrichtung zum Bandgießen in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,
Figur 2- die Vorrichtung gemäß
Figur 1 in Ansicht aus Richtung des Pfeiles P derFigur 1, Figur 3- die Vorrichtung gemäß
Figur 1 in einem vergrößerten Ausschnitt im Schnitt nach der Linie I-I derFigur 1. Figur 4- die Vorrichtung gemäß
Figur 1 und in der Darstellung derFigur 1 in einem vergrößerten Ausschnitt Q.
- Figure 1
- a device for strip casting in side view and partially in section,
- Figure 2
- 1 in the view from the direction of arrow P in FIG. 1,
- Figure 3
- 2 shows the device according to FIG. 1 in an enlarged detail in section along the line II of FIG. 1.
- Figure 4
- the device of Figure 1 and in the representation of Figure 1 in an enlarged section Q.
Die Vorrichtung besteht aus zwei gekühlten Gießrädern 1,2 und einem Gießgefäß 3.The device consists of two cooled
Die Gießräder 1,2 haben die gleiche axiale Länge und vorzugsweise unterschiedliche Durchmesser. Beide Gießräder 1,2 haben zwischen ihren Stirnseiten 1a,2a und ihren Mänteln 1b,2b konisch ausgebildete Randzonen 1c,2c. Die Gießräder 1,2 sind mit einem geringen Abstand voneinander angeordnet. In den so gebildeten Spalt 4 wird Schmelze aus dem Gießgefäß 3 zugeführt.The
Das Gießgefäß 3 ist als Tundish ausgebildet. In das Gefäß 3 wird über ein Tauchrohr 5 Schmelze zugeführt. Das Gießgefäß 3 besteht aus einer Metallwanne 3a, die mit einer zweilagigen Auskleidung 3b,3c sowohl am Boden als auch an den Seiten versehen ist. Während die innere Lage 3c aus einem verschleißfesten keramischen Material besteht, besteht die äußere Lage aus einem wärmeisolierenden weichen keramischen Material. Dieses wärmeisolierende Material bildet auch eine Abdeckung 3d des Gefäßes.The
Das Gießgefäß 3 ist mit seiner bodenseitigen Auskleidung 3b,3c bis auf einen engen Spalt 4a dicht an den Mantel 1b des unteren Gießrades 1 herangeführt, so daß die Schmelze S nach unten nicht wegfließen kann. An den Stirnseiten 1a,2a der beiden Gießräder reicht die zweilagige Auskleidung 3b,3c bis zum Gießspalt 4. In den an den Gießrädern 1,2 angrenzenden Rändern hat sie die vergrößert in Figur 3 dargestellte Form. Die verschleißfeste Lage 3c verjüngt sich von einer Seite aus derart, daß ihre Spitze mit dem Rand des zylindrischen Mantels 2b zusammenfällt. In den von der konischen Randzone 2c des Gießrades 2 und der gegenüberliegenden schrägen Fläche der verschleißfesten Auskleidung 3c gebildeten Zwickel ragt die hier in der Form angepaßte hochwärmeisolierende äußere Lage 3b hinein und bildet somit eine flächig an der konischen Randzone 2c des Gießrades 2 anliegende Dichtung. Die wärmeisolierende Lage 3b wird im kalten Zustand der Kontur der Gießräder 1 und 2 angepaßt.The
Die bis zum thermischen Gleichgewichtszustand festzustellende radiale und axiale Ausdehnung wird dadurch kompensiert, daß der gewünschte Spalt 4a zwischen dem Gießradmantel 1b und dem Tundish 3 gemessen und nachgefahren und somit die radiale Ausdehnung Δ r kompensiert wird. Die axiale Ausdehnung wird von der konisch anliegenden, wärmeisolierenden aber nicht verschleißfesten Lage 3b durch Abrieb aufgenommen, der wegen der abdichtenden hochverschleißfesten Auskleidung 3c aber nicht in die Schmelze S gelangen kann. Die wärmeisolierende Lage 3b ragt praktisch bis an die Schmelze S heran, wird aber vor einem unmittelbaren Kontakt mit der Schmelze S durch die hochverschleißfeste Lage 3c geschützt. Das ergibt eine dauerhafte Abdichtung verbunden mit einer besonders guten Wärmeisolierung des Gießgefäßes 3 an dessen beiden Seiten im Bereich der Randzonen der Gießräder 1,2.The radial and axial expansion to be determined up to the thermal equilibrium state is compensated for by measuring and tracking the desired gap 4a between the
- 11
- Gießrad untenCasting wheel below
- 1a1a
- Stirnseiten zu 1End faces to 1
- 1b1b
- Mantelfläche zu 1Lateral surface to 1
- 1c1c
- konische Randzonen zu 1conical edge zones to 1
- 22nd
- Gießrad obenCasting wheel above
- 2a2a
- Stirnseiten zu 2End faces to 2
- 2b2 B
- Mantelflächen zu 2Lateral surfaces to 2
- 2c2c
- konische Randzonen zu 2conical edge zones to 2
- 33rd
- Gießgefäß (Tundish)Watering vessel (tundish)
- 3a3a
- MetallwanneMetal tub
- 3b3b
- Auskleidung wärmeisolierendLining heat-insulating
- 3c3c
- Auskleidung verschleißfestWear-resistant lining
- 3d3d
- Abdeckungcover
- 3e3e
- Führung zu 3Guided tour to 3
- 44th
- GießspaltPouring gap
- 4a4a
- DichtspaltSealing gap
- 55
- Tauchrohr (Schmelzenzuführung)Immersion tube (melt feed)
- 66
- Bandtape
- SS
- Schmelzemelt
- Einzelheit zu 4aDetail to 4a
- Δ rΔ r
-
radiale Ausdehnung des Gießrades 2radial expansion of the
casting wheel 2 - Δ LΔ L
-
axiale Ausdehnung des Gießrades 2axial expansion of the
casting wheel 2 - PP
- AnsichtsrichtungView direction
Claims (2)
dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Stirnseiten (1a,2a) und den Mänteln (1b,2b) liegenden Randzonen (1c,2c) der Gießräder (1,2) konisch ausgebildet sind, und die verschleißfeste und wärmeisolierende Auskleidung (3b,3c) des Gießgefäßes (3) zumindest im Bereich der an den Stirnseiten (1,2a) der Gießräder (1,2) anliegenden Seitenwände aus einer inneren verschleißfesten, nur bis zum Rand des zylindrischen Mantels (1b,2b) der Gießräder (1,2) reichenden Lage (3c) und aus einer äußeren, wärmeisolierenden Lage (3b) besteht, die in der Form den konischen Randzonen (1c,2c) angepaßt und als daran flächig anliegende, schleifende Dichtung ausgebildet ist.Device for band casting consisting of a casting vessel (3) with a wear-resistant and heat-insulating lining (3b, 3c) and a pair of cooled casting wheels (1,2) forming a casting gap (4), their jackets (1b, 2b) and end faces ( 1a, 2a) are sealed against melt outflow of the casting vessel (3),
characterized in that the edge zones (1c, 2c) of the casting wheels (1, 2) lying between the end faces (1a, 2a) and the shells (1b, 2b) are conical, and the wear-resistant and heat-insulating lining (3b, 3c) of the casting vessel (3), at least in the area of the side walls adjoining the end faces (1,2a) of the casting wheels (1,2), made of an inner wear-resistant one, only up to the edge of the cylindrical shell (1b, 2b) of the casting wheels (1,2) reaching layer (3c) and consists of an outer, heat-insulating layer (3b) which is adapted in shape to the conical edge zones (1c, 2c) and is designed as a sliding seal lying flat against it.
dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Lage (3b) die innere Lage (3c) einhüllt.Device according to claim 1,
characterized in that the heat-insulating layer (3b) envelops the inner layer (3c).
Applications Claiming Priority (2)
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| EP0595058A1 true EP0595058A1 (en) | 1994-05-04 |
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Family Applications (1)
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| EP93115872A Withdrawn EP0595058A1 (en) | 1992-10-10 | 1993-10-01 | Apparatus for casting a strip from a tundish into a gap of two cooled rolls |
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1992
- 1992-10-10 DE DE19924234255 patent/DE4234255C2/en not_active Expired - Fee Related
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1993
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