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Stranggussverfahren und Stranggussanlage mit oszillierender Kokille
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stranggussverfahren und eine Stranggussanlage mit oszillierender Kokille.
Bekanntlich besitzen solche Anlagen eine wassergekühlte Kokille, die horizontal, vertikal oder auch unter einem beliebigen Winkel geneigt sein kann, und der das flüssige Metall zugeführt und von der der
Strang abgezogen wird.
Bei den fortschrittlichen Stranggussverfahren ist es bekannt, die wassergekühlte Kokille in vorbe- stimmterWeise zu oszillieren. In der einenOszillationsrichtung wird hiebei die Kokille annähernd gleich schnell wie der Strang bewegt. Meist erfolgt die Rückkehr, d. h. die Hubbewegung, bei welcher Kokille und Strang in entgegengesetzten Richtungen laufen, mit erhöhter Geschwindigkeit.
Während des Giessens bildet sich in der Kokille eine erstarrte Randzone, die sich nach und nach verdickt, bis ein erstarrter Strang die Anlage verlässt. Es ist ohne weiteres verständlich, dass der Grad der Wärmeübertragung vom Strang auf die Kokille die Giessgeschwindigkeit beeinflusst, da diese Wärmeübertragung direkt die Erstarrungsgeschwindigkeit beeinflusst.
Die Vorgänge in der Kokille sind durch die Zusammenwirkung zwischen Strangkruste und Kokillenwand gekennzeichnet. Einerseits fördert das Kleben des Stranges an der Kokillenwand den guten Wärme- übergang, anderseits besteht aber die Gefahr des Reissens der Kruste, was zu den gefürchteten Durchbrüchen führt. Um die Reibung zwischen Strang und Kokille und damit das Klebenbleiben zu vermindern, wurde vorgeschlagen, zwischen der Kokillenwand und der Strangkruste Gas unter Druck zuzuführen, um die Kruste vom Strang abzuhalten. Dadurch wurde aber der Kontakt zwischen Strang und Kokillenwand reduziert und die Wärmeübertragung sowie der Wärmeentzug wesentlich verschlechtert und damit die Giessgeschwindigkeit beeinträchtigt.
Dieser Nachteil wird schon durch das Schrumpfen des Stranges während seiner Erstarrung hervorgerufen und durch den Druck nur noch vergrössert.
Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um diesen Abfall der Kühlwirkung zu vermeiden oder wenigstens zu vermindern. Einer dieser Vorschläge bestand darin, auf den Spiegel des flüssigen Metalls einen Druck auszuüben, um dadurch zu erreichen, dass sich der Strang in der Kokille, solange wenigstens die erstarrte Randzone noch weich und verformbar ist, expandiert und dadurch einen direkten Kontakt zwischen Strang und Kokillenwandung gewährleistet. Das gleiche Ziel wurde dadurch zu erreichen versucht, dass man das Ausgangsende der Kokille einem Unterdruck aussetzte. Diese beiden bekannten Verfahren haben sich besonders beim Stranggussverfahren mit oszillierender Kokille nicht bewährt. Der Kontaktdruck zwischen Strang und Kokille ist während der ganzen Oszillation konstant.
Es folgt daraus, dass die Vergrösserung der Kontaktfläche zwischen Strang und Kokillenwandung zwar dann von Vorteil ist, wenn Kokille und Strang sich etwagleichschnell in gleicher Richtung bewegen, dass aber dadurch auch die Reibung zwischen Strang und Kokille während des Hubes der Kokille entgegengesetzt der Ausziehrichtung des Stranges vergrössert wird, was wiederum nachteilig ist. Durch diese Erhöhung der Reibungskräfte zwischen Strang und Kokille erhöht sich nämlich auch die Gefahr von Durchbrüchen ganz erheblich, da ja der Strang zwangsläufig durch Ausziehwalzen von der Kokille ausgezogen wird.
Zweck der Erfindung ist es, die Vorteile der grösseren Kontaktfläche zwecks besserer Wärmeübertragung, wie sie bei den bekannten Anlagen erzielt wird, beizubehalten, ohne Nachteile dieser bekannten Anlagen in Kauf nehmen zu müssen. Insbesondere muss immer besonders darauf geachtet werden, keine Massnahmen zu treffen, die Durchbrüche irgendwie begünstigen könnten.
Dies wird erfindungsgemäss mit einem Stranggussverfahren mit oszillierender Kokille dadurch erzielt,
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dass der Raum zwischen Kokillenmantel und Strang unter Druck gesetzt wird, wenn Kokille und Strang sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, und dass dieser Raum einem Unterdruck ausgesetzt wird, wenn Kokille und Strang sich in gleicher Richtung bewegen.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine Stranggussanlage vorgesehen, bei der am Austrittsende der Kokille eine den Strang peripher umschliessende Kammer angeordnet ist, die mit an sich bekannten Druck-bzw. Vakuumerzeugungsvorrichtungen über mindestens ein in Abhängigkeit von der Kokillenbewegung gesteuertes Ventil in Verbindung steht. Dadurch wird bei der Abwärtsbewegung der Kokille eine gute Wärmeübertragung erhalten, während bei der Aufwärtsbewegung, wo vergrösserte Reibung zwischen Strang und Kokille vorhanden ist, die Reibung vermindert wird. Mit dieser Lösung werden sowohl die Wärmeübergangsverhältnisse wie auch die Reibungsverhältnisse verbessert, so dass ein optimaler Wärme- übergang bei minimaler Reibung erzielt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stranggussverfahren mit oszillierender Kokille, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen Kokillenmantel und Strang unter Druck gesetzt wird, wenn Kokille und Strang sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, und dass dieser Raum einem. Unterdruck ausgesetzt wird, wenn Kokille und Strang sich in gleicher Richtung bewegen.