**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Stranggiessvorrichtung, in welcher in Reihe eine Form, sekundäre Kühlmittel und Fördermittel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundären Kühlmittel folgende Teile enthalten: zwei Stahlbänder (4, 5), die teilweise einander gegenüberliegen und zum Einklemmen und Führen des Stranges (2) dienen, obere und untere Trägerrollen (6A, 7A, 6B, 7B), welche die Bänder in direktem Kontakt mit dem Strang halten, leerlaufende Rollen (8A, 9A, 8B, 9B), welche die Teile der Bänder berühren und tragen, die nicht in Kontakt mit dem Strang sind, ortsfeste Verstärkungsglieder (14A, 15A, 16A, 14B, 15B, 16B) an den Rückseiten der Bänderteile, deren Vorderseite in Kontakt mit dem Strang ist, zum Andrücken der Bänder an den Strang, Hohlräume (20A, 20B, 21) und Öffnungen (18, 22, 23) in den Verstärkungsgliedern,
um Kühlflüssigkeit mit einem solchen Druck und in einer solchen Geschwindigkeit durch das Innere jedes Verstärkungsgliedes zwischen seine Oberfläche und das Band zu leiten und wieder abzuleiten, dass zwischen dem Verstärkungsglied und dem Band ein Flüssigkeitsfilm erzeugt wird, welcher das Band gegen den Strang presst und gleichzeitig kühlt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem zugeordneten Band zugewandte Fläche jedes Verstärkungsgliedes durch eine Führungsplatte (19) gebildet ist, welche gegenüber dem mittleren Teil des Bandes Kühlmittelzuführöffnungen (18) und gegenüber dem äusseren Teil des Bandes Kühlmittelabführöffnungen hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Band zugewandte Fläche jedes Verstärkungsgliedes durch eine Führungsplatte (19) gebildet ist, welche quer zur Bewegungsrichtung des Bandes abwechselnd Kühlmittelzu führ- und Abführöffnungen aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Oberflächen der Führungsplatten bei den Kühlmittelaustrittsöffnungen Vertiefungen zum Sammeln der Kühlflüssigkeit vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel als weitere sekundäre Kühlmittel ausgebildet sind, welche weitere zwei einander teilweise gegenüberliegende Stahlbänder, weitere Träger- und Laufrollen und weitere von Kühlflüssigkeit durchströmte Verstärkungsglieder umfassen, und dass die Trägerrollen einen Motorantrieb haben.
Die Erfindung betrifft eine Stranggiessvorrichtung, in welcher in Reihe eine Form, sekundäre Kühlmittel und Fördermittel angeordnet sind.
Bei herkömmlichen Stranggiessvorrichtungen wird ein Verfahren verwendet, bei dem geschmolzenes Metall aus einem am Bodenabschnitt einer Giesspfanne angeordneten Ausguss in eine Form gegossen wird, in der es einer ersten Abkühlung unterliegt, um am äusseren Umfang eine Erstarrungsschicht zu bilden, die mit den Wänden der Form in Berührung gebracht wird, wonach es aus der Form herausgefördert wird mit einer nichterstarrten Phase im geschmolzenen Zustand in ihrem Inneren, wonach es einer zweiten Abkühlung durch Sprühen von Kühlwasser u. dgl. unterliegt, wodurch es im Inneren allmählich erstarrt, wonach es nach unten herausgezogen oder gefördert wird.
Die im folgenden erläuterten Betriebsschritte werden zum Tragen, Führen und Fördern eines Gussstücks in der Sekundär-Kühlzone verwendet: a) Das sogenannte Führrollen- oder Führwalzen-System, bei dem das Gussstück durch mehrere hintereinander in Berührung mit den sich gegenüberliegenden zwei oder vier Flächen des Gussstücks angeordnete Rollen oder Walzen geführt und gehaltert wird, wobei Kühlwasser mittels Sprühstrahlen zwischen die Rollen eingeführt wird, um dadurch das Gussstück direkt zu kühlen; b) ein System, bei dem Führrollen mit einer Kühlplatte kombiniert sind, wobei das Gussstück durch tafelförmige oder gitterartige Kühlplatten geführt und gekühlt wird, die in Berührung mit den zwei oder vier einander gegenüberliegenden Flächen des Gussstücks vorgesehen sind, wobei teilweise Rollen verwendet werden;
c) ein System, das kombiniert sogenannte fortschreitende Schienen und Führrollen enthält, wobei mehrere Kühl-Schienen so vorgesehen sind, dass sie das Gussstück umklammern, parallel zueinander, quer zum Gussstück und in Berührung mit den zwei einander gegenüberliegenden Flächen des Gussstücks, wobei sich die Schienen abwechselnd in der Bewegungsrichtung des Gussstücks bewegen und wobei das Gussstück zum Teil durch die Führrollen geführt ist.
Diese Vorgehensweisen werden üblicherweise verwendet.
Bei dem Führrollen-System gemäss (a) erreicht für einen Strang die Anzahl der Rollen- oder Walzenreihen 60 bis 70, wobei für Hochgeschwindigkeits-Giessen die Anzahl der Rollenreihen 100 und mehr erreicht. Folglich wird eine Rollenzahl benötigt, die mehr als das Zweifache der Rollenreihenzahl beträgt. Daher nimmt die Anzahl des Zubehörs, wie Lager, stark abhängig von der Zunahme der Rollenzahl zu. Daher wird der Unterhalt und die Überwachung dieses Zubehörs ausserordentlich kompliziert und eine ständige Korrektur der Höhen oder Pegeländerung aufgrund von Verschleiss der Rollen während der Anwendung erforderlich. Ausserdem wird ausserordentlich nachteilig das Auftreten einer Wölbung unvermeidlich. Die Rollen sind nämlich gleich beabstandet mit einem Abstand von 100 oder mehreren 100 mm angeordnet.
Folglich wird das Gussstück nur an Stellen getragen, die um diesen Abstand voneinander beabstandet sind und zwischen den Rollen überhaupt nicht, wodurch die verfestigte Haut oder Schale des Gussstücks sich nach aussen wölbt, wegen des statischen Drucks des Eisens des nichterstarrten Teils in seinem Inneren. Folglich üben sowohl die Ausdehnung der erstarrten Schicht infolge der Wölbung als auch die Korrektur durch die Rollen wiederholt einen Einfluss auf das Gussstück bei jeder Rolle aus, was zu ernsten Beeinträchtigungen führen kann, wie z. B. innere Risse an den Grenzabschnitten zwischen der erstarrten Schicht und der nichterstarrten Phase im Gussstück.
Weiter wird hohe Festigkeit von einer Rolle gefordert, die ausreicht, um eine grosse Zusatzlast zum Korrigieren einer gewölbten erstarrten Schicht auszuhalten. Ausserdem wird das Gussstück durch direktes Aufsprühen von Kühlflüssigkeit über das Gussstück gekühlt, durch mehrere zwischen den Rollen angeordnete Sprühdüsen, während das Gussstück einer Wie deraufheizung durch die im Inneren gehaltene Wärme unterliegt, weshalb abwechselnd starke Abkühlung und Wiederaufheizung bewirkt wird. Der deshalb nachteilige Einfluss auf die Qualität des Gussstücks ist ein unübersehbares Problem.
Bei der Verwendung einer Kombination der Führrollen mit der Kühlplatte gemäss (b) sind die Kühlplatten üblicherweise in einem schmalen Bereich unter der Form angeordnet und werden die Kühlplatten zusammen mit der Form in der Förderrichtung des Gussstücks in Schwingungen versetzt oder gerüttelt, oder sind ortsfest vorgesehen, weshalb die Kühlplatten stets einer Gleitreibung durch Berührung mit dem Gussstück ausgesetzt sind. Folglich ist ein Verschleiss der Kühlplatten unvermeidbar, weshalb deren Verwendungszeit begrenzt ist, was eine hohe Austauschfolge ergibt. Durch diese Vorgehensweise werden nachteilig der Herstellungswirkungsgrad verringert und die Kosten erhöht.
Bei der Verwendung einer Kombination aus einem fortschreitenden Schienensystem und den Führrollen gemäss (c)
sind ähnlich dem System (b) die fortschreitenden Schienen lediglich in einem schmalen Bereich unmittelbar unter der Form vorgesehen, und nehmen den übrigen Raum die Führrollen ein. Gemäss dem fortschreitenden Schienensystem werden die jeweiligen fortschreitenden Schienen abwechselnd mit einer Geschwindigkeit synchron zur Vorwärtsbewegung des Gussstücks bewegt. Folglich ist diese Vorgehensweise besser als die mit den Kühlplatten gemäss (b) in bezug auf deren Verschleiss. Nachteilig ist jedoch dabei, dass der Mechanismus sehr kompliziert ist, in dem die vielen Kühlschienen parallel und quer zum Gussstück angeordnet sind und abwechselnd innerhalb einer vorgegebenen Strecke hin und her bewegt werden, weshalb eine hochleistungsfähige Versorgung zur Bewegung der Kühl-Schienen vorgesehen werden muss.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stranggiessvorrichtung zu schaffen, bei der unter Vermeidung der bei der üblichen Führung, Halterung und Förderung auftretenden Nachteile ein einfacherer Aufbau möglich ist, ein leichter Unterhalt und eine einfache Überwachung erreichbar sind, wobei das Gussstück konstant mit einer Kühleinrichtung in Berührung bringbar ist, die zusammen mit dem Gussstück bewegbar ist, um dadurch eine Wölbung zu vermeiden.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Die Erfindung erreicht also eine Vereinfachung der Erstarrung oder Verfestigung des Gussstücks, das an seinem Aussenumfang mit einer Erstarrungsschicht in einer Form gebildet ist, während das Gussstück gezogen und durch die Stahlbänder geführt ist. Ausreichend starre und feste Verstärkungsglieder sind ortsfest an der Rückseite der Teile der Stahlbänder vorgesehen, die den Strang berühren und tragen.
Kühlflüssigkeit kann den Verstärkungsgliedern mit solchem Druck und in einer solchen Menge zugeführt werden, dass Flüssigkeitsfilme zwischen den Stahlbändern und den Verstärkungsgliedem gebildet sind, welche das Band an den Strang pressen und das Gewicht des Stranges und die Belastung durch den statischen Druck des Eisens tragen, der durch die nichterstarrende Phase im Gussstück über die Stahlbänder erzeugt ist, wodurch eine Wölbung oder Krümmung des Gussstückes verhindert wird.
Insbesondere können dünne Flüssigkeitsfilme durch Hochgeschwindigkeits-Kühlflüssigkeitsströme zwischen den Stahlbändern und den Verstärkungsgliedern gebildet werden, wodurch Berührungen zwischen den Stahlbändern und den Trageinrichtungen mittels des Flüssigkeitsfilms unterbunden, die Bänder von den Verstärkungsgliedern schwimmend gehalten und bewegt, die Bänder durch die Hochgeschwindigkeits-Kühlflüssigkeitsströmungen gekühlt werden, und das Gussstück indirekt durch die Bänder gekühlt wird.
Auf diese Weise ist die Dicke des Flüssigkeitsfilms im wesentlichen umgekehrt proportional zur Belastung, die der Flüssigkeitsfilm über die Bänder tragen kann, weshalb bei geeigneter Wahl des Flüssigkeitsdrucks die Dicke des Flüssigkeitsfilms bei zunehmender Last abnimmt und weshalb die Belastung des Flüssigkeitsfilms pro Einheitsfläche zunimmt, wodurch eine Erhöhung der Gesamtbelastung möglich ist.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Längsschnitt eine erfindungsgemässe Strangguss-Giessvorrichtung,
Fig. 2 im Schnitt II-II gemäss Fig. 1 ein Verstärkungsglied der erfindungsgemässen Strangguss-Giessvorrichtung,
Fig. 3 einen ähnlichen Querschnitt wie Fig. 2, unter Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verstärkungsglieds,
Fig. 4 einen ähnlichen Querschnitt wie Fig. 2 und Fig. 3, unter Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Verstärkungsglieds.
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Strangguss-Giessvorrichtung, bei der die erfindungsgemässe Ausbildung mit endlosen Stahlbändern für die Gussstück-Zieh- oder Fördervorrichtung verwendet ist,
Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Strangguss-Giessvorrichtung mit Stahlbändern endlicher Länge.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem eine in einer (nichtdargestellten) Giesspfanne enthaltene Metallschmelze in eine Form 1 gegossen wird, in der die Metallschmelze einer ersten Abkühlung unterliegt, bei der an deren Aussenumfang, der die Innenwände der Form 1 berührt, eine erstarrte Schicht gebildet wird, und ein Gussstück 2 gebildet wird, dessen am meisten erstarrtes unteres Ende mit vorgegebener Geschwindigkeit mittels ziehender Klemmwalzen oder Ausführungswalzen 3 gefördert wird, wobei die nichterstarrte Phase im Gussstück 2 enthalten bleibt, und wobei die Verfestigung im Inneren durch Verwendung von Sekundär-Kühlwasser beendet wird.
Das Gussstück 2 wird durch ein Aussenband 4 und ein Innenband 5 umklammert oder eingeschlossen und ruhig und langsam nach unten gefördert, während es dessen Eigengewicht trägt und die noch nicht voll ausgebildete erstarrte Schicht schützt. Das Aussenband 4 ist ein endloses Stahlband mit einer oberen Walze 6A, einer unteren Walze 7A, Zwischenwalzen 8A, 9A und einer Spannwalze 12A, die eine vorgegebene Zugkraft auf das Band 4 mittels einer Zugeinrichtung 11A ausübt, die an einem Ende an einem ortsfesten Teil 10A gesichert ist. Das Aussenband 4 wird in der durch einen Pfeil 13A angegebenen Richtung im Kreis gefördert.
Darüber hinaus sind Verstärkungsglieder 14A, 15A, 16A ortsfest an der Unterseite mittels Plattformen oder Trägern 17 vorgesehen, und zwar jeweils an der Rückseite des Aussenbands 4, das das Gussstück 2 berührt und trägt. Ein Innenband 5 ist in gleicher Weise ein endloses Stahlband und weist eine obere Walze 6B, eine untere Walze 7B und eine Spannwalze 12B auf, die eine vorgegebene Zugkraft auf das Innenband 5 ausübt, mittels einer Zugeinrichtung 11B, die an einem Ende fest an einem ortsfesten Teil 10B befestigt ist. Das Innenband 5 wird in einer durch den Pfeil 13B wiedergegebenen Richtung im Kreise gefördert.
Verstärkungsglieder 14B, 15B, 16B sind an der Rückseite des Innenbands 5 vorgesehen, das das Gussstück 2 berührt und trägt und sind fest mit den Verstärkungsgliedern 14A, 15A, 16A der Aussenseite so verbunden, dass ein vorgegebener Spalt oder Abstand entsprechend der Dicke des Gussstücks 2 dazwischen aufrechterhalten ist.
Fig. 2 zeigt im Querschnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1 das Gussstück 2, das Aussenband 4, das Innenband 5 und die jeweiligen Verstärkungsglieder 15A bzw. 15B. Das Verstärkungsglied 15A weist eine Führungsplatte 19 auf, die viele Kühlflüssigkeits-Ausströmöffnungen 18, Kühlflüssigkeits Kammern 20A, 20B und eine Austrittsflüssigkeits-Kammer 21 enthält. Eine Zufuhrmenge der Kühlflüssigkeit tritt in die Kühlflüssigkeits-Kammern 20A, 20B über eine Zuführöffnung 22 ein, tritt durch die Strömungsaustrittsöffnungen 18 und bildet Flüssigkeitsfilme in winzigen Spalten oder Räumen zwischen der Führungsplatte 19 und dem Aussenband 4, entlädt sich in die Austrittsflüssigkeits-Kammer 21 mit hoher Geschwindigkeit und wird nach ausserhalb der Vorrichtung über eine Flüssigkeits-Abführöffnung 23 abgeführt.
Zusätzlich sind Dichtabschnitte 24 jeweils an einer Seite der Austrittsflüssigkeits-Kammer 21 vorgesehen, damit die Kühlflüssigkeit nicht nach aussen leckt. Bei der beschriebenen Anordnung bildet die Kühlflüssigkeit, die mit hoher Geschwindigkeit zwischen der Führungsplatte 19 und dem Aussenband 4 fliesst, dünne Flüssigkeitsfilme, wodurch das Aussenband 4 von der Führungsplatte 19 in einer Höhe flottiert oder schwimmend gehalten wird, die der Dicke des Flüssigkeitsfilms infolge des Drucks des Flüssigkeitsfilms entspricht. Folglich kann das Aussenband 4 ohne Berührung mit der Führungsplatte 19 bewegt werden, wobei die Hochgeschwindigkeits-Kühlflüssigkeit das Aussenband mit hohem Wirkungsgrad kühlt, und wobei die Wärme des Gussstücks 2 zur Kühlflüssigkeit durch das Aussenband 4 übertragen wird, wodurch die Erstarrung oder Verfestigung des Gussstücks 2 erleichtert wird.
Mit der gleichen beschriebenen Anordnung werden Flüssigkeitsfilme an dem Innenband 5 gebildet, wobei die Flüssigkeitsfilme das Innenband 5 schwimmend halten oder flottieren und das Innenband 5 und das auf dem Innenband 5 angeordnete Gussstück 2 tragen, wobei das Gussstück 2 durch die Hochgeschwindigkeits-Kühlflüssigkeit mit hohem Wirkungsgrad gekühlt wird.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weist ein Verstärkungsglied eine Führungsplatte, Kühlflüssigkeits-Kammern und Abführ-Flüssigkeitskammern auf, die einstückig vorgesehen sind. Die Aufgabe der Erfindung kann auch dann gelöst werden, wenn der Aufbau der Verstärkungsglieder in mehrere Abschnitte aufgeteilt wird.
In Fig. 3 ist im Querschnitt ähnlich dem gemäss Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Verstärkungsglieder 15A, 15B gemäss der Erfindung dargestellt, das so ausgebildet ist, dass die Führungsplatte 19, die Kühlflüssigkeits-Kammern 20A und die Austrittsflüssigkeits-Kammem 21A, 21B in mehrere Teile aufgeteilt sind. Das heisst, die Führungsplatte 19 ist in mehrere Teile aufteilbar, wobei jedes Teil relativ schmal ausgeführt ist, und die Grösse der Teile so gleichförmig ist, dass der Druck des Flüssigkeitsfilms zwischen der Führungsplatte 19 und dem Aussenband 4 leicht gleichförmig gehalten werden kann.
Dadurch wird die Tragwirkung durch Flottieren des Aussenbands 4 verbessert und das Kühlen des Aussenbands 4 und das des Gussstücks 2 durch das Aussenband 4 gleichförmig durchgeführt, wodurch das Erstarren des Gussstücks 2 in befriedigender Weise beeinflusst werden kann.
Da der gleiche Aufbau auch bei dem Innenband 5, dessen Führungsplatte, dessen Kühlflüssigkeits-Kammer und dessen Austrittsflüssigkeits-Kammer durch Bilden mehrerer Abschnitte angewendet werden kann, kann dadurch die Wirkung der Erfindung weiter erhöht werden.
Die Fig. 4 zeigt im Querschnitt ein weiteres drittes Ausführungsbeispiel eines Verstärkungsglieds der erfindungsgemässen Strangguss-Giessvorrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass eine Vertiefung 25 in der Führungsplatte 19 an der Seite des Aussenbands 4 vorgesehen ist, wobei das Vorsehen dieser Vertiefung 25 den das Aussenband 4 tragenden Flüssigkeitsdruck gleichmässiger ausüben kann, als das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3.
Die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit. Ausserdem wurden jeweils der Aufbau und die Wirkungsweise an der Seite des Aussenbands 4 ausführlich erläutert, während selbstverständlich Aufbau und Wirkungsweise an der Seite des Innenbands 5 gleich sein können.
Fig. 5 zeigt im Schnitt ein viertes Ausführungsbeispiel der Strangguss-Giessvorrichtung gemäss der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Ausführungswalzen 3 nicht verwendet, und wird der Aufbau und die Wirkungsweise des zum Führen und Tragen des Gussstücks 2 verwendeten endlosen Stahlbands gemäss Fig. 1 zum Fördern und Korrigieren des Gussstücks verwendet.
In Fig. 5 werden das Aussenband 4 und das Innenband 5 mittels der unteren Walzen 7A, 7B angetrieben, die über Kraftübertragungs-Wellen 28A, 28B mittels eines Elektromotors 26 und einer Untersetzung 27 gedreht werden. Zusätzlich erfolgt die Korrektur des verbogenen oder gekrümmten Gussstücks 2 derart, dass das Fördern und das Korrigieren des Gussstücks 2 gleichzeitig mittels eines Aussenbands 33 und eines Innenbands 34 erfolgt, die über untere Walzen 32A, 32B angetrieben werden, die über Kraftübertragungs-Wellen 31A, 31 B mittels eines Elektromotors 29 und einer Untersetzung 30 gedreht werden.
Dabei haben Verstärkungsglieder 35A, 35B bzw. 36A, 36B, die an der Rückseite und jeweils gegenüber dem Aussenband 33 und dem Innenband 34 angeordnet sind, den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkung wie die Verstärkungsglieder 14A, 15A, 16A und 14B, 15B, 16B der Ausführungsbeispiele gemäss Fig. 1-4. Wie erläutert bewirkt das endlose Stahlband gemäss der Erfindung nicht nur, dass das Band das Gussstück führt und trägt, sondern auch zu dessen Führung und Korrektur verwendbar ist.
Fig. 6 zeigt im Schnitt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Strangguss-Giessvorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden Bänder endlicher Länge verwendet.
In Fig. 6 hat das Aussenband 4 eine bestimmte Länge, wobei dessen eines Ende an einer von einem Elektromotor 37 getriebenen Abgabeeinrichtung 38 angebracht ist und dessen anderes Ende an einer von einem Elektromotor 39 getriebenen Aufnahme- oder Wickeleinrichtung 40 angebracht ist. In gleicher Weise hat auch das Innenband 5 eine bestimmte Länge, wobei dessen eines Ende an einer von einem Elektromotor 41 getriebenen Abgabeeinrichtung 42 und dessen anderes Ende an einer durch einen anderen Elektromotor 43 getriebenen Wickeleinrichtung 44 angebracht ist. Während des Giessens werden das Aussenband 4 und das Innenband 5, wie bei den erwähnten Ausführungsbeispielen, durch den Abgabe-Betrieb der Abgabeeinrichtungen 38, 42 und den Aufwikkel-Betrieb der Wickeleinrichtungen 40, 44 in Richtung der Pfeile 13A, 13B bewegt, um das Gussstück 2 zu tragen und zu führen.
Nach dem Giessen des Gussstücks 2 über eine im wesentlichen der vorgegebenen Länge des Aussenbands 4 und des Innenbands 5 entsprechende Länge werden das Aussenband 4 und das Innenband 5 in Umkehrrichtung gefördert, in Richtung der Pfeile 45A, 45B, damit sie für den nächsten Giessvorgang in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Das heisst, Aussenband 4 und Innenband 5, die auf den Wickeleinrichtungen 40 bzw. 44 abhängig mit dem Fortschreiten des Giessens aufgewickelt sind, werden wieder auf die Abgabeeinrichtung 38 bzw. 42 zurückgebracht vor dem nächsten Giessvorgang, um die Bänder 4, 5 in reversibler Weise zu verwenden. Es sei z. B. ein Fall betrachtet, bei dem jedes Band 4, 5 1000 m lang ist.
Wenn bei diesen Bedingungen die Durchschnittslänge des Gussstücks etwa 50 m pro Charge oder Beschickung beträgt und eine Anfangslänge von der Abgabeeinrichtung zur Aufwickeleinrichtung über den Führungs- und Trage-Abschnitt 40 m beträgt, so beträgt die Anzahl der Beschickungen N, bei denen ein Giessen kontinuierlich oder stetig durchgeführt werden kann, (1000-40) - 19,2.
50
Das heisst, nach Beendigung von 19 Beschickungen werden, um stetiges Giessen während 19 Beschickungen zu erreichen, die Bänder in Gegenrichtung gefördert, um sie unter der gleichen Bedingung für das nächste Giessen zu verwenden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann, da die Bänder im aufgewickelten Zustand in ihrer Lage an der Abgabe- oder der Wickeleinrichtung ausgetauscht werden können, vorteilhaft das Auswechseln in sehr kurzer Zeit erfolgen.
Die Vorteile der dargestellten Giessvorrichtungen werden im folgenden zusammengefasst: a) Sie weisen eine sekundäre Kühlvorrichtung mit Stahlbändern und Verstärkungsgliedern an der Rückseite der Stahlbänder auf, die die Stahlbänder an den Strang drücken. Flüssigkeitsfilme werden gebildet, die mit solch hoher Geschwindigkeit zwischen den Bändern und Führungsplatten der Ver stärkungsglieder fliessen, dass die Bänder durch die Flüssigkeitsfilme schwimmend gehalten werden, den Strang stützen und schnell abkühlen. Der Strang wird zwischen Ober- und Unterband so fest gehalten und eingeklemmt, dass in der erstarrten Schicht des Gussstücks keine Wölbung auftritt.
b) Da die Bänder ständig die Flächen des Gussstücks berühren und zusammen mit dem Gussstück bewegt werden, wird eine kontinuierliche, gleichförmige und indirekte Kühlung des Gussstücks erreicht und wird eine diskontinuierliche, schnelle Kühlung durch Sprühen von Wasser wie bei herkömmlichen Vorrichtungen vermieden. Dadurch kann ein Wölben unterbunden werden.
c) In einer besonderen Ausbildung wird eine weitere sekundäre Kühlvorrichtung mit gleichem Aufbau wie die erste ausser zum Kühlen auch zum Fördern des Stranges verwendet.
Schliesslich wird die Vorrichtung auch zum Korrigieren und Ausrichten des Stranges verwendet, da die Bänder ständig am Strang anliegen.
d) Die Giessvorrichtungen sind ausserordentlich einfach aufgebaut und weisen im Vergleich mit herkömmlichen Vorrichtungen erheblich weniger Bauteile auf, weshalb die Wartung und die Überprüfung der Vorrichtung einfach durchführbar sind.
Wenn auch nur gekrümmte Stranggiessvorrichtungen erläutert wurden, so kann selbstverständlich die Konstruktion auch auf das Tragen, Führen und Fördern eines Gussstücks in der Sekundär-Kühlzone aller Arten von Stranggiessvorrichtungen angewendet werden.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1. Continuous casting device in which a mold, secondary coolants and conveying means are arranged in series, characterized in that the secondary coolants contain the following parts: two steel strips (4, 5), which are partially opposite one another and for clamping and guiding the strand (2 ) serve upper and lower carrier rollers (6A, 7A, 6B, 7B), which hold the tapes in direct contact with the strand, idle rollers (8A, 9A, 8B, 9B), which touch and support the parts of the tapes that are not in contact with the strand, stationary reinforcing members (14A, 15A, 16A, 14B, 15B, 16B) on the rear sides of the band parts whose front side is in contact with the strand, for pressing the bands onto the strand, cavities (20A, 20B, 21) and openings (18, 22, 23) in the reinforcing members,
to conduct and drain cooling liquid at such a pressure and at such a speed through the interior of each reinforcing member between its surface and the belt that a film of liquid is created between the reinforcing member and the belt which presses the belt against the strand and simultaneously cools it .
2. Device according to claim 1, characterized in that the surface facing the assigned band of each reinforcing member is formed by a guide plate (19) which has coolant supply openings (18) with respect to the central part of the band and coolant discharge openings with respect to the outer part of the band.
3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the surface facing the band of each reinforcing member is formed by a guide plate (19) which has transversely to the direction of movement of the band alternating coolant supply and discharge openings.
4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that recesses for collecting the cooling liquid are provided in the surfaces of the guide plates at the coolant outlet openings.
5. The device according to claim 1, characterized in that the conveying means are designed as further secondary coolants, which comprise further two steel belts, in some cases lying opposite one another, further carrier and idler rollers and further reinforcing members through which coolant flows, and that the carrier rollers have a motor drive.
The invention relates to a continuous casting device in which a mold, secondary coolants and conveying means are arranged in series.
Conventional continuous casting machines use a method in which molten metal is poured from a spout arranged at the bottom section of a ladle into a mold in which it is subjected to a first cooling in order to form a solidification layer on the outer circumference, which is in contact with the walls of the mold Is brought into contact, after which it is conveyed out of the mold with a non-solidified phase in the molten state inside, after which it is subjected to a second cooling by spraying cooling water and the like. Like. Is subject, whereby it gradually solidifies inside, after which it is pulled down or promoted.
The operating steps explained below are used for carrying, guiding and conveying a casting in the secondary cooling zone: a) The so-called guide roller or guide roller system, in which the casting is brought into contact with the two or four opposite surfaces of the casting by several successive ones Rollers or rollers arranged in the casting is guided and held, cooling water being introduced between the rollers by means of spray jets, in order thereby to cool the casting directly; b) a system in which guide rollers are combined with a cooling plate, the casting being guided and cooled by tabular or lattice-like cooling plates provided in contact with the two or four opposing surfaces of the casting, partly using rollers;
c) a system that combines so-called progressive rails and guide rollers, wherein several cooling rails are provided in such a way that they clasp the casting, parallel to one another, transversely to the casting and in contact with the two opposite surfaces of the casting, whereby the Move the rails alternately in the direction of movement of the casting and the casting is partly guided by the guide rollers.
These procedures are commonly used.
In the guide roller system according to (a), the number of rows of rolls or rolls reaches 60 to 70 for one strand, the number of rows of rolls reaching 100 and more for high-speed casting. As a result, a roll number that is more than twice the number of roll rows is required. Therefore, the number of accessories such as bearings increases greatly depending on the increase in the number of rolls. Therefore, the maintenance and monitoring of these accessories becomes extremely complicated and a constant correction of the heights or level changes due to wear of the rollers during use is required. In addition, the occurrence of a curvature becomes extremely disadvantageous. The rollers are namely equally spaced at a distance of 100 or more 100 mm.
As a result, the casting is only carried at locations that are spaced apart by this distance and not at all between the rollers, causing the hardened skin or shell of the casting to bulge outward due to the static pressure of the iron of the non-solidified part inside. As a result, both the expansion of the solidified layer due to the curvature and the correction by the rollers repeatedly exert an influence on the casting for each roller, which can lead to serious impairments, such as e.g. B. internal cracks at the boundary sections between the solidified layer and the non-solidified phase in the casting.
Furthermore, high strength is required from a roll that is sufficient to withstand a large additional load for correcting an arched solidified layer. In addition, the casting is cooled by spraying coolant directly over the casting, through a plurality of spray nozzles arranged between the rollers, while the casting is subjected to re-heating by the heat held inside, which is why strong cooling and reheating are effected alternately. The disadvantageous influence on the quality of the casting is therefore an obvious problem.
When using a combination of the guide rollers with the cooling plate according to (b), the cooling plates are usually arranged in a narrow area under the mold and the cooling plates are vibrated or vibrated together with the mold in the conveying direction of the casting, or are provided in a stationary manner, which is why the cooling plates are always exposed to sliding friction when they come into contact with the casting. As a result, wear of the cooling plates is unavoidable, which is why their use time is limited, which results in a high replacement sequence. This procedure disadvantageously reduces the manufacturing efficiency and increases the costs.
When using a combination of a progressive rail system and the guide rollers according to (c)
Similar to system (b), the advancing rails are only provided in a narrow area directly below the mold, and the guide rollers take up the rest of the space. According to the advancing rail system, the respective advancing rails are moved alternately at a speed in synchronism with the forward movement of the casting. Consequently, this procedure is better than that with the cooling plates according to (b) in terms of their wear. However, it is disadvantageous that the mechanism is very complicated, in which the many cooling rails are arranged parallel and transversely to the casting and are moved back and forth alternately within a predetermined distance, which is why a high-performance supply for moving the cooling rails must be provided.
It is therefore an object of the invention to provide a continuous casting apparatus in which a simpler construction is possible while avoiding the disadvantages encountered with conventional guiding, holding and conveying, and easy maintenance and monitoring are achievable, the casting being constant with a cooling device can be brought into contact, which can be moved together with the casting, in order to thereby avoid curvature.
The object is achieved by the invention characterized in claim 1.
The invention thus simplifies the solidification or solidification of the casting, which is formed on its outer circumference with a solidification layer in a mold, while the casting is drawn and guided through the steel strips. Sufficiently rigid and solid reinforcing members are provided in a fixed position on the back of the parts of the steel strips which touch and support the strand.
Cooling liquid can be supplied to the reinforcing members with such pressure and in such an amount that liquid films are formed between the steel strips and the reinforcing members which press the strip against the strand and bear the weight of the strand and the stress caused by the static pressure of the iron which is generated by the non-solidifying phase in the casting via the steel strips, whereby a curvature or curvature of the casting is prevented.
In particular, thin liquid films can be formed by high-speed cooling liquid flows between the steel strips and the reinforcing members, which prevents contact between the steel strips and the support devices by means of the liquid film, keeps the strips floating and moves by the reinforcing members, and cools the strips by the high-speed cooling liquid flows, and the casting is indirectly cooled by the belts.
In this way, the thickness of the liquid film is essentially inversely proportional to the load that the liquid film can carry over the belts, which is why, with a suitable choice of the liquid pressure, the thickness of the liquid film decreases with increasing load and why the load of the liquid film per unit area increases, whereby a It is possible to increase the total load.
The invention is explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
1 is a longitudinal section of a continuous casting device according to the invention,
2 in section II-II according to FIG. 1, a reinforcing member of the continuous casting device according to the invention,
3 is a cross section similar to FIG. 2, showing a second embodiment of the reinforcing member,
Fig. 4 is a cross section similar to Fig. 2 and Fig. 3, showing a third embodiment of a reinforcing member.
5 shows a fifth exemplary embodiment of the continuous casting casting device according to the invention, in which the design according to the invention with endless steel belts is used for the casting-drawing or conveying device,
Fig. 6 shows a sixth embodiment of the continuous casting device according to the invention with steel strips of finite length.
In Fig. 1 a first embodiment of the invention is shown, in which a molten metal contained in a (not shown) casting ladle is poured into a mold 1, in which the molten metal is subjected to a first cooling, on the outer circumference of which the inner walls of the mold 1 touches, a solidified layer is formed, and a casting 2 is formed, the most solidified lower end of which is conveyed at a predetermined speed by means of pulling nip rollers or execution rollers 3, the non-solidifying phase being contained in the casting 2, and with the solidification inside is terminated by using secondary cooling water.
The casting 2 is clipped or enclosed by an outer belt 4 and an inner belt 5 and conveyed calmly and slowly downwards, while carrying its own weight and protecting the solidified layer which has not yet fully developed. The outer belt 4 is an endless steel belt with an upper roller 6A, a lower roller 7A, intermediate rollers 8A, 9A and a tension roller 12A, which exerts a predetermined tensile force on the belt 4 by means of a pulling device 11A, which at one end on a fixed part 10A is secured. The outer belt 4 is conveyed in a circle in the direction indicated by an arrow 13A.
In addition, reinforcing members 14A, 15A, 16A are provided in a stationary manner on the underside by means of platforms or supports 17, in each case on the rear side of the outer band 4 which touches and supports the casting 2. An inner belt 5 is in the same way an endless steel belt and has an upper roller 6B, a lower roller 7B and a tension roller 12B, which exerts a predetermined tensile force on the inner belt 5, by means of a pulling device 11B, which is fixed at one end to a stationary one Part 10B is attached. The inner belt 5 is circulated in a direction indicated by the arrow 13B.
Reinforcing members 14B, 15B, 16B are provided on the back of the inner band 5 which contacts and supports the casting 2 and are fixedly connected to the reinforcing members 14A, 15A, 16A on the outside so that a predetermined gap or distance corresponding to the thickness of the casting 2 is maintained in between.
Fig. 2 shows in cross section along the line II-II in Fig. 1, the casting 2, the outer band 4, the inner band 5 and the respective reinforcing members 15A and 15B. The reinforcing member 15A has a guide plate 19, which contains many cooling liquid outflow openings 18, cooling liquid chambers 20A, 20B and an outlet liquid chamber 21. A supply amount of the cooling liquid enters the cooling liquid chambers 20A, 20B via a supply opening 22, passes through the flow outlet openings 18 and forms liquid films in tiny gaps or spaces between the guide plate 19 and the outer band 4, and is also discharged into the outlet liquid chamber 21 high speed and is discharged outside the device via a liquid discharge opening 23.
In addition, sealing sections 24 are provided on each side of the outlet liquid chamber 21, so that the coolant does not leak to the outside. In the arrangement described, the cooling liquid which flows at high speed between the guide plate 19 and the outer band 4 forms thin liquid films, whereby the outer band 4 is floated or floated by the guide plate 19 at a height which corresponds to the thickness of the liquid film due to the pressure corresponds to the liquid film. As a result, the outer band 4 can be moved without contact with the guide plate 19, with the high-speed cooling liquid cooling the outer band with high efficiency, and with the heat of the casting 2 being transferred to the cooling liquid through the outer band 4, whereby the solidification or solidification of the casting 2 is facilitated.
With the same arrangement described, liquid films are formed on the inner band 5, the liquid films holding or floating the inner band 5 and carrying the inner band 5 and the casting 2 arranged on the inner band 5, the casting 2 being highly efficient due to the high-speed cooling liquid is cooled.
In the described embodiment, a reinforcing member has a guide plate, coolant chambers and discharge liquid chambers, which are provided in one piece. The object of the invention can also be achieved if the structure of the reinforcing members is divided into several sections.
In Fig. 3 is shown in cross section similar to that of FIG. 2, a second embodiment of the reinforcing members 15A, 15B according to the invention, which is designed so that the guide plate 19, the cooling liquid chambers 20A and the outlet liquid chambers 21A, 21B in several parts are divided. That is, the guide plate 19 can be divided into several parts, each part being made relatively narrow, and the size of the parts being so uniform that the pressure of the liquid film between the guide plate 19 and the outer band 4 can be kept slightly uniform.
As a result, the load-bearing effect is improved by floating the outer band 4 and the cooling of the outer band 4 and that of the casting 2 by the outer band 4 is carried out uniformly, whereby the solidification of the casting 2 can be influenced in a satisfactory manner.
Since the same structure can also be applied to the inner band 5, its guide plate, its cooling liquid chamber and its outlet liquid chamber by forming several sections, the effect of the invention can be further increased.
4 shows in cross section a further third exemplary embodiment of a reinforcing member of the continuous casting casting device according to the invention. This exemplary embodiment is characterized in that a recess 25 is provided in the guide plate 19 on the side of the outer band 4, the provision of this recess 25 being able to exert the liquid pressure carrying the outer band 4 more uniformly than the exemplary embodiment according to FIG. 3.
The arrows shown in FIGS. 2, 3 and 4 show the direction of flow of the cooling liquid. In addition, the structure and the mode of operation on the side of the outer band 4 were explained in detail, while the structure and mode of operation on the side of the inner band 5 can of course be the same.
Fig. 5 shows in section a fourth embodiment of the continuous casting device according to the invention. In this embodiment, the execution rollers 3 are not used, and the structure and the mode of operation of the endless steel strip used for guiding and supporting the casting 2 according to FIG. 1 are used for conveying and correcting the casting.
5, the outer belt 4 and the inner belt 5 are driven by means of the lower rollers 7A, 7B, which are rotated by means of power transmission shafts 28A, 28B by means of an electric motor 26 and a reduction gear 27. In addition, the correction of the bent or curved casting 2 takes place in such a way that the conveying and the correction of the casting 2 takes place simultaneously by means of an outer belt 33 and an inner belt 34, which are driven by lower rollers 32A, 32B, which are driven by power transmission shafts 31A, 31 B are rotated by means of an electric motor 29 and a reduction 30.
Here, reinforcing members 35A, 35B and 36A, 36B, which are arranged on the rear side and in each case opposite the outer band 33 and the inner band 34, have the same structure and the same effect as the reinforcing members 14A, 15A, 16A and 14B, 15B, 16B the exemplary embodiments according to FIGS. 1-4. As explained, the endless steel band according to the invention not only causes the band to guide and carry the casting, but can also be used to guide and correct it.
Fig. 6 shows in section a fifth embodiment of the continuous casting device according to the invention. Finite length tapes are used in this embodiment.
6, the outer band 4 has a certain length, one end of which is attached to a delivery device 38 driven by an electric motor 37 and the other end of which is attached to a take-up or winding device 40 driven by an electric motor 39. In the same way, the inner band 5 also has a certain length, one end of which is attached to a dispensing device 42 driven by an electric motor 41 and the other end of which is attached to a winding device 44 driven by another electric motor 43. During the casting, the outer belt 4 and the inner belt 5, as in the mentioned exemplary embodiments, are moved around the casting by the dispensing operation of the dispensing devices 38, 42 and the winding-up operation of the winding devices 40, 44 in the direction of the arrows 13A, 13B 2 to wear and guide.
After casting the casting 2 over a length corresponding essentially to the predetermined length of the outer band 4 and the inner band 5, the outer band 4 and the inner band 5 are conveyed in the reverse direction, in the direction of the arrows 45A, 45B, so that they can be used in the next casting process Return to the starting position. That is, the outer band 4 and the inner band 5, which are wound up on the winding devices 40 and 44 depending on the progress of the casting, are returned to the dispensing device 38 and 42 before the next casting process, around the bands 4, 5 in a reversible manner to use. It is e.g. For example, consider a case where each band is 4,5,000 m long.
Under these conditions, if the average length of the casting is about 50 m per batch or load and an initial length from the dispenser to the winder over the guide and carrier section is 40 m, the number of loads for which casting is continuous or can be performed continuously, (1000-40) - 19.2.
50
This means that after 19 feedings have been completed, in order to achieve continuous casting during 19 feedings, the belts are conveyed in the opposite direction so that they can be used for the next casting under the same condition.
In this exemplary embodiment, since the tapes can be exchanged in their position on the dispensing or winding device in the wound state, the exchange can advantageously be carried out in a very short time.
The advantages of the casting devices shown are summarized below: a) They have a secondary cooling device with steel strips and reinforcing members on the back of the steel strips, which press the steel strips onto the strand. Liquid films are formed which flow between the belts and guide plates of the reinforcing members at such a high speed that the belts are kept floating by the liquid films, support the strand and cool rapidly. The strand is held and clamped so firmly between the upper and lower belt that no curvature occurs in the solidified layer of the casting.
b) Since the belts constantly touch the surfaces of the casting and are moved together with the casting, continuous, uniform and indirect cooling of the casting is achieved and discontinuous, rapid cooling by spraying water as in conventional devices is avoided. This prevents arching.
c) In a special embodiment, a further secondary cooling device with the same structure as the first is used in addition to cooling to convey the strand.
Finally, the device is also used for correcting and aligning the strand, since the strips are always in contact with the strand.
d) The casting devices are extremely simple in construction and have considerably fewer components than conventional devices, which is why the maintenance and inspection of the device can be carried out easily.
If only curved continuous casting devices were explained, the construction can of course also be applied to supporting, guiding and conveying a casting in the secondary cooling zone of all types of continuous casting devices.