CN1422714A - 用于金属的连续铸造的型模管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属的连续铸造的型模管(1),具有工字形的横截面,该横截面呈轧制工字梁用的异型坯形式。预定浇铸管段的横截面的内轮廓(3)通过流经管壁(2)中的冷却道(4)的冷却水(KW)进行冷却。冷却道(4)制成是圆形横截面的。内轮廓(3)在翼缘区域(7)和腹板区域(8)接界的壁段(9)之间有圆弧形的过渡段(6),其中,过渡段(6)内的两个相邻的冷却道(4)的间距(A)小于其余壁段(9)内的冷却道的间距(B)。

Description

用于金属的连续铸造的型模管

技术领域

本发明涉及一种具有如权利要求1前序部分所述特征的用于金属的连续铸造的型模管(Kokillenrohr)。

背景技术

已经知道，为了导出在金属连续铸造时产生的热量，必须将型模管放置在一个水导流外套内。为此这就必须考虑，按照水导流外套的内尺寸和型模管的外尺寸构成一个在热工技术上精确确定的的隙缝，冷却水从下面向上面流经该隙缝，使所产生的热量被冷却水吸收并导出。如果采用一呈轧制工字梁用的异型坯形式(Beam-Blank-Format)的型模管，那么水导流外套的内轮廓也必须与这种形式的外轮廓相匹配。

借助冷却水导出的热量很大程度上取决于在型模管和水导流外套之间的隙缝中的水流速度。然而，在每一次重新精整型模管时，由于摩擦引起的磨损，并且由此必然引起型模管壁厚度的减小，导致这个隙缝扩大。然而，水流隙缝的扩大意味着水流速度的减低，因此也减少热量的导出。

由GB 954 719已知，在金属连续铸造用的型模上设有冷却孔，这种孔既在型模的纵向方向上也在型模的横向方向上延伸。然而，对于呈轧制工字梁用的异型坯形式的型模管，却存在这样的问题，即，与纵向方向交叉延伸的冷却孔加设到型模管中是需要花很大费用的。而且对于轧制工字梁用的异型坯形式的这种的几何形状，在翼缘区域和腹板区域接界的壁段之间的过渡段上将出现极端的局部热负荷。这种局部热负荷在过渡段的不利的几何形状情况下将导致型模管过热，并且会大大缩短其使用寿命。

发明内容

本发明-从现有技术出发-的目的在于，提供一种用于金属的连续铸造的型模管，其使用寿命延长并避免局部过热。

如权利要求1所述的特征是上述目的的第一种实现方案。

如权利要求1所述的特征，过渡段内的两个相邻的冷却道的间距小于其余壁段内的两个相邻的冷却道的间距。

由此首先带来的优点是：原则上可以取消与管式型模的外轮廓相匹配的水导流外套。特别是对于呈轧制工字梁用的异型坯形式的型模管，这种显著减低生产费用的优点尤其明显。

由于热量经由管壁内的冷却道导出，因此不再出现变化的热量导出条件。重新精整的次数不再影响冷却效率。

所有壁段内的冷却道原则上都可以在管壁的端面处露出。在这个区域内，可以毫无困难地对一个重新精整后的型模管进行安装和可靠的密封，也可以进行焊接，其在重新精整后再被简单地修整加工成新尺寸。

如果冷却道做成是圆形横截面的，那么在管式型模被弯曲成一轧制工字梁用的异型坯形式之后就具有这样的优点，即，许多冷却道的横截面也变成椭圆形的，这意味着，表面区域向浇铸通道方向扩大，所以可以预计有较大的热量导出。

如权利要求2所述的特征是第二种实现方案。根据这种方案，也可以仅在圆弧形的过渡段内设置冷却道，而其余壁段以及圆弧形的过渡段可以通过一与管式型模的外轮廓相匹配的水导流外套进行冷却。采用这种方案，冷却道不是穿过整个管壁。确切地说，只是在可能导致型模管的使用寿命缩短的局部过热所在的区域内设置一些冷却孔。通过一种水导流外套和设置在圆弧形的过渡段内的冷却道的组合，可以避免圆弧形的过渡段的过热和延长型模管的使用寿命。

如权利要求3所述的特征，也可以在设置水导流外套的同时既在圆弧形的过渡段内也在其余壁段内设置冷却孔，其中，过渡段内的相邻两个冷却道的间距小于其余壁段内的冷却道的间距。

设在过渡段内的冷却道可以从管壁的上端面延伸至管壁的大约中间高度区域。由此对局部严重受热负荷的壁段给以更强的热量导出(权利要求4)。

根据权利要求5规定，在管壁的外轮廓上设置连接冷却道的冷却剂输入管和冷却剂输出管。尤其具有优点的是，可以将这些管设置在管壁外轮廓的中间高度区域(权利要求6)。为了构成一个冷却道系统，对从管壁端面加设的冷却道进行封闭，并且通过溢流通道相互连接。

为了冷却型模管，原则上可以把冷却剂输入管和冷却剂输出管连接在一个单独的冷却回路上。但是具有优点的是，在管壁和水导流外套之间流动的冷却剂也可以流经冷却道，并且在热量负荷较高的区域内给以更强的热量导出(权利要求7)。为了使冷却剂易于从水导流外套和管壁之间的隙缝进入冷却道，可以在管壁的外轮廓上和/或在水导流外套上设置把冷却剂的流动过程转向冷却道的合适的导流措施。

按照本发明的特征，对于采用如权利要求8所述的工字形横截面的型模管，具有特别明显的优点。

型模管优选由铜或者铜合金做成。

附图说明

下面借助一个附图中说明的实施例详细说明本发明。附图表示：

附图1为呈轧制工字梁用的异型坯形式的型模管的上端段的透视图

附图2为图1的型模管的稍微加长的另一种透视图

附图3为另一实施形式的呈轧制工字梁用的异型坯形式的型模管的上端段的透视图。

具体实施方式

型模管1具有一个工字形横截面，其整个区域的管壁2的厚度D是等厚的。

由型模管1的内轮廓3决定浇铸管段的横截面。

为了把浇铸时产生的热量导出去，在管壁2内沿型模管1的整个长度L设置冷却道4，可按箭头KW从下面向上面向该冷却道4注入冷却水。这意味着冷却道4至管壁2的端面5处结束，这里只能看到端面5。

在型模管1被弯曲之前，通过在管壁上的钻孔操作制出冷却道4。冷却道4通过弯曲后可能部分变成椭圆形，使向着内轮廓3方向形成较大的表面区域，因此改善热量的导出。

型模管1的独特的内轮廓3具有在翼缘区域7和腹板区域8接界的壁段9之间的圆弧形过渡段6。过渡段6内的两个相邻的冷却道4的间距A小于其余壁段9内的冷却道4的间距B。

在附图1和附图2的实施例中，冷却道4穿过型模管1的整个长度L，不过也可以设想，在过渡段6内设置的冷却道4从管壁2的上端面5延伸至管壁2的大约中间高度区域。这些冷却道4可以在其上端面互相连接起来而构成一个冷却回路，并且通过设在管壁2的中段高度区域的冷却剂输入管和冷却剂输出管注入冷却剂。

可以附加地把型模管1放进一种与管壁2的外轮廓10相匹配的水导流外套内，使得型模管1整个被一个流动着冷却剂的冷却隙缝包围着。

附图3以一个有所不同的透视图示出型模管11的另一实施形式，该型模管11具有一个呈轧制工字梁用的异型坯形式的内轮廓12，同样具有在翼缘区域14和腹板区域15接界的壁段16之间的圆弧形过渡段13。在这个实施例中，仅在过渡段区域13内设有冷却孔4。整个型模管11未详细示出地被放进一个与管壁18的外轮廓17相匹配的水导流外套内，通过这种水导流外套既冷却其余壁段16，也冷却设有冷却孔4的过渡段区域13。

      附图标记明细表

1-型模管

2-1的管壁

3-1的内轮廓

4-冷却道

5-2的端面

6-7与8之间的过渡段

7-翼缘区域

8-腹板区域

9-壁段

10-1的外轮廓

11-型模管

12-11的内轮廓

13-14与15之间的过渡段

14-翼缘区域

15-腹板区域

16-18的壁段

17-18的外轮廓

18-管壁

A-间距

B-间距

D-2的厚度

L-1的长度

KW-冷却水

Claims (8)

1.用于金属的连续铸造的型模管，其管壁(2)具有一呈轧制工字梁用的异型坯形式的内轮廓(3)，所述内轮廓(3)在翼缘区域(7)和腹板区域(8)接界的壁段(9)之间有圆弧形的过渡段(6)，其中，所述内轮廓(3)可由从外面输入的冷却剂(KW)进行间接冷却，并且在管壁(2)内设有沿其纵向延伸的冷却道(4)，其特征在于，过渡段(6)内的两个相邻的冷却道(4)的间距(A)小于其余壁段(9)内的冷却道的间距(B)。

2.用于金属的连续铸造的型模管，其管壁(18)具有一呈轧制工字梁用的异型坯形式的内轮廓(12)，所述内轮廓(12)在翼缘区域(14)和腹板区域(15)接界的壁段(16)之间有圆弧形的过渡段(13)，其中，所述内轮廓(12)可由从外面输入的冷却剂(KW)进行间接冷却，并且在管壁(18)内设有沿其纵向延伸的冷却道(4)，其特征在于，只是在圆弧形的过渡段(13)内设置冷却道(4)，而其余壁段(16)以及圆弧形的过渡段(13)可通过一个与管壁(18)的外轮廓(17)相匹配的水导流外套进行冷却。

3.如权利要求1所述的型模管(1)，其特征在于，设有一个与管壁(2)的外轮廓(10)相匹配的水导流外套。

4.如权利要求1至3中的一项所述的型模管(1)，其特征在于，在过渡段(6、13)内设置的冷却道(4)从管壁(2、18)的上端面(5)延伸至管壁(2、18)的大约中间高度区域。

5.如权利要求1至4中的一项所述的型模管(1)，其特征在于，在管壁(2、18)的外轮廓(10、16)上设置连接到冷却道(4)的冷却剂输入管和冷却剂输出管。

6.如权利要求5所述的型模管(1)，其特征在于，在管壁(2、18)的中间高度区域设置冷却剂输入管和冷却剂输出管。

7.如权利要求2至6中的一项所述的型模管(1)，其特征在于，在管壁(2、18)和水导流外套之间流动的冷却剂(KW)流经冷却道(4)。

8.如权利要求1至7中的一项所述的型模管(1)，其特征在于，型模管(1)具有工字形的横截面。

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