DD295785A5 - Device for cooling horizontally cast round non-ferrous metal strands - Google Patents
Device for cooling horizontally cast round non-ferrous metal strandsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kuehlung horizontal gegossener Metallstraenge, insbesondere von Kupferlegierungen, welche in der NE-Metallurgie Anwendung findet. Erfindungsgemaesz wurde die Aufgabe dadurch geloest, dasz der ofenabhaengige Kristallisator ein Grafitteil 7 mit nachgeordneter Kristallisatorbuchse 5 und Kuehlmantel 4 aufweist, wobei die Kristallisatorbuchse 5 in Richtung Strangaustritt unter einem Winkel von 0,1 bis 1,0 konisch ausgebildet ist. Fig. 1{Einrichtung; Kuehlung; Metallstraenge, horizontal gegossen; Kupferlegierungen; NE-Metallurgie; Grafitteil; Kristallisatorbuchse; Kuehlmantel; Kristallisatorbuchse 0,1 bis 1,0, konisch ausgebildet}The invention relates to a device for cooling horizontal cast metal strip, in particular of copper alloys, which finds application in non-ferrous metallurgy. According to the invention, the object was achieved by the furnace-dependent crystallizer having a graphite part 7 with a downstream crystallizer bushing 5 and cooling jacket 4, wherein the crystallizer bushing 5 is tapered in the direction of strand exit at an angle of 0.1 to 1.0. Fig. 1 {device; Cooling; Metal strip, cast horizontally; Copper alloys; Non-ferrous metallurgy; Graphite part; Crystallizer socket; Kuehlmantel; Crystallizer bush 0.1 to 1.0, tapered}
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung horizontal gegossener Metallstränge, insbesondere von Kupferlegierungen, welche in der NE-Metallurgie Anwendung findet.The invention relates to a device for cooling horizontally cast metal strands, in particular of copper alloys, which finds application in non-ferrous metallurgy.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Nach dem Stand der Technik ist beim Horizontalstranggießverfahren mit ofenabhängigen Kristallisatoren ein Kristallisator bekannt, welcher aus einem wasserdurchflossenen Kühlmantel und einer Kristallisatorbuchse mit eingesetztem Grafitteil besteht. Im Kristallisator bildet sich während des Gießvorganges beim abzugießenden Strang eine erstarrte Strangschale aus, die sich von der Kokillenwand abhebt.According to the state of the art, in the horizontal continuous casting process with oven-dependent crystallizers, a crystallizer is known, which consists of a water-carrying cooling jacket and a crystallizer bushing with inserted graphite part. In the crystallizer, during the casting process, a solid strand shell forms in the strand to be cast off, which lifts off from the mold wall.
In dem gebildeten Spalt zwischen Gußstrang und Grafitteil befindet sich eine Gasschicht, die den Wärmeübergang wesentlich verringert, zumal sich das Grafitteil über die Kristallistorbuchse bis zum Strangaustritt aus dem Kristallisator erstreckt (DD-PS 211727).In the gap formed between the cast strand and graphite part is a gas layer, which significantly reduces the heat transfer, especially as the graphite part extends over the crystallizer bushing to strand exit from the crystallizer (DD-PS 211727).
Ferner ist eine Kühleinrichtung bekannt, bei welcher der ausgangsseitige Teilabschnitt des Kristallisators anstelle des Grafits mit einem Ring aus Molybdän oder hochkohlenstoffhaltigem Grauguß versehen wird, durch den inerte Gase zwecks Verhinderung von Zink- bzw. Bleioxidansätzen, vornehmlich beim Stranggießen von Messing, eingeleitet werden (DE-PS 2657207).Further, a cooling device is known, in which the output side portion of the crystallizer is provided instead of graphite with a ring of molybdenum or high carbon cast iron, are introduced by the inert gases for the purpose of preventing zinc or Bleioxidansätzen, especially in the continuous casting of brass (DE -PS 2657207).
Die vorgeschlagene Lösung weist den Nachteil auf, daß die Ringe aus Molybdän oder Grauguß separat in den Kristallisator eingebracht werden müssen, wobei das Problem der Paßgenauigkeit auftaucht und zum anderen Molybdän einen sehr kostenintensiven Werkstoff darstellt.The proposed solution has the disadvantage that the rings of molybdenum or gray cast iron must be introduced separately in the crystallizer, the problem of accuracy of fit appears and on the other molybdenum is a very costly material.
Ferner wurde, um die Probleme der Paßgenauigkeit zu umgehen und die Innenbuchse fest mit dem äußeren Kühlmantel zu verbinden, eine Einrichtung vorgeschlagen, das sekundäre Kühlteil des Kristallisators bei der Herstellung in Metall bzw. Aluminium einzugießen, wobei die innere Buchse aus abriebfestem Siliziumkarbid bestehen soll (WO 88/08344).Furthermore, in order to avoid the problems of fitting accuracy and to firmly connect the inner sleeve to the outer cooling jacket, a device has been proposed to pour the secondary cooling part of the crystallizer into metal or aluminum during manufacture, the inner sleeve being made of abrasion-resistant silicon carbide ( WO 88/08344).
Siliziumkarbid weist eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der umgebende Metallmantel auf, wodurch die maximal mögliche Kühlleistung nicht erreicht wird.Silicon carbide has a lower thermal conductivity than the surrounding metal shell, whereby the maximum possible cooling capacity is not achieved.
U meine Verschlechterung eines vorhandenen guten Wärmeüberganges zwischen Grafit-Innenbuchse und äußerem Kühlmantel durch Metalldämpfe und -oxide, die die Grafit-Innenbuchse durchdringen und an dem äußeren Kühlmantel kondensieren, vorzubeugen, wurde vorgeschlagen, innerhalb der heißen Grafit-Innenbuchse eine Dampfsperre aus einer Metallfolie einzubauen (EP 0293647).To prevent my deterioration of existing good heat transfer between the graphite inner sleeve and the outer cooling jacket by metal vapors and oxides penetrating the graphite inner sleeve and condensing on the outer cooling jacket, it has been proposed to incorporate a vapor barrier of metal foil within the hot graphite inner sleeve (EP 0293647).
Dabei ergeben sich aber die bereits beschriebenen Nachteile der Paßgenauigkeit und des dadurch beeinträchtigten Wärmeüberganges. Der Einfluß der sich im Gießspalt zwischen Gußstrang und Grafitteil befindenden Gasschicht ist so groß, daß bereits bei einem Spalt von nur 0,1 mm der Wärmeübergang gegenüber einem anliegenden Strang halbiert wird.However, this results in the already described disadvantages of the accuracy of fit and thereby impaired heat transfer. The influence of the gas gap in the casting gap between the cast strand and the graphite part is so great that even at a gap of only 0.1 mm, the heat transfer is halved compared to an adjacent strand.
Eine Verbesserung des Wärmeüberganges und damit eine Erhöhung der Gießleistung ist daher nur möglich, wenn der Einfluß der isolierenden Gasschicht im Luftspalt zwischen Kristallisatorbuchse und Grafitteil verringert oder ein direkter Kontakt zwischen Kristallisatorbuchse und Gußstrang erreicht wird.An improvement of the heat transfer and thus an increase in casting performance is therefore only possible if the influence of the insulating gas layer in the air gap between crystallizer bushing and graphite reduced or direct contact between crystallizer bushing and casting is achieved.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Kühlung horizontal gegossener Metallstränge zu schaffen, welche bei guter Oberflächenqualität der abzugießenden Metallstränge eine Leistungssteigerung der Stranggießanlage um etwa 50% ermöglicht.The aim of the invention is to provide a device for cooling horizontally cast metal strands, which allows for good surface quality of the metal strands to be cast a performance increase of the continuous casting by about 50%.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einfluß der isolierenden Gasschicht im Luftspalt zwischen Kristallisatorbuchse und Grafitteil entscheidend zu verringern und damit einen direkten Kontakt zwischen Kristallisatorbuchse und Gußstrang durch eine intensive Nachkühlstrecke zu erreichen.The invention has for its object to decisively reduce the influence of the insulating gas layer in the air gap between crystallizer bushing and graphite part and thus to achieve a direct contact between crystallizer bush and casting by an intensive Nachkühlstrecke.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der ofenabhängige Kristallisator ein Grafitteil mit nachgeordneter Kristallisatorbuchse und Kühlmantel aufweist, wobei die Kristallisatorbuchse in Richtung Strangaustritt unter einem Winkel von 0,1 bis 1,0° konisch ausgebildet ist.According to the invention, the object is achieved in that the furnace-dependent crystallizer has a graphite part with downstream crystallizer bushing and cooling jacket, wherein the crystallizer bush is tapered in the direction of strand outlet at an angle of 0.1 to 1.0 °.
Erfindungswesentlich ist ferner, daß für die Kristallisatorbuchse der gleiche Innendurchmesser wie für das Grafitteil vorgesehenIt is also essential to the invention that the same inner diameter is provided for the crystallizer bushing as for the graphite part
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel entsprechend der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in an embodiment according to the accompanying drawings.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein ofenabhängiger Kristallisator dargestellt, welcher an einem Ofenmantel 10 mittels Ofenflansch 9 und den Kristallisatordeckeln 3; 8 befestigt wird. In den Kühlmantel 4 sind eine Kristallisatorbuchse 5 und ein Grafitteil 7 eingeordnet. Mittels Dichtungen 6 erfolgt das Abdichten zur Verhinderung von Kühlwasseraustritt. Das schmelzflüssige Metall 1 erstarrt am Grafitteil 7, bildet eine Randschale und hebt sich als erstarrter Strang 2 vom Grafitteil 7 ab.As can be seen from the drawing, an oven-dependent crystallizer is shown, which on a furnace shell 10 by means of furnace flange 9 and the crystallizer lids 3; 8 is attached. In the cooling jacket 4, a crystallizer bush 5 and a graphite part 7 are arranged. By means of seals 6, the sealing is done to prevent cooling water leakage. The molten metal 1 solidifies on the graphite part 7, forms an edge shell and stands out as a solid strand 2 from the graphite part 7.
Dem Grafitteil 7 nachgeordnet schließt sich eine direkt durch die Kristallisatorbuchse 5 gekühlte Nachkühlstrecke zur Erhöhung der Kühlintensität an. Zur Verstärkung der Kühlwirkung ist dieser Teil in Richtung Strangaustritt zusätzlich konisch in einem Winkel von 0,1 bis 1,0° ausgebildet.Downstream of the graphite part 7 is followed by a directly cooled by the crystallizer bushing 5 Nachkühlstrecke to increase the cooling intensity. To enhance the cooling effect of this part is additionally conically formed in the direction of strand outlet at an angle of 0.1 to 1.0 °.
Die Nachkühlstrecke entspricht 10 bis 50% der Länge der Kristallisatorbuchse 5.The Nachkühlstrecke corresponds to 10 to 50% of the length of the crystallizer bushing. 5
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