DE1271323B

DE1271323B - Process and device for the continuous cooling of a steel strip cast on one side with metal or metal alloy in a continuous process

Info

Publication number: DE1271323B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Daelen; Rudolf Hilger
Original assignee: GLYCO METALL WERKE; Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Current assignee: GLYCO METALL WERKE; Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Priority date: 1959-04-11
Filing date: 1959-04-11
Publication date: 1968-06-27

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^VGS^ PATENTAMT Int. CL: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN ^ VGS ^ PATENTAMT Int. CL:

B22dB22d

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche KL: 31 b2-19/00 German KL: 31 b2- 19/00

P 12 71 323.4-24
11. April 1959
27. Juni 1968 P 12 71 323.4-24
April 11, 1959
June 27, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen eines im Durchlaufverfahren einseitig mit Metall oder Metallegierung, insbesondere Bleibronze, bei einer Temperatur bis etwa 1100° C begossenen Stahlbandes, wobei die mit Metall begossene Seite des Stahlbandes unter einer Schutzgasschicht gehalten wird.The invention relates to a method and an apparatus for continuous cooling one in a continuous process on one side with metal or metal alloy, in particular lead bronze, in the case of a Temperature up to about 1100 ° C cast steel band, with the metal cast side of the steel band is kept under a protective gas layer.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Abkühlen von einseitig mit Metall oder Metallegierung begossenem Stahlband bekannt, bei welchen das Stahlband intermittierend, d. h. in Abständen an der vom Stahlband durchlaufenen Kühlvorrichtung mit Wasser bespritzt wird (USA.-Patentschrift 1187 864). Man kann auf diese Weise zwar eine relativ schnelle Abkühlung des begossenen Stahlbandes erreichen. Das Bespritzen des Stahlbandrückens mit Wasser hat aber Oxydationserscheinungen an der Stahlbandrückfiäche zur Folge, und es muß noch eine Blankbehandlung des Stahlbandrückens angeschlossen werden.There are already methods and devices for cooling one-sided with metal or metal alloy cast steel strip known, in which the steel strip intermittently, d. H. at intervals at the the cooling device passed through by the steel belt is sprayed with water (US Pat. No. 1187 864). In this way you can achieve a relatively rapid cooling of the cast steel strip. Splashing the back of the steel strip with water, however, has signs of oxidation on the back surface of the steel strip as a result, and a blank treatment of the steel strip spine must be connected.

Auch die Durchführung dieses bekannten Verfahrens mit öl zum Bespritzen der Stahlbandrückenfläche führt zu keinem besseren Ergebnis, da dann unter dem Einfluß der zwischen den Spritzstrahlen vorhandenen Luft es ebenfalls zu Oxydationserscheinungen kommt. Würde man das Bespritzen mit Öl unter Schutzgasatmosphäre durchführen, dann würde das auf die Bandrückfläche gespritzte öl teilweise zersetzt und verkohlen. Es müßte dann auch eine zusätzliche Blankbehandlung angeschlossen werden, um die Zunder- oder Oxydschicht sowie die Ölkohle zu entfernen.The implementation of this known method with oil for spraying the back surface of the steel belt does not lead to a better result, since then under the influence of the between the spray jets existing air there is also oxidation phenomena. One would be splashing with oil Carry out under a protective gas atmosphere, then the oil sprayed onto the back surface of the belt would partially decomposed and charred. An additional blank treatment would then have to be connected, to remove the scale or oxide layer and the oil carbon.

Schließlich ist auch bekannt, zunächst einmal kalte Luft auf die heiße Rückenfläche des begossenen Bandes zu blasen, um dadurch in der ersten Kühlstufe einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen. In der darauffolgenden Kühlstufe soll dann das Band mit seiner Rückenfläche über Flüssigkeits-Sprühstrahlen geführt werden (USA.-Patentschrift 2 091588). Die heiße Rückenfläche des Bandes wird schon durch die auftreffende Luft beträchtlich oxydiert. Diese Oxydation wird aber bei dem bekannten Verfahren noch unter der Wirkung der Sprühstrahlen verstärkt. Es ist daher auch bei diesen bekannten Verfahren notwendig, eine zusätzliche Blankbehandlung des Stahlbandrückens anzuschließen. Eine solche Blankbehandlung könnte beispielsweise durch Schleifen des Stahlrückens erfolgen. Hierdurch entstehen aber erhebliche Kosten. Außerdem ruft die geschliffene Oberfläche bei der weiteren Verarbeitung einen größeren Werkzeugverschleiß hervor als die ursprüngliche gewalzte Oberfläche des Stahles.Finally, it is also known to first apply cold air to the hot back surface of the doused tape to blow in order to achieve better efficiency in the first cooling stage. In the next In the cooling stage, the belt should then be guided with its back surface over liquid spray jets (U.S. Patent 2,091,588). The hot back surface of the tape is already affected by the impact Air is considerably oxidized. This oxidation is still under in the known process the effect of the spray jets is enhanced. It is therefore necessary in these known methods, a to connect additional blank treatment of the steel strip back. Such a blank treatment could be done for example by grinding the steel back. However, this creates considerable costs. In addition, the ground surface causes greater tool wear during further processing than the original rolled surface of the steel.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-In contrast, the invention has the object to-

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen
Abkühlen eines im Durchlauf verfahren
einseitig mit Metall oder Metallegierung
begossenen StahlbandesMethod and device for continuous
Cooling down a continuous process
on one side with metal or metal alloy
cast steel band

Anmelder:Applicant:

Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos G. m. b. H.,Glyco-Metall-Werke Daelen & Loos G. m. B. H.,

6200 Wiesbaden-Schierstein6200 Wiesbaden-Schierstein

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Paul Daelen, 6200 Wiesbaden;
Rudolf Hilger, 6227 OestrichDipl.-Ing. Paul Daelen, 6200 Wiesbaden;
Rudolf Hilger, 6227 Oestrich

gründe, ein Verfahren zum Abkühlen eines im Durchlaufverfahren einseitig mit Metall oder Metallegierung begossenen Stahlbandes zu schaffen, in welchem die blanke, unmittelbar verwendbare Oberfläche des Stahlbandrückens nicht verlorengeht. Dabei soll die Kühlung naturgemäß auch entsprechend der für das aufgegossene Metall bzw. die aufgegossene Metalllegierung günstigsten Abkühlung geführt werden können, um ein hochwertiges Gefüge des aufgegossenen Metalls bzw. der aufgegossenen Metallegierung zu erhalten. Es soll außerdem auch bei dem Abkühlen ein Aufhärten des Stahles vermieden werden.reason, a process for cooling a continuous process To create steel strip cast on one side with metal or metal alloy, in which the bare, immediately usable surface of the steel belt back is not lost. The Cooling naturally also corresponds to that for the poured metal or the poured metal alloy cheapest cooling can be done to a high quality structure of the infused Metal or the cast metal alloy to be obtained. It should also cool down hardening of the steel can be avoided.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Stahlband beim Abkühlen von der Begießtemperatur bis auf eine Temperatur von etwa 200° C mit seinem Stahlrücken in unmittelbarer fortgesetzter Berührung mit einer KühlÖlschicht gehalten wird.This object is achieved according to the invention in that the steel strip when cooling from the Casting temperature up to a temperature of about 200 ° C with its steel back in immediate continuation In contact with a layer of cooling oil.

Diese KühlÖlschicht stellt einerseits einen die Rükkenfläche des Stahlbandes gegen Oxydieren schützenden Verschluß dar. Andererseits wird auch durch die ständige Berührung des Stahlbandrückens mit der ölschicht eine ununterbrochene hochwirksame Wärmeleitungsverbindung vom Stahlband zu dem Kühlöl geschaffen, so daß sich der Abkühlvorgang sehr genau und wirksam steuern läßt, obwohl das als Kühlmedium benutzte Öl erheblich weniger wirksam als beispielsweise das bei den bekannten Verfahren benutzte Kühlwasser ist.On the one hand, this cooling oil layer protects the back surface of the steel belt against oxidation On the other hand, the constant contact of the back of the steel band with the oil layer an uninterrupted, highly effective heat conduction connection from the steel belt to the cooling oil created, so that the cooling process can be controlled very precisely and effectively, although that as a cooling medium used oil considerably less effectively than, for example, that used in the known processes Cooling water is.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere eine Vorrichtung, bei der das zu kühlende Stahlband im wesentlichen waagerecht durch abdichtende seitliche Kantenführungen mit seinem Rücken über einen mittels Trenn-A device is particularly suitable for carrying out the method according to the invention the steel strip to be cooled is essentially horizontal by sealing lateral edge guides with his back over a separating

809 567/451809 567/451

wänden in getrennte Kühlzonen unterteilten Kühltrog und mit seiner beschichteten Seite unter einer mit Inertgas oder reduzierendem Gas zu füllenden Kammer hindurchgezogen wird. Gemäß der Erfindung soll bei einer solchen Vorrichtung jeder Kühlzone des Troges ein besonderer Ölüberlauf zugeordnet sein, der Abstand der Oberkante der Trennwände von der Unterseite des zu kühlenden Bandes im Verhältnis zum Durchlaufquerschnitt der Überläufe und der Menge des durchgesetzten Öles sehr klein gehalten sein, vor dem Eintritt des zu kühlenden Bandes in den Kühltrog eine regelbare Schlitzbrause spitzwinklig zur Unterseite des Bandes in dessen Laufrichtung angeordnet sein und der Kühltrog von einem äußeren mit Schutzgas zu füllenden Trog gasdicht umschlossen sein. Eine solche Vorrichtung nach der Erfindung bietet die Möglichkeit einer sehr wirksamen Kühlung in den verschiedenen Kühlzonen, wobei an der Rükkenfläche des Bandes eine relativ dünne ölschicht von der einen Kühlstufe zur nächsten mitgenommen wird. Diese relativ dünne ölschicht schleppt nur eine verschwindend kleine Wärmemenge von der einen Kühlstufe zur nächsten mit und ist deshalb nicht nachteilig. Diese ölschicht bedeutet aber beim Übergang von der einen zur nächsten Kühlstufe einen besonders günstigen Schutz für die Oberfläche des zu kühlenden Bandes. Die von der einen Kühlstufe zur nächsten mitgenommene ölschicht sorgt aber für eine augenblickliche für die Wärmeübertragung wirksame Verbindung zwischen dem Öl der neuen Kühlstufe und dem Bandrücken. Diese augenblickliche hochwirksame wärmeleitende Verbindung zwischen dem Kühlöl und dem Stahlband bietet den Vorteil, daß sich der Kühlvorgang sehr genau führen und steuern läßt.walls divided into separate cooling zones and with its coated side under one with Inert gas or reducing gas to be filled chamber is pulled through. According to the invention With such a device, each cooling zone of the trough should be assigned a special oil overflow, the distance between the upper edge of the partition walls and the underside of the belt to be cooled in relation kept very small for the flow cross-section of the overflows and the amount of oil passed through be, an adjustable slotted shower at an acute angle before the entry of the strip to be cooled into the cooling trough be arranged on the underside of the belt in its running direction and the cooling trough from an outer one be enclosed gas-tight with protective gas to be filled trough. Such a device according to the invention offers the possibility of a very effective cooling in the different cooling zones, whereby on the back surface of the tape a relatively thin layer of oil is carried along from one cooling stage to the next will. This relatively thin layer of oil only carries a negligibly small amount of heat from one of them Cooling stage to the next and is therefore not disadvantageous. But this oil layer means at the transition a particularly favorable protection for the surface of the from one cooling stage to the next to be cooled. However, the oil layer carried along from one cooling stage to the next takes care of that an instantaneous connection between the oil of the new cooling stage that is effective for heat transfer and the back of the tape. This instantaneous highly effective thermally conductive connection between the cooling oil and the steel strip has the advantage that the cooling process can be carried out very precisely and controls.

Für den Übergang des Stahlbandes von der Gießeinrichtung zum Kühltrog ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Gießeinrichtung und dem Kühltrog eine vom begossenen Band zu durchlaufende, mit Schutzgas zu füllende Kammer, gegebenenfalls als Aufnahmekammer für die Schlitzbrause angeordnet ist.For the transition of the steel strip from the pouring device to the cooling trough, it is particularly advantageous to if between the casting device and the cooling trough a strip to be passed through by the cast strip, Chamber to be filled with protective gas, optionally arranged as a receiving chamber for the slotted shower head is.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt undAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 a longitudinal section and

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Kühlvorrichtung nach der Erfindung.F i g. 2 shows a cross section through a cooling device according to the invention.

Nach dem Verlassen der Gießeinrichtung 1 gleitet das begossene Band 2 mit den äußeren Schenkeln seines Profils auf Führungen 3, die zur Einstellung auf verschiedene Bandbreiten seitlich verschiebbar sind. Das begossene Band 2 wird durch federbelastete Niederhalter 4 derartig auf die Führungen 3 gepreßt, daß es völlig dicht auf diesen aufliegt. Die Niederhalter 4 sind an seitlichen Wänden 5 angebracht, die dicht mit den Führungen 3 verbunden sind und nach oben hin durch eine Platte 6 derart abgeschlossen werden, daß ein von der Außenluft abgeschlossener Raum entsteht, dem Schutzgas zugeführt wird. Dadurch ist die Oberseite des begossenen Bandes 2 vom Eintritt in die Anlage bis zum Verlassen der Kühleinrichtung ununterbrochen von Schutzgas bedeckt.After leaving the casting device 1, the cast tape 2 slides with the outer legs its profile on guides 3, which can be moved laterally to adjust to different widths are. The cast tape 2 is pressed onto the guides 3 by spring-loaded hold-down devices 4 in such a way that that it lies completely tight on these. The hold-down devices 4 are attached to the side walls 5, which are tightly connected to the guides 3 and closed at the top by a plate 6 in this way that a space closed off from the outside air is created, to which protective gas is supplied. Through this is the top of the cast strip 2 from entering the system to leaving the cooling device continuously covered by protective gas.

Die Führungen 3 liegen ihrerseits völlig dicht auf den Seiten des Kühltroges 7 auf, so daß dieser nach oben hin und nach den Seiten durch die Führungen 3 und das begossene Band 2 völlig abgeschlossen ist. Der Kühltrog 7 ist durch Trennwände 8 in einzelne Kühlstufen unterteilt, die mit getrennten ölbrausen 9 ausgerüstet sind. Jede der durch die Trennwände 8 gebildeten Abteilungen des Kühltroges 7 ist mit einem besonderen Überlauf 10 für das Kühlöl versehen. Durch einfaches Drehen des Überlaufs 10 um seine Achse 11 kann das Niveau des Kühlöles in dem Kühltrog 7 derart eingestellt werden, daß die Unterseite des begossenen Bandes 2 dauernd von Öl bedeckt ist. Der Abstand zwischen den Trennwänden 8 und der Unterseite des begossenen Bandes 2 ist sehr klein im Verhältnis zu dem Querschnitt der Überläufe 10 und zu der durch die Ölbrausen 9 zugeführten Ölmenge. Infolgedessen findet an den Trennwänden 8 nur ein relativ geringfügiger Austausch von Öl zwischen den einzelnen Kühlstufen statt, so daß sich in diesen unterschiedliche Betriebsbedingungen durch Regelung der zufließenden Ölmenge mittels der Ventile 12 einstellen lassen. Trotzdem ist die Unterseite des begossenen Bandes 2 während des gesamten Kühlvorgangs bis hinunter auf eine Temperatur von höchstens etwa 200° C ununterbrochen mit öl bedeckt.The guides 3 are in turn completely tight on the sides of the cooling trough 7, so that this after at the top and to the sides by the guides 3 and the cast tape 2 is completely closed. The cooling trough 7 is divided into individual cooling stages by partition walls 8, which are provided with separate oil showers 9 are equipped. Each of the compartments of the cooling trough 7 formed by the partitions 8 is provided with one special overflow 10 provided for the cooling oil. By simply rotating the overflow 10 around his Axis 11, the level of the cooling oil in the cooling trough 7 can be adjusted so that the bottom of the cast band 2 is permanently covered by oil. The distance between the partitions 8 and the Underside of the cast tape 2 is very small in relation to the cross section of the overflows 10 and to the amount of oil supplied through the oil showers 9. As a result, there is only one on the partition walls 8 relatively minor exchange of oil between the individual cooling stages instead, so that in these Set different operating conditions by regulating the amount of oil flowing in by means of the valves 12 permit. Nevertheless, the underside of the cast strip 2 is during the entire cooling process continuously covered with oil down to a temperature of no more than about 200 ° C.

Bekanntermaßen verhindert die durch die ölbrausen 9 erzielte Wallung des Öles eine Veränderung des Kühlöles durch die Hitze des begossenen Bandes 2, die zur Bildung von dem Stahlrücken anhaftenden Rückständen führen könnte, die auch zur Verschmutzung der Kühleinrichtung führen. Der Eintritt des begossenen Bandes 2 in den Kühltrog 7 kann jedoch nicht so dicht gehalten werden, daß kein Kühlöl entgegen der Bewegungsrichtung des Bandes zurücklaufen kann, weil der Stahlrücken des etwa 1100° C heißen Bandes von allen ihn berührenden Dichtmitteln unweigerlich beschädigt würde. Es wird daher vor dem Eintritt des begossenen Bandes 2 in den Kühltrog 7 eine Schlitzbrause 13 angeordnet, die unter einem Winkel von etwa 30° genau an der genannten Eintrittsstelle über die gesamte Breite des Bandes einen derartigen Ölstrahl aufspritzt, daß einerseits ein Zurücklaufen von öl entgegen der Bewegungsrichtung des Bandes unterbunden wird und andererseits auch an dieser Stelle ein rascher Austausch des den Stahlrücken berührenden Öles stattfindet. Die durch die Brause 13 aufgespritzte Ölmenge wird durch das Ventil 14 entsprechend der jeweiligen Bewegungsgeschwindigkeit des begossenen Bandes 2 eingestellt.It is known that the flushing of the oil achieved by the oil shower heads 9 prevents a change in the Cooling oil by the heat of the cast strip 2, which adhered to the formation of the steel back Could lead to residues, which also lead to contamination of the cooling device. The entry of the cast tape 2 in the cooling trough 7 can not be kept so tight that no cooling oil against it the direction of movement of the belt can run back, because the steel back of the approximately 1100 ° C the hot tape would inevitably be damaged by all sealants in contact with it. It will therefore arranged in front of the entry of the cast strip 2 in the cooling trough 7, a slot shower 13 which at an angle of about 30 ° exactly at the mentioned entry point over the entire width of the Tape sprays such an oil jet that on the one hand a return of oil counter to the direction of movement of the tape is prevented and, on the other hand, a quick exchange at this point as well of the oil in contact with the steel back takes place. The amount of oil sprayed on by the shower head 13 is through the valve 14 according to the respective speed of movement of the poured Volume 2 discontinued.

Der Kühltrog 7 ist von einem äußeren Trog 15 gasdicht umschlossen. Das von den Überläufen 10 und am Anfang und Ende des Kühltroges 7 abfließende öl sammelt sich in diesem äußeren Trog 15 und verläßt diesen über einen Siphon 16, der den äußeren Trog 15 nach unten hin gasdicht abschließt. Der äußere Trog 15 ist ebenfalls mit Schutzgas gefüllt und bildet mit der Gießeinrichtung 1 eine gasdichte Einheit, deren einzige Austrittsstelle für das Schutzgas an dem kalten Ende der Kühleinrichtung liegt, d. h. dort, wo der Rücken des gegossenen Bandes 2 nicht mehr oxydieren kann.The cooling trough 7 is enclosed in a gas-tight manner by an outer trough 15. That from overflows 10 and at the beginning and end of the cooling trough 7 draining oil collects in this outer trough 15 and leaves this via a siphon 16, which closes the outer trough 15 gas-tight towards the bottom. Of the outer trough 15 is also filled with protective gas and forms a gas-tight with the pouring device 1 Unit whose only exit point for the protective gas is at the cold end of the cooling device, d. H. where the back of the cast strip 2 can no longer oxidize.

Der Ölkreislauf zwischen dem Austritt aus dem Siphon 16 und dem Eintritt in die Ölbrause 9 ist in bekannter Weise durch einen Absetzbehälter 17, einen Wärmeaustauscher 18 zur Rückkühlung des Öles und eine Pumpe 19 geschlossen.The oil circuit between the outlet from the siphon 16 and the inlet into the oil shower 9 is shown in known manner by a settling tank 17, a heat exchanger 18 for recooling the Oil and a pump 19 closed.

Claims

Patent claims:

1. Process for the continuous cooling of a one-sided metal with a continuous process or metal alloy, especially lead bronze

Temperature up to about 1100 ° C cast steel strip, with the metal cast side of the Steel strip is held under a protective gas layer, characterized in that the Steel strip as it cools down from the pouring temperature to a temperature of around 200 ° C held with its steel back in direct continuous contact with a layer of cooling oil will.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, wherein the to be cooled Steel band essentially horizontally by sealing lateral edge guides with his Back over a cooling trough divided into separate cooling zones by means of partitions and with its coated side under a chamber to be filled with inert gas or reducing gas is pulled through, characterized in that each cooling zone of the trough is a special one Oil overflow (10) is assigned, the distance between the upper edge of the partition walls (8) and the underside of the belt to be cooled (2) in relation to the flow cross-section of the overflows (10) and the The amount of oil that has passed through is kept very small before the entry of the strip to be cooled (2) in the cooling trough (7) an adjustable slotted shower head (13) at an acute angle to the underside of the belt is arranged in the direction of travel and the cooling trough (7) from an outer, with protective gas to be filled trough (15) is enclosed in a gas-tight manner.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that between the casting device (1) and the cooling trough (7) one of the cast strip (2) to be passed through and to be filled with protective gas Chamber is optionally arranged as a receiving chamber for the slot shower (13).

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,091,588, 2,187,864.

1 sheet of drawings