DE1508796B2

DE1508796B2 - Method and device for cooling a steel strand in the secondary cooling zone of a continuous caster

Info

Publication number: DE1508796B2
Application number: DE19661508796
Authority: DE
Inventors: Irving Morristown N.J. Rossi (V.St.A.). Thalmann, Armin, Uster (Schweiz)
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1965-01-21
Filing date: 1966-01-20
Publication date: 1970-12-10
Also published as: ES322395A1; GB1112017A; DE1508796A1; SE325674B; AT259780B; BE675403A; DE1783125A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Spalt zwischen Strang und der Kokillenwand entsteht Kühlen eines Stahlstranges in der Sekundärkühlzone eine Turbulenz, erzeugt durch das eingeblasene Gas. einer Stranggießanlage mit mindestens einer dem zu Da diese Turbulenz infolge des Undefinierten und kühlenden Strang zugeordneten Kühlplatte, wobei ungleichmäßigen Spaltes nicht durch Reibung der Kühlwasser in einen Spalt zwischen dem zu kühlen- 5 Flüssigkeit im Spalt entstehen kann, so daß ein Einden Strang und der Kühlplatte eingedrückt und das dringen der Flüssigkeitsteilchen in die Dampfschicht Kühlmittel aus dem Spalt abgeleitet wird. nicht gewährleistet ist, kann keine intensive Kühlung Das Kühlen des Stranges ist beim Stranggießen entstehen, was auch nicht erwünscht ist. Dazu bevon großer Bedeutung, da die Leistung der Anlage hindert noch der große Gasanteil eine solche Kühvon der dem Stahl pro Zeiteinheit entzogenen Wärme- io lung, weil er wärmeisolierend wirkt. Diese Kühlungsmenge beeinflußt wird. Dabei ist aber dieser Wärme- art eignet sich für das Stranggießen der erwähnten entzug von vielen Faktoren abhängig. Beispielsweise Buntmetalle, nicht aber für das Stahlstranggießen,
übt die Dicke der erstarrten Randzone nach dem Um den Wärmeübergang im Spalt in der Kokille Austritt des Stranges aus der Kokille auf diese Lei- zu vergrößern, ist weiter der Vorschlag bekanntstung bzw. auf die Gießgeschwindigkeit einen wesent- 15 geworden (österreichische Patentschrift 185 516), den liehen Einfluß aus. Ist diese Randzone zu dünn, so Strang in der Kokille durch ein Kühlmedium zu bereißt sie oder wird ausgebaucht. Um diese Beschädi- sprühen. Durch diese Besprühung der Strangobergung mit ihren Nachteilen für Anlage und Material fläche soll das Kühlmedium verdampfen. Der entzu vermeiden, muß die Gießgeschwindigkeit reduziert stehende Dampf kann aber nicht in die sich um den werden, damit eine genügend starke Randzone ent- 20 Strang bildende Dampfschicht eindringen. Dadurch stehen kann. und infolge des großen Dampfanteils im Spalt ent-The invention relates to a method for creating a gap between the strand and the mold wall, cooling a steel strand in the secondary cooling zone creates turbulence generated by the blown gas. a continuous caster with at least one cooling plate associated with the turbulence due to the undefined and cooling strand, whereby the uneven gap cannot arise through friction of the cooling water in a gap between the liquid to be cooled in the gap, so that a strand and the cooling plate pressed in and the penetration of the liquid particles into the vapor layer coolant is derived from the gap. is not guaranteed, intensive cooling cannot be achieved. The strand is cooled during continuous casting, which is also undesirable. In addition, it is of great importance, since the performance of the plant still prevents the large proportion of gas from cooling the heat withdrawn from the steel per unit of time, because it has a heat-insulating effect. This amount of cooling is influenced. However, this type of heat is suitable for continuous casting the withdrawal mentioned depends on many factors. For example, non-ferrous metals, but not for continuous steel casting,
exercises the thickness of the solidified edge zone after the In order to increase the heat transfer in the gap in the mold exit of the strand from the mold onto this line, the proposal has become known and the casting speed has become a significant 15 (Austrian patent specification 185 516) , the borrowed influence. If this edge zone is too thin, a cooling medium tears the strand in the mold or it bulges. To this damage- spray. By spraying the Strangobergung with its disadvantages for system and material surface, the cooling medium should evaporate. To avoid this, the casting speed must be reduced, but it cannot penetrate into the steam layer that is formed around the strand so that a sufficiently strong edge zone is formed. This can stand. and due to the large amount of steam in the gap

Während der Erstarrung des flüssigen Stahles und steht eine weiche Kühlung.During the solidification of the liquid steel and there is a soft cooling.

weiteren Abkühlung der Kruste in der Kokille zieht Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorsieh der Strang zusammen und hebt sich meist unter- richtung haben zum Ziel, der sich an der Oberfläche halb des Badspiegels von der Kokillenwand ab. Der 25 des zu kühlenden Stahles befindlichen Dampfschicht dadurch entstehende Spalt behindert die Wärme- ein Maximum an Wärme zu entziehen und die den abfuhr von der Strangoberfläche zur Kokillenwand. Wärmetransport zu den Kühlplatten hemmende Die Schrumpfung verzögert deshalb die Wachstums- Dampfbildung zu verzögern, zu begrenzen und auf geschwindigkeit der Kruste. Nur durch eine Senkung einem gewünschten kleinen Maß zu halten,
der Gießgeschwindigkeit kann die dadurch bedingte 30 Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die-Durchbruchsgefahr vermindert werden. ses Ziel dadurch erreicht, daß der Kühlwasserdruck Um den Nachteil der geringeren Gießgeschwindig- in der Größenordnung von 0,5 bis 2,5 atü eingestellt keit zu beseitigen, wurde eine zusammengesetzte Ko- und gleichzeitig eine Spaltbreite von 1 mm und wenikille vorgeschlagen (USA.- Patentschrift 3 015 862). ger verwendet wird, worauf das Kühlmittel vor einer Diese besteht aus der eigentlichen Kokille und ab- 35 die Kühlwirkung unerwünscht behindernden Dampfwechselnd nachgeordneten Kühlschuhen und Füh- bildung aus dem Spalt abgeleitet wird,
rungsrollen, die die dünne Kruste abstützen und wei- Mit Hilfe dieses Verfahrens kann die Gießterkühlen. Diese Führungs- und Kühlungselemente geschwindigkeit infolge des größeren Wärmeentzuges werden federnd gelagert, um durch Anpressen an den und der besseren Stützung der dünnen Kruste be-Strang eine bessere Kühlung zu erhalten. Die un- 40 trächtlich erhöht werden.Further cooling of the crust in the mold pulls The method according to the invention and the provision of the strand together and lifts mostly have the goal of standing out from the mold wall on the surface half of the bath level. The resulting gap in the steel to be cooled prevents the heat from being extracted and a maximum of heat is removed from the strand surface to the mold wall. Heat transport to the cooling plates inhibiting the shrinkage therefore delayed the growth- steam formation to retard, to limit and to speed the crust. To keep a desired small amount only by lowering,
the casting speed can reduce the risk of breakthrough. This goal is achieved by increasing the cooling water pressure. - Patent 3,015,862). ger is used, whereupon the coolant in front of a This consists of the actual mold and steam alternating downstream cooling shoes and guides, which undesirably hinder the cooling effect, is derived from the gap,
With the help of this process, the foundry can cool. This guide and cooling elements speed due to the greater heat extraction are resiliently mounted in order to obtain better cooling by pressing against and better support of the thin crust be-strand. Which are insignificantly increased.

ebene Strangoberfläche erlaubt aber keinen sich über Der erwähnte Druck wird in Abhängigkeit von die ganze Fläche erstreckenden Kontakt, so daß die den Gießverhältnissen, wie Qualität des zu vergießen-Wirkung der Verlängerung der Kokille beschränkt ist. den Metalls, Gießgeschwindigkeit, Spaltweite, Rau-Weiter ist eine Vorrichtung bekannt (österreichi- higkeit usw., eingestellt, wodurch die geeignete Tursche Patentschrift 210076), nach welcher der Strang 45 bulenz im Spalt, die durch den Verlust der Strövon einer Mehrzahl von Gitterstäben umgeben ist. mungsgeschwindigkeit infolge Reibung entsteht, er-Durch Bohrungen wird dem Strang Kühlmittel zu- zeugt wird. Damit wird durch das Eindringen des geführt. Diese Bohrungen weisen seitliche Austritts- Kühlmittels in die durch das Leydenfrostsche Phäöffnungen auf, um dem Kühlmittel ein seitliches Aus- nomen bedingte Dampfschicht dem Dampf haupttreten und Kühlen der Strangoberfläche zwischen den 50 sächlich durch Konvektion die gewünschte Wärme Stäben zu erlauben. Es entsteht dadurch teils eine entzogen. Durch Messen der Oberflächentemperatur Primärkühlung durch die gekühlten Stäbe und teils und Untersuchung der Metallqualität wird festgestellt, eine direkte Kühlung durch das Kühlmedium zwi- ob die gewünschte Kühlung erreicht worden ist.
sehen den Stäben. Das den Strang hinunterfließende Infolge der Turbulenz kommen die einzelnen, Kühlmedium hat eine geringe Kühlwirkung, weil es 55 einen erhöhten Wärmeinhalt aufweisenden Kühlmitnicht in die Dampfschicht gemäß dem Leydenfrost- telteilchen mit der Platte in intensiven Kontakt und sehen Phänomen eindringen kann. geben einen Teil ihrer Wärme an die Platte ab, wo-Um den Nachteil des Schrumpfspaltes in der Ko- durch eine Dampfbildung am Teilchen bei den kille zu vermindern, ist bekannt (britische Patent- nächsten Wärmeaufnahmen in der Dampf schicht verschrift 314435), Kühlmittel in den Spalt zwischen 60 zögert wird. Durch diese Turbulenz bewegen sich die Strang und Kokillenwand einzubringen. Dabei sind einzelnen Teilchen zwischen der Metalloberfläche Führungsrillen für Kühlwasser im unteren Teil der und dem Kühlkörper hin und her, weshalb ein Kokillenwand angebracht, um Spannungsrisse durch Wärmetransport zwischen Metalloberfläche und eine direkte Beaufschlagung zu vermeiden. Die Kühlkörper stattfindet. Dieser Wärmetransport wird direkte Kühlung wurde als zu stark befunden. Um 65 nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch deshalb die Kühlwirkung zu mildern, wird Gas unter ·- eine zusätzliche Kühlung der Platte unterstützt.
Druck in die Rillen geleitet. Dadurch entsteht in Für die wirklichen Vorgänge im Spalt sollen die ihnen ein Gas-Wasser-Gemisch. Im nicht definierten obenerwähnten, durch die Turbulenz erzeugten Be-The mentioned pressure is dependent on the entire surface extending contact, so that the casting conditions, such as the quality of the casting effect of the extension of the mold, is limited. The metal, casting speed, gap width, Rau-Weiter a device is known (Austria, etc., adjusted by the appropriate Tursche patent specification 210076), according to which the strand 45 bulence in the gap caused by the loss of flow from a plurality of bars is surrounded. The flow rate arises as a result of friction, and coolant is added to the strand through holes. This will guide the penetration of the. These bores have lateral exit coolant into the Leydenfrost phase openings, in order to allow the coolant a vapor layer caused by a lateral exception and to allow the surface of the strand between the 50 rods to cool the desired heat, mainly by convection. This partly creates a withdrawn. By measuring the surface temperature, primary cooling through the cooled rods and partly and examining the metal quality, it is determined whether the desired cooling has been achieved by the cooling medium.
see the bars. As a result of the turbulence flowing down the strand, the individual cooling medium has a low cooling effect because it cannot penetrate the vapor layer with an increased heat content into the vapor layer according to the Leydenfrosttelteilchen with the plate in intensive contact and see phenomena. give off part of their heat to the plate, where-To reduce the disadvantage of the shrinkage gap in the joint through a vapor formation on the particles at the kille, it is known (British patent-next heat absorption in the vapor layer written 314435), coolant in the gap between 60 hesitates. This turbulence causes the strand and mold wall to move. There are individual particles between the metal surface guide grooves for cooling water in the lower part of the and the heat sink back and forth, which is why a mold wall is attached to avoid stress cracks due to heat transport between the metal surface and direct exposure. The heat sink takes place. This heat transfer is direct cooling was found to be too strong. In order to alleviate the cooling effect according to a further feature of the invention, gas is supported by additional cooling of the plate.
Pressure is directed into the grooves. This creates a gas-water mixture for the real processes in the gap. In the undefined above-mentioned, generated by the turbulence

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wegungen der Kühlmittelteilchen nur eine symboli- nen mit hohem Wärmeinhalt der erstarrten Randsche Erklärung darstellen. In der Praxis stellt die zone des Stranges die Kühlplatten aus einem Werk-Summe dieser Kühlmittelteilchen das Kühlmittel dar. stoff höherer Wärmeleitfähigkeit als in den anderenMovements of the coolant particles are only symbolic with a high heat content of the solidified Randsche Represent explanation. In practice, the zone of the strand represents the cooling plates from a work sum these coolant particles represent the coolant. Material has a higher thermal conductivity than the others

Es hat sich gezeigt, daß bei Anordnung von je Zonen. Für kleine Strangquerschnitte kann eine vorzwei Plattenpaaren nach der Kokille an den Längs- 5 teilhafte Ausbildung darin bestehen, daß der Kühlseiten einer Bramme durch die zusätzliche Kühlung körper den Strang allseitig umgibt und im Bereich der Platten eine Wärmeabfuhr bis 30 % der Wärme- der Kanten Ausnehmungen aufweist, abfuhr der Kokille erhalten wird. Die durch das aus Durch die Oszillation der Kokille entsteht zwidem Spalt austretende Kühlmittel abgeführte Wärme- sehen ihrem Ende und den ersten Kühlplatten ein menge ist noch bedeutend größer. Durch diese maß- io vergrößerter Abstand, in welchem der Strang nicht gebenden Erhöhungen der Wärmeabfuhr kann die gestützt ist. Ein in der Kokille entstandener Riß Gießgeschwindigkeit beträchtlich erhöht werden. kann infolge der ungenügenden Stützwirkung zuIt has been shown that when each zone is arranged. For small strand cross-sections, one can be pre-two Pairs of plates after the mold on the longitudinal 5 part training consist in that the cooling sides a slab by the additional cooling body surrounds the strand on all sides and in the area the panels have a heat dissipation of up to 30% of the heat of the edge recesses, discharge of the mold is obtained. The through the through the oscillation of the mold arises between Gap escaping coolant heat dissipated see their end and the first cooling plates amount is significantly larger. Because of this, the distance at which the strand is not increased giving increases in heat dissipation can be supported. A crack in the mold Casting speed can be increased considerably. can increase due to insufficient support

Das Maß der Turbulenz ist für die dem Strang einem Durchbruch führen. Gemäß einem zusätz-The degree of turbulence is responsible for causing the strand to breakthrough. According to an additional

entzogene Wärmemenge entscheidend. Nach einem liehen Merkmal der Erfindung ist mindestens eineThe amount of heat withdrawn is decisive. According to a borrowed feature of the invention is at least one

weiteren Merkmal der Erfindung kann diese Turbu- 15 Kühlplatte an der Kokille befestigt, wodurch derAnother feature of the invention can be this Turbu- 15 cooling plate attached to the mold, whereby the

lenz der Strömung und damit die Kühlwirkung auf durch die Oszillation bedingte größere Abstand inlence of the flow and thus the cooling effect on the larger distance caused by the oscillation in

den Strang durch Veränderungen der Breite des Spal- eine Zone verdickter Kruste verlegt wird, was diethe strand is laid by changes in the width of the crevice- a zone of thickened crust, resulting in the

tes beeinflußt werden. Durchbruchsgefahr beträchtlich vermindert.tes be influenced. Risk of breakthrough considerably reduced.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Anwendung des Die Erfindung geht aus der nachfolgenden Be-It has been shown that when applying the The invention is based on the following

erfindungsgemäßen Verfahrens beim Stranggießen für 20 Schreibung von Ausführungsbeispielen hervor. EsMethod according to the invention in continuous casting for 20 writing of exemplary embodiments. It

rißempfindliche Stähle die Kühlintensität, trotz nied- zeigtCrack-sensitive steels shows the cooling intensity, despite low

rigem Druck des in den Spalt eingeführten Kühl- Fig. 1 eine schematische Anordnung der erfin-rigem pressure of the introduced into the gap cooling Fig. 1 a schematic arrangement of the inven-

mittels, von mehreren hintereinander angeordneten dungsgemäßen Kühlkörper bei einer Senkrechtgieß-by means of several heat sinks according to the invention arranged one behind the other in a vertical casting

Platten zu groß ist, so daß Rißbildungen nicht zu anlage,Plate is too big, so that cracks do not develop,

vermeiden sind. Um diesen Nachteil zu beseitigen, 25 F i g. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der F i g. 1are to be avoided. In order to overcome this disadvantage, Fig. 25. 2 shows a section along line II-II of FIG. 1

wird nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfin- bei einer Ausführungsform für Brammen,is according to an additional feature of the invention in an embodiment for slabs,

dung nach der Kühlung durch in den Spalt ein- F i g. 3 eine Anordnung für Knüppel im Schnitttion after cooling through a F i g into the gap. 3 shows an arrangement for billets in section

gedrücktes Wasser schwächer gekühlt, beispielsweise nach der gleichen Linie H-II,Pressed water cooled less, for example according to the same line H-II,

durch Sprühdüsen. Mit dieser Maßnahme kann sich F i g. 4 einen den Strang umfassenden Kühlkörperthrough spray nozzles. With this measure, F i g. 4 a heat sink encompassing the strand

die verhältnismäßig dünne, zu stark gekühlte Schicht 30 für Knüppel im Schnitt,the relatively thin, excessively cooled layer 30 for billets in the cut,

durch die aus dem Stranginneren nachfließende F i g. 5 einen Schnitt durch den als Zuführungs-Wärme aufwärmen, bevor der in einer größeren vorrichtung ausgebildeten Haltebolzen, Tiefe wirksam werdende Temperaturgradient zu F i g. 6 eine Anordnung von Stützrollen zwischen Spannungsrissen führt. anstellbaren Kühlkörpern einer Bogengießanlage undby the F i g flowing in from the inside of the strand. 5 shows a section through the as supply heat warm up, before the retaining bolt formed in a larger device, depth becomes effective temperature gradient to F i g. 6 shows an arrangement of support rollers between Leads to stress cracks. adjustable heat sinks of an arch casting machine and

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- 35 F i g. 7 eine Bogengießanlage mit auch in der hori-The device for performing the method 35 F i g. 7 an arch caster with also in the horizontal

rens kennzeichnet sich dadurch, daß die Kühlplatten zontalen Lage an der Oberseite des Stranges angeord-rens is characterized by the fact that the cooling plates are arranged in a zontal position on the top of the strand.

in ihrem Abstand von der Strangoberfläche einstell- neten Kühlplatten.cooling plates adjusted at their distance from the strand surface.

bar sind und dem Strang angepaßte Kühlflächen auf- In F i g. 1 ist mit 1 eine oszillierbare Kokille beweisen, denen Einrichtungen zum Zuführen von zeichnet, aus welcher ein Strang 2 durch Auszieh-Kühlmittel in den Spalt zugeordnet sind. 40 rollen 3 ausgezogen wird. Nach der Kokille wird derare bar and cooling surfaces adapted to the strand. 1 is to prove with 1 an oscillatable mold, which draws means for supplying, from which a strand 2 by exhaust coolant are assigned in the gap. 40 rolls 3 is pulled out. After the mold is the

Zur Vermeidung von schädlichen Ausbauchungen Strang von paarweise angeordneten Kühlkörpern der dünnen Kruste beträgt nach einer vorteilhaften 4,4'; 5,5'; 6, 6' in Form von Kästen geführt und geAusführung der Abstand zwischen hintereinander kühlt und gelangt anschließend in eine Führungsangeordneten Kühlplatten weniger als 30 mm. rollen 7 und Kühlvorrichtung 8 aufweisende Sekun-To avoid damaging bulges, a strand of heat sinks arranged in pairs the thin crust amounts to an advantageous 4.4 '; 5.5 '; 6, 6 'in the form of boxes and designed the distance between one behind the other cools and then passes into a guide arrangement Cold plates less than 30 mm. rolls 7 and cooling device 8 having seconds

Es kann nicht verhindert werden, daß beim Hin- 45 därkühlzone. Diese Kühlkörper werden auch Kühl-It cannot be prevented that at the rear cooling zone. These heat sinks are also used as heat sinks

und Herbewegen der einzelnen Wasserteilchen im platten genannt.and moving the individual water particles in the plate called.

Spalt eine Temperaturerhöhung des Wassers statt- Zwischen der Kokille 1 und dem ersten Kühlkörfindet, was zur allmählichen Dampfbildung führt. perpaar 4,4' sind Sprühdüsen 9 vorgesehen, um den Um diesem Umstand zu begegnen, weisen gemäß Strang gegebenenfalls nach dem Verlassen der Koeinem weiteren Kennzeichen der Erfindung die Plat- 50 kille in dem durch die Oszillation bedingten unten in Längsrichtung des Stranges eine Länge von geführten Teil zwischen Kokille und Kühlkasten 4,4' maximal 300 mm auf. Dadurch wird das Wasser- zu kühlen, damit ein Ausbauchen verhindert wird. Dampf-Gemisch aus dem Spalt entfernt, bevor durch Um diesen ungeführten Teil möglichst kurz zu haieine unerwünschte Dampfbildung der Wärmefluß ten, wird der Hub der Kokille klein gewählt. An der zwischen Strangoberfläche und den Kühlplatten maß- 55 der Kokille 1 zugewandten Seite weisen die Kühlgebend beeinträchtigt wird. Dabei unterstützt der körper Ableitbleche 10 auf, die aus Kupfer oder sich bewegende Strang die Ausförderung des Wasser- einem anderen wärmeleitenden Material hergestellt Dampf-Gemisches. sein können, um bei eventuellen Durchbrüchen denIf there is a gap in the temperature of the water - between the mold 1 and the first heat sink, which leads to the gradual formation of steam. Perpaar 4,4 'spray nozzles 9 are provided to the In order to counter this circumstance, show according to Strang, if necessary, after leaving Koeinem Another characteristic of the invention is the plateau in the bottom caused by the oscillation in the longitudinal direction of the strand a length of the guided part between the mold and the cooling box 4,4 ' a maximum of 300 mm. This will allow the water to cool so that it prevents bulging. Steam mixture removed from the gap before shaving this unguided part as short as possible undesired steam formation of the Wärmefluß th, the stroke of the mold is chosen to be small. At the between the strand surface and the cooling plates, the side facing the mold 1, point the cooling is affected. The body supports deflector plates 10, which are made of copper or moving strand conveying the water- another thermally conductive material is made Steam mixture. can be used to deal with any breakthroughs

Die Turbulenz und damit die Kühlwirkung kön- austretenden Stahl so abzuleiten, daß die Einrichtun-The turbulence and thus the cooling effect can be diverted from escaping steel in such a way that the equipment

nen nach einem anderen Merkmal dadurch erhöht 60 gen nicht beschädigt werden. Durch Zuführvorrich-According to another characteristic, this increases the risk of damage. By feeding device

werden, daß die dem Strang zugekehrten Kühlflächen tungen 11 wird Kühlmittel, z. B. Wasser, zwischen diebe that the strand facing cooling surfaces lines 11 is coolant such. B. water, between the

der Platten aufgerauht sind. Kühlkörper und Strangoberfläche eingebracht.the panels are roughened. Heat sink and strand surface introduced.

Die Zeit bis zu einer unerwünschten Dampfbil- Die Kühlplatten weisen vorteilhaft in Längsrichdung im Spalt ist abhängig von der Wärmeabgabe tung des Stranges ein Maß unter 300 mm auf. Um des Kühlmittels im Spalt an die Kühlplatten. Die ab- 65 dem Wasser-Dampf-Gemisch einen ungehinderten geführte Wärmemenge ist aber weiter abhängig von .-" Austritt zu gewährleisten, wird der Abstand 12 geder Wärmeleitfähigkeit dieser Platten. Gemäß einem nügend groß gewählt, wobei aber die Ausbauchunweiteren Kennzeichen der Erfindung bestehen in Zo- gen berücksichtigt werden müssen. Beispielsweise be-The time until an undesired vapor build-up The cooling plates advantageously point in the longitudinal direction in the gap, depending on the heat dissipation of the strand, a dimension of less than 300 mm. Around of the coolant in the gap to the cooling plates. The unhindered from the water-steam mixture However, the amount of heat carried is further dependent on .- "To ensure exit, the distance 12 is reduced Thermal conductivity of these plates. Chosen according to a sufficiently large, but the bulge not wider Characteristics of the invention exist in trains that must be taken into account. For example,

trägt bei einem Brammenformat von 1500-250 mm die Länge einer Kühlplatte in Richtung der Strangachse 160 mm und der Abstand zwischen zwei Kühlplatten weniger als 30 mm. Die in Stranglaufrichtung zuerst kommenden Zufuhrvorrichtungen 11 werden so angeordnet, daß die Kühlflüssigkeit auch entgegen der Stranglaufrichtung nach kurzem Verweilen im Spalt über die zuerst kommende Kante der Kühlplatte fließen kann. Durch die Beschränkung des Verdampfens des Wassers wird auch erreicht, daß genügend Schmiermittel zwischen Strang- und Kühlplattenoberfläche vorhanden ist, da das Wasser neben einer kühlenden und wärmetragenden auch eine schmierende Funktion ausübt.carries the length of a cooling plate in the direction of the strand axis with a slab format of 1500-250 mm 160 mm and the distance between two cooling plates less than 30 mm. The one in the direction of the strand first coming supply devices 11 are arranged so that the cooling liquid also opposes the strand running direction after a short dwell in the gap over the edge of the cooling plate that comes first can flow. By restricting the evaporation of the water, it is also achieved that sufficient Lubricant is present between the surface of the strand and the cooling plate, as the water is next to it a cooling and heat-carrying function also has a lubricating function.

Um die Turbulenz zu vergrößern, kann die Rauhigkeit der dem Strang zugekehrten Fläche der Kühlplatte vergrößert werden, z. B. durch quer zur Strömung verlaufende Bearbeitungsrillen, wie sie beim Schruppen von gehobelten Flächen entstehen. An Stellen von gewünschter geringerer Kühlintensität kann die Rauhigkeit verkleinert werden, was durch Verkleinerung der Tiefe der Bearbeitungsrillen vorgenommen werden kann.In order to increase the turbulence, the roughness of the surface of the cooling plate facing the strand can be used be enlarged, e.g. B. by transversely to the flow machining grooves, as in Roughing of planed surfaces occurs. In places of desired lower cooling intensity the roughness can be reduced, which is done by reducing the depth of the machining grooves can be.

In F i g. 2 wird die Konstruktion der Kühlkörper für eine Bramme näher gezeigt. Eine dem Strang zugewandte Metallplatte 20, beispielsweise aus Kupfer, dient als Führung für den Strang und bildet mit einer Mittelwand 21 einen Kühlkanal, worin über Rohranschlüsse 22 zugeführtes Wasser mit großer Geschwindigkeit, z. B. 6 m/sec, zirkuliert. Die Mittelwand 21 und eine Außenwand 23, die mit einem Wasseranschluß 24 in Verbindung stehen, bilden einen Wasserverteiler zur Beaufschlagung der Zufuhrvorrichtungen 11, wie für F i g. 5 näher beschrieben ist.In Fig. 2 the construction of the heat sinks for a slab is shown in more detail. One facing the strand Metal plate 20, for example made of copper, serves as a guide for the strand and forms with a Central wall 21 a cooling channel, in which water supplied via pipe connections 22 at high speed, z. B. 6 m / sec, circulates. The middle wall 21 and an outer wall 23, which with a Water connection 24 are in communication, form a water distributor for acting on the supply devices 11, as for F i g. 5 is described in more detail.

Die damit entstehende äußere und innere Beaufschlagung der Metallplatten der Kühlkörper mit Kühlmittel vermindert eine ungleichmäßige Erwärmung der Platten, wodurch ein Verziehen der Platten und eine dadurch bedingte Spaltänderung bzw. eine Änderung der Kühlwirkung vermieden wird.The resulting external and internal exposure to the metal plates of the heat sinks Coolant reduces uneven heating of the plates, causing the plates to warp and a resulting change in the gap or a change in the cooling effect is avoided.

Die Zufuhrvorrichtungen 11 dienen gleichzeitig als Haltevorrichtungen für die Metallplatte 20, die auswechselbar ist. Die Kühlkörper sind mit Schrauben 26 an Trägern 27 der Struktur befestigt.The feed devices 11 also serve as holding devices for the metal plate 20, which are interchangeable is. The heat sinks are fastened to supports 27 of the structure with screws 26.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform für Knüppel. Um eine zu starke Kühlung an den Kanten zu vermeiden und eine gute Austrittsmöglichkeit für das Wasser und den entstehenden Dampf zu erhalten, sind die Kühlkörper schmaler als die Kantenlänge des Strangquerschnittes ausgebildet und so angeordnet, daß nur im gewünschten Bereich eine starke Kühlung stattfindet. Die nicht beschriebenen Teile decken sich mit den Teilen der F i g. 2.F i g. 3 shows an embodiment for billets. To avoid excessive cooling at the edges and to get a good outlet for the water and the resulting steam, the heat sinks are narrower than the edge length of the strand cross-section and are arranged in such a way that that strong cooling takes place only in the desired area. The parts not described coincide with the parts of FIG. 2.

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Kühlkörper für kleine Querschnitte, wobei die Körper den Strang umfassend ausgebildet sind. Im Bereich der Kanten des Stranges sind Ausnehmungen 25 vorgesehen, die eine übermäßige Kühlung der Kanten vermeiden und eine zusätzliche Austrittsmöglichkeit für das Wasser-Dampf-Gemisch bilden.F i g. 4 shows an embodiment of the heat sinks for small cross-sections, the bodies being designed to encompass the strand. In the area of the edges of the strand, recesses 25 are provided which avoid excessive cooling of the edges and form an additional outlet for the water-steam mixture.

In F i g. 5 ist die Zufuhrvorrichtung 11 für das Wasser und die Befestigung der Metallplatte 20 näher gezeigt. Die Außenwand 23 und die Mittelwand 21 sind an einer Querwand 35 befestigt, deren Stirnseite als Auflager für die Platte 20 dient. Die Zufuhrvorrichtung 11 weist einen Flansch 28 auf, der in einer Öffnung in Form einer Ansenkung 29 der Platte 20 zu liegen kommt. Die Ansenkung weist Erweiterungen 30 auf, um ein Eindringen des Wassers zwischen Strangoberfläche und Platte 20 zu erleichtern. Durch eine Bohrung 31 wird das Wasser zugeführt. Diese Bohrung 31 ist durch Querbohrungen 34 mit dem Wasserverteiler verbunden. Eine Mutter 32 mit der Zufuhrvorrichtung 11 dient zum Anpressen der Platte 20 an die Querwände 35 und an ein Distanzstück 33.In Fig. 5 is the feeding device 11 for the Water and the attachment of the metal plate 20 shown in more detail. The outer wall 23 and the central wall 21 are attached to a transverse wall 35, the end face of which serves as a support for the plate 20. The feeding device 11 has a flange 28 which, in an opening in the form of a countersink 29 of the plate 20 comes to rest. The countersink has extensions 30 to allow water to penetrate between To facilitate strand surface and plate 20. The water is supplied through a bore 31. These Bore 31 is connected to the water distributor by transverse bores 34. A mother 32 with the Feed device 11 is used to press the plate 20 against the transverse walls 35 and a spacer 33

ίο Um die Kantenpartien des Stranges 2 gegen die Kanten hin weniger zu kühlen, wird durch Verkleinerung der Dicke der Platte 20 bei 36 die Spaltbreite vergrößert. Je größer diese Spaltbreite wird, um so geringer ist die Kühlwirkung.ίο To the edge parts of the strand 2 against the To cool edges less, by reducing the thickness of the plate 20 at 36 the gap width enlarged. The larger this gap width, the lower the cooling effect.

F i g. 6 zeigt eine Bogengießanlage mit einer gebogenen Kokille 40, den Führungsrollen 7 mit der Kühlvorrichtung 8 und einem Auszieh-Richtaggregat 41. Nach der Kokille 40 sind Kühlkörper 42,42'; 43, 43'; 44,44' angebracht. Zwischen den Kühlkörpern 42 und 43 sind Stützwalzen 45 und zwischen den Kühlkörpern 43 und 44 Stützwalzen 46 angeordnet. Die Kühlkörper passen sich der runden Form der Stützwalzen an und sind durch Abstände 12 von diesen getrennt. Diese Abstände, etwa in einer Größe von 8 mm, erlauben ein Austreten des Wasser-Dampf-Gemisches aus dem Spalt. Kleine Abstände haben den Vorteil, daß bei Rissen in der Kruste dieselbe durch den ferrostatischen Druck nur unwesentlich ausgebogen und durch den nachfolgenden Kühlkörper wieder eingebogen wird.F i g. 6 shows a curved casting installation with a curved mold 40, the guide rollers 7 with the Cooling device 8 and a pull-out straightening unit 41. After the mold 40, cooling bodies 42, 42 '; 43, 43 '; 44.44 'attached. Between the heat sinks 42 and 43 are support rollers 45 and between the Heat sinks 43 and 44 support rollers 46 arranged. The heat sinks adapt to the round shape of the Back-up rollers on and are separated from them by spacings 12. These distances, about one size of 8 mm, allow the water-steam mixture to escape from the gap. Small gaps have the advantage that if there are cracks in the crust, the same is only insignificant due to the ferrostatic pressure is bent out and bent back in by the subsequent heat sink.

Der Abstand 12 kann aber auch in Bereichen dikkerer Kruste größer gewählt werden, so daß nach einer Zone starker Kühlung mittels eines Kühlkörpers eine Zone schwacher Kühlung durch das aus dem Spalt austretende Kühlmedium folgt.The distance 12 can also be selected larger in areas of thicker crust, so that after a zone of strong cooling by means of a heat sink a zone of weak cooling by means of the the cooling medium emerging from the gap follows.

Alle Kühlkörper 42,43,44 sind quer zur Strangoberfläche einstellbar geführt. Diese Einstellung der Kühlkörper wird durch Plunger 47 vorgenommen und dient den folgenden Zwecken. Für das Angießen werden auf den Anfahrkopf Späne und Schrott gelegt, um ein schnelles Erstarren des flüssigen Stahles am Anfahrkopf zu erhalten. Diese Späne haben aber den Nachteil, daß der erstarrte Strang eine rauhe Oberfläche erhält, die die Platten der Kühlkörper, insbesondere Kupferplatten, zerkratzt. Beim Vorbeigehen dieser rauhen Oberfläche an den Kühlkörpern werden dieselben so lange zurückgezogen, bis diese rauhe Oberfläche außer Bereich der einzelnen Kühlkörper gekommen ist.All heat sinks 42, 43, 44 are transverse to the strand surface adjustable led. This adjustment of the heat sinks is carried out by plunger 47 and serves the following purposes. For casting, chips and scrap are placed on the approach head, to get the liquid steel to solidify quickly at the approach head. But these chips have the disadvantage that the solidified strand has a rough surface, which the plates of the heat sink, especially copper plates, scratched. When walking past this rough surface on the heat sinks the same are withdrawn until this rough surface is beyond the area of the individual heat sinks has come.

Bekanntlich verschweißt bei einem Durchbruch der flüssige Stahl nicht mit den Kupferplatten. Demzufolge können die Kühlkörper bei einem Durchbruch zurückgezogen werden, was ein weiteres Ausziehen des beschädigten Stranges erlaubt.It is well known that the liquid steel does not weld to the copper plates in the event of a breakthrough. As a result the heat sinks can be withdrawn in the event of a breakthrough, causing further pulling out of the damaged strand allowed.

Die Plunger 47 können aber auch zur Einstellung der Spaltbreite verwendet werden, wobei die Stützwalzen 45,46 die Einhaltung der Spaltbreite gewährleisten, da diese Walzen die eigentliche Führung des Stranges übernehmen.The plungers 47 can also be used to adjust the gap width, with the backup rollers 45,46 ensure compliance with the gap width, since these rollers are responsible for the actual guidance of the Take over strand.

In F i g. 7 ist eine weitere Bogengießanlage gezeigt. Das erste der Kokille folgende Kühlkörperpaar 50 ist mit der Kokille 40 verbunden und oszilliert mit dieser. Aus Abnutzungsgründen kann es notwendig sein, die Platten der nachfolgenden Kühlkörperpaare 51 und 52 aus Stahl auszuführen, wobei sie, infolge der '" niedrigeren Wärmeleitfähigkeit dieses Materials, kürzer ausgebildet werden, damit die sich bildende Dampfmenge im Spalt nicht eine den Wärmeüber-In Fig. 7 shows another arc caster. The first heat sink pair 50 following the mold is connected to the mold 40 and oscillates with this. For reasons of wear and tear, it may be necessary the plates of the following pairs of heat sinks 51 and 52 made of steel, whereby they, as a result of the '"lower thermal conductivity of this material, can be made shorter so that the forming The amount of steam in the gap does not

gang vom Strang zum Kühlkörper unerwünscht hemmende Wirkung aufweist.passage from the strand to the heat sink has an undesirable inhibiting effect.

Das Anbringen von Kühlkörpern an der Kokille erlaubt auch eine Kürzung der Kokille, wodurch die Hemmung der Kühlwirkung durch den Spalt in der Kokille stark vermindert wird, was eine Erhöhung der Gießgeschwindigkeit gegenüber den bekannten Verfahren erlaubt. Diese Kühlkörper werden vorteilhaft nur kurz gewählt, beispielsweise 60 mm, und die Abstände zwischen den Kühlkörpern bzw. der Kokille betragen 2 bis 3 mm.Attaching heat sinks to the mold also allows the mold to be shortened, thereby reducing the Inhibition of the cooling effect through the gap in the mold is greatly reduced, resulting in an increase the casting speed compared to the known methods. These heat sinks become beneficial selected only briefly, for example 60 mm, and the distances between the heat sinks or the mold are 2 to 3 mm.

Claims

Patent claims:

1. Method of cooling a steel strand

in the secondary cooling zone of a continuous caster with at least one strand to be cooled associated cooling plate, with cooling water in a gap between the strand to be cooled and the cooling plate is pressed in and the coolant is drained from the gap, thereby characterized in that the cooling water pressure is set in the order of 0.5 to 2.5 atü and at the same time a gap width of 1 mm and less is used, whereupon the coolant derived from the gap in front of a formation of steam which undesirably hampers the cooling effect will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cooling plate is additionally cooled will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to change the cooling effect the width of the gap is changed on the strand.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Strand is cooled more weakly after cooling with water pressed into the gap.

5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the cooling plates (4,5,6; 42, 43,44; 50) at their distance from the strand surface are adjustable and the strand (2) have adapted cooling surfaces, which facilities (11) are assigned for supplying coolants into the gap.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the distance (12) between one behind the other arranged cooling plates (4,5,6) is less than 30 mm.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the cooling plates (4,5, 6; 42,43,44; 50) have a maximum length of 300 mm in the longitudinal direction of the strand (2).

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that between the Cooling plates (42,43,44) support rollers (45,46) at a distance (12) from the adjacent cooling plates are arranged to guide the strand (2).

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the cooling surfaces are roughened.

10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that in zones with high heat content of the solidified edge zone of the strand (2) the cooling plates (20) from one Material with higher thermal conductivity than in the other zones.

11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the cooling plate (20) surrounds the strand (2) on all sides and has recesses (25) in the region of the edges.

12. Device according to one of claims 5 to 11, characterized in that at least a cooling plate (50) is attached to the mold (40).

1 sheet of drawings 009 550/151