DE1508919C - Anordnung eines thermosensitiven EIe mentes in einer gekühlten Stranggießkokille - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung eines thermosensitiven Elementes in einer gekühlten Stranggießkokille nahe deren formgebenden Innenwandung.

Bei den meisten bekannten Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Metallen, insbesondere von Stahl, gelangt das flüssige Metall aus einem geeigneten Gefäß, ζ. B. Stopfenpfanne, Kipp-Pfanne, Warmhalteofen usw., zuerst in ein feuerfest zugestelltes Zwischengefäß. Im Boden dieses Zwischengefäßes ist eine Ausgußdüse eingesetzt, welche die Aufgabe hat, das flüssige Metall in eine meist wassergekühlte offene Durchlaufkokille zu leiten, innerhalb welcher dieses Metall durch die Kühlwirkung in der äußeren Randzone erstarrt. Der mindestens teilweise verfestigte Strang wird am unteren Ende der Kokille kontinuierlich abgezogen. Dazu dienen sogenannte Treibwalzen, welche den Strang fassen und deren Drehzahl stufenlos regelbar ist. Bei der manuellen Steuerung der Gießgeschwindigkeit wird der Gießspiegel in der Kokille beobachtet, welcher vorteilhafterweise auf einer konstanten relativen Höhe gehalten wird. Um dies zu erreichen, wird die Ausziehgeschwindigkeit des Strangs der aus dem Gieß-' gefäß der Kokille zugeführten Stahlmenge angepaßt. Umgekehrt ist es auch möglich, bei einer konstanten Ausziehgeschwindigkeit die Stahlmenge, welche der Kokille zufließt, zu regeln. Auch in diesem Falle' dient der Gießspiegel dem Bedienungspersonal als Referenzgröße. Um diese Referenzgröße auf technischem Wege zu erfassen und die erhaltene Information für die automatische Steuerung der Maschine zu verwenden, sei es zur Regelung der Zuflußmenge oder der Ausziehgeschwindigkeit, sind verschiedene Verfahren bekannt, wovon die drei wichtigsten nachstellend aufgezählt und deren hauptsächlichsten Nachteile erläutert werden.

Bei einem ersten bekannten Verfahren erfolgt die Erfassung des Gießspiegels mittels radioaktiver Strahlung (schweizerische Patentschrift 314712). Hierzu ist eine Apparatur erforderlich, welche infolge ihrer relativen Gefährlichkeit nur gutgeschultem Personal anvertraut werden kann. Außerdem muß die Kokille so gestaltet werden, daß die Strahlenabsorption im flüssigen Metall erfolgt und nicht in der Kokille seiber, um ein ausreichend genaues Signal zu erhalten. Dies bedeutet die Verwendung dünnwandiger, gekühlter Kokillen, was einer Einschränkung der Anwendung des Verfahrens gleichkommt.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden thermosensitive Elemente, welche in die Kokille • eingebaut sind, zur Lokalisierung des Gießspiegels verwendet (USA.-Patentschrift 2 743 492). Die Eigentemperatur an ausgewählten Stellen der wassergekühlten Kupferkokille ändert sich tatsächlich je nach der jeweiligen Lage des Gießspiegels. Solche Elemente eignen sich jedoch nicht besonders gut zur Messung der hier auftretenden Temperaturschwankungen, da sie einerseits verhältnismäßig träge arbeiten, was in erster Linie vom schlechten Würmeübergang zwischen dem Kupfer der Kokille und dem Thermoelement herrührt. Andererseits verfälscht der relativ große Würmeinhalt der benachbarten Kokillenpartien das Meßergebnis. Wird jedoch das thermosensitive Element mit einer Isolierung umgeben (USA.-Patentschrift 2743 492), tritt ein Wärmestau ein, der ebenfalls die Genauigkeit der Messung ungünstig beeinflußt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung eines thermosensitiven Elementes in einer gekühlten Stranggießkokille, bei welcher ein rasches Ansprechen des Elementes auf die Änderung des Gießspiegels erfolgt, ohne daß durch die benachbarten Kokillenpartien oder durch den Einbau selbst die Messung verfälscht würde.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Anordnung gelöst, bei welcher das thermosensitive Element von einer zusätzlichen Kühlvorrichtung umgeben ist.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Meßstelle und das Meßelement gegenüber den benachbarten Kokillenpartien weitgehend abgeschirmt ist und praktisch nur Temperaturänderungen feststellt, die sich unmittelbar in der Wandungspartie abspielen, die radial innerhalb der Meßstelle liegt, wobei diese Temperaturänderungen weitgehend auf der unmittelbaren Annäherung des Gießspiegels an die Meßstelle bei dessen Steigen oder der Entfernung beim Absinken beruhen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die einen Teilschnitt durch die Kokillenwand zeigt.

Wie aus der Figur zu entnehmen ist, befindet sich ein thermosensitives Element 16 in der Nachbarschaft der Innenfläche 18 einer Kokille 10, und zwar am Grund einer Bohrung 20, welche radial zur Kokillenachse verläuft. Das Element 16 ist in einem Isolator 22 eingebettet, und zwar so, daß es mit seiner einen Seitenfläche gegen das Metall der Kokille gepreßt wird, jedoch gegen den Innenraum der Bohrung 20 abgedichtet ist. Der Isolator 22 wird seinerseits mittels eines Halters 24, der eine Anpreßschraube 26 enthält, gegen die Bodenfläche 19 der Bohrung 20 gepreßt und gleichzeitig in der Bohrung zentriert gehalten, so daß ein Ringraum bzw. ein Kühlraum 28 gebildet wird. Der Kühlraum 28 ist durch eine Ringnute 2t erweitert, die der Innenfläche 18 näher liegt als die Bodenfläche 19, wodurch der Querschnitt für den Wärmefluß aus den angrenzenden Kokillenpartien zusätzlich verringert ist. Der Halter 24 mit nicht dargestellten Bohrungen oder Nuten stützt sich dabei an einem Sprengring 30 ab, der in die Bohrung 20 eingesetzt ist. In den Ringraum 28 mündet eine geneigt zur Kokillenachse verlaufende Bohrung 32, die in nicht näher dargestellter Weise in Pfeilrichtung von einem Kühlmedium durchflossen wird. Das Kühlmedium durchfließt den ringförmigen Kühlraum 28 und fließt hierauf in Pfeilrichtung durch die Bohrung 20 ab.

Das mit dem Element 16 verbundene Meßkabel 34 kann durch die Bohrung 32 aus der Kokille 10 herausgeführt werden.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind die dem Element 16 benachbarten Partien der. Kokille dem Einfluß des Kühlmediums ausgesetzt, mit Ausnahme der Wand, die den Widerstand vom Innenraum der Kokille trennt. Da das Element in inniger wärmeleitender Verbindung steht und gegenüber den übrigen Kokillenpartien wirksam abgeschirmt ist, überträgt sich auf dieses Element praktisch trägheitslos die Temperaturänderung der Trennwand, die sich durch die Veränderung der Gießspiegellage ergibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung eines thermosensitiven Elementes in einer gekühlten Stranggießkokille nahe

deren formgebenden fnnenwandung, dadurch gekennzeichnet, daß das thermosensitive Element (16) von einer zusätzlichen Kühlvorrichtung umgeben ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung aus einem ringförmigen Kühlraum (28) besteht, der von einem Kühlmedium eines zusätzlichen Kiihlmittelkreislaufs (20, 32) durchströmt ist.

3. Anordnung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Kühlraum (28) durch eine das thermosensitive Element (16) umgebende Ringnute (21) erweitert ist.

4. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Kühlmittelkreislauf an den Kühlmittelkreislauf der Kokille angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen