DE1558299B1 - Kuehleinrichtung an einem Giessrad zum Stranggiessen von Metallen - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Kühleinrichtung an einem Gießrad zum Stranggießen von Metallen mit einer Gießrinne am Umfang, die aus mehreren Gruppen feststehender Düsen besteht, deren Öffnungen auf die inneren, äußeren und seitlichen Teile der Gießrinne gerichtet sind, wobei die auf die inneren Teile gerichteten Düsen in Umfangsrichtung hintereinander in mehreren Gruppen geschaltet sind und in jeder Zuleitung zu einer Gruppe ein Handventil eingeschaltet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannte Kühleinrichtung so zu verbessern, daß die Temperatur des austretenden Metallstranges unabhängig von der Eintrittstemperatur des flüssigen Metalls allseitig genau auf die in einer nachgeschalteten Walzeinrichtung erforderliche Temperatur eingeregelt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Kühleinrichtung in zwei voneinander unabhängig regelbare Kühlzonen dadurch geteilt wird, daß die mit Düsen für den Austritt des Kühlmittels versehenen Kühlelemente für die Forminnenflächen, die Formseitenflächen und das Band jeweils in zwei voneinander durch eigene Regelvorrichtungen unabhängig regelbare Kühlabschnitte unterteilt sind.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar sind

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Gießrades zum Stranggießen und eines nachgeschalteten Walzwerkes,

F i g. 2 erne vergrößerte Seitenansicht des Gießrades mit der erfindungsgemäßen Kühlernrichtung und

Fig. 3 eine vergrößerte Stirnansicht des Gießrades der Fig. 2.

Das Gießrad T hat einen drehbaren Gießring 10 mit einer Gießrinne 11 auf seinem Umfang. Ein Band 12 verschließt einen Abschnitt der Gießrinne 11, so daß eine Form M entsteht, die von einem Schmelztiegel 14 geschmolzenes Metall 13 aufnimmt und aus der kontinuierlich ein verfestigter Metallstrang 15 abgeführt wird. Gemäß Fi g. 1 und 2 wird das Band 12 durch mehrere Räder 16 oder entsprechend der USA.-Patentschrift 2 865 067 durch ein einziges Rad so gegen die Umfangsfläche des Gießringes 10 gehalten, daß es sich gemeinsam mit dieser Umfangsfläche bewegt.

ίο Unabhängig davon, wie das Band 12 gegen die Umfangsfläche des Gießringes 10 gehalten wird, ist jedoch zu erkennen, daß sich die Form M längs einer vorbestimmten Bahn von einem Punkt A, an dem die Form M das geschmolzene Metall aufnimmt, zu einem Punkt B bewegt, an dem der Metallstrang 15 von der Form M zu einem Walzwerk H geführt wird.

Die Kühlung der Form M erfolgt durch ein innenliegendes Kühlelement N, durch das ein Kühlmittel gegen die innere Umfangsfläche 17 des Gießringes 10 geleitet wird. Ein außenliegendes Kühlelement O dient zur Leitung eines Kühlmittels gegen das Band ι 12. Ein an der einen Seite der Form M angeordnetes Kühlelement L richtet ein Kühlmittel gegen die eine Formseitenfläche 18, und ein auf der anderen Seite angeordnetes Kühlelement S leitet ein Kühlmittel gegen die andere Formseitenfläche 19 des Gießringes 10. Das innere Kühlelement N besitzt einen Kammerteil 20, der dem Kammerteil des Hauptpatentes 1 458 198 ähnlich ist und der innerhalb der Forminnenfläche 17 des Gießringes 10 fest angebracht ist.

Der Kammerteil 20 besitzt eine konzentrisch in einem Abstand von der Forminnenfläche 17 verlaufende Außenwand 21, die sich von dem Punkte, an dem die Form M das geschmolzene Metall 13 aufnimmt, zu dem Punkt B erstreckt, an dem der Metallstrang 15 die Form M verläßt. Der Kammerteil 20 ist so aufgebaut, daß er einen Hohlraum 22 bildet, der * durch eine Trennwand 23 in zwei Kühlkammern 24 und 25 unterteilt ist. Die Trennwand 23 liegt so in dem Hohlraum 22, daß sich der Abschnitt der Außenwand 21 des Kammerteils 20, der die Kühlkammer 24 begrenzt, von dem Punkte zu einem Punkt C erstreckt, der längs der Bahn der Form M zwischen den Punkten A und B liegt. Der die Kühlkammer 25 begrenzende Abschnitt der Außenwand 21 des Kammerteils 20 erstreckt sich von diesem Punkt C zu dem Punkt B.
Es ist nun zu erkennen, daß in dem Kammerteil 20 zwei Kühlkammern 24 und 25 vorgesehen sind, die nacheinander dicht an der Forminnenfläche 17 des Gießringes 10 längs der Bahn der Form M zwischen den Punkten ;4 und B angeordnet sind. Der Kühlkammer 24 wird über eine Regelvorrichtung 27 durch die Kühlmittelzuleitung 28 ein Kühlmittel zugeführt, und der Kühlkammer 25 wird ein Kühlmittel über eine Regelvorrichtung 29 durch eine Kühlmittelzuleitung 30 zugeführt. Durch mehrere längs der Außenwand 21 des Kammerteils 20 angebrachte Düsen 31 wird das in die Kühlkammern 24 und 25 geführte Kühlmittel gegen die Forminnenfläche 17 des Gießringes 10 geleitet.

Das erste seitliche Kühlelement L besitzt ein erstes gebogenes Rohr 32, das sich dicht längs der Formseitenf lache 18 des Gießringes 10 von dem Punkt C zu dem Punkt A erstreckt, sowie ein zweites gebogenes Rohr 33, das sich dicht längs der Formseitenfläche 18 des Gießringes 10 von dem Punkt C zu dem

Punkt ß erstreckt. Dem ersten gebogenen Rohr 32 wird über eine Regelvorrichtung 34 durch eine Kühlmittelzuleitung 35 ein Kühlmittel zugeführt, und dem zweiten gebogenen Rohr 33 wird ein Kühlmittel über eine Regelvorrichtung 36 durch eine Kühlmittelzuleitung 37 zugeführt. Jedes der gebogenen Rohre 32 und 33 besitzt mehrere Düsen 38, durch die das Kühlmittel aus den Rohren 32 und 33 gegen die Formseitenfläche 18 des Gießringes 10 geleitet wird. ίο

Das Kühlelement S auf der anderen Seite des Gießringes 10 ist dem Kühlelement L ähnlich. Es besteht aus einem ersten gebogenen Rohr 39, das sich zwischen den Punkten A und C dicht längs der Formseitenfläche 19 des Gießringes 10 erstreckt, und aus einem zweiten, nicht dargestellten gebogenen Rohr, das sich zwischen den Punkten C und B dicht längs der Formseitenfläche 19 des Gießringes 10 erstreckt. Dem ersten gebogenen Rohr 39 wird ein Kühlmittel über eine Regelvorrichtung 42 durch eine Kühlmittelzuleitung 44 zugeführt, und dem zweiten gebogenen Rohr wird ein Kühlmittel über eine Regelvorrichtung 43 durch eine Kühlmittelzuleitung 45 zugeleitet. Jedes der gebogenen Rohre besitzt mehrere in seiner Längsrichtung im Abstand befindliche Düsen 41, mit denen das in den gebogenen Rohren befindliche Kühlmittel gegen die Formseitenfläche 19 des Gießringes 10 geleitet wird.

Das Kühlelement O auf dem Umfang des Gießringes 10 ist ebenfalls ähnlich wie das erste Kühlelement L auf einer Seite des Gießringes 10 aufgebaut. Es besitzt auch ein erstes gebogenes Rohr 46, das sich dicht längs des Bandes 12 von dem Punkt C zu dem Punkt A erstreckt, und ein zweites gebogenes Rohr 47, das sich dicht längs des Bandes 12 von dem PunktC zu dem Punkt B erstreckt. Ein Kühlmittel wird dem ersten gebogenen Rohr 46 über eine Regelvorrichtung 48 durch eine Kühlmittelzuleitung 49 zugeführt, während dem zweiten gebogenen Rohr 47 ein Kühlmittel über eine Regelvorrichtung 50 durch eine Kühlmittelzuleitung 51 zugeführt wird. In Richtung der Längsausdehnung der gebogenen Rohre 46 und 47 sind mehrere Düsen 52 im Abstand voneinander angebracht, durch die das in den Rohren 46 und 47 befindliche Kühlmittel gegen das Band 12 geleitet wird.

Die Kühlmittelzuleitungen 28, 30, 35, 37, 44, 45, 49 und 51 stehen alle mit einer Hauptkühlmittelleitung 54 in Verbindung, die über eine Hauptregelvorrichtung 55 ein Kühlmittel, z. B. Wasser, von einem nicht dargestellten Kühlmittelversorgungssystem aufnimmt. So ist also zu erkennen, daß durch die Kühlelemente N, O, L und S eine Kühleinrichtung geschaffen ist, mit der Kühlmittel gegen alle Seiten der Form M geleitet werden kann, wenn die Form M und mit ihr sich das Metall 13 von dem Punkt A über den Punkt C zu dem Punkt B bewegt.

Es ist ebenfalls zu erkennen, daß das Kühlmittel zwischen den Punkten A und C nur von der Kühlkammer 24 und den ersten gebogenen Rohren 32, 39 und 46 gegen die Form M geleitet wird und daß das Kühlmittel zwischen den Punkten C und B nur von der Kühlkammer 25 und den zweiten gebogenen Rohren 33 und 47 sowie von dem dem zweiten Rohr 33 gegenüberliegenden Rohr gegen die Form M geleitet wird. Da die Strömung des Kühlmittels zu den Kühlkammern 24 und 25 und zu den gebogenen Rohren 32,33,39,40,46 und 47 nicht nur von der Einstellung der Hauptregelvorrichtung 55, sondern auch von den einzelnen Einstellungen der Regelvorrichtungen 27, 29, 34, 36, 42, 43, 48 und 50 abhängt, so ist auch zu erkennen, daß durch die hier beschriebene Kühleinrichtung eine Kühlzone X zwischen den Punkten A und C sowie eine Kühlzone Y zwischen den Punkten C und B vorhanden sind, in denen die Kühlung der Form M und der verschiedenen Formseitenflächen einstellbar ist.

Bei dieser Kühleinrichtung ist das Kühlen der Form M in den Kühlzonen X und Y nach dem Eingießen des geschmolzenen Metalls 13 in die Form M so eingestellt, daß das geschmolzene Metall entsprechend der Lehre des Hauptpatents in der Form M im wesentlichen vollständig verfestigt wird, wobei das Kühlen zusätzlich so eingestellt ist, daß eine zusätzliche und unabhängige Kühlung des Metallstranges 15 auf eine vorgewählte Austrittstemperatur beim Verlassen der Form M erzielt wird. Wo das Kühlen der Fom M in jeder Kühlzone X und Y wie in der oben beschriebenen Kühleinrichtung unabhängig einstellbar ist, wird dies am einfachsten dadurch erreicht, daß die Kühlmenge einerseits zum Kühlen der Form in den Kühlzonen X und Y auf einen Wert eingestellt wird, der zum Abkühlen des geschmolzenen Metalls 13 auf die Temperatur erforderlich ist, die mit der höchsten, mit der Verfestigung des geschmolzenen Metalls entsprechend der Lehre des Hauptpatents im Einklang stehenden Temperatur des Metallstranges 15 übereinstimmt, und andererseits zum Abkühlen der Form M in der Kühlzone Y auf einen zusätzlichen Wert eingestellt wird, der zum Abkühlen des Metallstranges 15 auf eine ausgewählte Temperatur beim Verlassen der Form M erwünscht ist.

Die ausgewählte Temperatur kann der höchsten Warmbearbeitungstemperatur des Metallstranges, die mit der gewünschten Verfestigung des geschmolzenen Metalls 13 in der Form M in den Kühlzonen X und Y im Einklang steht, oder irgendeiner niedrigeren Temperatur entsprechen, die ebenfalls mit der gewünschten Verfestigung des geschmolzenen Metalls 13 im Einklang steht.

Auf diese Weise kann die Temperatur des Metallstranges 15 beim Verlassen der Form M durch die Einstellung eines zusätzlichen Kühlwertes der Form M in der Kühlzone Y gleich irgendeiner innerhalb eines Bereiches liegenden Temperatur sein, der sich nicht nachteilig auf die gewünschte Verfestigung des geschmolzenen Metalls auswirkt. Bei den meisten Anwendungsfällen der Erfindung wird die ausgewählte Temperatur, die der Metallstrang 15 beim Verlassen der Form M besitzt, gleich einer Temperatur sein, die genügend über der Warmbearbeitungstemperatur liegt, mit der das Gußmetall 15 in erwünschter Weise in das Walzwerk H eintritt, damit die zwischen dem Gießrad T und dem Walzwerk H auftretende Abkühlung des Metallstranges 15 kompensiert wird. Die ausgewählte Temperatur kann aber auch unter dieser Warmbearbeitungstemperatur liegen, damit eine Erwärmung des Metallstranges 15 zwischen dem Gießrad T und dem Walzwerk H ermöglicht ist. Darüber hinaus kann die ausgewählte Temperatur während des Betriebes des Gießrades T unabhängig von der ausgewählten Temperatur des Metallstranges 15 beim Verlassen der Form M, die im Hinblick auf besondere Betriebszustände des Gießrades T und des Walzwerkes H nötig ist, so eingestellt werden, daß Änderungen der Betriebszu-

stände kompensiert werden, damit der Metallstrang 15 von dem Walzwerk H sicher mit der gewünschten Warmbearbeirungstemperatur aufgenommen wird.

Es ist zu erkennen, daß die Kühlung der Form M in der Kühlzone Y bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung durch die Kühlmenge erfolgt, die tatsächlich aus der Summe des Teiles der Kühlmenge der Form M, der für die in der Kühlzone Y und nicht in der Kühlzone X erfolgenden Verfestigung des geschmolzenen Metalls 13 erforderlich ist, und der Kühlmenge der Form M gebildet wird, durch die der Metallstrang 15 beim Verlassen der Form M eine ausgewählte Temperatur erhält. Dies ist deshalb der Fall, weil das Kühlen der Form M zum Verfestigen des geschmolzenen Metalls 13 sowohl von der Kühlzone Z als auch von der Kühlzone Y besorgt wird. Mit der hier beschriebenen Kühleinrichtung oder mit der Kühleinrichtung des Hauptpatents kann jedoch die für die Verfestigung des geschmolzenen Metalls 13 erforderliche Anfangskühlung der Form M vollständig in der Kühlzone X erfolgen, und die anschließende Kühlung der Form M in der Kühlzone Y kann im wesentlichen auf die Kühlmenge beschränkt werden, die erforderlich ist, dem Metallstrang 15 beim Verlassen der Form M eine ausgewählte Temperatur zu verleihen. Durch eine Kühleinrichtung mit einer Kühlzone Y, in der die Kühlung der Form M unabhängig von der Kühlung der Form M in der Kühlzone X einstellbar ist, ermöglicht dies eine leichte und einfache Steuerung der ausgewählten Temperatur des Metallstranges 15 beim Verlassen der Form M.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. P atentanspruch:

   Kühleinrichtung an einem Gießrad zum Stranggießen von Metallen mit einer Gießrinne am Umfang, die aus mehreren Guppen feststehender Düsen besteht, deren Öffnungen auf die inneren, äußeren und seitlichen Teile der Gießrinne gerichtet sind, wobei die auf die inneren Teile gerichteten Düsen in Umfangsrichtung hintereinander in mehreren Gruppen geschaltet sind und in jeder Zuleitung zu einer Gruppe ein Handventil eingeschaltet ist, nach Patent 1458198, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung in zwei voneinander unabhängig regelbare Kühlzonen (Z) und (Y) dadurch geteilt wird, daß die mit Düsen für den Austritt des Kühlmittels versehenen Kühlelemente (N, L, S, O) für die Forminnenflächen (17), die Formseitenflächen (18, 19) und das Band (12) jeweils in zwei voneinander durch eigene Regelvorrichtungen (27, 29, 34, 36, 42, 43, 48 und 50) unabhängig regelbare Kühlabschnitte unterteilt sind.