DE1583699A1 - Continuous casting mold for bars of rectangular cross-section - Google Patents
Continuous casting mold for bars of rectangular cross-sectionInfo
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Description
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D 009 +a 17.November 1967/CD 009 + a November 17, 1967 / C
SCHWEIZERISCHE ALUMINIUM AG, CHIPPISSWISS ALUMINUM AG, CHIPPIS
Stranggiesskokille für Barren rechteckigen Querschnitts Priorität: 16. Dezember 1966 /Schweiz (Anmelde-Nr. t 18 112/66) Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kokille für das Stranggiessen von Barren rechteckigen Querschnitts, insbesondere von Walzbarren.Continuous casting mold for bars of rectangular cross section Priority: December 16, 1966 / Switzerland (registration no. T 18 112/66) The present invention relates to a mold for the continuous casting of bars of rectangular cross section, in particular of rolling bars.
Bekanntlich werden die Kokillen gekühlt. Es sind Kokillen bekannt, deren Wände als im Querschnitt ringsum abgeschlossene Hohlkörper ausgebildet sind, wobei das Kühlmittel durch nohrstutzen an bestimmten Stellen in den Hohlraum eingeleitet und an anderen Stellen daraus weggeleitet wird. Andere Kokillen weisen in ihrem unteren Teil gegen den austretenden Strang gerichtete Austrittsdüsen oder -Schlitze auf, α.-roh welche das Kühlmittel gegen den Strang gespritzt wird, ferner sind Kokillen bekannt mit vollen aber verhältnismässig dünnen Wänden, welche mittels eines ringsum angeordneten mit Spritzdüsen versehenen Rohres mit Kühlflüssigkeit angespritzt werden.As is known, the molds are cooled. There are known molds the walls of which are designed as hollow bodies closed all around in cross-section, with the coolant through nohrstutzen at certain Places introduced into the cavity and in other places is diverted from it. Other molds have outlet nozzles or outlet nozzles directed towards the exiting strand in their lower part -Slots open, α.-raw which the coolant sprayed against the strand is, furthermore molds are known with full but proportionate thin walls, which are sprayed with cooling liquid by means of a pipe arranged all around and provided with spray nozzles will.
Beim Stranggiessen von Stücken länglichen Querschnitts, z.B. von Walzbarren, kann es vorteilhaft sein, die Breitseiten des Gusstückes nicht über ihre *ranze 3reite gleich stark abzukühlen, sondern gewisse Bereiche stärker zu kühlen als andere. Meistens ist es günstig, di* Breitseiten gegen die Mitte stärker abzukühlen als an den Pändern. Dies kommt insbesondere beim Oiessen von Walzbarren in Betracht, die vor dem Walzen nur leicht oder Überhaupt nicht abgefräet werden sollen. 0 0 9 8 4 2 / Q 3 2 5 BAD ORiQINAl When continuously casting pieces of elongated cross-section, for example rolling ingots, it can be advantageous not to cool the broad sides of the cast piece to the same extent over their entire width, but rather to cool certain areas more strongly than others. In most cases, it is favorable to cool di * broadsides against the middle than at the Pändern. This comes into consideration in particular when pouring rolling ingots which are to be milled off only lightly or not at all before rolling. 0 0 9 8 4 2 / Q 3 2 5 BAD ORiQINAl
Zu diesem Zweck besteht die Möglichkeit, entweder am unteren Teil der Hohlkokillen oder am umrahmenden Spritzrohr im Falle einer Vollwandkokille, Spritzdüsen in verschiedenen Abständen oder verschiedenen Durchmessers oder beides zusammen anzuordnen, z.B. gegen die Enden der Kokillenlängsseiten mit kleinerem Durchmesser oder weiter auseinander. Diese Lösung weist aber verschiedene Nachteile auf und verursacht in der Praxis gewisse Schwierigkeiten.For this purpose there is the option of either on the lower part the hollow molds or on the framing spray pipe in the case of a solid wall mold, spray nozzles at different distances or different Diameter or both to be arranged together, e.g. against the ends of the long sides of the mold with a smaller diameter or further apart. However, this solution has various disadvantages and causes certain difficulties in practice.
Beim'Auftreffen der Wasserstrahlen auf die zu kühlende Fläche entsteht an jedem Auftreffpunkt ein tfasserschleier, der oben annähernd durch ein Kurvensegment (z.B. Parabel- oder Hyperbelsegment - je nach Neigung des Strahles in Bezug auf die Aui ·. reff lache) begrenzt ist. Damit die Kühlung über die ganze Breite des Barrens möglichst konstant ist, müssen sich diese einzelnen Kurvensegmente praktisch auf der gleichen Höhe schneiden. Liegt ein Schnittpunkt zwischen zwei benachbarten Einzelsanleiern tiefer als die anderen - was insbesondere vorkcmmt, wenn gegen die Enden der Kokillenlängsseiten zwischen zwei benachbarten Düsen em grösserer Abstand besteht -, so wird an dieser Stelle der erstarrende Barren weniger gekühlt. Es bilden sich dort tiefer in das Metall reichende Oberflächenkristalle, welche beim Abfräsen der Walzflächen nicht vollständig entfernt werden, wegen der Fräslinien aber ansichtbar bleiben und dann beim Walzen Streifen in der Blechoberfläche verursachen.When the water jets hit the surface to be cooled, a barrel veil is created at each point of impact, which is approximately limited at the top by a curve segment (e.g. parabolic or hyperbolic segment - depending on the inclination of the jet in relation to the outer surface). So that the cooling is as constant as possible over the entire width of the bar, these individual curve segments have to intersect at practically the same height. If a point of intersection between two adjacent individual bonds is lower than the others - which is particularly the case when there is a greater distance between two adjacent nozzles towards the ends of the long sides of the mold - the solidifying ingot is less cooled at this point. Surface crystals are formed there, reaching deeper into the metal, which are not completely removed when the rolling surfaces are milled off, but remain visible due to the milling lines and then cause streaks in the sheet metal surface during rolling.
Aus diesen Gründen müssen die Spritzdüsen sowohl in ihrem gegen- · seidiger Abstand wie in ihrer Richtung mit grosser Genauigkeit gebonrt. werden. Wenn aber, wie oben erwähnt, eine differenzierte Kühlung ' .,;· den Kokillenlängsseiten, bewirkt durch Aenderung des DUsenabstandsFor these reasons, the spray nozzles must both in their opposite silky distance as born with great accuracy in their direction. will. If, however, as mentioned above, differentiated cooling ' .,; · The long sides of the mold, caused by changing the nozzle distance
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oder-Durchmessers, gewünscht wird, ist diese hohe Genauigkeit, u.a. auch wegen des erforderlichen BohrerweGhsels, schwer oder nur mit kostspieligen Maschinen zu erreichen. Ausserdem muss für Jede Kokillenlänge wieder die gleiche Sorgfalt angewendet werden,was die Herstellungskosten der Kokille erhöht.or diameter, is this high accuracy, i.a. also because of the necessary drill bit, difficult or only with expensive machines to achieve. In addition, for each mold length Again the same care should be taken as the manufacturing cost the mold increases.
Bei Kokillen mit Anspritzschlitzen lässt sich die differenzierte Kühlung praktisch kaum, oder überhaupt nicht, erreichen, da das Schneiden eines Schlitzes mit variabler Breite schwer zu bewerkstelligen ist.In the case of molds with injection slots, the differentiated cooling can hardly be achieved, or not at all, because that Cutting a slot of variable width is difficult to do.
Diese Nachteile lassen sich auf einfachem Weg durch die erfindungsgemässe Vorrichtung beseitigen.These disadvantages can be solved in a simple way by the inventive Eliminate the device.
Gemäss der Erfindung ist in den in bekannter Weise als Hohlbalken mit gleichmässig verteiltem Aus'lass^uerschnitt für das Kühlmittel ausgebildeten Kokillenlängsseiten mindestens ein längslaufendes, der Kühlmittelzufuhr dienendes Verteilerrohr mit im mittleren Bereich der Kokillenlängsseiten angehäuften Austrittslöchern eingesetzt.According to the invention is in the known manner as a hollow beam with an evenly distributed outlet for the coolant formed long sides of the mold at least one longitudinal, the coolant supply serving distribution pipe with in the middle area the long sides of the mold accumulated outlet holes used.
Der gleichmässig verteilte Kühlmitteiauslassquerschnltt ist gegeben, wenn der Hohlbalken mit in gleichmässigem Abstand gebohrten Spritzdüsen gleichen Durchmesi *»j.'s oder mit einem Schlitz konstanter Breite versehen ist.The evenly distributed coolant outlet cross-section is given, if the hollow beam has spray nozzles drilled at an even distance same diameter or with a slot of constant width is provided.
Das Verteilerrohr kann sich nur über einen Teil der Kokillenlänge erstrecken und mittels eines durch eine Wand des Hohlbalkens durchgehenden Stutzen gespeist werden Zusammen mit dem Stutzen bildet dannThe distribution pipe can only extend over part of the length of the mold extend and by means of a through a wall of the hollow beam Nozzles are fed together with the nozzle then forms
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das Verteilerrohr ein T- oder L-fö'rmiges Gebilde. Die zum Einsetzen des Verteilerrohrs notwendige Oeffnung in der Hohlbalkenwandung wird dann z.B. durch einen am Stutzen festgemachten Deckel wieder abgeschlossen. the manifold is a T- or L-shaped structure. The one to insert of the distributor pipe is necessary opening in the hollow beam wall then closed again, for example, by a cover attached to the nozzle.
Vorzugsweise springt aber das Verteilerrohr auf mindestens einer Stirnseite der Kokille vor, wobei das vorspringende Rohrende als Anschluss für die Kühlmitte!zuführleitung dient.Preferably, however, the distributor pipe protrudes on at least one end face of the mold, the protruding pipe end as a connection is used for the coolant supply line.
Wenn die StrangglesskokiTLle im Betrieb steht, das heisst, wenn dös Kühlmittel zirkuliert, wird durch das beschriebene Verteilerrohr der Mitte der Kokillenlängsseitön mehr Kühlmittel zugeführt, es entsteht dort hinter den regelmässlg verteilten Austrittsdüsen oder hinter den Schlitzen ein höherer Staudruck und das Kühlmittel wird dort in grösseren Mengen ausgespritzt als in der Nähe der Kokillenstirnseiten. When the strand glass is in operation, that is, when dozing Circulating coolant is through the described manifold more coolant is supplied to the center of the longitudinal side of the mold, it is produced there behind the regularly distributed outlet nozzles or behind the slots a higher dynamic pressure and the coolant is sprayed there in larger quantities than in the vicinity of the front sides of the mold.
Vorteilhafterweise springt das Verteilerrohr auf beiden Stirnseiten der Kokille vor. Dies gestattet eine symmetrische Kühlmittelzufuhr durch die beiden Rohrenden und damit auch eine bessere Beherrschung des Staudrucks hinter den Spritzdüsen oder Jen Schlitzen,. und zwar insbesondere bei langen Kokillen, bei welchen die einseitige Kühlmittelzufuhr wegen des Druckverlustes über die Länge des Verteilerrohres nic!:t günstig ist.The distributor pipe advantageously jumps on both end faces the mold before. This allows a symmetrical coolant supply through the two pipe ends and thus also better control the back pressure behind the spray nozzles or Jen slots. in particular in the case of long molds, in which the one-sided coolant supply because of the pressure loss over the length of the distribution pipe nic!: t is favorable.
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Ein weiterer Vorteil des beidseitigen Vorspringens des Verteilerrohres liegt darin, dass dieses bei Kokillen, die aus zwei Längsund zwei Stirnstücken im Baukastensystem zusammengesetzt sind, wobei die Längsstücke stumpf an die Stirnseiten anstossen, als Zuganker für die kraftschlüssige Verbindung der Teile dienen kann. Die Kokillenlängsseiten können dabei aus langen Profilen in den gewünschten Längen abgesägt werden, wobei diese Profile entweder bereits vorher oder aber erst nach dem Absägen mit der erforderlichen Genauigkeit auf einer Spezialmaschine mit gleichmässigen Spritzdüsen oder -Schlitzen versehen werden können. Die Stirnseiten können z.B. in Formguss hergestellt werden. Es lassen sich somit verschiedene Längsseitenlängen mit verschiedenen Stirnseitenbreiten sehr einfach kombinieren. Selbstverständlich sind für Kokillen verschiedener Länge auch entsprechend lange Verteilerrohre notwendig. Deren Fabrikation ist aber relativ einfach, da die Austrittslöcher nicht mit grosser Genauigkeit gebohrt zu werden brauchen und auch keine besonders genaue Austrittsrichtung des Kühlmittels aus dem Verteilerrohr eingehalten werden muss; es findet ohnehin im Hohlraum der Kokille ein gewisser Druckausgleich zwischen benachbarten Austrittslöchern statt. Es ist durchaus genügend, wenn diese Austrittslöcher mit einem Handbohrer gebohrt werden, eventuell unter Zuhilfenahme einer Lehre.Another advantage of the protrusion on both sides of the distributor pipe lies in the fact that this is the case with molds that are composed of two longitudinal and two end pieces in a modular system, the longitudinal pieces butt against the end faces and can serve as tie rods for the non-positive connection of the parts. The long sides of the mold can be sawn off from long profiles in the desired lengths, these profiles either before or after sawing off with the required accuracy on a special machine with even Spray nozzles or slots can be provided. The end faces can be made, for example, by casting. It can be thus combining different long side lengths with different front side widths very easily. It goes without saying that these are for molds of various lengths, correspondingly long distribution pipes are necessary. However, their manufacture is relatively simple because of the exit holes do not need to be drilled with great accuracy and no particularly precise exit direction of the Coolant from the manifold must be complied with; In any case, there is a certain pressure equalization in the cavity of the mold take place between adjacent exit holes. It is quite sufficient if these exit holes are drilled with a hand drill possibly with the help of a teaching.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbe-i spiel der erfindungsgemässen Vorrichtung.The drawing illustrates an exemplary embodiment of the invention Contraption.
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1.1.
Pig. 1 zeigt eine Kokille in Draufsicht, wobei auf einem Teil einer Längsseite die obere Wand entfernt ist, um das VerteilerrohrPig. 1 shows a top view of a mold, with the upper wall being removed on part of a longitudinal side, around the distributor pipe
freizulegen. 1583699to expose. 1583699
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch diese Kokillenlängsseite nach Linie A-A von Pig. I.Fig. 2 shows a cross section through this long side of the mold Line A-A from Pig. I.
Fig. j5 zeigt einen Querschnitt durch die Kokillenstirnseite nach Linie B-B von Fig. 1Fig. J5 shows a cross section through the end face of the mold Line B-B of Figure 1
Fig. 4 zeigt einen Anschlussteil einer Stirnseite in Ansicht.4 shows a connection part of an end face in view.
Die dargestellte Stranggiesskokille setzt sich aus zwei hohlen Längsseitenprofilen 1 und swei Stirnteilen 2 zusammen, die mittels zweier auch als Zuganker wirkender Verteilerrohre 3 kraftschlüssig miteinander verbunden sind.The continuous casting mold shown consists of two hollow ones Long side profiles 1 and swei front parts 2 together, which means two distribution pipes 3, which also act as tie rods, are non-positive are connected to each other.
Die LängsseitenhohlprofiIe sind wie üblich rechteckigen Querschnitts. An ihrer unteren inneren Kante sind die Spritzdüsen 4 in regelmässigen Abstand und mit gleichem Durchmesser gebohrt. Diese Bohrungen stehen z.B. in einem Winkel von etwa 300C zur Kokilleninnenfläche und weisen einen konstanten Durchmesser von 2,5 mm bei einem konstanten Achsenabstand von etwa 5 mm auf. Wenn die Düsen am bereits abgesägten Profilabschnitt gebohrt werden und eine besonders schwache Kühlung an den Ecken des gegossenen Barrens erwünscht ist, so ist es möglich, vom Profilende bis zur ersten Düse einen grösseren Abstand, z.B. etwa 1 cm, zu wählen.The long side hollow profiles are, as usual, of rectangular cross-section. At their lower inner edge, the spray nozzles 4 are drilled at regular intervals and with the same diameter. These bores are, for example, at an angle of approximately 30 ° C. to the inner surface of the mold and have a constant diameter of 2.5 mm with a constant axial spacing of approximately 5 mm. If the nozzles are drilled on the profile section that has already been sawn off and particularly weak cooling is desired at the corners of the cast ingot, it is possible to choose a greater distance, e.g. about 1 cm, from the end of the profile to the first nozzle.
Die Stirnteile 2 bestehen vorteilhafterweise aus einem wannenföreigen Gusstück 5 mit Seitenlaschen 6, welche die Anschlussflächen 7 für die stumpfanstossenden Längsseitenprofile 1 bilden. Die Wanne ist mitThe front parts 2 advantageously consist of a tub-free Cast piece 5 with side tabs 6, which form the connection surfaces 7 for the butt-joint longitudinal side profiles 1. The tub is with
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einer mittels Schraubenbolzen 8 befestigten Abdeckplatte 9 abgeschlossen,, wodurch die Kammer für das Kühlmittel zu Stande kommt. "Auch die Stirnteile 2 sind mit Spritzdüsen 4 versehen, welche auch " eine andere Querschnittgrösse aufweisen dürfen, als diejenigen der Längsseiten 1»a cover plate 9 fastened by means of screw bolts 8 completed, whereby the chamber for the coolant comes into being. "The front parts 2 are also provided with spray nozzles 4, which also" may have a different cross-sectional size than those of the Long sides 1 »
Im Hohlraum beider Längsseitenprofile liegt ein auch als Zuganker wirkendes Verteilerrohr 3, das an beiden mit Gewinden versehenen Enden durch die entsprechenden Laschen der Stirnteile geführt wird. Mittels auf die Rohrenden aufgeschraubter Schraubenmutter 10 werden die Stirn»In the cavity of both longitudinal side profiles there is a distributor pipe 3 which also acts as a tie rod and which is provided at both ends with threads is passed through the corresponding tabs on the front parts. Means screw nut 10 screwed onto the pipe ends, the face »
selten an die Längsprofile gepresst. Zur völligen Abdichtung der Fugen kann eine Dichtungsmasse eingelegt werden. rarely pressed against the longitudinal profiles. For complete sealing of the joints a sealant can be inserted.
In seinem mittleren Bereich ist nun das Verteilerrohr 3 mit einer Anzahl Bohrungen 11 versehen. Diese Bohrungen können in einer, aber auch in mehreren Reihen angebracht werden, Vorzugswelse wird das Verteilerrohr im Hohlraum der Längsseitenprofile so gedreht, dass die Wasserstrahlen nicht senkrecht auf die innere Kokillenwand aufprallen, damit diese nicht örtlich stärker gekühlt wird.The distributor pipe 3 is now provided with a number of bores 11 in its central area. These holes can be in one, however can also be attached in several rows, preferably the distributor pipe is rotated in the cavity of the long side profiles so that the Water jets do not hit the inner mold wall perpendicularly so that it is not locally cooled more.
Aus demselben Grund ist es vorteilhaft, wenn die Austrittslöcher des Rohres einen relativ grossen Durchmesser aufweisen, z.3» von mehr als 5 mm, d.h. etwa 8-10 mm, damit kein Brauseneffekt durch Bildung starker Strahlen entsteht. Die gelochte Rohrstrecke muss kürzer sein als die Koki1leninnenlänge und beträgt 20 - 8o & vorzugsweise 35 - 6o Ji davon. Gute Ergebnisse wurden z.B. auch mit einem Verteilerrohr .erreicht, das auf etwa 50 % der Koki1leninnenlänge gelocht war.For the same reason, it is advantageous if the outlet holes of the pipe have a relatively large diameter, e.g. more than 5 mm, ie about 8-10 mm, so that there is no shower effect due to the formation of strong jets. The perforated pipe section must be shorter than the inside length of the cylinder and is 20 - 8o & preferably 35 - 6o Ji of it. Good results have also been achieved, for example, with a distributor pipe that was perforated over about 50% of the internal length of the mold.
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"8" . 158369S" 8 ". 158369S
Selbstverständlich ist der Unterschied im Staudruck um so grosser, je kurzer die gelochte Strecke ist. Der Effekt auf die Spritζ leistung der Düsen ist eindeutig und kann bereits festgestellt werden, wenn man die Hand den Austrittsöffnungen der Düsen entlangführt. Das, Kühlmittel wird an beiden Enden der beiden Verteilerrohr durch geeignete, abgezweigte, in der Zeichnung nicht dargestellte Leitungen zugeführt.Of course, the difference in dynamic pressure is all the greater, the shorter the perforated route. The effect on fuel performance of the nozzles is clear and can already be determined if you run your hand along the outlet openings of the nozzles. That, Coolant is supplied at both ends of the two distribution pipes through suitable, branched, not shown in the drawing lines supplied.
Zur Speisung der Stirnseiten 2 mit Kühlmittel können spezielle Anschlüsse vorgesehen sein. Da die Schmalseiten der gegossenen Barren aber keine so intensive Kühlung benötigen wie deren Breitseiten, hat es sich gezeigt, dass eine genügende Speisung der Stirnseiten zu erreichen ist, wenn in den Laschen 6 Durchgänge 12 gebohrt werden, durch welche das Kühlmittel aus dem Hohlraum der Längsseiten 1 in die Kammer der Stirnseiten 2 überfliessen kann. Diese Durchgänge können aber auch bereits beim Giessen des Stirnstückes ausgespart werden. Man erspcrt damit zwei Speiseleitungen und senkt gleichzeitig auch den Staudruck des Kühlmittels an den Enden der Längsseiten. Die Durchgänge 12 sind in ihrer Grosse der für die Kühlung an den Stirnseiten erforderlichen Kühlmittelmenge angepasst. Zur Regulierung dieser Kühlmittelmenge ist es aber ä*uch möglich, in allen oder einzelnen Durchgängen, d.h. auf jeder Kokillenstirnseite in mindestens einem Durchgang, Reguliermittel anzuordnen, z.B. in Form von in die Durchgänge eindringenden Schraubbolzen 13, wobei die Regulierung der Kühlmittelmenge durch Ein- oder Ausschrauben dieser Schrauben mit entsprechender Verengerung bzw. Verbreiterung des freien Durchgangquerschnitts erfolgt.Special connections can be provided for feeding the end faces 2 with coolant. Because the narrow sides of the cast bars but do not require as intensive cooling as their broad sides, it has been shown that a sufficient supply of the front sides too can be achieved when 6 through holes 12 are drilled in the tabs, through which the coolant from the cavity of the longitudinal sides 1 into the Chamber of the end faces 2 can overflow. These passages can but can also be left out when the end piece is poured. This saves two feed lines and lowers them at the same time the back pressure of the coolant at the ends of the long sides. The size of the passages 12 is that for cooling on the end faces required amount of coolant adjusted. To regulate this amount of coolant, however, it is also possible in all or individual passages, i.e. on each mold face in at least one passage to arrange regulating means, e.g. in the form of in the passages penetrating screw bolts 13, the regulation the amount of coolant by screwing these screws in or out with a corresponding narrowing or widening of the free passage cross-section he follows.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OGA | New person/name/address of the applicant | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: HIEBSCH, G., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 7700 SINGEN |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |