DE2025488B2 - Kühleinrichtung für eine elektromagnetische Stranggießkokille - Google Patents
Kühleinrichtung für eine elektromagnetische StranggießkokilleInfo
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/01—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces
- B22D11/015—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces using magnetic field for conformation, i.e. the metal is not in contact with a mould
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinrichtung für eine elektromagnetische Stranggießkokille mit
einem Rundschirm für das elektromagnetische Feld, die ringförmig ausgebildet ist und Kühlmittel zum Strang
in Höhe der Mitte des Ringleiters leitet.
Wenn bei den bekannten Kühleinrichtungen dieser Art, wie sie aus der FR-PS 15 09 962 bekannt sind, Legierungen
mit geringen Geschwindigkeiten vergossen werden, ist der Abstand zwischen der Kühlzone, d. h.
der Auftreffzone der Kühlflüssigkeit und der Grenze zwischen flüssiger und fester Phase ziemlich groß und
erreicht beispielsweise bei Ahiminiumlegierungen 90 bis 100 mm, wobei der Neigungswinkel, mit dem der
Kühlflüssigkeitsstrahl auftrifft, relativ klein wird und beispielsweise nur 8 bis 10° beträgt. Dies hat zur Folge,
daß sogar bei geringen während des Gießprozesses unvermeidbaren Abweichungen ües Stranges von der
Vertikalrichtung sich eine beträchtliche Schiefstellung der Kühlzone ergibt. Dies führt an den Stellen, an denen
sich die Kühlzone über die Ringleitermitte erhebt, dazu, daß die Oberfläche der am Umfang befindlichen
Abschnitte der flüssigen Zone erstarren kann und das zugegossene flüssige Metall die erstarrte Oberfläche
herabfließt, wobei sich am Strang unerwünschte Ansätze bilden. An den Stellen hingegen, an denen die Kühlzone
unterhalb der Ringleitermitte zu liegen kommt. fließt Metall, welches nicht genügend Zeit zum Erstarren
im Wirkungsbereich des Ringleiters hatte, an der Strangoberfläche herab, wodurch gleichfalls die Qualität
des Stranges bedeutend vermindert wird.
Die Verwendung des elektromagnetischen Rund- 5<>
Schirmes als Führung für die Kühlflüssigkeit erschwert es nämlich, gleichzeitig eine optimale Verteilung des
elektromagnetischen Feldes und die erforderliche Lage der Kühlzone sicherzustellen, da jede der voneinander
unabhängigen Charakteristiken von demselben Parameter, nämlich dem Winkel des elektromagnetischen
Rundschirmes abhängt. Die Lage der Kühlzone kann dabei nicht eingestellt werden, da sie von der Konstruktion
des unteren kegelförmigen Teils des elektromagnetischen Rundschirmes abhängt, der die Kühlflüssigkeit
auf die Strangoberfläche leitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühleinrichtung für eine elektromagnetische Stranggießkokille
anzugeben, die die Zone, in der die Kühlflüssigkeit auf den Strang auftrifft, zu variieren gestat- 6S
tet und zwar unabhängig von der Stellung des Rundschirmes in Abhängigkeit von der relativen Lage der
Phasenerenze zwischen festem und flüssigem Metall
zur Mitte des Ringleiters.
Dies wird bei einer Kühleinrichtung der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß erreicht durch eine ringförmige Zuleitungsvorrichtung, die senkrecht auf den
Strang gerichtete Kühlmiueldüsen aufweist, durch eine Stellvorrichtung zur Verstellung der ZuleitungSiorrichtung
in Strangabzugsrichtung und durch einen Fühler zum Messen der Phasengrenze im Strang für die Verstellung
der Stellvorrichtung.
In der Höhe verstellbare Spritzeinrichtungen, die auf
der Höhe der Erstarrungsfront angeordnet sind, und
Füiiier zur Messung der Phasengrenze zwischen festem
und flüssigem Metall sind in der Stranggießtechnik an sich bekannt, wie sich aus Herrmann, Handbuch
des Stranggießens. S. 100 und 343 ergibt.
Die erfindungsgemäße Kombination einer ringförmigen Zuleitung für das Kühlmittel, einer Verstellvorrichtung
dafür und einem Fühler zum Steuern der Verstellvorrichtung ermöglich! es, in elektromagnetischen
Stranggießkokillen Stränge aus Legierungen mit unter schiedlicher Zusammensetzung ohne konstruktive Änderungen
an der Anlage zu gießen, wobei jeweils im wesentlichen nur die von der Gießgeschwindigkeit abhängige
Lage der Kühlzone geändert werden muß. Gleichzeitig kann die Qualität der mit elektromagnetischen
Ttranggießkokillen zu gießenden Stränge erheblich verbessert werden, da sowohl beste Bedingungen
für eine optimale Anordnung des elektromagnetischen Feldes ais auch davon unabhängig der Strangkühlzone
eingehalten werden können.
Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführung!,-beispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Anlage zum Stranggießen und halbkontinuierlichen Gießen von
Aluminium und
F i g. 2 eine Draufsicht aul ese Anlage.
Die in der Zeichnung abgebildete Stranggießanlage enthält eine Zuleitungsrinne 1 (Fi g. 1), an deren Ende
sich ein Gefäß 2 mit öffnung 3 befindet, eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen der Aluminiumschmelze,
die aus einer Schale 4 mit Kegel 5 in der Mitte und gleichmäßig an ihren Seitenwänden 7 verteilten
öffnungen 6 besteht, einen Untersatz 8, einen elektromagnetischen wassergekühlten Rundschirm 9, der
mittels Schrauben U auf der Platte 10 aufliegt, sowie eine ringförmige Zuleitungsvorrichtung 13 mit rechtekkigem,
runden oder beliebigen anderen Querschnitt und mit Kühlmitteldüsen 14 an der Innenseite, d. h. an
der dem Strang zugewandten Seite.
Die Zuleitungsvorrichtung 13 ist an der Platte 10 aufgehängt und kann in senkrechter Richtung mit Hilfe
von Zahnstangen 15, die mit Zahnrädern 16 in Eingriff stehen, verschoben werden. Die Anlage besitzt zum
Verschieben der Zuleitungsvorrichtung 13 drei solcher Verstellvorrichtungen, die unter Winkeln von 120°
zueinander angeordnet und durch einen gemeinsamen Antrieb verbunden sind, der aus Schnecken 17 (F i g. 2),
Wellen 18, Schneckenrädern 19 und Handrad 20 besteht.
Auf der Platte 10 ist eine Einrichtung zum Feststellen der Grenze zwischen flüssiger und fester Phase des zu
formenden Strangs montiert. Diese Einrichtung besteht aus einer Stütze 21 und einem in der Waagerechtebene
schwenkbaren Kragarm 22, an dessen Ende ein Fühler 23 befestigt ist, der in senkrechter und waagerechter
Ebene gedreht werden kann. Der obere Teil des Fühlers 23 besteht aus einem Maßstab 24, der dazu dient,
die Größe der Abweichung der Grenze zwischen flüssiger und fester Phase des Strangs von der Höhe, in der
sich die Ringleitermitte befindet, zu bestimmen.
Die Anlage arbeitet folgendermaßen.
Vor Beginn des Gießvorgangs wird der Untersatz 8 (F i g. 1) in den Ringleiter 12 geschoben und die ringförmige
Zuleitungsvorrichtung 13 in unmittelbarer Nähe des Ringleiters unter demselben in eine Lage gebracht,
bei der die Grenze zwischen flüssiger und fe*<er Phase des AluiAiniums sich in Höhe der Ringleitermitte befindet.
Geschmolzenes Aluminium fließt längs der Rinne 1 über die öffnung 3 des Gefäßes 2 auf den Untersatz 8.
der von unten her in den Ringleiter 12 eingeführt ist. Das als Kühlmittel dienende und aus der ringförmigen
Zuleitungsvorrichtung 13 über Kühlmiiteldüsen 14 zugeleitete
Wasser trifft auf den Untersatz 8 auf und kühlt das auf diesem befindliche Menll ab, welches zu
erstarren beginnt.
In der Zeichnung ist der erstarrte Teil der Schmelze
durch A, der noch nicht erstarrte (flüssige) Teil durch ß gekennzeichnet. Das durch den Ringleiter 12 erregte
elektromagnetische Feld erzeugt in der Schmelze Kräfte, durch die der flüssige Teil ßdes Strangs am Auseinanderfließen
gehindert und geformt wird, wobei sein Querschnitt die Form des Ringleiters annimmt.
Der Untersatz 8 beginnt sich zu senken, während die Höhe der Säule aus geformtem, teilweise erstarrtem
und auf dem Untersatz 8 aufliegendem Metall wächst. Zu dieser Zeit wird auf die Oberfläche des geschmolzenen
Metalls (d. h. des Teils B) die Schale 4 aufgesetzt. Das auf den Kegel 5 der Schale 4 herabfallende geschmolzene
Metall zerfließt auf deren Boden und wird über die Öffnungen 6 gleichmäßig in den Ringleiter 12
geleitet.
Das geschmolzene Metall wird während seines Einströmens in den Ringleiter geformt und erstarrt. Auf
diese Weise wird ein aus festem Metall bestehender Strang gebildet, der zusammen mit dem Untersatz abgesenkt
wird. Die Erstarrung beginnt beim Zuleiten von Wasser direkt an den Strangseitenflächen.
Die Kühlflüssigkeit wird auf die Strangoberfiäche in
Form von einzelnen Strahlen, hauptsächlich unter einem Winkel von 90° geleitet. Die Kühlmitteldüsen 14
der Zuleitungsvorrichtung 13 sind, um das Metall gleichmäßig abzukühlen, auf mehrere Reihen in versetzter
Ordnung verteilt und soweit voneinander entfernt, daß sich die einzelnen Strahlen nicht mischen.
Der Fühler 23 wird, um zu prüfen, ob die Grenze zwischen flüssiger und fester Phase sich in Höhe der
Ringleitermitte befindet, in die Aluminiumschmelze in der Nähe der Seitenfläche des bereits geformten
Strangs bis zur Berührung mit dem erstarrten Strangteil A eingetaucht.
Wenn die Grenze zwischen flüssiger und fester Phase sich nicht in der erforderlichen Lage befindet, wird
die Größe der Abweichung mit Hilfe des Maßstabes 24 bestimmt, auf dem zuvor die erforderliche Lage gekennzeichnet
wurde. Durch Drehen des Handrades 20 des Antriebs zum Verschieben der Zuleitungsvorrichtung
13 wird letztere entsprechend der gemessenen Abweichung längs der Strangachse verschoben. Hierbei
werden mit Hilfe der Schnecken 17 die Schneckenräder 19 und die Wellen 18 gedreht, welche wiederum
die Räder 16 drehen, die mit den Zahnstangen 15, welche die Zuleitungsvorrichtung 13 senkrecht längs der
Strangachse verschieben, in Eingriff stehen. Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht es, Stränge hoher
Qualität mit bis zu 1000 mm Durchmesser aus Aluminiumlegierungen zu gießen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kühleinrichtung für eine elektromagnetische Stranggießkokille mit einem Rundschirm für das elektromagnetische Feld, die ringförmig ausgebildet ist und Kühlmittel· zum Strang in Höhe der Mitte des Ringleiters leitet, gekennzeichnet durch eine ringförmige Zuleitungsvorrichtung (13), die senkrecht auf den Strang gerichtete Kühl- «o mitteldüsen (14) aufweist, durch eine Stellvorrichtung (15 bis 20) zur Verstellung der Zuleitungsvorrichtung (13) in Strangabzugsrichtung und durch einen Fühler (23) zum Messen der Phasengrenze im Strang für die Verstellung der Stellvorrichtung.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1339179 | 1969-06-24 | ||
SU1339179A SU282615A1 (ru) | 1969-06-24 | Установка для непрерывной или полуненрерывной |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2025488A1 DE2025488A1 (de) | 1971-03-25 |
DE2025488B2 true DE2025488B2 (de) | 1975-11-20 |
DE2025488C3 DE2025488C3 (de) | 1976-10-28 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2025488A1 (de) | 1971-03-25 |
GB1290758A (de) | 1972-09-27 |
FR2047894A1 (de) | 1971-03-19 |
FR2047894B1 (de) | 1975-09-26 |
AT306939B (de) | 1973-04-25 |
BE752275A (fr) | 1970-12-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |