DE2042546A1

DE2042546A1 - Reduction of cooling of continuous castings - in secondary cooling zo

Info

Publication number: DE2042546A1
Application number: DE19702042546
Authority: DE
Inventors: Dmitrij P Leonid A Poljakow Wasihj W Kan Junj E Moskau. M Ewtejew
Original assignee: Zentralnyj nautschno lssledowatelskij Institut tschernoj metallurgn lmenti I P Bardina, Moskau
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1972-03-02

Description

EINRICHTUNG ZUR VERMINDERUNG DER KÜHLUNG EINES GUBSTÜCKS Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, die in der Zone der Sekundärkühlungemes Gußstücks in Metall-Stranggußanlagen verwendet werden.
Es werden metallische Gußstücke aus flüssigem Metall erzeugt, das in Kokillen mit wassergekühlten Wänden kontinuierlich eingegossen wird. Auf die Oberfläche des GußstUcks, das aus der Kokille heraustritt, wird in der Zone der Sekundarkühlung Wasser aus Düsen geleitet.
Als Folge davon entstehen an der Oberfläche und im Innerri der Gußstück kruste Risse, die beim Ausziehen des Gußstückes anwachsen und zum Durchbruch des flüssigen Metalls durch die Gußstück kruste führen können.
Diese Risse verschwinden sogar nach dem Walzen nicht, nisse weshalb die aus diesen Gußstücken erzeugten Halbzeug keine ausreichende Festigkeit haben.
Zur Beseitigung dieser Fehler in den auszubildenden Gußstücken sind viele verschiedenartige Verfahren und Einrichtungen vorgeschlagen worden, jedoch weisen die erzeugten Gußstilcke nach wie vor AuBen- und Axialrisse auf.
Es wurde festgestellt, daß in Gußstücken rechtwinkligen Querschnitts das Erstarren in den Ecken schneller als an den Flächen erfolgt.
Bekanntlich entstehen Risse durch ungleichmäßiges Erstarren der Gußstücke. E5 wurde vorgeschlagen, die Wärmeabführung von den Gußstückflächen zum Ausgleich der Erstarrungsintensi- tät im ganzen Gußstück zu beschleunigen.
Dies ermöglichte es in gewissem Maße, die Anzahl der im Gußsttick entstehenden Risse zu vermindern, konnte aber ihre Entstehung nicht ausschließen.
Wie Untersuchungen ergaben, wird bei der Verminderung der Kühlung eines Gußstücks die Anzahl der Risse beträchtlich verrigert, besonders wenn die Wä führung am Umfang und in der Länge des Gußstücks die Wärmeab- geregelt wird.
Der Erfindung liegt die AufRabe zugrunde, eine Einrichtung zur Verminderung der Kühlungemes Gußstücks zu schaffen, die die Entstehung von Rissen verhindert, die während des Walzvorgangs nicht beseitigt werden , und die die Festigkeit der aus diesen Gußstücken erzeugten Halberzeugnisse erhöht Diese Aufgabe wird durch Schaffung einer Einrichtung zur Verminderung der kühlung eimes Gußstücks in der Zone der Sekundärkühlung einer Stranggußanlage gelöst, die erfindungsgemäß in Gestalt mindestens eines koaxial zum Gußstück angeordneten Schirms und/oder Heizkörpern ausgeführt ist, die auf diesen Schirm oder unmittelbar auf das Gußstück einwirken.
Diese Einrichtung verhindert die Bildung von AuSen-und Axialrissen im Gußstück, die während des Walzvorganges nicht beseitigt werden Als Heizkörper können in der Einrichtung elektrische Wendeln oder Gasbrenner verwendet werden.
Diese Heizkörper sind einfach ausgeführt und einfach zu bedienen.
Zweckmäßigerweise wird der Schirm aus durch Isolationseinlagen getrennten i'latten zusammengesetzt, die mit individuellen regelbaren Heizkörpern versehen sind.
Dieser Schirm ermöglicht es, eine vorgegebene Temperatur auf der Oberfläche des Gußstücks sowohl an seinem Umfang, wie auch in seiner Länge aufrechtzuerhalten.
Der Schirm wird vorteilhafterweise aus zwei gleichachsig angeordneten Teillen ausgeführt, von denen der eine aus Einzelteilen zusammengesetzt ist, die an den Ecken des Gußstücks angeordnet werden, während der zweite teilt rohrförmig ausgebildet ist.
Diese Ausführung des Schirms beeinflußt die Qualität von gegossenen flachen Gußstücken im günstigen Sinne.
Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele der Einrichtung unter Be7ugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
ts zeigt: eine Fig. 1 Einrichtung in Gestalt eines Schirmes, der zwischen einer Kokille zur Ausbildung eines Gußstücks und Ziehwalzen liegt; FiR. 2 - Schnitt nach I1-II von FiR. 1; Fig. 3- eine Einrichtung mit Gasbrennern ; Fig.4- einen Schnitt nach IV-IV von Fig. 3 ; tinc Fig. 5 - Einrichtung mit geheiztem Schirm; Fig. 6- einen Schnitt nach VI-VI von Fig. 5; eine Fig. 7 - Einrichtung mit Düsen und zwei gleichachsig angeordneten Schirmen; einen Fig. 8 - Schnitt nach VIIIIVIII von Fig. 7; einen Fig. 9 - Schnitt nach IX-IX von Fig. 7.
Eine Einrichung 1 (Fig. 1 und 2) zur Verminderung der Kühlung eines Gußstücks 2 liegt in der Zone der Sekündärkühlung einer Stranggußanlage zwischen einer Kolille 3 und Ziehwalzen4.
Die Einrichtung 1 ist in Gestalt eines Schirmes 5 ausgeftilirt, der ein Rohr rechtwinkligen Querschnitts darstellt, das koaxial zum Gußstück 2 und in einem Abstand von vorzugsweise 4 mm von ihm liegt.
Dieser Schirm 5 läßt sich für Gußstücke geringen Querschnitts in Anlagen mit kleinerer Sekundärkühlungszone verwenden.
Die Einrichtung arbeitet folgenderweise.
In die Kokille 3 mit wassdlrgekühlten Wänden wird flüssiges metall 6 eingefüllt, dqs gekühlt wird und erstarrt.
Da bei entsteht bei der Ausbildung des Gußstücks 2 zuerst eine dünne Kruste, die zum Inneren des Gußstücks wächst.
Aus der Kokille 3 gelangt das sich ausbildende Gußstück 2 in die Zone der Sekundärkühlung im Raum des Schirms 5. Dieser verhindert die Unterkühlung des Gußstücks und somit sein Rissigwerden. Die Entstehung von feinen Rissen führt zu keinem Ausschuß in den Halberzeugnissen,weil diese Risse während des Walzvorganges beseitigt werden.
In anderen Ausführugsbeispiel der Einrichtung 1 können mehrere Schirme oder statt des Schirmes 5 Gasbrenner 7 (Fig. 3 und 4) verwendet werden, die in den Ecken des Gußstücks 2 in der Sekundärkühlungezone angeordnet werden.
Dies macht es möglich, die Kühlung der Ecken des Guß-30 stücks 2 zu vermindern und Bedingungen zum gleichmäßigen Erstarren des Gußstücksl zu schaffen.
Die Einrichtung arbeitet so, wie es im vorangegangenen Beispiel beschrieben ist, und läßt sich beigeeingen QuerschniHsgrößen der Gußstücke und beikleineren Sekundärkühlungs zonen verwenden.
Bei größeren Profilgußstücken wird zweckmäßigerweise eine Einrichtung verwendet, die in Gestalt eines beheizten Schirmes 8 (Fig. 5 und 6) ausgeführt ist. Als Heizkörper 9 sind elektrische Wendeln verwendet, es können aber auch Gasbrenner 7 (Fig. 3 und 4) benutzt werden.
Der Ausbildungsprozeß des Gußstücks 2 verläuft bei Verwendung dieser Einrichtung ruhiger, ohne Bildung von tiefen Innen- und Außenrissen.
Für Gußstücke, die einen großen Querschnitt, beispielsweise von 300x200mm besitzen, kann eine Einrichtung verwendet werden, die aus zwei gleichachsig angeordneten Schirmteilen besteht: einem , der aus Einzelteilen 10 (Fig. 7, 8 und 9) zusammengesetzt ist, welche an den Ecken des Gußstücks 2 angeordnet sind, und einem zweiten ungeteilten Schirmteil 11 rohrähnlicher Form. Hierbei kann der Schirm aus durch Isolationseinlagen 12 getrennten Platten 13 zusammengesetzt werden, die mit individuellen regelbaren Heizkörpern 14 versehen sind.
Vor den Einzelteilen 10 werden zweckmäßigerweise in Bewegungsrichtung des Gußstücks Düsen 15 zur Zuführung eines Kühlmittels auf die Oberfläche des Gußstücks 2 angeordnet.
Als Kühlmittel können Wasser, Dampf oder ein Wasser-Luft-Gemisch verwendet werden.
Das nach bekannten Verfahren in der Kokille 3 erzeugte Gußstück 2 gelangt in die Sekundärkühlungzone. Unter Einwirkung des Kühlmittels, das aus den Diisen 15 zugeführt wird, wächst die Dicke der Kruste des Gußstücks 2 rasch an. Beim Eintritt des Gußstücks 2 in die Zone der Schirme werden zuerst seine Ecken vor der Unterkühlung durch beheizte Einzelteile 10 geschützt, und danach werd'3ie Seitenflächendes Gußstücks 2 durch das rohrförmige Schirmteil 11 geschützt. Die Ausführung des Schirms aus isolierten Platten 13 mit getrennt regelbaren Heizkörpern 14 gestattet es, um das Gußstück 2 herum und längs demselben eine verschieden starke Erwärmung zu gewährleisten und hierdurch gleiche Temperaturbedingungen im Gußstück zur gleichmäßigen Kühlung und Erstarrung zu schaffen.
Die Wärmeabführung vom Gßstück muß geringer als diejenige sein, die bei der Wärmeabgabe von der Oberfläche des Gußstücks an die Umgebung mit einer Temperatur von 200C stattfindet. Hierbei ist zur Gewährleistunge,er gleichmä-Siegen Temperatur- verteilung am Umfang des Gußstüoks notwendig, daß der Wärmeobfluß in der Mitte einer Gußstückofläche am größten und an den Gußstückkanten am geringsten wäre.
Die Prüfungen hoben ergeben, daß die Verminderung der Kühlung des Gußstücks während seiner Ausbildung die Erzeugung von Gußstücken verbesserter Qualität ermöglicht. Die Einrichtung ist arbeitsfähig und einfach im Betrieb.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Verminderung der Kühlung eines Gußstücks in der Sekundärkühlungszone einer etall-Strangguß anlage, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie in Gestalt mindestens eines koaxial zum Gußstück angeordneten Schirmes (5) und (oder) Heizkörpern (7) ausgeführt ist, die auf diesen Schirm oder unmittelbar auf das Gußstück (2) einwirken.

2. Einrichtung nach Anspruch l, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß als Heizkörper elektrische Wendeln (9) oder Gasbrenner (7) verwendet werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Schirm (5) aus durch Isolationseinlagen (12) getrennten Platten (13) zusammengesetzt ist, die mit individuellen regelbaren Heizkörpern (14) versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Schirm (5) aus zwei gleichachsig angeordneten Teilen ausgeführt ist und daß der eine aus Einzelteilen (10) besteht, die an den Ecken des Guß- -stücks (2) angeordnet sind, der zweite aber ungeteilt in rohrförmiger Gestalt ausgeführt ist.

L e e r s e i t e