DE2146740A1

DE2146740A1 - PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR CONTINUOUS CASTING OR DRAWING OF A PARTICULARLY METALLIC STRANDING BODY

Info

Publication number: DE2146740A1
Application number: DE2146740A
Authority: DE
Inventors: Keith Phillips; Peter Dr Ing Dr Sahm
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1971-08-30
Filing date: 1971-09-18
Publication date: 1973-03-08
Also published as: FR2150895B1; BE788070A; GB1411976A; FR2150895A1; US3874438A; GB1411977A; NL7211678A; CH537766A

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. , Baden (Schweiz)Public company Brown, Boveri & Cie. , Baden (Switzerland)

Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Giessen oder Ziehen eines insbesondere metallischen StrangkörpersMethod and device for the continuous casting or drawing of a particularly metallic extruded body

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Giessen oder Ziehen eines insbesondere metallischen Strangkörpers aus- einer Schmelze. Zum Gegenstand der Erfindung gehört ferner eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, bei. der im Anschluss an die Mündung eines die Schmelze enthaltenden Tiegels eine von dem Strangkörper durchlaufene Kühlvorrichtung vorgesehen ist.The invention relates to a method for the continuous casting or drawing of a particularly metallic extruded body from a melt. The subject matter of the invention also includes a device for carrying out such a process Procedure, at. the following to the mouth of one of the Melt-containing crucible, a cooling device through which the strand body passes is provided.

Beim Stranggießen von metallischen Werkstoffen kann zvodschen AnwttndungsbGreichen mit stark abweichenden Anforderungen hinsichtlich der Einhaltung von vorgegebenen Texturen und speziellen Gefügeeigem.chaften unterschieden worden, Wenn daher hochwertige,During the continuous casting of metallic materials, zvodschen can be used Application areas with widely differing requirements with regard to the observance of specified textures and special structural properties have been distinguished. Therefore, if high-quality,

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z.B. mechanisch, thermisch und gegebenenfalls auch chemisch hoch belastbare oder auch bestimmte magnetische Eigenschaften aufweisende Werkstücke hergestellt werden sollen, so erfordert die Einstellung der Erstarrungsbedingungen, d.h. der Gesamtheit der physikalischen Parameter im Bereich zwischen Schmelze und festem Stringkörper sowie die räumliche Verteilung dieser Para-e.g. mechanically, thermally and possibly also chemically highly resilient or also certain magnetic properties having workpieces are to be produced, requires the setting of the solidification conditions, i.e. the whole the physical parameters in the area between melt and solid string body as well as the spatial distribution of these para-

. meter, besondere Aufmerksamkeit. Unter anderem kann es hierbei auf die Steilheit des Temperaturgefälles im Bereich der Erstarrungnfront ankommen. Speziell für Zwecke der oft verlangten₃ gerichteten Erstarrung und vor allem für die Bildung von faden- oder faserartigen Texturen sind unter Umständen neben der Einhaltung gewisser Formbedingungen für die Erstarrungsfront extrem hohe Werte des Temperaturgradienten im Bereich der Erstarrungsfront notwendig. Als Beispiele in dieser Richtung seien die bekannten (US^Patentschrift 3 4-34 892) Eisen- Kobalt- legierungen. meter, special attention. Among other things, it can depend on the steepness of the temperature gradient in the area of the solidification front. Especially for the purpose of the _3- directional solidification, which is often required, and above all for the formation of thread-like or fiber-like textures, extremely high values of the temperature gradient in the area of the solidification front may be necessary in addition to compliance with certain shape conditions for the solidification front. Examples in this direction are the known (US Pat. No. 3 4-34 892) iron-cobalt alloys

| mit Aluminium, Antimon, Beryllium oder dgl. als weiterer Legierungskomponent genannt, die unter geeigneten Bedingungen, wozu auch ein Temperaturgradient im Bereich der Erstarrungsfront bis zu 20 C/cm gehört, unter Bildung von faserartigen Kristalliten mit besonders'hoher magnetischer Koerzitivkraft erstarren.| with aluminum, antimony, beryllium or the like. As a further alloy component called, under suitable conditions, including a temperature gradient in the area of the solidification front up to 20 C / cm belongs to solidify with the formation of fiber-like crystallites with a particularly high magnetic coercive force.

Für die Beeinflussung des TemperaturgraJLenten im Bereich der Erstarrungsfront standen bisher nur die beim Grob-Stranggiessen üblichen Mittel und Verfahren zum Abkühlen des Strangkörpers nachFor influencing the temperature gradient in the area of the So far, the only solidification fronts have been those in coarse continuous casting customary means and methods for cooling the strand body according to

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dem Verlassen des Schmelztiegels zur Verfügung. Es handelt sich hierbei durchv:egs um matrizenartige Formelemente mit einem dem Strangprofil entsprechenden Hohlquerschnitt. Der für die Temperaturabsenkung im Erstarrungsbereich- erforderliche Wärmeabfluss erfolgt ausser in Stranglängsrichtung über den Strangkörper selbst radial nach aussen über die Berührungsflächen zwischen Strang und Matrize. Bei einer solchen Art der Wärmeabfuhr stösst jedoch die Einstellung eines steilen Temperaturgefälles im allgemeinen auf Schwierigkeiten, und zwar einmal wegen des vergleichsweise hohen Wärmeübergangswiderstandes zwischen den Berührungsflächen, der einer raschen Temperaturabsenkung entgegensteht, und zum anderen wegen der vergleichsweise hohen Wärmeleitfähigkeit in Stranglängsrichtung innerhalb des die Erstarrungfront überdeckenden FcoQelementes, wodurch sich ein entsprechender Temperaturausgleich in Stranglängsrichtung und damit eine Abflachung des Temperaturgefälles ergibt. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, welches die Einstellung hoher Temperaturgradienten im Bereich der Erstarrungefront eines kontinuierlich aus einer Schmelze gezogenen Strangkörpers ermöglicht. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich in Verbindung mit den eingangs erwähnten Verfahrensmerl malen dadurch, dass der Strangkörper nach Durchlaufen einer die Erstarrungsfront überdeckenden Formgebungsstation in ein Kühlbad eingeführt wird. Die er-available after leaving the crucible. It deals This is throughv: egs around matrix-like form elements with a the hollow cross-section corresponding to the extruded profile. The one for the temperature reduction Heat dissipation required in the solidification area takes place except in the longitudinal direction of the strand via the strand body even radially outwards over the contact surfaces between strand and die. With such a type of heat dissipation however, the establishment of a steep temperature gradient generally encounters difficulties, and indeed once because of the comparatively high heat transfer resistance between the contact surfaces, that of a rapid temperature drop opposes, and on the other hand because of the comparatively high thermal conductivity in the longitudinal direction of the strand within of the FcoQ element covering the solidification front, whereby This results in a corresponding temperature equalization in the longitudinal direction of the strand and thus a flattening of the temperature gradient. task the invention is therefore to provide a method which the setting of high temperature gradients in the area of the solidification front of a continuously drawn from a melt Strand body allows. The inventive method for The solution to this problem is characterized in connection with the above-mentioned procedural features paint in that the strand body is introduced into a cooling bath after passing through a shaping station covering the solidification front. Which he-

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findungsgemässe Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens kennzeichnet sich im Zusammenhang mit den eingangs erwähnten Vorrxchtungsmerkmalen dadurch, dass die Kühlvorrichtung ein in einem Behälter untergebrachtes Kühlbad aufweist, in dessen Spiegel der Strangkörper eintaucht, und dass der Kühlbadspiegel unterhalb der Erstar-rungsfront des aus der Schmelze austretenden Strangkörpers angeordnet ist.inventive device for carrying out such a The method is characterized in connection with the above-mentioned device features in that the cooling device has a cooling bath housed in a container, in the mirror of which the strand body is immersed, and that the cooling bath level is below the solidification front of the is arranged extruded body emerging from the melt.

Durch die erfindungsgemässe Einführung des Strangkörpers in ein Kühlbad unterhalb der Erstarrungsfront wird nicht nur ein erhöhter Wärmeabfluss infolge des wesentlich geringeren Wärmeübergangswiderstandes zwischen Strangoberfläche und Kühlbad und damit ein verstärkter Wärmelängsfluss innerhalb des Strangkörpers , sondern auch eine Verminderung der temperaturausglexchenden Wärmeströmung innerhalb der zur Erstarrungsfront parallelgeschalteten, den Strangkörpe'r umgebenden Medien, weil es sich bei letzteren nicht mehr um Kühlelemente, sondern nur noch um Formelemente handelt, deren Temperatur - zur Erstarrung gerade ausreichend - nur wenig unterhalb der Solidustemperatur des Gussmaterials liegen muss.The inventive introduction of the strand body in a cooling bath below the solidification front is not just a increased heat dissipation due to the significantly lower heat transfer resistance between the strand surface and the cooling bath and thus an increased longitudinal heat flow within the strand body , but also a reduction in the temperature-equalizing heat flow within the parallel-connected to the solidification front, the media surrounding the strand body, because the latter are no longer cooling elements, but only Is form elements whose temperature - just sufficient to solidify - only slightly below the solidus temperature of the Cast material must lie.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Hierin zeigt:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Herein shows:

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Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Stranggiesseinrichtung mit höhenverstellbarem Kühlbadbehälter im Vertikalschnitt durch die Strangachse,1 shows a first embodiment of a continuous casting device with height-adjustable cooling bath tank in vertical section through the strand axis,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Stranggiesseinrichtung mit höhenverstellbarem Kühlbadspiegel in einer Darstellung entsprechend Figur 1,2 shows a second embodiment of a continuous casting device with a height-adjustable cooling bath level in a representation corresponding to Figure 1,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Stranggiesseinrichtung für die Herstellung von Rohren, mit Kühlflüssigkeitsfüllung, wiederum in einem Vertikalschnitt entsprechend Figur 1,3 shows a third embodiment of a continuous casting device for the production of pipes, with cooling liquid filling, again in a vertical section according to Figure 1,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer Stranggiesseinrichtung. für die Herstellung von Rohren mit einer bezüglich Figur abgewandelten Kühlvorrichtung und Durchlaufbahn, wiederum in einem VertikalschnitL durch die hier bogenförmig verlaufende Strang- bzw. Rohrachse und4 shows a fourth embodiment of a continuous casting device. for the production of pipes with a cooling device and flow path modified in relation to the figure, again in a vertical section through the arc here Strand or pipe axis and

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Stranggiesseinrichtung mit Tauy^ch-Kühlbad ähnlich Figur 2, jedoch mit Innen-Strömungskühlung dieses Kiihlbades.5 shows a further embodiment of a continuous casting device with Tauy ^ ch cooling bath similar to Figure 2, but with internal flow cooling this cooling bath.

Bei der Ausführung nach Figur 1 ist in einem Tiegel 1 eine Metallschmelze 2 untergebracht, aus der über die formgebende Tiegelmündung la ein drahtförmiger Strangkörper 3 kontinuierlich nach unten abgezogen wird. Für die Erhitzung der Schmelze ist eine induktive Heizung 4, beispielsweise eine Hochfrequenzheizung mit nicht näher dargestelltem Generator, vorgesehen. Die Temperaturverteilung im Bereich der Tiegelmündung ist im Verhältnis zurIn the embodiment according to FIG. 1, a metal melt is in a crucible 1 2 housed, from which a wire-shaped strand body 3 continuously after via the shaping crucible mouth la is deducted below. An inductive heater 4, for example a high-frequency heater, is used to heat the melt generator not shown in detail, provided. The temperature distribution in the area of the crucible mouth is in relation to

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Erstarrungstemperatur des Gussmaterials so eingestellt, dass sich die Erstarrungsfront 3a innerhalb des formgebenden Kanals der Tiegelmündung befindet und während des kontinuierlich ablaufenden Ziehvorganges innerhalb der Tiegelmündung im wesentlichen an der gleichen Stelle verbleibt. Der für die Erstarrung erforderliche Wärmeabfluss erfolgt im Beispielsfall hauptsächlich in Stranglängsrichtung, und zwar über den austretenden Strangkörper 3 selbst, der in geringem Abstand unterhalb der Tiegelmündung la in eine insgesamt mit 5_ bezeichnete Kühlvorrichtung eintritt.The solidification temperature of the casting material is set so that the solidification front 3a is located within the shaping channel of the crucible mouth and remains essentially in the same place during the continuous drawing process inside the crucible mouth. The heat dissipation required for solidification takes place in the example mainly in the longitudinal direction of the strand, namely via the exiting strand body 3 itself, which enters a cooling device designated overall by 5_ at a small distance below the crucible mouth la.

Diese Kühlvorrichtung umfasst ein in einem zylindrischen Behälter 6 untergebrachtes Kühlbad 7, in dessen mit geringem Abstand unterhalb der Tiegelmündung angeordneten Spiegel 7a der Strangkörper 3 eintritt. Für das Kühlbad 7 kommt vorteilhaft eine Metallschmelze mit niedrigem Schmelzpunkt wie z.B. eine solche aus Zinn in Betracht. Von diesem Kühlbad.wird die aufgenommene Erstarrungswärme des Gussmaterials über die Wandung des Behälters 6 in einen äusseren Kühlmantel 8 abgeführt, der aus einer strömenden, über Anschlüsse 9 und 10 zu- und abgeführte Flüssigkeit besteht und innerhalb eines den Behälter 6 umgebenden Gehciuseteiles untergebracht ist.This cooling device comprises a cooling bath 7 housed in a cylindrical container 6, in which there is a small spacing The strand body 3 enters the mirror 7a arranged below the crucible mouth. For the cooling bath 7 is advantageous a low melting point molten metal such as tin. From this cooling bath, the The solidification heat of the casting material is dissipated via the wall of the container 6 into an outer cooling jacket 8, which consists of a flowing, Liquid supplied and discharged via connections 9 and 10 exists and within a Gehciuseteiles surrounding the container 6 is housed.

Durch den Eintritt des Strangkörpers 3 kurz unterhaLb der Erstarrungsfront in das Kühlbad ergibt sich ein steiles Temperatur-Through the entry of the strand body 3 just below the solidification front in the cooling bath there is a steep temperature

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gefalle, welches bis in den Bereich der Erstarrungsfront hineinreicht. Die.vSteilheit des Temperaturgefälles wird noch begünstigt durch den Fortfall gut wärmeleitender Elemente im Bereich neben der Erstarrungsfront. Letztere liegt nämlich selbst im Bereich der vergleichsweise·schlecht wärmeleitenden Tiegelv?andung, während der Strang innerhalb des geringen Abstandes zwischen Tiegelmündung und Kühlbadspiegel von ebenfalls schlecht wärmeleitender Luft oder gegebenenfalls einem Schutzgas umgeben ist. Im Interesse der Temperaturkonstanz innerhalb des Kühlbades kann für dieses zweckmässig eine eutektische Metallschmelze gewählt werden, beispielsweise eine eutektische Gallium-Indium-Schmelze. Der Temperatur-Haltepunkt im Abkühlungsverlauf einer solchen Schmelze bietet den Vorteil einer gewissen Temperaturpufferung bei schwankendem Wärraeanfall, wie er vor allem beim Anfahren eines Ziehvorganges bis zur Einjustierung eines stationären Verfahrensablaufes eintreten kann.fallen, which extends into the area of the solidification front. The steepness of the temperature gradient is further enhanced due to the elimination of highly thermally conductive elements in the area next to the solidification front. The latter is namely even in the area of the comparatively poorly thermally conductive Crucible formation, while the strand within the small distance between the crucible mouth and the cooling bath level of air, which is also poorly heat-conducting, or possibly a protective gas is surrounded. In the interest of the temperature constancy within the cooling bath, a eutectic metal melt can expediently be used for this can be selected, for example a eutectic gallium-indium melt. The temperature hold point in the cooling process of such a melt offers the advantage of a certain Temperature buffering in case of fluctuating heat incidence, as he did before can occur especially when starting a drawing process up to the adjustment of a stationary process sequence.

Der Kühlbadbehälter 6 ist in mit Abdichtungen versehenen Führungsstellen 11 und 12 oberhalb und unterhalb des Kühlmantels im Gehäuse der Kühlvorrichtung vertikal verschiebbar gelagert, so dass der Abstand zwischen dem Kühlbadspiegel 7a und der Tiegelmündung la bzw. der Erstarrungsfront 3a und damit der Temperaturgradient im Bereich der Erstarrungsfront verändert und einjm-tiert werden kann. Zu diesem Zweck ist der untereThe cooling bath container 6 is in guide points provided with seals 11 and 12 mounted above and below the cooling jacket in the housing of the cooling device so as to be vertically displaceable, so that the distance between the cooling bath level 7a and the crucible mouth la or the solidification front 3a and thus the Temperature gradient changed in the area of the solidification front and can be installed. To this end is the lower one

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Abschlussdeckel 14 des Kühlbadbehälters 6 mit der Kolbenstange 15 eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders 17 gekoppelt, dessen Kolben 16 über Steueranschlüsse 18 und 19 im Sinne einer Absenkung bzw. Anhebung des Kühlbadbehälters von einer nicht dargestellten Druckmittelquelle aus beaufschlagt werden kann. Die Kolbenstange 15 ist mit einer durchgehenden Zentralbohrung 20 für den Durchtritt des Strangkörpers 3 versehen. Am Ausgang des Kühlbadbehälters 6 befindet sich eine den Strangkörper flüssigkeitsdicht umgebende Durchführung 13. Eine geeignete konstruktive Ausbildung dieser Durchführung mit einer Abstreichlippe 13a sorgt dafür," dass im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb kein Verlust an Kühlbadflüssigkeit eintritt.End cover 14 of the cooling bath container 6 with the piston rod 15 of a double-acting hydraulic cylinder 17 coupled, the piston 16 via control connections 18 and 19 in the sense of a Lowering or raising of the cooling bath container can be acted upon by a pressure medium source (not shown). The piston rod 15 has a central bore through it 20 provided for the passage of the strand body 3. At the outlet of the cooling bath container 6 there is a strand body liquid-tight surrounding bushing 13. A suitable structural design of this bushing with a wiping lip 13a ensures "that no loss of cooling bath liquid occurs in continuous operation.

Die Ausführung nach Figur 2 stimmt hinsichtlich des Tiegels 1 mit Schmelze 2 und über die Tiegelmündung la austretendem Strangkörper 3 sowie innerhalb'der Tiegelmündung befindlicher Erstarrungsfront 3a mit der Ausführung nach Figur 1 überfein, ' weshalb diese Elemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Abweichend ist jedoch eine Kühlvorrichtung 25 mit in einem gestellfesten Behälter 26 untergebrachtem Kühlbad 27 vorgesehen. Die Höhenverstellung des Kühlbadspiegels 27a erfolgt mit Hilfe einer Zu- und Abführvorrichtung 21 für Kühlmittel, deren wesentlicher Bestandteil ein mit dem Kühlbadbehälter 26 über eine flexible Schlauchleitung 22 in Verbindung stehendes, in einemThe embodiment according to FIG. 2 is correct with regard to the crucible 1 with melt 2 and exiting via the crucible mouth la Extruded body 3 as well as solidification front 3a located within the crucible mouth with the embodiment according to FIG. 1, 'Which is why these elements have been given the same reference numbers. Notwithstanding, however, a cooling device 25 is provided with a cooling bath 27 accommodated in a frame-mounted container 26. The height adjustment of the cooling bath level 27a takes place with the aid of a supply and discharge device 21 for coolant, the most important of which is Part of one with the cooling bath tank 26 via a flexible hose line 22 in connection, in one

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gestellfesten Zylinder 24 vertikal verschiebbar gelagertes Ausgleichsgefäss 23 ist. Die Höhenverstellung des Ausgleichsgefässes und damit diejenige des Kühlbadspiegels 27a kann mittels eines Hydraulikzylinders 28 erfolgen, dessen Kolbenstange in der aus Figur 2 ersichtlichen Weise mit dem Ausgleichsgefäss gekoppelt ist. Die Hülienvers Lellung des Kühlbadspiegels durch Zu- oder Abführung von Kühlbadflüssigkeit und insbesondere die dargestellte Ausführungsform mit vertikal verstellbarem Ausgleichsgefäss zeichnet sich durch vorteilhafte konstruktive Einfachheit bei grossem Verstellbereich aus, kommt jedoch vorzugsweise nur für solche Kühlmittel in Betracht, die auch ohne Wärmezufuhr vom erstarrenden Strangkörper flüssig bleiben.The cylinder 24 fixed to the frame is vertically displaceably mounted compensation tank 23. The height adjustment of the compensation tank and thus that of the cooling bath level 27a can take place by means of a hydraulic cylinder 28, the piston rod of which is coupled to the compensation tank in the manner shown in FIG. The Hülienvers adjustment of the cooling bath level by supplying or removing cooling bath liquid and in particular the illustrated embodiment with vertical adjustable compensation tank is characterized by advantageous structural simplicity with a large adjustment range, comes however, preferably only for those coolants which are liquid without the supply of heat from the solidifying strand body stay.

Den bisher besprochenen Ausführungsformen ist ferner der Vorteil gemeinsam, dass sich auf einfache Weise eine Anzeige und gegebenenfalls auch eine selbsttätige Regelung der Höhenlage des Kühlbadspiegels verwirklichen lässt. Hierzu bedarf es grundsätzlich nur des Anschlusses eines Anzeigeorgans an das höhenbestimmende Vorrichtungselement, beispielsweise an die Kolbenstange 15 gemäss Figur 1 bzw. an das Ausgleichsgefäss 23 gemäss Figur 2, und der Anordnung eines geeigneten Sollwert- Istwertvergleichers, von dessen Ausgang in naheliegenderjWeise das Stellorgan, beispielsweise der Hydraulikzylinder 17 bzw. 28, im Sinne der Aufrechter-The embodiments discussed so far is also the The common advantage is that a display and, if necessary, automatic control of the altitude of the Realizing the cooling bath level. In principle, all that is required for this is the connection of a display organ to the height-determining one Device element, for example on the piston rod 15 in accordance with FIG. 1 or on the equalizing vessel 23 in accordance with FIG. 2, and the arrangement of a suitable setpoint / actual value comparator, from the output of which the actuator, for example the hydraulic cylinder 17 or 28, in the sense of the upright

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haltung einer vorgegebenen Höhenlage des Kühlbadspiegels gesteuert wird. . Mit Hilfe an sich üblicher Sollwertgeber, die einen nach einem vorgegebenen Zeitverlauf veränderlichen Sollwert liefern, lässt sich ferner mit Hilfe der dargestellten Einrichtungen der Abstand zwischen der Austrittsstelle des Strangkörpers aus der Schmelze und der Eintrittsstelle in das Kühlbad gezielt verändern, beispielsweise nach einem vorgegebenen, periodischen Zeitverlauf. Auf diese Weise lassen sich entsprechende Gefügeänderungen über die Länge des hergestellten Strangkörpers erzielen, soweit diese von der Steilheit des Temperaturgefälles im Bereich der Erstarrungsfront abhängig sind.Maintaining a predetermined height of the cooling bath level is controlled. . With the help of standard setpoint generators, which supply a setpoint value that can be changed according to a predetermined time curve can also be used with the aid of the Devices specifically change the distance between the exit point of the strand body from the melt and the entry point into the cooling bath, for example after a predetermined, periodic time course. In this way, corresponding structural changes can be made over the length of the Achieve produced extrudates, provided that they depend on the steepness of the temperature gradient in the area of the solidification front are dependent.

Die in Figur 3 und U dargestellten Einrichtungen sind für die Herstellung von- rohrförmigen Strangkörpern 33 bzw. U3 geeignet. Hierzu ist in die Mündung des" die Schmelze aufnehmenden Tiegels ^ eine dem vorgesehene Innenquerschnitt des Rohres entsprechendes Formgebungsorgan 31 bzw. 41 mit geeigneten Halterungselementen 31a bzw. 41a eingesetzt.The facilities shown in Figure 3 and U are for Production of tubular extruded bodies 33 or U3 is suitable. For this purpose, an inner cross-section corresponding to the intended inner cross-section of the tube is placed in the mouth of the "melt-receiving crucible" Shaping member 31 or 41 with suitable holding elements 31a or 41a are used.

Bei der Ausführung nach Figur 3 stimmt weiterhin der Aufbau der Kühlvorrichtung für den die Schmelze verlassenden Strangkörper mit der Ausführung nach Figur 2 überein, weshalb diesbezüglich keine besonderen Erläuterungen und Bezugszeichen erforderlich sind.In the embodiment according to FIG. 3, the structure of the cooling device for the strand body leaving the melt is still correct with the embodiment according to Figure 2, which is why in this regard no special explanations and reference symbols are required.

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Dies gilt auch für die Höhenverstellung des Kühlbadspiegels mit der in Figur 3 nicht mehr dargestellten Zu- und Abführvorrichtung für Kühlmittel, die über den Anschluss 32 mit dem Kühlbadbehäiter verbunden zu denken ist.-This also applies to the height adjustment of the cooling bath level with the feed and discharge device, which is no longer shown in FIG for coolant that is to be thought of as being connected to the cooling bath tank via connection 32.

Der nach unten aus dem Kühlbadbehäiter austretende Strangkörper 33 wird von Antriebsrollen 34 erfasst und mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit in eine im Betrieb geschlossene Druckgaskammer 35 mit rohrartig verlängertem Unterteil 35a befördert. Dieses Unterteil entspricht in seiner Länge der jeweils für einen kontinuierlichen Betriebsabschnitt vorgesehenen Stranglänge und kann um eine untere Schwenkachse 35b in Richtung des Pfeiles A vom Oberteil der Druckgaskammer abgeschwenkt und wieder angeschwenkt werden. Zur Durchführung dieser Schwenkbewegung ist ein Antriebszylinder 36 vorgesehen. Im angeschwenkten Zustand geniäss Figur 3 sind die Anlageflächen zwischen Ober- und Unterteil der Druckgaskammer durch eine Weichstoffscheibe 35c miteinander gasdicht verbunden.The strand body emerging from the cooling bath container at the bottom 33 is captured by drive rollers 34 and with a predetermined Feed rate into a pressurized gas chamber 35, which is closed during operation, with a tubular, elongated lower part 35a promoted. The length of this lower part corresponds to that provided for a continuous operating section Strand length and can about a lower pivot axis 35b in the direction of arrow A from the upper part of the compressed gas chamber be swiveled away and swiveled in again. A drive cylinder 36 is provided to carry out this pivoting movement. In the pivoted state, FIG. 3 shows the contact surfaces between the upper and lower parts of the pressurized gas chamber Soft material disk 35c connected to one another in a gas-tight manner.

Am unteren Ende des austretenden Strangkörpers 3 3 ist ein Rückschlagventil 33b eingesetzt, welchesfdas Druckgas aus der Kammer 35 in das Rohr eintreten lässt, jedoch den Austritt einer in das Rohr eingebrachten Kühlflüssigkeitsfüllung 33a verhindert. Durch den von unten einwirkenden Gasdruck wird dieAt the lower end of the emerging string body 3 3, a check valve 33b is used, which fdoes the pressurized gas from the Chamber 35 can enter the tube, but prevents the escape of a cooling liquid filling 33a introduced into the tube. Due to the gas pressure acting from below, the

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Kühlflüssigkeitssäule gegen ihre Schwerkraft abgestützt und so weit angehoben, dass auch vom Rohrinnenraum her eine intensive Kühlwirkung auf den Erstarrungsbereich des Strangkörpers ausgeübt wird. Der Wärmeabfluss ist somit nicht auf die vergleichsweise dünne Rohrwandung des Strangkörpers beschränkt, sondern erfolgt über den gesamten Rohrinnenquerschnitt und die darin befindliche Kühlflüssigkeit zu den tieferliegenden Rohrbereichen, wo der Wärmeausgleich überCooling liquid column supported against gravity and raised so far that a intensive cooling effect is exerted on the solidification area of the strand body. The heat flow is therefore not on the comparatively thin pipe wall of the strand body is limited, but takes place over the entire inner cross-section of the pipe and the cooling liquid in it to the deeper pipe areas where the heat balance is above

den grossflächigen Rohr.umfang mit dem Kühlbad eintritt. Es wird so auch bei dünnen Rohrwandungen ein steiles Temperaturgefälle im Erstarrungsbereich ermöglicht. Ausserdem kann die Flüssxgkeitsfüllung mit dem Formgebungsorgan 31 in Berührung treten und auch hierüber auf den Erstarrungsberexch einwirken. Gleichzeitig ergibt sich eine gegebenenfalls erwünschte Kühlwirkung für das Formgebungsorgan selbst.the large circumference of the pipe enters with the cooling bath. It This enables a steep temperature gradient in the solidification area even with thin pipe walls. In addition, the Liquid filling come into contact with the shaping member 31 and also act on the solidification area via this. At the same time, a cooling effect, which may be desired, results for the shaping element itself.

^ Durch das Rückschlagventil am unteren Ende des Strangkörpers wird auch das Anfahren des Ziehvorganges erleichtert. Hierzu wird als Ansdtzkürper ein Rohr, welches im Querschnitt dem herzustellenden Strangkörper entspricht und mit dem Rückschlagventil versehen ist, nach Einbringen der vorgesehenen Kühlflüssigkeitsmenge bei abgeschwenktem Unterteil 35a der Druckgaskammer von unten her durch den noch leeren Kühlbadbehälter in die Mündung des ebenfalls noch leeren Tiegels eingeführt. An-^ Through the check valve at the lower end of the string body starting the drawing process is also made easier. For this purpose, a pipe is used as the Ansdtzkürper, which in cross section corresponds to the corresponds to the extruded body to be produced and is provided with the check valve after introducing the intended amount of cooling liquid with the lower part 35a of the compressed gas chamber pivoted away from below through the still empty cooling bath container in the mouth of the still empty crucible was introduced. At-

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schliessend wird das Unterteil 35a der Druckgaskammer angeschwenkt und der für die Abstützung der Kühlflüssigkeitssäule erforderliche Gasdruck eingestellt. Nach Einfüllen des Kühlbades und der Schmelze folgt dann der Ziehvorgang unter der Wirkung der Antriebsrolle 34, wobei sich am oberen Ende des rohrförmigen Ansatzkörpers die Erstarrungsfront des nachfliessenden Gussmaterials ausbildet.Finally, the lower part 35a of the compressed gas chamber is pivoted and the gas pressure required to support the cooling liquid column is set. After filling the cooling bath and the melt is then followed by the drawing process under the action of the drive roller 34, with the upper end of the tubular attachment body the solidification front of the flowing Forms casting material.

Die Konstanthaltung des Gasdruckes in der*Kammer 35 erfolgt mittels eines Druckreglers 38 in Verbindung mit einem Kraftverstärker 38b und einem Zweiweg- Stellventil 38c, welch letzteres« eine flexible Anschlussleitung 37 ziir Kammer 35 je nach Unterschreiten oder Ueberschreiten des Druck- Sollwertes mit einer Druckgas- Zuführleitung 39a bzw. einem Ablasstutzen 39b verbindet. The gas pressure in chamber 35 is kept constant by means of a pressure regulator 38 in conjunction with a force amplifier 38b and a two-way control valve 38c, the latter being a flexible connection line 37 for chamber 35 with a compressed gas Feed line 39a or a discharge nozzle 39b connects.

Bei der Ausführung nach Figur 4 wird der rohrförmige Strangkörper 43 über ein Führungsorgan 42 ebenfalls unmittelbar in ein Kühlbad 43 geleitet, anschliessend jedoch über eine nach oben gekrümmte Durchlaufbahn wieder aus dem Kühlbad herausgeführt. Als Führungsorgan dient eine Rolle 44 vergleichsweise grossen Durchmessers, um den der Strangkörper gebogen wird. Anschliessend ist tin Satz von RichtroLlen 45 angeordnet, dia dem austretenden-Strangkörper wieder eine gerade Form geben.In the embodiment according to FIG. 4, the tubular strand body is 43 also passed directly into a cooling bath 43 via a guide member 42, but then via a upwardly curved passageway led out of the cooling bath again. A role 44 serves as a guide element for comparison large diameter around which the strand body is bent. Then a set of guide rollers 45 is arranged, dia Give the emerging strand body a straight shape again.

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Diese Ausführungsform ermöglicht in besonders einfacher Weise das Arbeiten mit einer Kühlflüssigkextsfüllung 43a, die ohne weitere Hilfsmittel im Rohrinnenraum gehalten und gegebenenfalls bis nahe an den Erstarrungsbereich bzw. das Formgebungsorgan 41 herangebracht werden kann. Indessen eignet sich die Einrichtung und die Verfahrensweise gemäss Figur 4 nur für
vergleichsweise flexible Strangkörper, insbesondere also für Rohre oder dgl. vergleichsweise geringen Durchmessers.This embodiment makes it possible to work with a cooling liquid cextile 43a in a particularly simple manner, which can be held in the interior of the pipe without further aids and, if necessary, brought up to close to the solidification area or the shaping element 41. However, the device and the procedure according to Figure 4 is only suitable for
comparatively flexible extruded bodies, in particular for pipes or the like with a comparatively small diameter.

Bei der Ausführung nach Figur 5 ist Wieder in Verbindung mit einem Tiegel 1, aus dessen Mündung la ein massiver Strangkörper 3 gezogen wird, ein Tauch-Kühlbad 57 vorgesehen. Aus. diesem Kühlbad wird die Erstarrungswärme des Strangkörpers jedoch
nicht durch eine äussere, sondern durch eine innere Strömungskühlung in Form einer von einem geeigneten Kühlmittel durchflossenen Rohrschlange 58 abgeführt. Ausserdem ist im Bereich zwischen dem Kühlbadspiegel 57a und der Mündung la des Tiegels ein Unterdruck- bzw. Vakuumraum 51 vorgesehen, der eine Wärmeisolierung am"Umfang des die Tiegelmündung verlassenden Strangkörpers 3 und damit einen im wesentlichen axial gerichteten Wärmefluss mit entsprechend ebener Erstarrungsfront 3a im Bereich der Tiegelmündung bedingt.In the embodiment according to FIG. 5, an immersion cooling bath 57 is again provided in connection with a crucible 1, from the mouth of which a solid strand body 3 is drawn. The end. However, the solidification heat of the strand body is reduced to this cooling bath
Not discharged by an external, but by an internal flow cooling in the form of a pipe coil 58 through which a suitable coolant flows. In addition, a negative pressure or vacuum space 51 is provided in the area between the cooling bath level 57a and the mouth la of the crucible, which provides thermal insulation on the "circumference of the extruded body 3 leaving the crucible mouth and thus an essentially axially directed heat flow with a correspondingly flat solidification front 3a in the area the crucible mouth conditionally.

Der Unterdruckraum 51 ist über Durchlässe 52 an eine Unterdruckkammer 53 angeschlossen, welche den gesamten Tiegel 1 umgibt und mit einer Ab ;augLt;i tu η ^ 54 in Verbindung steht. Κίη il nehrr.-The vacuum chamber 51 is connected to a vacuum chamber via passages 52 53 connected, which surrounds the entire crucible 1 and is connected to an Ab; augLt; i tu η ^ 54. Κίη il nehrr.-

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barer, luftdicht schliessender Deckel 55 sorgt für die Zugänglichkeit des Tiegels beim Beschicken mit Schmelze. Die Aufheizung der Schmelze erfolgt durch die entsprechend elektrisch schlecht leitende Wandung der Unterdruckkammer 53 und den Tiegel 1 hindurch mittels einer elektrischen Induktionsheizung 56.open, airtight lid 55 ensures accessibility of the crucible when charging with melt. The melt is heated up electrically poorly conductive wall of the vacuum chamber 53 and the crucible 1 through by means of an electrical induction heating 56.

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Claims

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Claims

1. Process for continuously casting or drawing a in particular metallic extruded body from a melt, characterized in that the extruded body after passing through a shaping station covering the solidification front is introduced into a cooling bath.

2. The method according to claim 1, characterized in that the distance between the exit point of the strand body from the Melt and the point of entry of the strand body into the cooling bath is changed after a predetermined time.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the distance between the exit point of the strand body from the melt and the entry point of the strand body in

'the cooling bath is changed after a periodic course of time.

U. The method according to claim 1, characterized in that for Production of a tubular strand body, a cooling liquid is introduced into the cavity of the strand body.

5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that the distance between the exit point of the strand body from the

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Melt and the front end seen in the direction of passage of the strand body in the cavity of the strand body located coolant column is changed after a predetermined time.

6. The method according to claim 3 and 4, characterized in that that the position of a coolant column located in the cavity of the strand body by pressurizing this SHuIe is determined.

7. The method according to claim 3 and 4, characterized in that the cooling liquid introduced into the cavity of the strand body at least temporarily for the heat-dissipating action on an in the area of the exit point of the extruded body from the Melt arranged, the inner cross section of the strand body determining and engaging in the cavity of the shaping member is brought.

8. Device for continuous casting or drawing of a in particular a metallic strand body from a melt, in the case of which, following the mouth, a body containing the melt Crucible a cooling device through which the strand body passes is provided, characterized in that the cooling device (5; 25) accommodated in a container (6; 26) Has cooling bath (7; 27), in the mirror (7a, 27a) of which the strand body (3) is immersed, and that the cooling bath mirror

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(7a, 27a) below the solidification front (3a) of the Melt exiting strand body (3) is arranged.

9. Device according to claim 8, characterized in that the distance between the crucible mouth (la) and the cooling bath level (7aj? 7a) is adjustable.

10. Device according to claim 7 and 9, characterized in that the cooling bath container (6) for changing the distance is designed to be adjustable in height between the crucible mouth (la) and the cooling bath level (7a).

11. Device according to claim 7 and 9, characterized in that the cooling bath container (26) with a feed and discharge device (21) for coolant to change the altitude of the cooling bath level connected is.

12. Device according to claim 9 and 11, characterized in that the supply and discharge device (21) for a coolant having a height-adjustable compensating vessel (23) connected to the cooling bath tank (26).

13. Device according to claim 9, characterized in that the cooling bath container (6) is a continuously advancing one Has strand body liquid-tight surrounding passage (13).

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14 »Device according to claim 9, characterized in that To produce a flexible strand body, a curved body below the cooling bath level and through the cooling bath level backward running path of the strand body is provided.

15. Device according to claim 12 and IU, characterized in that that for the production of a tubular extruded body in the area of the passage path of the extruded body within the cooling bath a cooling liquid filling located in the cavity of the tubular strand body is provided.

16. Device according to claim 9, characterized in that

to produce a tubular strand body in its cavity a column of cooling liquid and a column opposite this the direction of passage of the extruded body pressurized gas filling is provided.

17. Device according to claim 11 and 16, characterized in that the tubular strand body with its open end a compressed gas source is connected.

18. Device according to claim 15 and 17, characterized in that that a compressed gas chamber receiving the open end of the progressively exiting strand body is provided.

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19. Device according to claim 16 and 18, characterized in that at the open end of the tubular strand body a the
Exit of cooling liquid from the cavity of the strand body, blocking check valve, which releases the entry of pressurized gas, is provided.

20. Device according to claim 9, characterized in that
a molten metal is provided as a cooling bath.

21. Device according to claim 11 and 13, characterized in that a molten, eutectic alloy is provided as the cooling bath is.

22. Device according to claim 12 and 14, characterized in that a eutectic gallium-indium melt is provided as the cooling bath is. '.

23 «Device according to claim 9, characterized in that
a flow cooling system (8; 58) in operative connection with the cooling bath (7; 57) is provided.

24. Device according to claim 21 and 23, characterized in that that a cooling jacket surrounding the cooling bath (7) as flow cooling (8) is provided.

25. Device according to claim 21 and 23, characterized in that ψίη as the flow cooling temperature. AW * half of the cooling bath (57)

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orderly flow system, preferably designed as a pipe coil (58) is provided.

26. Device according to claim 9, characterized in that A vacuum chamber (51) is provided in the area between the crucible mouth (la) and the mirror (57a) of the cooling bath (57).

Public company Brown, Boveri & Cie.

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