DE2226847A1

DE2226847A1 - Twin-mould cooler - for horizontal continuous stick-casting machine

Info

Publication number: DE2226847A1
Application number: DE19722226847
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Goerner; Rolf Hofmann; Peter Dipl Ing Koenig; Wolfgang Schimmel
Original assignee: GISAG VEB
Current assignee: GISAG VEB
Priority date: 1971-07-22
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1973-01-18

Abstract

A combined water-cooling box is provided for twin horizontal continuous casting moulds for iron and non-ferrous metals. The two moulds almost touch at the centre of the box and there are vertical dividers above and below each mould to make four separate compartments in the box. Cooling water enters at the front bottom of the outer compartments, and exits at the rear top. Each centre compartment has its own entry and exit point. The rate of cooling on each strand can be controlled individually, despite a common withdrawal speed. The cooler is simple to construct, and, by itsuse, output can be doubled.

Description

Kiihleinrichtung für Straiiggußkokillen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinrichtung für Stranggußkokillen für das gleichzeitige Herstellen von mindestens zwei Strängen aus Gußeisen-, Leichtmetall-oder Schwermetallegierungen auf horizontalen Stranggißanlagen mit nur einem Abziehmechanismus. Cooling device for continuous casting molds The invention relates to a cooling device for continuous casting molds for simultaneous production of at least two strands of cast iron, light metal or heavy metal alloys on horizontal continuous casting plants with only one pull-off mechanism.

Die Wirtschaftliclikeit von Stranggießanlagen ist von der Gieß- bzw. Abziehgeschwindigkeit des Stranges abhängig.The economic efficiency of continuous casting plants depends on the casting or Pull-off speed of the strand dependent.

Ausschlaggebend hierfür ist die mögliche Kühlleistung, d.h. die Größe der Wärmemenge, die dem Metall pro Zeiteinheit entzogen werden kann, bevor es als Strang aus der Kokille austritt.The decisive factor here is the possible cooling capacity, i.e. the size the amount of heat that can be extracted from the metal per unit of time before it is used as a Strand emerges from the mold.

Sofern nur ein Gießstrang zu kühlen ist, ist die Anpassung der Abziehgeschwindigkeit an die Wirksamkeit der Kühleinrichtung gut möglich.If only one cast strand needs to be cooled, the withdrawal speed must be adjusted the effectiveness of the cooling device is possible.

Bei mehrsträngigen Anlagen ist es üblich, jeden Strang mittels eines separaten Ziehmechanismus abzuziehen, sofern mehrere Stränge eine gemeinsame Kühleinrichtung haben, oder bei gemeinsamem Ziehmechanismus für jeden Strang eine gesonderte Kühleinrichtung anzuordnen.In the case of multi-line systems, it is customary to use one for each line separate pulling mechanism if several strands share a common cooling device have, or with a common pulling mechanism for each strand a separate cooling device to arrange.

Bei einer Anlage, bei der der gleichzeitige Abzug mehrerer Stränge durch nur einen Ziehmechanismus erfolgt, kann die Ziehgeschviindigkeit nur auf einen Mittelwertd der metallurgisch bedingten Gießgeschwindigkeit der einzelnen Stränge eingestellt werden. Dadurch wird aber die Leistungsmöglichkeit der Anlage nicht voll ausgeschöpft.In a system in which the simultaneous withdrawal of several strands is done by only one pulling mechanism, the pulling speed can only be set to one Average value of the metallurgical-related casting speed of the individual strands can be set. However, this does not reduce the performance of the system fully exhausted.

Die Erfindung bezieht sich auf eine für mindestens zwei Stränge gemeinsame Kühleinrichtung.The invention relates to a common for at least two strands Cooling device.

Es sind verschiedene Kühleinrichtungen dieser Art bekannt.Various cooling devices of this type are known.

Sofern es die Abmessungen der einzelnen Strangprofile erlauben, werden die Stränge so eng aneinandergerückt, daß die Ziehkokollen mit einem gemeinsamen Kühlsystem umgeben werden können. Hierbei wird, um jede Kokille mit der ihr eigenen Gießgeschwindigkeit füllen zu können, jede Kokille von einem eigenen Metallzulauf gespeist, wobei je nach Temperatur des Metalles und den Erstarrungsbedingungen in der Kokille die Ziehgeschwindigkeit vorschieden eingestellt werden muß. Es ist also für jeden Strang ein separater Ziehmechanismus erforderlich.Provided the dimensions of the individual extruded profiles allow the strands are so close together that the drawing pollen with a common Cooling system can be surrounded. This is done to each mold with its own Casting speed to be able to fill each mold from its own metal inlet fed, depending on the temperature of the metal and the solidification conditions in of the mold, the drawing speed must be set in advance. So it is a separate pulling mechanism is required for each strand.

Eine andere bekannte Kühlvorrichtung zum gleichzeitigen Kühlen mehrerer benachbarter Kokillen bezieht sich auf Flachprofile aus INE-Metallen. Für die übereinander in gedrängter Bauweise angeordneten Kokillen sind auf den äußeren Flachseiten je ein Kühlmittelkanal und zwischen einander benachbarten kokillen ein diesen gemeinsamer Kühlmittelkanal vorgesehen. Diese Kühlvorrichtung läßt sich nur unter größerem Aufwand herstellen, der sich bei Anwendung für z.B. Rundprofile noch erhöht.Another known cooling device for cooling several at the same time neighboring molds refers to flat profiles made of INE metals. For those on top of each other Molds arranged in a compact design are each on the outer flat sides a coolant channel and between adjacent molds a common one Coolant channel provided. This cooling device can only be used with greater effort which increases when used for e.g. round profiles.

Eine weitere bekannte Einrichtung bezieht sich auf die Herstellung von Gueeisenlegierungen im Stranggußverfahren.Another known device relates to manufacturing of cast iron alloys in the continuous casting process.

Es handelt sich hierbei um eine Vertikalanlage für einen Einzelstrang, wobei eine das Gußeisen verbessernde Warmbehandlung in das Kühlverfahren einbezogen wird.This is a vertical system for a single line, with a cast iron improving heat treatment included in the cooling process will.

Bekanntlich neigen fast alle Guieis enlegie rungen dazu, oei rascher Abkühlung den Kohlenstoff nicht in freier Form als Graphit, sondern in gebundener Form als Eisenkarbid auszuscheiden. Hierdurch wird die Außenoberfläche des gußeisernen Stranges so hart und spröde, daß es zu seiner technischen Verwendung erst noch einer gesonderten Glühbehandlung bedarf, Bei dieser Anlage wird die Temperatur des aus einer gekühlten Kokille austretenden Guneisenstranges solange auf über 9000 gehalten, daß während der Weiterbewegung des Stranges der in seinen Oberflächenschichten durch den starken Wärmeentzug gebildete Zementit unter Ausnutzung der dem Strang noch innewohnenden Wärme zum Zerfall gebracht wird. Dies wird durch unterschiedliche Wärmeabfuhr erreicht und zwar zunächst mit starker und anschließend mit schwächerer Kühlung. Um dies zu ermöglichen, wird die Kokille mit untereinander unabhängigen, in der Richtung der Strang achse hintereinander angeordneten Kühlräume umgeben, wobei jeder Kühlraum mit einer gesonderten, je für sich regelbaren Zu- und Ableitung ausgerüstet ist. Auf diese Weise können m tallurgisch bedingter Wärmeentzug, Gieß- und Ziehgeschwindigkeit optimal aufeinander abgestimmt werden. Die bekannte Einrichtullg beschränkt sich jedoch, wie gesagt, auf eine einsträngige, vertikal abziehende Stranggußanlage.As is well known, almost all Guieis enlightenments tend to be quicker Cooling the carbon is not in free form as graphite, but in bound form Form as iron carbide to be precipitated. This will make the outer surface of the cast iron Strand so hard and brittle that it has to be used separately for technical purposes Annealing treatment is required, In this system, the temperature of the from a cooled Chill exiting Guneisenstranges as long as held at over 9000 that during the further movement of the strand in its surface layers through the strong Cementite formed with the extraction of heat while utilizing that which is still inherent in the strand Heat is brought to decay. This is achieved through different heat dissipation initially with strong and then with weaker cooling. To this to enable the mold with one another independent, in the direction the strand axis surrounded one behind the other arranged cooling rooms, each cooling room is equipped with a separate, individually controllable inlet and outlet. In this way, metallurgical-related heat extraction, casting and drawing speed can be achieved be optimally coordinated. The well-known setup is limited however, as I said, on a single-strand, vertically withdrawing continuous casting plant.

Es ist eine weitere Kühlvorrichtung bekannt geworden, bei der die Durchlaufkokille ebenfalls mit Kühlkammern umgeben ist, wobei die einzelnen Kühlmittelströme jedoch mit dem Strang parallel fließen. Die, die einzelnen Kühlmittelströme regulierenden Steliorgane sind hierbei Bestandteil der Kühlkammern. Diese Vorrichtung soll über die Längszonen der Oberfläche des Stranges eine unterschiedliche Sühlwirkung ermöglichen. Auch diese Vorrichtung bezieht sich auf die Herstellung nur eines Stranges. Die dargestellte Anordnung der Stellorgane innerhalb der Kühlkammern ist hinsichtlich Herstellung und Wartung kompliziert sowie zeit-und kostenaufwendig.Another cooling device has become known in which the Continuous mold is also surrounded with cooling chambers, the individual coolant flows however, flow in parallel with the strand. Those regulating the individual coolant flows Steliorgans are part of the cooling chambers. This device is said to be about the longitudinal zones of the surface of the strand allow a different cooling effect. This device also relates to the production of only one strand. the illustrated arrangement of the actuators within the cooling chambers is with regard to Manufacture and maintenance are complicated and time-consuming and costly.

Die Erfindung übernimmt das Küdhlprinzip der beiden letztgenannten Vorrichtungen, das darin besteht, die Durchlaufkokille mit mehreren untereinander unabhängigen Kühlkainmern zu um;eben, wobei jede Kammer separate Kühlmittelzu-und -abgänge hat.The invention adopts the cooling principle of the latter two Devices, which consists in the continuous mold with several among themselves independent cooling chambers to; even, with each chamber separate coolant supply and - has departures.

Der Zweck der Erfindung besteht demnach darin, eine einfache Einrichtung zum gleichzeitigen Herstellen von zwei Strängen aus Gußeisen-, Beichtmetall- oder Schwermetalllegierungen auf horizontalen Stranggußanlagen zu schaffen.The purpose of the invention is therefore to provide a simple device for the simultaneous production of two strands from cast iron, beech metal or To create heavy metal alloys on horizontal continuous casting plants.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfaches, zwei Durchlaufkokillen umgebendes und eine optimale Anpassung an eine maximale Abziehgeschwindigkeit ennöglichendes Kühlsystem zu schaffen.The invention is based on the object of a simple, two continuous mold surrounding and an optimal adaptation to a maximum peeling speed is possible To create cooling system.

Die der erfindungsgemäßen Einrichtung zu Grunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Trennwände, die die zum Kühlsystem gehörenden, in Ziehrichtung vrlaufenden, mit je einer für sich regelbaren Zu- und Ablaufleitung versehenen Kühlkammern unterteilen, in Ftokillenlänge an den höchsten bzw, tiefsten Stellen der die einzelnen Durchlaufkokillen aufnehmenden, zylindrischen Kühlkammerwände angesetzt sind, daß die besagten zylindrischen Kühlkammerwände so dicht nebeneinanderliegren daß ihre Berührungsstelle für das Kiihlmittel praktisch eine Trennwand darstellt, daß die Kühlmitteleingänge am Strangaustrittsende des Kühlsystems und die Abgänge am entgegengesetzten Ende und zwar bei den äußeren Kanunern diagonal zueinander und bei den mittleren Kammern beide Unten bzw. oben angeordnet sind.The object on which the device according to the invention is based is solved in that the partitions, which belong to the cooling system, in the pulling direction running cooling chambers, each provided with a separately controllable inlet and outlet line subdivide, in Ftokillenlänge at the highest or lowest points of the individual Continuous molds receiving cylindrical cooling chamber walls are attached that said cylindrical cooling chamber walls so close together that their The point of contact for the coolant is practically a partition that the Coolant inlets at the strand outlet end of the cooling system and the outlets at the opposite end End and that for the outer canoes diagonally to each other and for the middle ones Chambers are both arranged below and above.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment.

In der dazngehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: die Draufsicht auf Xühlergehause und Kokillen, Fig. 2: einen Schnitt durch das Kühlergehäuse.The accompanying drawings show: FIG. 1: the top view Xühlergehause and molds, Fig. 2: a section through the cooler housing.

Das Kühlersystem wird gebildet aus dem Flansch 1, der am nicht dargestellten Warmhalteofen befestigt wird, dem äußeren Mantel 2, dendie Durchlaufkokillen 3, 4 aufnehmenden zylindrischen Innenwänden 5, 6, der Stirnwand 7 den Zwischenwänden 8, 9, 10, 11, den Kühlflüssigkeitseimgängen 12, 13, 14, 15 und den Kühlflüssigkeitsabgangen 16, 1?, 18, 19 20 stellt die Kokillenhalteplatte und 21 den Pfeil zur Andeutung der Strangabzugsrichtung dar. Die einzelnen Kühlkammern sind mit 22, 23, 24 und 25 bezeichnet Das Kühlmittel, z.B. Wasser, für die äußeren Kühlkamrnern 22, 24, tritt bei 12 und 14 ein, bespült die äußeren Hälften der zylindrischen Innenwände 5 und 6 und tritt bei 16 und 17 wieder aus.The cooler system is formed from the flange 1, which is not shown on Holding furnace is attached, the outer shell 2, the continuous molds 3, 4 receiving cylindrical inner walls 5, 6, the end wall 7 the partition walls 8, 9, 10, 11, the coolant inlets 12, 13, 14, 15 and the coolant outlets 16, 1 ?, 18, 19 20 represents the mold holding plate and 21 the arrow for indication the strand withdrawal direction. The individual cooling chambers are marked 22, 23, 24 and 25 denotes the coolant, e.g. water, for the outer cooling chambers 22, 24, enters at 12 and 14, flushes the outer halves of the cylindrical inner walls 5 and 6 and exits at 16 and 17.

Der mittlere Kühlraum 23, 25, ist durch das Aneinanderrücken der zylindrischen Innenwände 5, 6 praktisch in einen unteren und einen oberen Kühlraum 23 und 25 unterteilt.The middle cooling space 23, 25, is by moving the cylindrical Inner walls 5, 6 are practically divided into a lower and an upper cooling chamber 23 and 25.

Die obere als auch die untere Kammer besitzen in 13 und 15 separate Kühlmittelzugänge und in 18 und 19 die entsprechen-Abgänge. Durch die Anordnung der Kühlmitteleingänge 12, 14 am Strangaustflttsende und der Abgänge 16, 17 am entgwegengesetzten Ende und zwar diagonal zueinander, fließt das Kühlmittel in den äußeren Kühlkammern 22 und 24 von unten nach oben entgegen der Strang-Abziehrichtung 21. Die thermisch am stärksten belasteten, einander zugekehrten Mittelpartien der Kokillen können dank der erfindungsgemäßen Ausbildung der zugeordneten Kühlkammern mit der fast doppelten Menge Kühlmittel in Berührung gebracht werden.The upper and lower chambers have separate ones in FIGS. 13 and 15 Coolant inlets and in 18 and 19 the corresponding outlets. By the arrangement the coolant inlets 12, 14 at the strand outlet end and the outlets 16, 17 at the opposite end At the end, diagonally to each other, the coolant flows into the outer cooling chambers 22 and 24 from bottom to top against the strand pulling direction 21. The thermal the most heavily loaded, facing central parts of the molds can thanks to the inventive design of the associated cooling chambers with the almost twice the amount of coolant.

Diese Anordnung bewirkt, daß sich das Kühlwasser bis zu seiner Abführung erwärmt und damit die Kokillen am ofenseitigen Ende einer geringeren Kühlwirkung ausgesetzt sind als am Austritt des Guí3stranges. Damit wird der durch die Abkühlung entstehende Spalt zwischen Stramgoberfläche und Kokillenwand der die Wärme abfuhr aus dem Strang verhindert, so klein wie möglich gehalten.This arrangement causes the cooling water to be removed until it is discharged heated and thus the molds at the furnace-side end of a lower cooling effect are exposed than at the outlet of the Guí3stranges. So that is through the cooling resulting gap between the Stramgfläche and mold wall that dissipates the heat from the strand prevented, kept as small as possible.

Die angestrebten Qualitätsmerkmale werden durch an sich bekannte, relativ kurze Kokillen erzielt. Beim Austritt aus der Form erfolgt zunächst eine wesentlich langsamere Abkühlung der Oberfläche an der Luft. Anschließend erfolgt die Wiederaufheizung der äußeren Schicht durch den noch flüssigen Kern und damit ein thermischer Ausgleich des gesamten Querschnittes.The desired quality features are determined by known, relatively short molds achieved. When exiting the mold, there is initially a significantly slower cooling of the surface in the air. Then takes place the reheating of the outer layer by the still liquid core and thus a thermal equalization of the entire cross-section.

Die voneinander unabhängigen Kühlräume sind in bekannter Weise mit gesonderten, jede für sich regelbaren Zu- und Abflußleitungen ausgerüstet. Damit ist es erfindungsgemäß möglich, beide Stränge gesondert der durch den gemeinsamen Abzugmechanismus gleichen Abzugsgeschwindigkeit anzupassen0 Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung bestehen darin, daß sie sehr einfach im Aufbau ist, die Kühlung der einzelnen Stränge individuell der gemeinsamen Abziehgeschwindigkeit optimal angepaßt werden kann, wobei nur ein Mechanismus für beide Stränge erforderlich ist, und in der MöglicKzeit, gleichzeitig zwei Stränge herstellen zu können. Damit ist beispielsweise die Herstellung von zwei Strängen entsprechender Durchmesser auf. einer Einstranganlage oder von vier Strängen entsprechender Durchmesser auf einer Zweistranganlage, d. h. eine Leistungsverdoppelung möglich.The independent cold rooms are in a known manner with separate, each individually controllable inflow and outflow lines equipped. In order to it is possible according to the invention, both strands separately by the common The advantages of the invention The cooling device consists in the fact that it is very simple in construction, the cooling of the individual strands individually to the common pulling speed optimally can be adjusted, requiring only one mechanism for both strands, and in the possibility of being able to produce two strands at the same time. So is for example, the production of two strands of corresponding diameter. a single-strand system or four strands of corresponding diameter on one Two-line system, d. H. a doubling of performance is possible.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin daß sich die in der Kokille bildenden Anfahrstränge mittels einer gemeinsamen Zugstange, an deren einem Ende zwei bekannte Befestigungselemente für die Verbindung mit den Anfahrsträngen angeordnet sind, möglich ist.Another advantage of the invention is that in the Mold-forming starting strands by means of a common pull rod, on one of which End of two known fasteners for connection to the starting lines are arranged, is possible.

Claims

Claim:

Cooling device for continuous casting molds for simultaneous production of at least two strands of cast iron, light metal or heavy metal alloys on horizontal continuous casting plants with only one extraction mechanism in which the continuous molds from a common cooling system, consisting of running in the drawing direction, with each provided with a separately controllable inlet and outlet for the coolant Kamrnern are surrounded, characterized in that the cooling system in individual Chamber dividing walls (8, 9, 10, 11) in the longitudinal direction of the mold the highest or lowest points of the individual continuous molds (3, 4) receiving, cylindrical cooling duct walls (5, 6) are attached and that said cylindrical The walls of the cooling chamber are so close together that their points of contact for the Coolant pralrtisch represents a partition that continues the coolant inlets (12, 13, 14, 15) at the strand outlet end of the cooling system and the outlets (16, 17, 18, 19) at the opposite end, namely at the outer chambers (20, 22) diagonally to each other and in the middle chambers (23, 25) access and exit below or above are arranged.