DE2243609A1

DE2243609A1 - Vorrichtung zum messen der wanddicke eines erstarrenden gusskoerpers beim giessen eines schmelzfluessigen metalles in eine kokille

Info

Publication number: DE2243609A1
Application number: DE2243609A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Bachner; Herbert Dipl Ing Bumberger; Rudolf Ing Hoscher
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1973-03-22
Also published as: JPS5029820B2; AT320882B; CA968554A; DE2243609C3; US3872598A; IT962237B; BR7206323D0; BE788739A; ES406609A1; SE388787B; CS180603B2; DE2243609B2; JPS4837326A; CH540473A; FR2153935A5; GB1393927A

Description

DIPL-ING. H. J. INGRISCH

PATENTANWALT WUPPERTJa-ELBERFBLD

WALL 27/29 TEL 445096

Vereinigt« Österreichische Eisenlind Stahlwerke Aktiengesellschaft;

Ldns* (Oat@rrei.eli)

Vorrichtung zum Messen der Wanddicke eines erstarrenden Gußkörpers beim Gießen ©ines aohmelzflüssige» Metalles

in ®±ne Kokille

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sum Messen der Wanddicke eines erstarrenden Gußkörpers beim Gießen eines schmelzflüssigen Metalles in eine Kokille ₉ insbesondere zum Messen der Dicke der Strangschale beim kontinuierlichen Stahlstranggießen,

Beim Gießen schmelsflüssiger Metalle in Kokillen, insbesondere beim kontinuierlichen Stahlstranggießen, besteht der Wunsch, die Dicke der bereits erstarrten Wand des Gußkörpers bzw» der Strangschale zu messen, um danach die Gießgeschwindigkeit bzw. Ausziehgeschwindigkeit des Stranges aus der Kokille zu regeln. Die Dicke der Gtrangschale ist ein Maß für die Erstarrungsgeschwindigkeit des Metalles in der Kokille,

Bisher sind zwei Methoden zur Bestimmung dar Wanddick· von erstarrenden Gußblöcken bzw, Gußsträngen bekannt geworden, und zwar unter Verwendung von Ultra-

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••hall «der von radioaktiven Isotopen. Bei Verwendung von Ultraschall ist es schwierig, den Schallgeber an die Qlefistrangsohale anzukoppeln, weil unterhalb der Kokille wenig Platz zur Verfügung steht und die Gefahr von Stahldurchbrüohen gegeben ist« Auoh ist die Einrichtung gegen die Einwirkung von Hitze und Dampf empfindlieh und ihre Vartung dementsprechend schwierig· Die Messung der Wanddicie· unter Verwendung von radioaktiven Isotopen, z«B. ct^oh. Zusatz von radioaktivem Phosphor oder Schwefel. während des Gießen·,ist nur duroh fotografische Auswertung von durchschnittenen StrangguObrammen möglich« Diese Messung kann also erst naoh Gießende erfolgen} für eine kontinuierliche Messung der Wandstärke der 8trangsohale ist diese· Verfahren nicht anwendbar·

Die Erfindung bezweokt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und besteht bei einer Vorrichtung der eingangs definierten Art darin, daß ein gegen das schmelzflussige Metall beständiger, vorzugsweise stab- oder rohrförmig ausgebildeter Fühler oberhalb der Kokille derart beweglich angeordnet ist, daß er von oben in den Kokillenraum einfUhrbar und von Innen an mindestens eine Wand des erstarrenden GuO-körpers anstellbar ist, wobei, der Fühler mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige des der Wanddicke proportionalen Verstellweges verbunden ist,

Naoh einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Fühler zumindest in dem Bereich, in dem er mit den schmelzflUssigen Metall in Berührung steht, aus Sintermetall mit kO bis 80 Vol.-$ metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd. Sintermetalle aus Molybdän und Zirkonoxyd werden bis 1700° C von flüssigen Metallen nloht angegriffen; sie sind besonders wider-

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standefähig gegen flüssige Stahlschmelzen,, Solche Werkstoffe aeiCXUien sich auch durch eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und eine hohe Warmfestigkeit aus, Sie sind spanabhebend bearbeitbare, sehr widerstandsfähig gegen flüssige Schlacke und werden von flüssigen Metallen praktisch nicht benetzt»

Vorzugsweise ist der stab- oder rohrförmige Fühler in Richtung seiner Längsachse verschiebbar. 3ür kann auch in einem Lager um eine horizontale Achse drehbar und um eine au seiner Längsachse und zur horizontalen Achse senkrechten Achse schwenkbar sein«

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Aueführungsbeispiel, und zwar an einer Vorrichtung zur Messung der Dicke der Strangschale beim Stahlstrang gießen näher erläutert·

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung, wobei die Kokille und der G-ußlcörper geschnitten dargestellt sind« Fig. 2 1st eine Ansicht ±n Richtung A der Fig. 1, wobei wieder Kokille und Gußkörper im Schnitt dargestellt sind·

Mit 1 ist ein mit einer feuerfesten Auskleidung versehenes Zwisohengefäß bezeichnet, an dem ein Gießrohr 2 angesetzt ist, durch das der Stahl in die wassergekühlte Kokille fließt, deren Wände mit 3 (FIg₄I und mit 3* (Flg. 2) bezeichnet sind. Oberhalb der Kokille ist eine Abdeckplatte 4 vorgesehen. Der Strang 5, der einen flüssigen' Kern 6 und eine erstarrte Strang schale 7 aufweist, wird aus der Kokille kontinuierlich ausgezogen und gekühlt. Der Gießspiegel 6 ist durch ein Gießpulver 9 gegen die Einwirkung der Atmosphäre

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sowie gegen ¥ärmeabstrahlung geschützt·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen der Dleke der Strangschale 7 umfaßt einen stabfurmigen Fühler 10 aus Sinterwerkstoff, bestehend aus 60 VoI,-$ metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd. Der Fühler ist in den Kokillenhohlraum einführbai¹ und mit seiner Spitze 11 an die Kokillenwandung bzw. an die Innenseite der Strangschale 7 anstellbar. Zu diesem Zweck ist der Fühlerstab 10 in einem Halterohr 12 befestigt, welches seinerseits in einer Halterung 13 in Richtung des Doppelpfeiles axial verschiebbar ist« Die Halterung 13 weist eine Bohrung I^ auf, in die ein Zapfen 15 einer Platte 16 eingreift; der Fühler 10 und das Rohr 12 sind also um den Zapfen 15 schwenkbar. Die Platte 16 ist an einem Träger 17 montiert. Der Träger 17 ist in einem Lager 19 auf der Abdeckplatte k gelagert und um eine horizontale Achse 18 drehbar gelagert. An dem Träger 17 ist welters eine Stange 20 befestigt, die an Ihrem oberen Ende eine Skala 21 trägt. Im Bereich dieser Skala befindet sich ein am Rohr 12 befestigter Zeiger 22, der den Schwenkweg des Fühlers 10 um den Zapfen 15 anzeigt. Vorteilhaft ist die Skala 21 axial verstellbar, so daß sie von Hand in Richtung der Achse des Stabes 20 nachgestellt werden kann, wenn das Rohr 12 in der Halterung 13 verschoben wird. Am Rohr 12 kann noch ein Seil 25 befestigt sein, welches über eine Rolle Zk, die an einem Arm 23 gelagert ist, läuft, damit durch ein Gewicht 26 der Fühlor 10 dauernd an die Strangschale 7 angedrückt wird (Fig. 2).

Die 1/irkunftswei se der Vorrichtung ergibt sich uns der Darstellung ι Vor GJeflließinn wird dor Fühler 10 ■vorübergehend nn dio Koltilleiiinnenwnml 3' anferst el It

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·. 5 —

und der Null- oder Ausgangswert auf der Skala 21 durch, den Zeiger 22 angemerkt» Fach. Gießbeginn, d.h.« nach. Bildung einer Strangschale 7 um den flüssigen Kern 6_f wird der Fühler 10 an der gleichen Meßstelle mit seiner Spitze 11 von innen gegen die Strangschale 7 angestellt. Der auf der Skala 21 durch, den Zeiger 22 angezeigte Wert ist proportional der Dicke χ der Strangschale, wobei das Verhältnis des Abstandes a zwischen Zeiger 22 und Drehachse 15 zum Abstand b zwischen Stabspitze 11 und Drehachse 15 bei der Berechnung zu berücksichtigen ist. Wenn der Abstand a gleich groß wie der Abstand b ist, ist der Zeigerausschlag gleich dem Abstand xj andernfalls ist der auf der Skala abgelesene Wert mit dem Verhältnis b t a zu. multiplizieren, um χ zu erhalten« Die Tatsache, daß der Fühler eine kreisförmige Schwenkbewegung durchführt, kann bei der Berechnung ebenfalls berücksichtigt werden, jedoch ist der Unterschied zwischen dem Kreisbogenabschnitt und dem Vertikalabstand zwischen Strangschale und Kokillenwandung in der Praxis vernachlässigbar.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es auf einfache Weise möglich, die Wanddieke der Strangschale an jeder beliebigen Stelle kontinuierlich zu messen. Man kann auch während des Gießens die gesamte Strangschale "abtasten". Das Lager 19 kann noch zusätzlich auf dor Abdeckplatte k horizontal parallel zu den Kofcillenwändon verschiebbar sein.

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Claims

22Α3609

Patentansprüche ι

Vorrichtung zum Messen der Wanddicke eines er» starrenden Gußkörpers beim Gießen eines schmelzfluss igen Metalles in eine Kokille, insbesondere zum Messen der Dicke der Strangschale beim kontinuierlichen Stahlstranggießen, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen das schmelzflüssige Metall (6) beständiger, vorzugsweise stab- oder rohrförmig ausgebildeter Fühler (io) oberhalb der Kokille (3, 3¹) derart beweglich angeordnet ist, daß er von oben in den Kokillenraum einführbar und von innen an mindestens eine Wand (7) des erstarrenden Gußkörperβ (5) anstellbar ist, wobei der Fühler (IO) mit einer Anzeigevorrichtung (21, 22) zur Anzeige des der Wanddicke proportionalen Verstellwegeβ (χ) verbunden ist.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (lO) zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem schmelzflüosigen Metall (6) in Berührung steht, aus Sintermetall mit Uo - 80 Vol.-^ metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd, besteht,

3» Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn*- zeichnet, daß der stab- oder rohrfb'rmige Fühler (lO) in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist.

k* Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß der stab- oder rohrförmige Fühler (io) in einem Lager (19) um eine horizontale

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Achse (18) drehbar und um eine zu seiner Längsachse und zur horizontalen Achse senkrechten Achse (l5) schwenkbar ist.

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