DE2313255A1 - Vorrichtung und verfahren zur zufuhr von kuehlwasser in eine stranggusskokille - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur zufuhr von kuehlwasser in eine stranggusskokilleInfo
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Description
Vorrichtung und Verfahren zur Zufuhr von Kühlwasser in eine Stranggußkokille
Die Erfindung betrifft eine Stranggußkokille mit einer röhrenartigen
Innenwandung und an dieser befestigten Außenwandungen
sowie einer Vielzahl von sich parallel in vertikaler Richtung erstreckenden Vasser-Umlaufkanälen, die zwischen der Außenwandung
und der Innenwandung wenigstens einer Frontseite der Kokille angeordnet sind, mit wenigstens einer in der Nähe des
unteren Kokillenendes angeordneten Zutrittsöffnung zu den Kanälen sowie einer die Zutrittsöffnung mit den Kanälen verbindenden Kammer, wobei eine Zutrittsöffnung eine Anzahl von Kanälen versorgt, von denen einige im wesentlichen im Bereich
der Zutrittsöffnung und andere jeweils seitlich von dieser
entfernt angeordnet sind, Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zufuhr von Wasser in eine Vielzahl von sich parallel in vertikaler Hichtung erstreckenden Kanälen in einer Stranggußkokille aus einer Zutrittsöffnung, die mit einem in
unteren Kokillenendes angeordneten Zutrittsöffnung zu den Kanälen sowie einer die Zutrittsöffnung mit den Kanälen verbindenden Kammer, wobei eine Zutrittsöffnung eine Anzahl von Kanälen versorgt, von denen einige im wesentlichen im Bereich
der Zutrittsöffnung und andere jeweils seitlich von dieser
entfernt angeordnet sind, Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zufuhr von Wasser in eine Vielzahl von sich parallel in vertikaler Hichtung erstreckenden Kanälen in einer Stranggußkokille aus einer Zutrittsöffnung, die mit einem in
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OfWGfNAL
der Nähe der Mitte der Kanalvielzahl angeordneten Kanal,fluchtet.
Eine herkömmliche. Stranggußkokille enthält eine röhrenförmige
Innenwandung sowie äußere Wandungen, die die Innenwandung umgeben.
An jeder Seite der Kokille sind sich parallel in vertikaler
Richtung erstreckende Wasser-Umlaufkanäle oder -durchtritte zwischen den äußerem Wandungen und der Innenwandüng
ausgebildet. Diesen Kanälen wird das Wasser durch Einlaßöffnungen oder Zutrittsoff mungen zugeführt, die in der Nähe eines
Kokillenendes, üblicherweise in der Nähe des Bodens angeordnet sind. Das Wasser wird durch Auslaßöffnungen, die in der
Nähe des anderen Kokilleaendes angeordnet sind, abgezogen..
Das Wasser kühlt die Innenwandung und unterstützt die Erstarrung
einer äußeren Haut des Gußmaterials, während dieses die Kokille passiert. Jede Zutrittsoffnung versorgt eine Anzahl
von zu beiden Seiten vom ihr angeordneten Kanälen sowie diejenigen
Kanäle, die mit der Zutrittsöffnung fluchten.·
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das Kühlwasser nicht gleichmäßig auf alle Kanäle verteilt wird, sondern daß das
Wasser dazu neigt, sich in den am dichtesten bei der Zutrittsöffnung befindenden Kanälen zu konzentrieren, während die weiter
von der Zutrittsoffnung entfernteren Kanäle keine
gleich großen Wasseraiengen erhalten. Das führt zu einer ungleichförmigen
Abkühlung; des Gußmaterials und zu einer Beeinträchtigung der Güte des Gusses.
Es sind bereits Beeühimgen bekannt geworden, das Problem der
gleichmäßigen Wasserzufuhr1 durch Wasserdurchtritte in einer
Gußform zu lösen, bei der die Wassereinlaßöffnungen in der
Nähe des oberen Kokilleneiades angeordnet sind. So ist der
US-Patentschrift 2 86? 018 bereits eine Kokille zu entnehmen,
bei der zwischen einem oberen Einlaß und einem Durchtritt für das Kühlmittel **ifei^igi/<KigÄyehr angeordnet ist.
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Dieser Damin dient dem Zweck, das Kühlmittel gleichmäßig über
den Durchtritt zu verteilen. Eine entsprechende Maßnahme an einem am unteren Kokillenende angeordneten Wasserzutritt mag
zwar die Wasserverteilung verbessern, führt jedoch noch nicht zu einer vollständigen Gleichmäßigkeit des Wasserzuflusses zu
allen Kanälen, wie im folgenen dargelegt werden wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, an einer Stranggußkokille der oben angegebenen Gattung eine Vorrichtung
und ein Verfahren zu schaffen, mit deren Hilfe alle Kühlwasserkanäle gleichmäßig mit Wasser versorgbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß -dadurch gelöst, daß zwischen
der Innenwandung und der Außenwandung entlang der Oberseite der Kammer ein Ablenkblech angeordnet ist, welches Unterkanten
besitzt, die sich von einem im wesentlichen mit der Mittellinie.der Zutrittsöffnung fluchtenden Scheitelpunkt
aus in jeder Richtung nach oben weisend erstrecken, um das Wasser gleichmäßig auf die Kanäle zu verteilen.
Das Verfahren zur Zufuhr von Wasser in eine Vielzahl von
sich parallel in vertikaler Richtung erstreckenden Kanälen in einer Stranggußkokille aus einer Zutrittsöffnung, die
mit einem in der Mitte der Kammervielzahl angeordneten Kanal fluchtet, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus,
daß das Wasser aus der Zutrittsöffnung zunächst in eine Kammer geleitet wird, die mit den unteren Enden der Kanäle
in Verbindung steht, und daß das Wasser dann aus der Kammel
über einen relativ verengten Bereich auf die Kanäle in der Nähe der Mitte der Kanalvielzahl und über einen sich
erweiternden Bereich auf die von dieser Mitte entfernteren Kanäle verteilt wird, um das Wasser im wesentlichen
gleichmäßig auf alle Kanäle zu verteilen.
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Ein Aucfünrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen ■ ■
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Seite des unteren Teiles einer Stranggußkokille nach
der Erfindung,
Fig. 2-einen Horizontalschnitt entlang der Linie
II - II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt entlang der Linie
III - III in Fig. 2, ' ■
Fig. 4- einen Vertikalschnitt entlang der Linie
IV-IV in Fig. 3 und
Fig. 5 eine Anzahl von Kurvenzügen, die den Wasserdurchfluß
über die Breite eine Kokille bei Verwendung unterschiedlicher Zutrittsöffnungskonstruktionen
in vergleichender Darstellung zeigen. .
Die Figuren 1, 2 und 4 zeigen den unteren Abschnitt einer
Stranggußkokille, die eine .röhrenartige Innenwandung 10
sowie äußere Wandungen 12 enthält, Vielehe, an der Innenwandung
mittels Bolzen 13 und Muttern 14- befestigt sind.
Jede Außenwandung besitzt eine eigene Wasser-Zutrittsöffnung 15, deren Mitte in der Nähe der vertikalen Mittellinie der Wandung in der Mähe des Bodens oder des Kokillenunterteils
angeordnet ist. Jede äußere Frontseite der Innenwandung besitzt eine Vielzahl von sich parallel in vertikaler
Richtung erstreckenden Wasser-Umlaufkanälen 16. Die mit den Mittellinien der Zutrittsöffnungen fluchtenden
Kanäle sind mit 16a bezeichnet, während die weiter entfernt angeordneten Kanäle das Bezugszeichen 16b tragen. Jede Zu-
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trittsÖffnung führt zu einer eigenen Kammer 17, die mit allen
Kanälen 16 auf der betreffenden Kokillenfrontseite in Verbindung steht. Die Kanäle führen zu nicht dargestellten Auslassen,
welche in der Nähe des oberen Kokillenendes angeordnet sind. Der bisher beschriebene Aufbau entspricht dem Aufbau
herkömmlicher Stranggußkokillen. Die in der Zeichnung dargestellte Kokille besitzt einen quadratischen Querschnitt und
ist für die Erzeugung von Knüppeln oder Vorblöcken bestimmt. Kokillen mit anderen Abmessungen, die beispielsweise zur Erzeugung
von Brammen bestimmt sind, sind jedoch im wesentlichen in der gleichen Weise aufgebaut. In einer zur Erzeugung
von Brammen bestimmten Kokille entsprechen die schmalseitigen Wandungen den Wandungen der in der Zeichnung dargestellten
Kokille, während die breitseitigen Wandungen eine Vielzahl von Einlassen aufweisen, die zu getrennten Wasserumläufen
führen.
Wie am besten den 3?ig* 3 und 4- zu entnehmen, ist gemäß der
Erfindung an der inneren Oberfläche einer jeden W&ndung 12 jeweils ein Ablenkblech 20 angeordnet. Dieses Ablenkblech
ist an der Ausgangsseite der Kammer 17 entlang deren Oberseite angeordnet, wo es sich zwischen der jeweiligen Zutrittsöffnung
15 und den Kanälen 16 befindet. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Ablenkblech
mit unteren Kanten 21 versehen ist, welche sich in beiden Richtungen von der vertikalen Mittellinie des Ablenkbleches
aus unter einem Winkel zwischen 5 tmd 15° gegenüber
der Waagerechten nach oben weisend erstrecken. Die vertikale Mittellinie des Ablenkbleches oder deren Scheitelpunkt
liegt etwa in der Mitte der Zutrittsöffnung 15· Bei Betrachtung
aus dem Kokilleninneren, wie in Fig. 3, überdeckt das
Ablenkblech 20 im wesentlichen die Zutrittsöffnung. Die Wirkung des Ablenkbleches 20 besteht darin, denjenigen Bereich
zu verkleinern, durch welchen das V/asser in den Kanal 16a gelangen kann, der dem Scheitelpunkt des Ablenkbleches gegenüberliegend
angeordnet isu, und anteilmäßig denjenigen
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Bereich zu vergrößern, durch welchen das Wasser zu den am weitesten entfernt angeordneten Kanälen 16b gelangt* Da die Unterkanten
des Ablenkbleches geneigt oder nach oben weisend ausgebildet sind,.ist die Fläche, durch welche das Wasser aus
der Kammer 17 zu den Kanälen fließt, im Bereich der am weite*- ·
sten entfernt angeordneten Kanäle am größten. Der Heigungswinkel
der Unterkanten 21 spielt zum Erreichen einer gleichförmigen Verteilung eine bedeutende Rolle* Ist der Winkel zu
klein, so erhalten die entfernteren Kanäle nicht genügend Wasser, während ein. zu großen Neigungswinkel dazu führt, daß die
entfernteren Kanäle zu viel Wasser erhalten.
Fig. 5 zeigt eine Anzahl von Kurven zügen, die bei Versuchen
mit einer Kokille nach den Fig. 1 und 2 erhalten wurden. Die Abszisse stellt die Kokillenbreite dar, während auf der Ordinate
die Wassergeschwindigkeit in (m/sek)·aufgetragen ist. Die
Meßpunkte auf den Kurven wurden in jedem.der Kanäle 16 ermitteilt,
von denen bei der untersuchten Kokille neun an jeder Seite vorhanden waren. Dabei entspricht die Kurve A einer Wasserverteilung
ohne Verwendung eines Ablenkbleches, die Kurve B der Wasserverteilung mit Hilfe eines. Ablenkbleches, welches
jedoch eine gerade untere Kante besitzt, und die Kurve C einer Wasserverteilung mit Hilfe eines"Ablenkbleches, dessen
untere Kanten sich unter einem Winkel von 11° gegenüber der Waagerechten nach oben weisend erstrecken. Bei jedem Versuch
wurden 378 Liter Wasser je Minute durch die Zutrittsöffnung zugeführt. Mit jeder der genannten Bauweisen wurde eine Anzahl von Versuchen ausgeführt, von denen in den Kurvenzügen
in Fig. 5 diejenigen, welche die besten Versuchsergebnisse brachten, dargestellt sind. Kurve A zeigt in dem Mittelkanal
eine Wassergeschwindigkeit von etwa 4,95 m/sek gegenüber etwa 5»9 und 3,45 m/sek in den beiden entferntesten Kanälen*
Kurve B zeigt in dem Mittelkanal eine Wassergeschwindigkeit
von etwa 3*9 m/sek gegenüber etwa 3,15 und iveniger
als 3,0 m/sek in den beiden am weitesten entfernten Kanälen.
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Kurve C zeigt für den Mittelkanal eine Vassergescliwinaigkeit
von- 3»9 m/sek gegenüber 4-,2 und 3,9 m/sek in den "beiden am
weitesten entfernten Kanälen. Der Kurve B liegt eine Anordnung zugrunde, die im wesentlichen dem Damm oder Wehr der
bereits genannten US-Patentschrift 2 867 018 entspricht, jedoch
an einem bodenseitigen Wassereintritt angeordnet wurde.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung auf einfache
Weise zu einer gleichförmigeren Wasserverteilung über eine Kokillenfrontseite führt. Mit Hilfe der Erfindung kann
ein in der Kokille gebildetes Gußstück gleichförmiger abgekühlt werden, was der Ausbildung von Fehlern vorbeugt.
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Claims (3)
1. Stranggußkokille init einer röhrenartigen Innenwandung und
an dieser befestigten Außenwandungen sowie einer Vielzahl * von sich parallel in vertikaler Richtung erstreckenden Wasser-Umlaufkanälen,
die zwischen der Außenwandung und der Innenwandung wenigstens einer Frontseite der Kokille angeordnet
sind, mit wenigstens einer in der Nähe des unteren Kokillenendes angeordneten Zutrittsöffnung zu den Kanälen
sowie einer die Zutrittsöffnung mit den Kanälen verbindenden
Kammer, wobei eine Zutrittsöffnung eine Anzahl von Kanälen versorgt, von denen einige im wesentlichen im Bereich
der Zutrittsöffnung und andere jeweils seitlich von dieser entfernt angeordnet sind, dadurch g e k. e η η zeichnet
, daß zwischen der Innenwandung (10) und der Außenwandung (12) entlang der Oberseite der Kammer (17)
ein Ablenkblech (20) angeordnet ist, welches Unterkanten (21) besitzt, die sich von einem im wesentlichen mit der Mittellinie
der Zutrittsöffnung'(15) fluchtenden Scheitelpunkt aus in öe<ler Richtung nach oben weisend erstrecken, um das
Wasser gleichmäßig auf die Kanäle (16a bis 16b) zu verteilen.
2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch ge k e η η ζ e i c h η
et, daß die Unterkanten (21) einen Winkel zwischen
5 und 15° mit der Waagerechten bilden.
3. Verfahren zur Zufuhr von Wasser aus einer Vielzahl von sich
parallel in vertikaler Richtung erstreckenden Kanälen in einer Stranggußkokille aus einer Zutrittsöffnung, die mit
einem in der Nähe der Mitte der Kanalvielzahl angeordneten Kanal fluchtet, dadurch gekennzeichnet ,
daß das Wasser aus der Zutrittsöffnung (15) zunächst in eine Kammer (1?) geleitet wird, die mit den unteren Enden
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der Kanäle (16) in Verbindung süeht, und daß das Wasser
dann aus der Kammer (17) über einen relativ verengten Bereich auf die Kanäle (16a) in der Nähe der Mitte der Kanalvielzahl
und über einen sieh erweiternden Bereich auf die von dieser Mitte entfernteren Kanäle (16b) verteilt
wird, um das Wasser im wesentlichen gleichmäßig auf die Kanäle (16a bis 16b) zu verteilen.
303838/0537
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