DE2626759A1

DE2626759A1 - Kuehlvorrichtung fuer giessformplatten

Info

Publication number: DE2626759A1
Application number: DE19762626759
Authority: DE
Inventors: Floyd Ralph Gladwin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-07
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1977-01-27
Also published as: CA1013540A; JPH0321803Y2; US3978910A; FR2317031A1; JPS528928A; SE416783B; BE843315A; MX144508A; FR2317031B1; JPS6010825B2; JPS62193944U; GB1548007A; DD126079A5; SE7606453L; IT1071220B; CH623759A5; ES449653A1

Description

Kühlvorrichtung für Gießformplatten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für Gießformplatten.

Beim kontinuierlichen Gießen von Stahlbrammen wird eine lange, rohrförmige Form mit ungefähr rechtwinkligem Querschnitt verwendet. Der geschmolzene Stahl wird in das obere offene Ende des Rohres hineingegossen und fließt durch die rohrförmige Form hindurch, wobei er allmählich abkühlt und sich verfestigt, und tritt anschließend am gegenüberliegenden Ende aus.

Derartige kontinuierliche bzw. durchgehende Formen sind sehr groß und schwer und bestehen daher normalerweise aus Formteilen, die jeweils ein Segment der rohrförmigen Form bilden, wobei die einzelnen Teile unter Bildung eines kontinuierlichen Formdurchganges mit ihren Enden aneinander befestigt sind. Derartige Formsegmente bestehen normalerweise aus vier plattenartigen Elementen, und zwar einem Paar von großen Primär- oder Hauptformelementen, die im Abstand parallel zueinander angeordnet sind, und einem

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- 2 Paar von Seitenplattenelementen.

Beim Gießprozeß wird der Stahl normalerweise nach unten gegossen und fließt infolge der Schwerkraft durch die rohrförmige Gießform. Die Gießform ist jedoch normalerweise längs der Flußrichtung des Metalles gebogen, so daß schließlich das abgekühlte Metall in einer horizontalen Richtung zum Abtransport von der Form auftaucht. Somit ist es erforderlich, die Innenseiten der Primär- oder Hauptplatten der Formsegmente mit einer Krümmung auszustatten, so daß jedes Segment die Krümmung des vorangehenden Segmentes fortsetzt und zur Form beiträgt, so daß schließlich eine rechtwinklige Wendung beim Fluß des Metalles auftritt. Zu diesem Zweck und zur Schaffung einer Gießfläche oder einer mit dem Metall in Berührung stehenden Fläche und um das Metall zu kühlen, bestehen die Formplatten üblicherweise aus zwei Teilen. D.h. die Platten bestehen aus einem äußeren Trägerplattenelement, das eine massive Platte oder eine vorgefertigte Platte mit geeigneten Verstärkungen sein kann, und einer Platte an der Innenseite, die üblicherweise aus Kupfer oder einem kupferartigen Material bestehen kann, welches einen guten Wärmeleiter darstellt.

Geeignete schlitzartige Hohlräume oder Durchgänge sind in solchen Platten ausgebildet, um Wasser in diesen zirkulieren zu lassen und auf diese Weise ein Kühlmedium zum Abführen der Wärme aus dem gegossenen Metall zu schaffen. Die Wirksamkeit einer derartigen Kühlung ist wichtig, da sie bedeutend für die erforderliche Wassermenge, das Pump-, Versorgungs- und Rohrleitungssystem für die Zuführung und den Abtransport von Wasser sowie die Verfestigungsgeschwindigkeit des gegossenen Metalles ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Kühlsystem

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für Seitenplattenelemente bei Gießformsegmenten anzugeben, mit dem die Wirksamkeit der Gesamtkühlung des Systems verbessert und Temperaturdifferenzen beseitigt werden, die bei gebogenen Platten und geradlinigen Schlitzen auftreten.

Die Erfindung bezieht sich daher auf eine Kühlvorrichtung für Seitenrandformplatten bei Formsegmenten zum kontinuierlichen Gießen und insbesondere auf solche mit gekrümmten Kanten oder Rändern. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Vielzahl von bogenförmig gekrümmten Nuten an der Oberfläche der Vorderplatte angeordnet, die von einer überlappenden Fläche der Trägerplatte des Formelementes überdeckt sind, welches Durchgänge aufweist, durch die Wasser zur Kühlung der Vorderplatten in die Nuten hinein und aus diesen heraus fliessen kann. Die Nuten sind zur Anpassung an die Krümmung der Ränder der Seitenformteile gekrümmt und bilden parallele, dicht benachbart angeordnete bogenförmige wasserführende Kanäle. Die gegenüberliegenden Enden der Nuten sind in ihrer Tiefe gekrümmt, d.h. ihre Tiefe nimmt längs einer Krümmung allmählich zu und bildet gleichmäßige Einlaß- und Auslaßteile zum Hindurchfliessen an den gegenüberliegenden Enden der Nuten. Diese Endbereiche sind von quer angeordneten Taschen oder Vertiefungen in der überlappenden Seite der Trägerplatte überlappt, wobei diese Taschen oder Vertiefungen über Durchgänge mit der Außenseite der Trägerplatte verbunden sind, um auf diese Weise einen Wasseranschluß für eine kontinuierliche Wasserzufuhr und -ableitung zu bilden.

Die Trägerplatte besteht üblicherweise aus Stahl und kann den jeweiligen Erfordernissen entsprechend aus einer einzigen Platte oder einer vorgefertigten Plattenkonstruktion mit Rippenver-

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Stärkungen hergestellt sein. Die Front- oder Innenplatte besteht normalerweise aus Kupfer oder einem kupferartigen Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, so daß ihre Innenoberfläche mit dem gegossenen Metall in Berührung stehen und die Wärme rasch von ihr abführen kann.

Obwohl die Größen derartiger Gießformsegmente zum kontinuierlichen Gießen und die sie bildenden Formplatten beträchtlich schwanken können, und zwar in Abhängigkeit von der Größe der gegossenen Brammen, kann lediglich beispielshalber ein typisches Formsegment einen inneren, ungefähr rechteckig ausgebildeten Hohlraum aufweisen, der in der Größenordnung von 0,9 m bis 2,7 m (3 Fuß bis 8 Fuß) in der Länge, ungefähr 60 cm bis 90 cm (2 Fuß bis 3 Fuß) in der Höhe und in der Größenordnung von ungefähr 10 cm bis 35 cm (4 Zoll bis 14 Zoll) in der Breite liegen kann.

Somit ist klar, daß die gesamte kontinuierliche Gießform, die aus einer großen Anzahl derartiger Sektoren besteht, eine sehr beträchtliche Größe aufweist. Bei einer derartigen Bauweise sind sogar kleine Steigerungen in der Wirksamkeit der Kühlung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit im Betrieb von großer Bedeutung. Auf diese Weise erhöht die Anbringung von gebogenen Kühlnuten die Kühlwirksamkeit an den Seitenrändern der Formelemente, was kumulativ entlang der gesamten Gießform einen beträchtlichen Effekt auf die Wirtschaftlichkeit und Wirksamkeit der Kühlung sowie die Effizienz des Gießvorganges ausübt. Ferner wird auf diese Weise eine O-Ring-Instandhaltung und Wartung reduziert, da derartige Ringe die Eigenschaft aufweisen, daß sie durch die Temperaturdifferenzen beschädigt werden.

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Weiterbildende Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen wiedergegeben sind, näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines kontinuierlichen Brammengießformsegmentes;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung, teilweise im Querschnitt, eines Seitenrandelementes des Gießformsegmentes;

Fig. 3 einen Querschnitt des Seitenrandelementes genommen in Richtung der Pfeile 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht der mit Nuten versehenen Seite der Frontplatte längs der Pfeile 4-4 der Fig. 3; und in

Fig. 5 eine Darstellung der entsprechenden Seite der Trägerplatte in Richtung der Pfeile 5-5 der Fig. 3.

Fig. 1 zeigt ein kontinuierliches Gießformsegment 10 von ungefähr rechteckiger Form, das einen ungefähr rechtwinklig geformten Gießhohlraum aufweist. Das Segment ist so ausgebildet, daß es zusammen mit anderen Segmenten unter Bildung einer länglichen, großen rohrförmigen kontinuierlichen Präzisionsgießform ausgerichtet werden kann.

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Das Formsegment besteht aus einem Paar von Primär- oder Hauptformplattenelementen 11, die jeweils eine äußere Trägerplatte 12 und eine innere Frontplatte 13 aufweisen. Die äußere Trägerplatte kann als Stahlkonstruktion ausgebildet sein und entweder aus einer monolithischen Platte oder einer vorgefertigten Konstruktion mit Verstärkungsrippen an der Außenfläche bestehen. Die innere Frontplatte 13 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einem kupferartigen Material, welches einen guten Wärmeleiter darstellt. Die Innenoberflächen der Frontplatte sind gekrümmt und weisen einen sehr großen Radius auf, d.h. von etwa 3 m (10 Fuß) oder mehr, so daß sie parallel sind.

Die Form weist ferner seitliche Formplattenelemente 14 auf, die jeweils mit einer äußeren Trägerplatte 15 aus Stahl od. dgl. und einer inneren Frontplatte 16 aus Kupfer oder einem kupferartigen Material versehen sind. Die seitlichen Formplattenelemente passen zwischen die Primär- oder Hauptformplattenelemente und sind in geeigneter Weise zwischen ihnen eingespannt oder mit Bolzen od. dgl. an ihnen befestigt. Somit sind die seitlichen Formplattenelemente mit gebogenen Seitenrändern 17 bzw. 18 versehen, die jeweils einen Bogen mit einem großen Kreisradius darstellen.

Die Fläche 20 der Frontplatte, die mit der entsprechenden Fläche der Trägerplatte 15 in Berührung steht, ist mit einer Anzahl von engen, gebogenen Nuten, Kanälen oder Schlitzen 21 mit erheblich geringerer Breite als Tiefe versehen, d.h. mit Nuten von ungefähr 6 mm (1/4 Zoll) Breite gegenüber 18 mm (3/4 Zoll) Tiefe bei einer typischen Anordnung.

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Die Nuten oder Kanäle 21 weisen die Krümmung eines Kreisbogens auf, der dem Krümmungsbogen der Seitenränder 17 und 18 entspricht, so daß eine Anordnung entsteht, die das Aussehen von aufeinander folgenden, fortschreitend kleineren, parallel angeordneten Bogen aufweist. Vorzugsweise sind die Kanäle 21 in gleichen Abständen voneinander angeordnet.

Die gegenüberliegenden Enden der Nuten .sind als gebogene Endbereiche 22 ausgebildet, die allmählich längs einer glatten Kurve in ihrer Tiefe zunehmen und auf diese Weise für jede Nut Einlaß- und Auslaßbereiche bilden. Jeder dieser Einlaß- und Auslaßbereiche ist von einer Tasche oder Aussparung 23 in der überlappenden Fläche der Trägerplatte überlappt. Derartige Taschen sind relativ flach aber in quer verlaufender Richtung so breit ausgebildet, daß sie sämtliche angrenzenden Enden der Nuten überlappen. Jede Tasche ist über ein Einlaßloch 24 an ein Wasserversorgungssystem angeschlossen. Wie aus den Zeichnungen erkennba^ schließt somit ein relativ kurzer oberer Durchflußkanal 25 an die obere Tasche an und erstreckt sich durch die Trägerplatte hindurch und stellt die Verbindung mit einer rohrförmigen Auslaßarmatur 26 her, die an die Trägerplatte angeschweißt sein kann. In entsprechender Weise verbindet ein Durchflußkanal 28 die untere Tasche mit einer rohrförmigen Einlaßarmatur 29, die an das seitliche Plattenelement angeschweißt ist. Die Durchflußkanäle tragen ebenfalls zur Kühlung der Platte bei.

Die Einlaß- und Auslaßrohrarmaturen sind über Rohrleitungen an ein Pumpsystem zum Hindurchpumpen von Wasser für einen kontinuierlichen Kühlstrom angeschlossen. Derartige Rohrleitungs-

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armaturen und Pumpsysteme werden üblicherweise verwendet und werden daher nicht näher erläutert.

Um die Trägerplatte in der Weise an der Frontplatte zu befestigen, daß die Nuten Wasser führen können, ist eine längs des Umfanges verlaufende Dichtungsnut 30 in der Oberfläche der Trägerplatte eingearbeitet, die in der Nähe ihres Randes und parallel zu diesem verläuft. In diese Nut 30 ist ein Dichtungsstreifen oder eine Dichtungsschnur 31 eingesetzt, die vorzugsweise aus einem relativ elastischen Material besteht, welches den normalerweise auftretenden Wärmebedingungen widerstehen kann. Ein geeignetes, im Handel erhältliches Material besteht aus Silikon, das einen gummiartigen Streifen darstellt und das beim Andrücken der Trägerplatte gegen die Frontplatte zusammengedrückt wird.

Maschinenschrauben 32 erstrecken sich durch Löcher 33 in der Trägerplatte und stehen mit ihren Gewinden mit entsprechenden mit Gewinden versehenen Löchern 34 in der Frontplatte in Eingriff und sichern auf diese Weise unter Bildung eines Seitenplattenelementes mit doppelter Dicke für die Form die beiden Platten gegeneinander. Zur Erläuterung sind in Fig. 4 benachbarte Schlitze 21 mit den dazwischenliegenden Löchern 34 erkennbar, die in einem größeren Abstand als die anderen aneinander angrenzenden Schlitze angeordnet sind. Vorzugsweise sind sämtliche Schlitze soweit irgend möglich ungefähr in gleichem Abstand voneinander angeordnet.

Die in die Frontplatte eingearbeitete Anordnung der Gruppe von Nuten sorgt für einen gleichmäßigen, wenig turbulenten Durchfluß von Kühlwasser, das die Hitze aus der Frontplatte und

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wiederum aus dem gegossenen Metall in wirksamer Weise herauszieht. Die gebogene Anordnung der Nuten ermöglicht dabei insbesondere eine maximal gleichmäßige Kühlung der Platte.

Patentansprüche; - 10 -

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Claims

- ίο - Patentansprüche

1. Kühlvorrichtung für ein kontinuierliches Brammengießformsegment mit einer Formplatte doppelter Dicke aus im wesentlichen flachen Trägerplatten und Frontplatten, die einander gegenüberliegend aneinander befestigt sind, so daß die frei liegende Oberfläche der Frontplatte eine Formfläche bildet und die gegenüberliegende Fläche der Frontplatte in vollständiger gegenüberliegender Berührung mit der angrenzenden Fläche der Trägerplatte steht, wobei eine Gruppe von engen Nuten ungefähr gleicher Länge in dichtem Abstand zueinander in' die eine Fläche der Frontplatte eingearbeitet ist und sich gegenüber der Trägerplatte öffnet, wobei die Nuten ungefähr parallel zueinander angeordnet sind und sich vom einen Ende der Frontplatte zum gegenüberliegenden Ende erstrecken; mit einer durchgehenden Dichtungsnut in der Berührungsoberfläche der Trägerplatte, die längs ihres Randes verläuft und die Gruppe der Nuten umgibt und die sich gegenüber der Frontplatte öffnet; mit einem in die Dichtungsnut eingesetzten durchgehenden Dichtungsstreifen aus elastischem Material; mit von der angrenzenden Trägerplattenfläche überdeckten Nuten, die somit innerhalb der Formplatte Wasser führende Kanäle bilden; mit jeweils einer seitlich verlaufenden Tasche an den gegenüberliegenden Enden der Berührungsoberfläche der Trägerplatte, die jeweils sämtliche Nuten an den angrenzenden Enden überlappen und sich diesen gegenüber öffnen; und mit einem Paar von in die Trägerplatte eingearbeitete^ innere^ Wasser führenden Kanälen, die sich jeweils von der frei liegenden Fläche der Trägerplatte zu einer der Taschen erstrecken, so daß das Wasser durch einen der Kanäle und seine jeweilige Tasche in die angrenzenden Enden sämtlicher Nuten, durch die gesamte Länge der Nuten hindurch und dann aus den

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gegenüberliegenden Enden der Nuten heraus, durch die entsprechende Tasche und den Kanal hindurch unter Ausbildung einer Zirkulation von Kühlmittel in der Formplatte hindurchfHessen kann, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägerplatte (15) und die Frontplatte (14) jeweils mit gegenüberliegenden ausgefluchteten Seitenrändern (17, 18) ausgebildet sind, die in der gleichen Richtung über ihre Länge von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende der Platten gebogen sind; daß jede Nut (21) in der Oberfläche der Frontplatte (14) in seiner Längsrichtung angepaßt an die Krümmung der Seitenränder der Frontplatte gekrümmt ist, so daß die Seitenränder und die Nuten jeweils einen fortschreitend kleineren Bogen von großem Kurvenradius mit ungefähr parallel zueinander verlaufenden Bogen bilden; und daß die Dichtungsnut (30) in ihrer Längsrichtung längs des Seitenkantenrandes der Frontplatten gebogen ist und im wesentlichen parallel zu den angrenzenden Frontplattennuten in einer gebogenen Bahn entsprechend dem Bogen der Krümmung der Seitenränder der Formplatte verläuft, so daß die Krümmung der Dichtungsnut und der Wasser führenden Nuten die Temperaturdifferenzen in dem kontinuierlichen Streifen aus elastischem Material (31) reduziert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Stirnwände jeder Nut allmählich längs einer Kurve von der Oberfläche der Frontplatte zur Basis der Nut unter Bildung gebogener Endwandbereiche zunehmen, welche von den Taschen (23) für hindurchfliessendes Wasser zwischen den entsprechenden Taschen und den Nuten überlappt sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nuten (21) eine im wesentlichen gleichmäßige geringe Breite aufweist, die wesentlich geringer als die Tiefe der Nuten ist.

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