DE2729425A1

DE2729425A1 - Vorrichtung zum kuehlen und fuehren eines umlaufenden kokillenbandes in einer anlage zum kontinuierlichen giessen von straengen

Info

Publication number: DE2729425A1
Application number: DE19772729425
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Friedrich Lauener
Original assignee: Larex AG
Current assignee: Larex AG
Priority date: 1977-03-04
Filing date: 1977-06-29
Publication date: 1979-01-11

Description

Vorrichtung zum Kühlen und Führen eines umlaufenden
Kokillenbandes in einer Anlage zum kontinuierlichen Giessen von Strängen Zusatz zu P 27 09 540.5 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen und Führen eines umlaufenden Kokillenbandes in einer Anlage zum kontinuierlichen Giessen von Strängen, in der der vol Giessraum abgekehrten Rückseite des Kokillenbandes eine Kiihl nüssigkeit zugeführt wird, mit einer in geringem Abstand hinter dem Kokillenband angeordneten Führungsplatte, welche Zu- und Abflussöffnungen für die Ktililflilssigkeit aufweist, wobei die Zuflussöffnungen mit einer Kühlflüssigkeits-Druckkammer und die Abfluss öffnungen mit einer unter atmossphärischen Unterdruck stehenden Niederdruckkammer verbunden sind, so dass die unter Druck zugeführte Kühlflussigkeit durch die Zuflussöffnungen in Kühlzellen strömt, welche so ausgebildet sind, dass darin die von der Druckkamxer in die Niederdruckkammer fliessende Kühlflüssigkeit auf die Rückseite des Kokillenbandes strömt und dieser über die ganze Fläche intensiv und lückenlos kühlt und dass dabei inbezug auf die umgebende Atmosphäre ein positives und ein negatives hydrostatisches Druckfeld erzeugt wird, deren resultierende Kraft auf das Kokillenband von der Distanz zwischen der Führungsplatte und dem Kokillenband abhängig ist, so dass das Kokillenband im Bereich jeder Kühlzelle durch die Wirkung der hydrostatischen Druckfelder automatisch eine bestimmte Distanz von der Führungsplatte einnimmt und damit über der ganzen Fläche des Giessraumes stabil gehalten und geführt wird, wodurch unzulässige Verformungen verhindert werden, nacn Patent (Patentanmeldung P 27 09 540.5).
In dieser Vorrichtung ist die Gesamtmenge der Kühlflüssigkeit, die durch die Kühlzellen strömen muss, um in diesen die erforderlichen hydrostatischen Druckielder zu erzeugen und das Kokillenband im Abstand von der Führungsplatte zu halten und zu führen, relativ gross. Da in den im genannten Patent beschriebenen Ausführungsformen die gesamte Menge der Kühlflüssigkeit aus der Druckkammer durch die Kühlzellen in die Niederdruckkammer strömt, ergeben sich entsprechend grosse Abmessungen für die Pumpt Leitungen, Filter und anderen Armaturen der Kühlanlage, durch welche die Flüssigkeit aus der Niederdruckkammer wieder in die Druckkammer gefördert wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu vermeiden, d.h., die durch das Kühlsystem strömende Flüssigkeitsmenge herabzusetzen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch in einfachster Weise gelöst, dass in der Verbindung mindestens einiger der Zuflussöffnungen mit der Kühlflüssigkeits-Druckkammer je eine Strahlpumpe angeordnet wird, deren Saugseite an die Abflussöffnungen angeschlossen ist, um Kühlflüssigkeit aus den Abflussöffnungen direkt in die Zuflussöffnung zu überführen.
Mit dieser Massnahme ist es möglich, die im Kühlsystem zirkulierende Kühlflüssigkeitsmenge auf weniger als 50 % der durch die Kühlzellen strömenden Menge zu reduzieren, d.h., mehr als 50 % der Flüssigkeitsmenge aus den Abflussöffnungen ohne den Umweg über Niederdruckkammer, Kühlanlage und Druckkammer wieder in die Zuflussöffnungen zu führen. Damit ergeben sich bedeutend geringere Investitionskosten für die Kühlanlage. Infolge der relativ geringen Temperaturerhöhung der Kühiflüssigkeit in den Kühl zellen ist die vorgeschlagene Lösung vom Standpunkt des Wärmc-transportes bzw. der zu rmeabfuhr von der Rückseite des Kokillenbandes aus bohne weiteres zulässig. Für den Betrieb der Strahlpumpen genügt es in der Regel, wenn man den Druck in der Druckkammer durch ensprechende Anpassung der Pumpencharakteristik je nach Giesstemperatur und/oder Dichte des Giessgutes und/oder tJeigung des Giessraumes auf etwa 4 bis 12 bar abs erhöht, gegenüber den im eingangs genannten Patent vorgeschlagenen 2 bis 5 bar abs.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die ähnlich wie die Figur 5 des Patentes (Anmeldung P 27 09 540.)r) einen Schnitt durch einen Teil einer Führungsplatte zeigt.
Die dargestellte Führungsplatte 1) für ein Kokillenband 20 ist aus einer Grundplatte 16 und für die Gestaltung von Kühlzellen darauf befestigten, separaten Blöcken 60, im folgenden Kühlzellenelemente genannt, aufgebaut. Die Kühlzellenelemente 60 besitzen je eine Tasche 56 der im Patent (Anmeldung P 27 O9 540.5) beschriebenen Art mit je einer Zuflussöffnung 57, die von der Austrittsoffnung einer Bohrung 157 im Element 60 gebildet ist. Vor der Eintrittsöffnung der Bohrung 157 ist eine zu dieser koaxiale Düse 114 angeordnet, die am Ende eines an die Druckkammer angeschlossenen Speiserohres 14 ausgebildet ist.
Bei festgelegter Grösse und Form der Kühlzellen bzw.
Distanzierung der Kühlzellenelemente 60 auf der Grundplatte 16 sind die Kühlzellenelemente so gross bemessen, dass zwischen ihnen Schlitze 58 vorhanden sind, welche als Abflussöffnungen dienen. Die Breite der Schlitze 58 an der Oberfläche der Führungsplatte 13 ist so bemessen, dass der auf eine Kühlzelle entfallende Abflussquerschnitt dem Zwei- bis Zehnfachen des Querschnitts der Zuflussöffnung 57 entspricht.
Pür der weiteren Abiluss der Kühlflüssigkeit in die Niederdruckkammer weist die Grundplatte 16 die erforderlichen, mit den Schlitzen 58 korrespondierenden Löcher 21 auf.
In den Taschen 56 breitet sich die durch die Zuflussöffnung 57 strömende Kühlflüssigkeit auf dem Kokillenband 20 aus und fliesst anschliessend in die Schlitze 5t; und von da teilweise durch die Löcher 21 in die Niederdruckkammer. Zum anderen Teile tritt die Kühl£'lüssigkeit durch radiale Löcher 160, die im Stamm der Kühlzellenelemente 60 auf der Höhe der Austrittsöffnung der Düse 114 vorgesehen sind. Diese Flüssigkeit wird durch die Strahlpumpenwirkung des aus der Düse 114 austretenden Flüssigkeitsstrahles angesaugt und mit diesem in die Bohrung 157 befördert.
In der Bohrung 157 erfolgt eine teilweise Umwandlung der kinetischen Energie des aus der Düse 114 austretenden Strahles in Druckenergie, was einen entsprechenden Druckanstieg in Strömungsrichtung zur Folge hat. Bei den gegebenen Druckverhältnissen in den Taschen 56 der Kühlzellenelemente 60 neultiert damit am Austritt der Düse 114 ein absoluter Druck, welcher kleiner ist als derjenige im Raum zwischen den Kühlzellenelementen, wodurch eben, wie scnon erwähnt, Flüssigkeit aus diesem Raum durch die radialen Löcher 160 gesaugt wird.
Der Gesamtquerschnitt der Löcher 160 jedes Kühlzellenelementes entspricht zweckmässig mindestens dem Vierfachen des Querschnitts der Bohrung 157. Dieser Querschnitt der Bohrung 157 beträgt beim Austritt 57 vorteilhaft 1 bis 3,5 der Fläche der Kühlzelle, und die Länge der Bohrung 157 ist zweckmässig gleich dem 5- bis 10-fachen des Durchmessers derselben. Der Austrittsquerschnitt der Düse 114 beträgt vorzugsweise 25 bis 50% des Querschnitts der Bohrung 157 an deren Eintritt. Die Bohrung 157 kann zylindrisch oder in der jtrömungsrichtung leicht divergierend ausgeführt sein.
Hier nicht beschriebene Einzelheiten der erfindungsgemässen Vorrichtung sowie mögliche Varianten sind dem Patent (Anmeldung P 27 09 540.5) zu entnehmen.
Im übrigen wird bezüglich der Offenbarung, auch zu bevorzugten Ausgestaltungen, auf die Hauptanmeldung Bezug genommen, deren Inhalt als hier eingefügt gelten soll.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Kühlen und Führen eines umlaufenden Kokillenbandes in einer Anlage zum kontinuierlichen Giessen von Strängen, in der der vom Gießraum abgekehrten Rückseite des Kokillenbandes eine Kühlflüssigkeit zugeführt wird, mit einer in geringem Abstand hinter dem Kokillenband angeordneten Führungsplatte, welche Zu- und Abflussöffnungen für die Kühlflüssigkeit aufweist, wobei die Zuflussöffnungen mit einer Kühlflilssigkeits-Druckkammer und die Abflussöffnungen mit einer unter atmosphärischem Unterdruck stehenden Niederdruckkammer verbunden sind, so dass die unter Druck zugeführte Kühlflüssigkeit durch die Zuflussöffnungen in Kühlzellen strömt, welche so ausgebildet sind, dass darin die von der Druckkammer in die Niederdruckkammer fliessende Kühlflüssigkeit auf die Rückseite des Kokillenbandes strömt und dieses über die ganze Fläche intensiv und lückenlos kühlt und dass dabei inbezug auf die umgebende Atmosphäre ein positives und ein negatives hydrostatisches Druckfeld erzeugt wird, deren resultierende Kraft auf das Kokillenband von der Distanz zwischen der FUhrungsplatte und dem Kokillenband abhängig ist, so dass das Kokillenband im Bereich jeder Kühlzelle durch die Wirkung der hydrostatischen Druckfelder automatisch eine bestimmte Distanz von der FWhrungsplatte einnimmt und damit ilber der ganzen Fläche des Giessraumes stabil gehalten und geführt wird, wodurch unzulässige Verformungen verhindert werden, nach Patent (Anmeldung P 27 09 540.5), dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung mindestens einiger der Zuflussöffnungen (57) mit der Kühlflüssigkeits-Druckkammer (14) je eine Strahlpumpe (114, 160) angeordnet ist, deren Saugseite (160) an die Abflussöffnungen (58) angeschlossen ist, um Kühlflilssigkeit aus den Abflussöffnungen direkt in die Zuflussöffnungen (57) zu überführen.
2. Vorrichtung nacn Anspruch 1, in der die FUhrungsplatte aus einer Grundplatte mit separaten, darauf befestigten Kühlzelleneleienten besteht, zwischen denen Schlitze vorhanden sind, die die Abflussöffnungen für die Kühlflüssigkeit bilden und durch Löcher in der Grundplatte mit der isiederdruckkammer verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlpumpe (114, 160)hden jewQligen Kühlzellenelementen (60) eine Düse (114) und zwischen dem Düsenaustritt und dem Austritt der 2;uflussöffnung (57) eine zur Düsenachse koaxiale Bohrung (157) aufweist, wobei die Eintrittsseite dieser Bohrung (157) durch Oeffnungen (160) im Stamm des Kühlzellenelementes (60) mit dem Raum zwischen den Kühlzellenelementen verbunden ist, damit Kühlflüssigkeit aus diesem Raum in das Kühlzellenelement strömt und vom Düsenstrahl mitgerissen und durch die Bohrung (157) befördert wird, wobei in der Bohrung infolge Umwandlung von kinetischer Energie in Druckenergie ein Druckanstieg in Strömungsrichtung erfolgt.
3. Voriichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (157) bei ihrem Austritt einen Querschnitt aufweist, welcher 1 bis 3,5 ,0 der Fläche der Kühlzelle entspricht, dass die Länge der Bohrung (157) gleich dem 5- bis 10-fachen ihres Durchmessers ist und dass der Austrittsquerschnitt der Düse (114) 25 bis 50 % des Querschnittes der Bohrung (157) bei deren Eintritt beträgt.