DE3025815C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine horizontale, kontinuierlich arbeitende Gießvorrichtungen, und insbesondere solche, bei denen die Gefahr einer Explosion, die durch geschmol­ zenes, von dem Gußerzeugnis abbrechendes Metall verur­ sacht werden könnte, verringert ist.

Eine kontinuierlich arbeitende, horizontale Gießvorrich­ tung umfaßt im wesentlichen eine Gießform, deren Längsach­ se der Gießpassage im wesentlichen horizontal ausgerich­ tet ist, eine Einrichtung zur Einführung geschmolzenen Metalls stromaufwärts von der Gießpassage und eine Ein­ richtung zum Abziehen eines Gußerzeugnisses vom stromab­ wärtigen Ende der Gießpassage. Nachdem das Gußerzeugnis die Form verlassen hat, wird es durch eine Kühlzone geführt, in welcher es zu seiner Kühlung mit Wasser bespritzt wird.

Eines der Hauptprobleme beim horizontalen, kontinuierli­ chen Gießen besteht darin, daß beim Abziehen des Gusses aus der Form die feste Schale des Gusses, welches notwendiger­ weise dünn ist, brechen und das geschmolzene Metall von dem Kern durch die gebrochene Schale fließen kann. Ein solcher Vorgang ist als Durchbruch bekannt. Bei einem solchen Durchbruch fließt das geschmolzene Metall unter die Kühlzone, wo sich notwendigerweise viel Wasser befin­ det. Wenn das geschmolzene Metall in eine kleine Wasser­ menge fällt, kann das Wasser augenblicklich in Dampf verwandelt werden und es kann eine Explosion stattfinden.

Man hat bereits vorgeschlagen, einen Tank, der sehr viel Wasser enthält, unmittelbar unterhalb der Kühlzone anzu­ bringen, so daß im Falle eines Durchbruches das geschmol­ zene Metall in ein großes Wasservolumen fällt, welches hinreichend viel Wasser enthält, um das geschmolzene Me­ tall schnell zu verfestigen. Es ist jedoch bekannt, daß zur Verhinderung einer Dampfexplosion bei einem Durch­ bruch das geschmolzene Metall in eine Wassermenge fließen muß, welche größer als die achtfache Menge des geschmolze­ nen Metalls ist. Zu diesem Zweck muß deshalb ein sehr großvolumiger Tank, welcher sieben bis zehn Tonnen Wasser aufnehmen kann, unmittelbar unter der sekundären Kühlzone angeordnet werden. Die Anordnung eines solchen großvolumi­ gen Tanks direkt unterhalb der sekundären Kühlzone führt zu erheblichen Schwierigkeiten bei dem Design und der Konstruktion der sekundären Kühlzone und deshalb verur­ sacht eine solche Installation sehr hohe Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine horizontale, kontinu­ ierlich arbeitende Gießvorrichtung zu schaffen, bei wel­ cher Vorsorge dafür getroffen ist, daß im Falle eines Durchbruchs eine Dampfexplosion verhindert wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung gelöst durch eine stromabwärts von der Gießform befindliche Kühlzone, durch welche das in der Gießform erzeugte Gußerzeugnis hindurch­ gezogen wird und in welcher Wasser auf das Gußerzeugnis gespritzt wird,
durch einen Kanal, der unterhalb der Kühlzone in einer solchen Position angeordnet ist, daß er geschmolzenes Metall, welches aus dem Gußerzeugnis abbricht, aufnimmt, und der nach unten zu dem Ende der Kühlzone gerichtet ist, welche von der Gießform entfernt ist,
durch eine Einrichtung zur Abgabe von Wasser durch den ge­ nannten Kanal, und
durch einen am unteren Ende des Abgabekanals angeordneten Behälter zur Aufnahme von Wasser und aller Metallteile, welche von dem Kanal abgegeben werden.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein großvolumi­ ger Wassertank direkt unterhalb der sekundären Kühlzone installiert werden muß, kann die sekundäre Kühlzone ohne Schwierigkeiten gestaltet und konstruiert werden. Die Was­ sermenge, welche dem Abgabekanal zugeführt wird, ist rela­ tiv klein und kann, da das Wasser gesammelt wird, in ökonomisch vorteilhafter Weise erneut verwendet werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. In letzterer zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1, teilweise aufgebrochen,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Wasserum­ laufsystems der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung, und

Fig. 4 eine Draufsicht, welche in schematischer Weise die Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.

In den Fig. 1 und 2 sieht man eine Gießform 1, deren Gießpassage horizontal und deren Einlaßende so angeordnet ist, daß ihr geschmolzenes Metall von einer Gießwanne, nicht dargestellt, zugeführt wird. Ausführungswalzen 2′ sind nahe dem Auslaßende der Gießpassage so angeordnet, daß sie ein in der Gießform geformtes Gußerzeugnis grei­ fen und es aus dieser herausziehen. Stromabwärts von den Ausführungswalzen sind Sätze von Stützwalzen 2 angeord­ net. Kühlwasserleitungen 3 sind horizontal unter dem Ni­ veau der Stützwalzen 2 angeordnet, und diese Leitungen weisen auf ihrer Länge Öffnungen 4 auf, welche zur Unter­ seite eines von den Walzen 2 getragenen Gußerzeugnisses gerichtet sind. Weitere Leitungen 5 sind horizontal ober­ halb des Niveaus der Walzen 2 angeordnet und haben Düsen 4′, welche zu den Stützflächen der Walzen 2 gerichtet sind, so daß sie Wasser auf die obere Oberfläche oder Oberflächen eines von den Walzen getragenen Gußerzeugnis­ ses richten.

In der Fig. 2 ist eine sekundäre Kühlzone "a" darge­ stellt, welche aus den Stütz- oder Tragwalzen 2, den Wasserleitungen 3 mit den Öffnungen 4 und den Kühlwasser­ leitungen 5 mit den Düsen 4′ besteht.

Im Betrieb wird ein Gußerzeugnis, welches von den Ausfüh­ rungswalzen 2′ aus der Gießform gezogen wird, auf einen Paar von Stützrollen 2 getragen und wandert durch die sekundäre Kühlzone "a" hindurch. In dieser Kühlzone wird die Gußform auf ihrer Oberseite und auf ihrer Unterseite durch Kühlwasser, welches durch die Öffnungen 4 und durch die Düsen 4′ aufgespritzt wird, gekühlt.

Unterhalb der Kühlzone ist ein Wasserableitungskanal 6 so angeordnet, daß er Wasser, welches von der Kühlzone herabfällt, aufnimmt. Dieser Ableitungskanal ist nach un­ ten zu dem Ende der Kühlzone hin geneigt, welches von der Gießform 1 entfernt ist.

Wenn im Betrieb geschmolzenes Metall aus dem Gußerzeugnis ausbricht, fällt dieses Metall nach unten auf den Ablei­ tungskanal 6. Das geschmolzene Metall hat die Form eines Stroms und neigt dazu, beim Aufstoßen auf die Oberfläche des Ableitungskanals in Tröpfchen aufgebrochen zu werden. Um jedoch, wenn es erwünscht ist, sicherzustellen, daß das geschmolzene Metall in Tröpfchen aufbricht, können ein oder mehrere Metallnetze 8, zum Beispiel expandierte Metallblätter mit einer Dicke von 6 bis 8 mm, unterhalb der Kühlzone und oberhalb des Ableitungskanals instal­ liert werden. Das Netz ist mit Passungen 8′ an einem Rahmen 20 befestigt.

In Fig. 2 ist ferner eine Wasserspüleinrichtung 7 darge­ stellt, welche aus Wassereinspritzrohren besteht, die ü­ ber der gesamten Breite des Ableitungskanals 6 vorgesehen sind und eine Vielzahl von Wasserdüsen 11 umfassen, wel­ che Hochdruckwasser in großer Menge ausspritzen, um ge­ schmolzenes Metall, welches auf den Ableitungskanal ge­ fallen ist, schnell zu kühlen und zu verfestigen. Darüber hinaus bewirkt das Hochdruckwasser, daß die verfestigten Tröpfchen aus geschmolzenem Metall durch den Ableitungska­ nal 6 in einen weiteren Kanal 9 gewaschen werden.

In den Fig. 3 und 4 erstreckt sich ein Wasserablei­ tungskanal 9 im rechten Winkel zu dem Ableitungskanal 6 an dessen stromabwärtigen Ende. Der Kanal 9 weist eine Wasserspüleinrichtung 7 der oben beschriebenen Art auf. Am stromwärtigen Ende des Ableitungskanals 9 ist ein Behälter in Form eines Tanks 10 vorgesehen, welcher die von dem Kanal 9 abgegebenen Metallkörner und das abgegebe­ ne Wasser aufnimmt.

Eine Leitung 12 erstreckt sich in den Tank 10 und weist nahe dem Boden des Tanks eine Öffnung 12′ auf. Diese Lei­ tung dient zum Ausspritzen von Wasser in den Tank um das bereits darin befindliche Wasser umzurühren. Ein perfo­ rierter Einsatz ist in dem Boden des Tanks angeordnet. Dieser Einsatz kann mit Hilfe von Tragdrähten 13′ nach oben bewegt werden. Alle aus dem Ableitungskanal in den Tank 10 gespülten Metallteile kommen auf diesem Einsatz 13 zu liegen, und durch Anheben dieses Einsatzes können die Metallteile von dem Wasser in dem Tank getrennt werden.

Neben dem Tank 10 ist ein Trenntank 14 vorgesehen, wel­ cher an seiner oberen Seitenwand eine Öffnung 14′ auf­ weist. Eine weitere Öffnung 10′ ist an der oberen Seiten­ wand des Tanks 10 vorgesehen. Diese Öffnungen sind mitein­ ander verbunden, und ein in dem Tank 14 vorgesehenes Abwassersaugrohr 21 ist über eine Pumpe 15 mit zwei Leitungen 18 und mit einer Leitung 19 verbunden. Die Leitungen 18 sind mit der Wasserspüleinrichtung 7 an den Kanälen 6 und 9 verbunden. Die Leitung 19 ist mit der Leitung 12 in dem Tank 10 verbunden.

Die Oberflächen der Kanäle 6 und 9 und des Tanks 10, welche von dem geschmolzenen Metall getroffen werden, sind mit hölzernen Platten abgedeckt, welche mit einem Steinkohlenteermantel mit einer Dicke von etwa 20 mm überzogen sind. Diese Platten 17 verhindern, daß Metall­ körner an den inneren Oberflächen der Kanäle 6 und 9 und des Tanks 10 haften. Im Ausführungsbeispiel ist der Ablei­ tungskanal rechtwinklig zu dem Kanal 6 am stromabwärtigen Ende des Kanals angeordnet. Es ist jedoch nicht immer notwendig, den Kanal 9 zu installieren, solch ein Kanal kann jedoch dann installiert werden, wenn es aufgrund der besonderen Auslegung der Anlage erforderlich ist.

Falls im Betrieb, während von den Ausführungswalzen 2′ ein Gußerzeugnis aus der Gießform 1 herausgezogen wird, ein Durchbruch eintritt, schlägt das ausbrechende geschmolze­ ne Metall gegen das Metallnetz, falls ein solches vorgese­ hen ist, und wird in Tröpfchen aufgebrochen, welche auf den Ableitungskanal 6 fallen. Das Hochdruckwasser, wel­ ches mit hoher Flußgeschwindigkeit von der Spüleinrich­ tung ausgespritzt wird, überdeckt die gesamte Breite des Kanals und das geschmolzene Metall 14, welches auf den Kanal fällt, wird schnell gekühlt und von dem den Kanal 9 hinabfließenden Wasser verfestigt. Die Metallteilchen wer­ den zu dem stromabwärtigen Ende des Kanals 6 gespült. Das aus dem Gußerzeugnis ausbrechende Metall wird in Tröpf­ chen aufgebrochen und von dem Hochdruckwasser fortge­ spült, und eine Dampfexplosion findet nicht statt. Das von der Wasserspüleinrichtung 7 ausgespritzte Wasser steht zweckmäßigerweise unter einem Druck von 3 bis 10 kg/cm², und die Wassermenge, ausgedrückt im Verhältnis granuliertes Metall/Wasser, beträgt wenigstens 1-0,1, in Gewicht, während die Flußgeschwindigkeiten wenigstens 10 m/sec beträgt.

Die in dem Tank 10 zusammen mit dem Wasser ankommenden Me­ tallteilchen sinken auf den Einsatz 13 ab. Der Einsatz wird gelegentlich aus dem Tank entfernt, um die Körner von ihm zu entfernen. Das in den Tank 10 abgegebene Wasser fließt schließlich in den Tank 14 hinüber. In diesem Tank wird das Wasser durch die Abwasserröhre 21 gesaugt, durch den Betrieb einer Pumpe, nachdem die Schuppen entfernt worden sind. Ein Teil des aus dem Tank entfernten Wassers wird durch die Öffnungen 12′ ausge­ spritzt, um das Wasser in dem Tank 10 umzurühren, und das übrige Wasser fließt durch die Leitungen 18 in die Wasserspüleinrichtung 7 und wird durch die Öffnungen 11 zu den Ableitungskanälen 6 und 9 geführt. Das von dem Ableitungskanal 9 in den Tank 10 abgegebene Wasser wird so in die Vorrichtung zurückgeführt.

Claims (5)

1. Horizontale, kontinuierlich arbeitende Gießvorrich­ tung, gekennzeichnet durch eine stromabwärts von der Gießform (1) befindli­ che Kühlzone, durch welche das in der Gießform erzeug­ te Gußerzeugnis hindurchgezogen wird und in welcher Wasser auf das Gußerzeugnis gespritzt wird,
durch einen Kanal (6), der unterhalb der Kühlzone in einer solchen Position angeordnet ist, daß er ge­ schmolzenes Metall, welches aus dem Gußerzeugnis aus­ bricht, aufnimmt, und der nach unten zu dem Ende der Kühlzone gerichtet ist, welches von der Gießform ent­ fernt ist, durch eine Einrichtung (7) zur Abgabe von Wasser durch den genannten Kanal (6), und
durch einen am unteren Ende des Abgabekanals abgeord­ neten Behälter (10) zur Aufnahme von Wasser und aller Metallteile, welche von dem Kanal (6) angegeben wer­ den.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Metallnetze (8) unterhalb der Kühlzone und oberhalb des Kanals (6) zum Aufbrechen des Stroms von geschmolzenem Metall, welches von dem Gußerzeug­ nis abbricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12) zum Rühren des in dem Behälter (10) enthaltenen Wassers.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter ein Tank (10) ist, welcher einen perforierten, entfernba­ ren Einsatz (13) zur Sammlung der in den Behälter abgegebenen Metallteile enthält.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaloberfläche, wel­ che von aufprallendem geschmolzenen Metall gestoßen wird, mit entfernbaren Platten (17) versehen ist, welche mit Steinkohlenteer überzogen sind.