DE4002731C2

DE4002731C2 -

Info

Publication number: DE4002731C2
Application number: DE4002731A
Authority: DE
Inventors: Haruo Sakaguchi; Minoru Tsukigahora; Shiromitsu Iwatani; Kunio Nagai; Masakazu Osaka Jp Mouri
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1993-05-19
Also published as: DE4002731A1; FR2642345B1; US5027888A; FR2642345A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtverfahren für flüssiges Metall, zur Anwendung in einer Stranggießanlage mit Zwillingsrollen, um zu verhindern, daß flüssiges Metall in den Zwischenraum zwischen einem Kokillen-Rollen-Paar und seitlichen Stauplatten eindringt, die an den jeweiligen Stirnseiten des Kokillen-Rollen-Paares angeordnet sind, um einen Vorrat an flüssigem Metall oberhalb des Spalts zwischen den Kokillenrollen einzuschließen.

Desweiteren ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zum Abdichten von flüssigem Metall in Stranggießanlagen mit Zwillingsrollen zur Verhinderung, daß flüssiges Metall in den Zwischenraum zwischen einem Kokillen-Rollen-Paar und seitlichen Stauplatten eindringt, die an den jeweiligen Stirnseiten des Kokillen-Rollen-Paares angeordnet sind, damit ein Vorrat an flüssigem Metall oberhalb des Spalts zwischen den Kokillenrollen eingeschlossen wird.

Bei einer derartigen Zwillingsrollenstranggießanlage sind an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Rollen Stauplatten vorgesehen, um so oberhalb des Spaltes zwischen den beiden Rollen einen Vorrat an Flüssigmetall (flüssigem Stahl) einzuschließen. Die seitlichen Stauplatten werden gegen die Rollen mit einer beträchtlichen Kraft gedrückt, um jede Leckage des geschmolzenen Metalls zu verhindern.

Diese bekannten Anordnungen weisen jedoch das Problem auf, daß zwischen den Rollen und seitlichen Stauplatten Verschleiß auftritt, mit dem Ergebnis, daß sich die Gebrauchsdauer der seitlichen Stauplatten vermindert und die Eckbereiche der Rollen gerundet werden. Auf diese Weise wird das Dichtverhalten der Anordnung nachteilig beeinflußt. Ein anderes Problem liegt darin, daß beide Rollen und die seitlichen Stauplatten unvermeidlich thermisch beeinflußt werden, so daß an der Berührungsfläche zwischen jeder Rolle und jeder der seitlichen Stauplatten etwas Abstand entsteht, mit dem Ergebnis, daß geschmolzenes Metall in den Spalt eintritt und Gußgrate gebildet werden, die die Brammenzusammensetzung beeinträchtigen oder ein Brechen der seitlichen Stauplattenbereiche bewirken können und auf diese Weise zur Einstellung des Gießbetriebs führen.

Um die obengenannten Probleme zu überwinden, wurde die Verwendung von aus porösen Steinplatten bestehenden seitlichen Stauplatten in derartigen Stranggießanlagen vorgeschlagen, wie es in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-71 947 beschrieben ist. Dabei kann Öl, das unter Druck zugeführt wird, die poröse Steinplatte durchtränken und damit die Reibung zwischen den Stauplatten und den Stirnseiten der Kokillenrollen verringern.

Die beschriebene Vorrichtung besitzt jedoch folgende Nachteile:
Da das Öl auf der gesamten Oberfläche jeder Stauplatte heraussickert, wird die Krustenbildung an beiden Außenkanten des gegossenen Metallstranges verzögert und das flüssige Metall bricht häufiger durch, so daß der Gießvorgang immer wieder unterbrochen werden muß.

Das Öl wird in seine Bestandteile zerlegt und verdampft, wenn den porösen Steinplatten zuviel Öl zugeführt wird. Das ausgasende Öl läßt das geschmolzene Metall ausschäumen.

Auch wenn den porösen Steinplatten die optimale Ölmenge zugeführt wird, bilden sich an den Außenkanten des Metallstranges unvermeidliche Ausblasöffnungen, woraus eine höhere Ausschußrate resultiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Methode und eine Vorrichtung zum Abdichten von flüssigem Metall in Stranggießanlagen mit Zwillingsrollen zur Verfügung zu stellen, die die obengenannten Probleme vermeidet.

Die Verfahrensaufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abdichten von flüssigem Metall weist die Merkmale des Anspruchs 4 auf.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 5 bis 20 beschrieben.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus vorgesehen, daß Mittel zum Einbringen einer Dichtmasse an der Innenseite der seitlichen Stauplatten in Nachbarschaft zur Grenze zwischen flüssigem Metall und jeder Kokillenrolle angeordnet sind.

In solch einer Anordnung dringt die Dichtmasse in den Zwischenraum zwischen jeder Stirnseite der Rollen und den benachbarten Stauplatten ein, so daß geschmolzenes Metall oder seine verfestigte Schale daran gehindert wird, in den Zwischenraum einzudringen, ohne daß es notwendig wäre, die seitlichen Stauplatten gegen die Enden der Rollen anzudrücken.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt schematisch aus einer perspektivischen Ansicht die Zusammenstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zum Abdichten geschmolzenen Metalls,

Fig. 2 zeigt eine Frontansicht der seitlichen Stauplatte gemäß Fig. 1 und ihre Umgebung,

Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 ist die Frontansicht eines Bruches, der eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zum Abdichten geschmolzenen Metalls zeigt,

Fig. 5 ist ein Schnitt gemäß Linie V-V gemäß Fig. 4,

Fig. 6 und Fig. 7 sind Frontansichten von Brüchen, die Abwandlungen der in Fig. 4 gezeigten Ausführung darstellen,

Fig. 8 ist die Frontansicht eines Bruches, der eine dritte Ausführungsform der erfindunsgemäßen Anlage zum Abdichten geschmolzenen Metalls zeigt,

Fig. 9 ist ein Schnitt gemäß Linie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 stellt die Ansicht der Stirnseite einer Rolle in einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Abdichtung geschmolzenen Metalls dar,

Fig. 11 stellt ein vergrößertes Detail der Ansicht einer Stirnseite der in Fig. 10 gezeigten Rolle dar,

Fig. 12 ist die Frontansicht eines Bruches, der eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zum Abdichten geschmolzenen Metalls zeigt,

Fig. 13 ist ein Schnitt entsprechend Linie XIII-XIII in Fig. 12,

Fig. 14 ist ein Schnitt gemäß Linie XIV-XIV in Fig. 13, und

Fig. 15 und Fig. 16 sind Teilansichten von Brüchen der in Fig. 12 gezeigten Anlage, während Dichtmasse der Anlage zugeführt wird.

Beschreibung der ersten Ausführungsform

In den Fig. 1 bis 3, bezeichnet Ziffer 1 ein Paar von parallel zueinander angeordneten Kokillenrollen 1. An den gegenüberliegenden Enden des Kokillenrollenpaares 1 sind seitliche Stauplatten 3 gegen die Stirnflächen der Rollen 1 anliegend angeordnet, um einen Vorrat 2 an flüssigem Metall oberhalb des Spalts zwischen den Rollen 1 einzuschließen.

Jede der beiden seitlichen Stauplatten 3 besteht aus einem aus feuerfestem Material gefertigten, umgekehrt trapezförmigen Staukörper 4. Der Staukörper 4 weist an seiner zur Rolle 1 weisenden Oberfläche entlang der Grenze zwischen flüssigem Metall A und jeder Rolle 1 sich bogenförmig erstreckende erste poröse Körper 5 von bestimmter Breite auf sowie ähnlich angeordnete, sich entlang der konkaven Bogenseite der ersten porösen Körper 5 erstreckende, zweite poröse Körper 6, und ähnlich angeordnete, sich entlang der konkaven Seite des Bogens der zweiten porösen Körper 6 und 7 erstreckende poröse Dichtkörper 7 auf. Diese porösen Körper 5, 6, 7 bestehen vorzugsweise aus Al₂O₃. Die ersten porösen Körper und die porösen Dichtkörper 5, 7 können aus SiC oder Graphit bestehen. Desweiten weist jede seitliche Stauplatte 3, wie in Fig. 3 gezeigt, eine erste Ölversorgungsleitung 8, die mit jedem der ersten porösen Körper 5 verbunden ist, um Öl unter bestimmten Druck durch die rollenseitige Oberfläche der seitlichen Stauplatte zu speisen, eine Gasversorgungsleitung 9, die mit jedem der zweiten porösen Körper 6 verbunden ist, um ein Inertgas mit einem höheren Druck als demjenigen des Öls durch die rollenseitige Oberfläche der seitlichen Stauplatte zu speisen, und eine zweite Ölversorgungsleitung 10 auf, die mit jedem der dichtenden porösen Körper 7 verbunden ist, um einen Ölstrom unter bestimmtem Druck durch die rollenseitige Oberfläche der seitlichen Dichtplatte zu speisen.

Entsprechend der untenstehenden Tabelle werden die folgenden Drücke und Mengen für die oben beschriebene Öl- und Gasversorgung benötigt:

Während des Stranggießens werden die entsprechenden porösen Körper 5, 6, 7 mit Öl und Gas gemäß der in der Tafel spezifizierten Werte versorgt. Demnach wird ein Ölstrom mit bestimmtem Druck durch jeden der ersten porösen Körper 5 in Richtung Grenzfläche zwischen den Rollen 1 und dem flüssigen Metall A ausgestoßen, wodurch das geschmolzene Metall sicher am Fließen durch oder am Eindringen in die Zwischenräume an den Enden in der Rolle 1 gehindert wird. Das Öl wird durch das Austreten von Gas aus dem benachbarten zweiten porösen Körper 6 daran gehindert, auswärts zu fließen. Das Gas seinerseits wird durch einen Ölstrom abgedichtet, der durch jeden der dichtenden porösen Körper 7 austritt.

Das durch die ersten porösen Körper 5 austretende Öl verkohlt bei der hohen Temperatur des geschmolzenen Metalls, so daß es als Puffermedium zwischen den Rollen und den seitlichen Stauplatten 3 wirkt und auch als Schmierstoff zwischen jeder der seitlichen Stauplatten 3 und einer verfestigten Schale B dient, um so die gerade gebildete Schale B zu schützen.

Selbst in dem Falle, daß der Zwischenraum zwischen der Rolle 1 und jeder seitlichen Stauplatte 3 sich kurzzeitig erweitert, infolge von Oberflächenrauhheiten der Rolle 1 und/oder der rollenseitigen Oberfläche der seitlichen Stauplatten 3 oder durch eine geringfügige Neigung der Rollen 1, bleibt der Druck des Öls ordnungsgemäß durch den Druck des Gases erhalten, das durch die zweiten porösen Körper 6 ausgestoßen wird. Diese Maßnahme gewährleistet auch, daß der Durchfluß oder das Eindringen von flüssigem Metall in diese Zwischenräume sicher verhindert werden kann. Das Öl des dichtenden porösen Körpers 7 dient, zusätzlich zu seiner Funktion, Gasleckagen zu verhindern, auch dazu, möglicherweise vorhandene Reibwiderstände zwischen den Rollen 1 und jeder seitlichen Stauplatte 3 zu vermindern und somit Veränderungen im Lastmoment der Rolle 1 zu unterbinden.

Die durchschnittlichen Füllgrade der porösen Körper 5, 6, 7 sind beispielsweise wie folgt: 97% für den ersten porösen Körper 5; 95% für den zweiten porösen Körper 6; und 98,5% für den dichtenden porösen Körper 7. Die Porosität der porösen Körper 5, 6, 7 ist so gewählt, daß sie sich allmählich verändert, d.h., die Porosität ist höher an der Öl-/Gasversorgungsseite und geringer an der Austrittsseite.

Beschreibung der zweiten Ausführungsform

In den Fig. 4 und 5 bezeichnet die Ziffer 21 ein bogenförmig eingefügtes Teil beispielsweise aus besonders hartem Keramikmaterial, das in einem Bereich der Oberfläche des Staukörpers 23 so eingefügt ist, daß es an der Grenze zwischen flüssigem Metall A und den Rollen 22 angeordnet ist. In dem eingebetteten Teil 21 ist in unmittelbarer Nähe der Rollenoberfläche eine erste Nut 24, eine zweite Nut 25 und eine dritte Nut 26 eingeformt. Die erste Nut 24 weist einen ersten darin eingefaßten porösen Körper 27 auf; in der zweiten Nut 25 ist ein zweiter poröser Körper 28 eingebettet; und die dritte Nut 26 weist eine darin eingepaßte Packung 29 auf. In das eingebettete Teil 21 sind Öffnungen 30, 31 eingeformt, um die ersten porösen und zweiten porösen Körper 27 bzw. 28 mit Öl zu versorgen. Die Öffnungen 30, 31 sind voneinander beabstandet vorgesehen. Zur bequemeren Fertigung sind die Teile 21, 27, 28 der Länge nach in eine Anzahl Segmente geteilt.

Auch bei dieser Anordnung wird Öl mit einem bestimmten Druck durch den ersten porösen Körper 27 gespeist, um eine Leckage des flüssigen Metalls zu verhindern. Das Gas wird durch den porösen Körper 28 gespeist, um einen Austritt von Öl zu vermeiden; und darüber hinaus wird das Gas durch die Packung 29 abgedichtet.

Gemäß der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform ist der erste poröse Körper 27 als langer Bogen geformt. Wie Fig. 6 jedoch zeigt, kann jeder, sowohl der erste als auch der zweite bogenförmige Körper 27, 28 beispielsweise in eine Anzahl Segmente geteilt werden, die voneinander beabstandet der Länge nach angeordnet werden. In einer anderen Ausgestaltung kann eine Anzahl von porösen Körpern 27, wie in Fig. 7 gezeigt, mit säulenförmiger (oder konischer) Gestalt vorgesehen werden, die voneinander beabstandet angeordnet werden.

Beschreibung der dritten Ausführungsform

Bezugnehmend auf die Fig. 8 und 9 besteht ein Staukörper 42 der seitlichen Stauplatte 41, aus einem nasenförmigen Bereich 44 von bestimmter Höhe oberhalb einer benachbarten Ebene, in der die Rollen 43 den geringsten Abstand aufweisen, und einem direkt darüber oberhalb des nasenförmigen Bereichs 44 angeordneten obereren Staukörper 45. Der obere Staukörper 45 und der nasenförmige Bereich 44 sind entsprechend mit ersten porösen Körpern 46 und 47 für das Ausstoßen von Öl ausgerüstet, um jede Leckage von flüssigem Metall zu vermeiden. Desweiteren sind sie mit zweiten porösen Körpern 48 und 49 ausgerüstet, um Gas austreten zu lassen, damit jedes Ausfließen von Öl vermieden wird, und auch mit dichtenden porösen Körpern 50 und 51 für das Austreten von Öl, um das Gas abzudichten. Zwischen dem ersten porösen Dichtkörperpaar 47 des nasenförmigen Bereichs 44 ist ein dritter poröser Körper 52 mit umgekehrtem trapezartigen Umriß vorgesehen, um Öl unter hohem Druck (z.B. von 30 bar) in Richtung des geschmolzenen Metalls A auszustoßen. Desweiteren ist eine nicht gezeichnete Hochdruckölleitung vorgesehen, um Öl mit hohem Druck zum dritten porösen Körper 52 zu leiten.

Durch das unter hohem Druck aus dem dritten porösen Körper 52 des nasenförmigen Bereichs 44 in Richtung des geschmolzenen Metalls A austretende Öl ist es möglich, ein Festfressen des gegossenen Metalls C zu vermeiden, das andernfalls an dieser Stelle auftreten könnte, wo die verfestigten Schalen B zusammentreffen, und auch jedweden Gleitwiderstand des gegossenen Metalls zu verringern und/oder sein übermäßiges Stauchen zu verhindern.

Beschreibung der vierten Ausführungsform

Bei dieser Ausführungsform strömt das Öl rollenseitig aus, um eine Leckage des flüssigen Metalls zu vermeiden, während in den ersten drei Ausführungsformen das Öl stauplattenseitig austritt. Bezugnehmend auf die Fig. 10 und 11 ist jede der Rollen 61 an ihren jeweiligen Stirnseiten mit einer Anzahl voneinander heabstandeter Ölversorgungsöffnungen 62 in einem inneren radialen Bereich versehen sowie mit einer entsprechenden Anzahl von Ölausstrittsöffnungen 23, die in einem radial äußeren Bereich austreten. Desweiteren kommuniziert, wie in Fig. 11 gezeigt, jedes Paar voneinander beabstandeter zugeordneter Öffnungen 62, 63 unter einem bestimmten Winkel zueinander durch eine verbindende Leitung 64 (in Fig. 11 sind nur 5 solcher Leitungen gezeigt, wobei es keiner Erwägung bedarf daß alle Öffnungspaare in entsprechender Weise jeweils miteinander verbunden sind). Um sicherzustellen, daß ständig Öl zu den Ölaustrittsöffnungen 63 an der dem Staukörper 65 gegenüberliegenden Seite geleitet wird, ist ein Versorgungsteil 66 im Bereich der Stirnseite jeder Rolle 61 vorgesehen, um Öl zu der entsprechenden Anzahl von Ölversorgungsöffnungen 62 zu leiten. Selbstverständlich leistet diese Anordnung dasselbe wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Beschreibung der fünften Ausführungsform

Bezugnehmend auf die Fig. 12 bis 14 weist jede seitliche Stauplatte 73 als Bestandteil zum Einschließen des Vorrats 72 an flüssigem Metall oberhalb des Spalts zwischen den Rollen 71 einen Staukörper 74 von im wesentlichen umgekehrtem trapezförmigen Umriß, der aus feuerfestem Material gefertigt ist, einen im Querschnitt L-förmig ausgebildeten Stützkörper 75, um den Staukörper 74 außenseitig abzustützen, und eine Andrückvorrichtung 76 auf, um den Stützkörper 75 in Richtung der Stirnflächen der Rollen 71 zu drücken. Der Staukörper 74 wird von einem abgewinkelten unteren Endteil 75a des Stützkörpers 75 gestützt, so daß ein bestimmter Abstand a (z.B. innerhalb eines Bereiches von 0,01 bis 0,2 mm) zur äußeren Stirnfläche jeder Rolle 71 (die weiter vorsteht als ihr mittlerer Bereich) willkürlich einstellbar ist. Der Abstand a kann mittels der Druckschrauben 78 über die Druckteile 77, die zwischen dem Staukörper 74 und dem Stützkörper 75 angeordnet sind, eingestellt werden. Der gebogene Bereich 75a des Stützkörpers 75 ist aus Metall mit bogenförmigem Umriß gefertigt (oder kann aus einem keramischen Material mit guten mechanischen Eigenschaften gefertigt sein) und ist in seinem Inneren mit einem Kühlwasserdurchlaß 79 und einem Dichtmassenversorgungsdurchlaß 80 versehen. Der Dichtmassenversorgungsdurchlaß 80 ist über den Umfang in beispielsweise drei Abschnitte geteilt und der gebogene Bereich 75a weist als Anzahl beispielsweise drei Speiseöffnungen 81 auf, um Dichtmasse aus dem abgeteilten Dichtmassenversorgungsdurchlaß 80a in den Zwischenraum a austreten zu lassen.

Eine Dichtmassenversorgungsvorrichtung 82 ist mit jedem der abgeteilten Versorgungsdurchlässe 80a verbunden. Die Vorrichtung 82 besteht aus einem Dichtmassenvorratsbehälter 83, einer Verbindungsleitung 85 (die 3fach verzweigt ist), um den Vorratsbehälter 83 mit dem Dichtmassenversorgungsdurchlaß 80 zu verbinden, d.h. die abgeteilten Dichtmassenversorgungsdurchlässe 80a mit einem Verteiler 84, der im Leitungsweg dazwischengeschaltet ist, einer Versorgungspumpe 86 mit variabler Fördermenge, die ebenfalls im Leitungsweg der Verbindungsleitung 85 liegt, einem Druckteil 87, das aus einem metallischen porösen Körper besteht, der zwischen dem Verteiler 84 und der Pumpe 86 in der Leitung 85 angeordnet ist, und einer Kontrolleinrichtung 89, die in Verbindungsleitung 85 zwischen dem Druckteil 87 und der Pumpe 86 geschaltet ist, um die Förderrate und den Förderdruck der Pumpe 86 mittels eines Druckfühlers 88 zu regeln.

Als Dichtmasse wird ein Material verwendet, dessen Viskosität innerhalb des ASTM-Konsistenz-Bereichs zwischen 200 und 400 liegt. Beispielsweise kann eine Mischung, die etwas Fließfähigkeit besitzt, aus einem pulverförmigen festen Feuerfestmaterial (mit einer Erweichungstemperatur, die nicht niedriger als 800°C ist) und einer organischen Flüssigkeit verwendet werden, so daß ein pulverförmiges Feuerfestmaterial mit einem Teilchendurchmesser in der Größenordnung zwischen 1 bis 20 µm in einer organischen Flüssigkeit enthalten ist. Als organische Flüssigkeit wird ein Material benutzt, das sich in einem Temperaturbereich zwischen 120 bis 700°C zu geringen Mengen von Carbiden verflüchtigt, beispielsweise Rapsöl. Als pulverförmiges Feuerfestmaterial, werden Zusammensetzungen des Carbidtyps, Aluminiumoxidtyps oder Nitridtyps (wie BN) benutzt.

Insbesondere wird als festes pulverisiertes Feuerfestmaterial, SiO₂ (geschmolzene Silika) mit einer Teilchengröße im Bereich zwischen 0,4 bis 20 µm (durchschnittlich 1 bis 2 µm) benutzt, und das pulverisierte Feuerfestmaterial mit Rapsöl, einem Lösungsmittel in der Weise gemischt, daß man ein Mischungsverhältnis zwischen 5 bis 50% (beispielsweise 25%) bezogen auf das Gewicht erhält. Außerdem wird das Material des Feuerfestpulvers und die Viskosität des Lösungsmittels so eingestellt, daß man eine Flüssigkeit mit der obengenannten ASTM- Konsistenz zwischen 200 und 400 erhält, die unter Druck zugeführt werden kann. Für das feste pulverisierte Feuerfestmaterial ist es erforderlich, daß das Material bei der anzutreffenden Temperatur (800°C max.) im Zwischenraum a nicht schmilzt.

Mit der Aufteilung des Dichtmassenversorgungsdurchlasses 80 in drei Teile ist beabsichtigt, Veränderungen der Förderrate zu den einzelnen Austrittsöffnungen 81 zu vermeiden. Die benötigte Menge an Dichtmasse ändert sich entsprechend der Gießrate in der Weise, daß je höher die Gießrate ist desto größer wird auch die verbrauchte Menge an Dichtmaterial. Desweiteren ist die mit der Drehbewegung der Rollen 71 zuzuführende Menge an Dichtmasse größer in der Nähe, wo das gegossene Metall austritt. Deshalb ist vorgesehen, daß die Versorgungsmenge beispielsweise durch den Verteiler 84 der Lage jedes abgeteilten Versorgungsdurchlasses 80a entsprechend eingestellt werden kann.

Da sich die organische Flüssigkeit verflüchtigt, ist ein poröser Körper 90 im Staukörper 74 an einer zur Stirnseite 71a der Rolle gerichteten Stelle in unmittelbarer Nachbarschaft zur äußeren Umfangsfläche jeder Rolle 71 vorgesehen, um das verflüchtigte Gas abzuführen.

Während des Gießbetriebes wird mittels der Vorrichtung 82 (gem. Fig. 15) Dichtmasse 91 in den Raum a zwischen den Rollenstirnseiten 71a und dem Staukörper 74 gespeist. Auf diese Weise wird vermieden, daß geschmolzenes Metall A und die verfestigte Schale B in den Zwischenraum a eintritt. Zwar steigt die Temperatur der Dichtmasse 91 durch die Wärme aus dem geschmolzenen Metall, aber die während des Temperaturanstiegs erzeugten Carbide haben Schmierfähigkeit, die den Staukörper 73 gegen Abrieb schützt. Desweiteren gelangt ein Teil solcher Carbide in die Gleitzonen zwischen der Rollenstirnfläche 71a und den seitlichen Stauplatten 74, d.h. zwischen die Kontaktflächen der Walzenstirnfläche 71a mit dem gebogenen Bereich des Stützkörpers 75, um dort eine dünne Filmschicht zu bilden, und schützt folglich diese Teile gegen Abrieb infolge der dazwischen vorhandenen Reibung. Durch den Temperaturanstieg bleibt die Dichtmasse als pulverförmiges Feuerfestmaterial zurück, dieses Material wird aber zusammen mit der verfestigten Metallschale ausgetragen. Deshalb wird ständig frische Dichtmasse in den Zwischenraum a gespeist, um ein sicheres Abdichten zu ermöglichen.

Fig. 16 zeigt den Zustand der Dichtmasse 91. In Fig. 16 bezeichnet die Ziffer 91a übriggebliebenes pulverförmiges Feuerfestmaterial; 91b bezeichnet eine Dichtmasse im Zustand des Verflüchtigens und 91c bezeichnet eine Dichtmasse, wie sie durch die Austrittsöffnungen 81 zugeführt wird.

Wichtig ist die Regelung zur Versorgung mit Dichtmasse 91. Falls zuviel zugeführt wird, kann etwas Masse in das geschmolzene Metall eindringen. Andererseits, falls die Versorgung zu gering ist, wird kein befriedigender Dichteffekt erreicht. Die Versorgung mit Dichtmasse wird unter Zuhilfenahme der Gießrate als Faktor geregelt. Der Verbrauch der Dichtmasse verändert sich entsprechend der Temperaturen und dem Zustand der verfestigten Schale. Um eine angemessene Versorgung sicherzustellen, wird deshalb die Zufuhr mittels des Versorgungsdrucks über einen Druckfühler 88 geregelt, der an einer geeigneten Stelle in der Verbindungsleitung 85 angeordnet ist. Der Versorgungsdruck, der zur Zufuhr mit Dichtmasse erforderlich ist, liegt in einem niedrigen Druckbereich von ungefähr 0,0 bis 0,2 kp/cm², was dem statischen Druck des geschmolzenen Metalls entspricht. Deshalb ist der Versorgungsdruck der Dichtmasse schwierig zu regeln. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, den Versorgungsdruck durch das in der Verbindungsleitung 85 zwischengeschaltete Druckteil 87 auf einen Druck von beispielsweise nicht weniger als 5 kp/cm² einzustellen, der üblicherweise leicht zu regeln ist. Die Druckmessung erfolgt vor dem Druckteil 87, um den Austrittsdruck oder die Förderrate der Pumpe 86 zu regeln.

Gas, das aus der organischen Flüssigkeit der Dichtmasse entweicht, wird durch das poröse Teil 90 entfernt, das im unteren Bereich des Staukörpers 74 angeordnet ist.

Im folgenden wird ein Beispiel beschrieben:

500 kg flüssigen Stahls, entsprechend SUS 304 (JIS), wurden mit einer Geschwindigkeit von 30 m/min gegossen, um 70 m Bramme von 200 mm Breite und 4,5 mm Dicke zu erhalten. Anzumerken ist, daß wassergekühlte Rollen aus rostfreiem Stahl benutzt wurden. Es wurde folgendes beobachtet:

1) In den Fällen, in denen die erfindungsgemäße Anordnung benutzt wurde, trat kein reibender Verschleiß in den Gleitzonen, heispielsweise am porösen tonerdehaltigen Körper jeder der seitlichen Stauplatten oder an der Rollenstirnseite, auf.
2) In Fällen, in denen eine Anordnung gemäß dem Stande der Technik benutzt wurde, trat Abrieb von ungefähr 0,3 bis 0,5 mm in den Bereichen jeder seitlichen aus SiO₂ gefertigten Stauplatte auf, die gleitender Reibung mit der Walzenstirnseite ausgesetzt war, und es entstand auf der Walzenstirnfläche eine Riefe von ungefähr 0,3 mm Tiefe, die maschinelle Bearbeitung erforderte.

In dem zuvor Beschriebenen liegt die Dichtmasse in Form einer Mischung aus pulverförmigem Feuerfestmaterial und einer organischen Flüssigkeit vor. Alternativ kann jedoch eine Mischung von beispielsweise pulverförmigem Plastikmaterial und einer organischen Flüssigkeit als Dichtmasse benutzt werden. In diesem Fall wird das pulverförmige Plastikmaterial als Carbide zurückbleiben, die eine verbesserte Schmierfunktion ergeben.

In der obigen Beschreibung hat jede seitliche Stauplatte eine mechanische Gleitzone, die relativ zu den Rollen gleitet, d.h. die Stirnseiten der Rollen und der gebogene Bereich des Stützkörpers gleiten relativ aufeinander. Alternativ kann jedoch ein solcher Bereich mit mechanischem Gleiten vermieden werden, indem zwischen den seitlichen Stauplatten und den Rollen mittels einer Vorrichtung zur Lageregelung der seitlichen Stauplatten überall ein Zwischenraum eingestellt wird.

In der obigen Beschreibung wird Dichtmasse über den gesamten Bereich der Gleitzone, die den Walzenstirnseiten entspricht, jeder seitlichen Stauplatte zugeführt. Alternativ kann die Dichtmasse nur über den geringstnotwendigen Bereich zugeführt werden. Das heißt, die Zufuhr mit Dichtmasse in den Zwischenraum a kann bei einem Niveau beginnen, das geringfügig über der Oberfläche des flüssigen Metalls liegt.

An den seitlichen Stauplatten können Heizeinrichtungen vorgesehen werden, z.B. um das organische flüssige Lösungsmittel der Dichtmasse, die dem Zwischenraum a zugeführt wird, zwangsweise zu beheizen, um es zu verflüchtigen.

Claims

1. Dichtverfahren für flüssiges Metall, zur Anwendung in einer Stranggießanlage mit Zwillingsrollen, um zu verhindern, daß flüssiges Metall in den Zwischenraum zwischen einem Kokillen- Rollen-Paar und seitlichen Stauplatten eindringt, die an den jeweiligen Stirnseiten des Kokillen-Rollen-Paares angeordnet sind, um einen Vorrat an flüssigem Metall oberhalb des Spalts zwischen den Kokillenrollen einzuschließen, da durch gekennzeichnet, daß eine Dichtmasse an der Innenseite der seitlichen Stauplatten in der Nähe der Grenze zwischen dem flüssigen Metall und jeder der Kokillenrollen zugeführt wird.

2. Dichtverfahren für flüssiges Metall nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß als Dichtmasse Öl verwendet wird und das Öl unter vorbestimmtem Druck ausströmt.

3. Dichtverfahren für flüssiges Metall nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß als Dichtmasse eine Mischung von pulverförmigem Feuerfestmaterial und/oder pulverförmigem Plastikmaterial und einer organischen Flüssigkeit verwendet wird, wobei die Dichtmasse fließfähig eingestellt wird.

4. Vorrichtung zum Abdichten von flüssigem Metall in Stranggießanlagen mit Zwillingsrollen zur Verhinderung, daß das flüssige Metall in den Zwischenraum zwischen einem Kokillen- Rollen-Paar (1) und seitlichen Stauplatten (3) eindringt, die an den jeweiligen Stirnseiten des Kokillen-Rollen-Paares angeordnet sind, damit ein Vorrat (2) an flüssigem Metall oberhalb des Spalts zwischen den Kokillenrollen (1) eingeschlossen wird, dadurch gekennzeich net, daß Mittel zum Einbringen einer Dichtmasse an der Innenseite der seitlichen Stauplatten (3) in Nachbarschaft zur Grenze zwischen flüssigem Metall und jeder Kokillenrolle (1) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung zum Abdichten flüssigen Metalls nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

a) einen Staukörper (4),
b) einen ersten porösen Körper (5) von bestimmter Breite, der auf den Stauplatten zur Seite der Kokillenrollenstirnflächen angeordnet ist und sich bogenförmig entlang der Grenze zwischen flüssigem Metall und jeder Kokillenrolle erstreckt,
c) zweite prosöse Körper (6), die sich bogenförmig entlang der konkaven Seite der ersten porösen Körper (5) erstrecken,
d) Dichtelemente (7), die sich bogenförmig entlang der konkaven Seite der zweiten porösen Körper (6) erstrecken,
e) Mittel (8) zur Versorgung mit Öl, die mit jedem der ersten porösen Körper (5) verbunden sind, um das Öl mit einem vorbestimmten Druck durch die kokillenrollenseitige Oberfläche der ersten porösen Körper (5) austreten zu lassen, und
f) Mittel (9) zur Versorgung mit Gas, die mit jedem der zweiten porösen Körper (6) verbunden sind, um ein inertes Gas an der kokillenrollenseitigen Oberfläche unter höherem Druck austreten zu lassen als der des Öls der zweiten porösen Körper (6).

6. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente ein poröses Dichtteil (7) und einen Durchlaß (10) für die Ölversorgung aufweisen, der mit dem porösen Dichtteil verbunden ist, um Öl unter bestimmtem Druck durch die kokillenrollenseitige Oberfläche des porösen Dichtteils (7) austreten zu lassen.

7. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente als Packung (29) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten porösen Körper (5, 6) jeweils in ihrer Längsrichtung in eine Anzahl von Segmenten (27, 28) aufgeteilt sind.

9. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile eines jeden ersten und zweiten porösen Körpers (27, 28) hintereinander in ihrer Längsrichtung angeordnet sind.

10. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile eines jeden ersten und zweiten porösen Körpers (27, 28) in ihrer Längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind.

11. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten porösen Körper (27) säulen- oder konusförmig ausgebildet sind.

12. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukörper (42) nasenförmige Bereiche (44) von bestimmter Höhe oberhalb einer benachbarten Ebene aufweist, in der die Kokillenrollen (43) den geringsten Abstand aufweisen, wobei die Anordnung zur Abdichtung des flüssigen Metalls außerdem dritte poröse Körper (52) aufweist, die an der Oberfläche der nasenförmigen Bereiche am Rand zwischen den ersten porösen Körpern zur Seite des flüssigen Metallvorrats hin angeordnet sind sowie Mittel zur Versorgung mit Öl unter hohem Druck, die mit den dritten porösen Körpern (52) verbunden sind, um Hochdrucköl auf der badseitigen Oberfläche der dritten porösen Körper (52) austreten zu lassen.

13. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einbringen der Dichtmasse kokillenrollenseitig vorgesehen sind.

14. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch ,

a) eine Anzahl von Ölaustrittsöffnungen (63), die in einem äußeren radialen Bereich der Kokillen-Rollenstirnseiten (61) voneinander beabstandet angeordnet sind, so daß die Ölaustrittsöffnungen (63) den Stauplatten gegenüberstehen während die Kokillenrollen sich drehen,
b) einer Anzahl von Ölversorgungsöffnungen (62) in einem inneren radialen Bereich der Kokillenrollenstirnseiten,
c) einer Leitung (64), die in der Kokillenrolle vorgesehen ist, um mit jedem der Ölversorgungsöffnungen und mit der zugehörigen Ölaustrittsöffnung zu kommunizieren, und
d) Mitteln zur Einspeisung von Öl in die Ölversorgungsöffnungen, die jeweils mit denjenigen Ölaustrittsöffnungen kommunizieren, die gerade den Stauplatten gegenüberstehen.

15. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitung (64) so ausgebildet ist, daß sie eine der Ölversorgungsöffnungen (62) und eine der Ölaustrittsöffnungen (63), die über den Umfang voneinander beabstandet in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind, miteinander verbindet und daß die Elemente (66) zur Ölversorgung am Umfang um diesen bestimmten Winkel gegenüber der Stauplatte versetzt angeordnet sind.

16. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmasse eine Mischung aus pulverförmigem Feuerfestmaterial oder pulverförmigem Plastikmaterial und einer organischen Flüssigkeit ist, und die Dichtmasse fließfähig ist.

17. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kokillenrollen-Stirnflächen (71a) von den seitlichen Stauplatten (73) beabstandet angeordnet ist und Versorgungsleitungen (80) für Dichtmasse mit Austrittsöffnungen (81) in den Kokillenrollen vorgesehen sind, die geeignet sind, die Dichtmasse durch die Versorgungsleitungen (80) hindurch in den Zwischenraum (a) zu fördern.

18. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmassenversorgungsleitungen (80) sich bogenförmig über die Stirnflächen (71a) der Kokillenrollen erstrecken und in Längsrichtung in eine Anzahl von Segmenten aufgeteilt sind, und jedes Segment der Dichtmassenversorgungsleitung (80) in den Kokillenrollen mehrere Austrittsöffnungen (81) aufweist.

19. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Regelung der Dichtmassenversorgung durch die Austrittsöffnungen (81) jedes Segments der Dichtmassenversorgungsleitung (80) vorgesehen sind.

20. Vorrichtung zur Abdichtung flüssigen Metalls nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein poröses Teil (90) zum Abführen des aus Dichtmasse entweichenden Gases vorgesehen ist, wobei das poröse Teil auf der seitlichen Stauplatte angeordnet ist, die der Stirnseite der Rolle gegenübersteht.