DE730079C

DE730079C - Process for cooling molds, in particular for the continuous casting process

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Publication number: DE730079C
Application number: DEJ68720D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-01-24
Filing date: 1941-01-24
Publication date: 1943-01-06

Description

Verfahren zum Kühlen von Kokillen, insbesondere für das Stranggießverfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von Kokillen, .insbesondere beim Stranggießverfahren.Process for cooling molds, in particular for the continuous casting process The invention relates to a method for cooling molds, especially when Continuous casting process.

Es ist bekannt, beim Kolillenguß den Kokillenmantel von außen mit Wasser zukühlen. Durch eine geeignete Was,s;erführung ist dafür Sorge zu tragen, @daß der Kokillenmantel an allen Stellen dauernd von Frischwasser bespült wird. Beim Stranggießverfabren verwendet man als Kokillen vorzugsweise Kupferrohre, die außen von Wasser umspült werden. Wird zum Kühlen Leitungs- oder sonstiges nicht enthärtetes Wasser verwendet, so besteht die Gefahr, daß sich Kesselstein bzw. andere Stoffe an der Kühlseite :der Kokille absetzen. Derartige Abscheidungen ."Zrken also .als Wärmeisolatoren. Infolge der dadurch bedingten schlechten Wärmeabfuhr wird die Erstarrungsgeschwindigkeit des Gußstückes verlängert. Dies hat wiederum den Nachteil, daß das Gefüge ,des Gußstückes nicht die gewünschte Beschaffenheit erhält. Außerdem begünstigt die schlechte Wärmeableitung, insbesondere beim Guß von Durlegierungen, die umgekehrte Blockseigerung, so daß sich unter Umständen starke Sei@erperlen auf dem Gußblock bilden, :die hei der Verwendung von Kupferformen bis zu etwa r 2 0%o Kupfer enthalten können. Hierdurch werden wiederum Deformationen der Kokillen herbeigeführt, und andererseits entsteht bei der Weiterverarbeitung der Gußstücke ein erhöhter Fräsverlust.It is known to use the mold shell from the outside when casting the mold To cool water. By means of a suitable what, care must be taken to ensure that @ That the mold shell is constantly rinsed with fresh water at all points. In the continuous casting process, copper tubes are preferably used as molds be rinsed with water on the outside. Does not use ductwork or anything else for cooling If softened water is used, there is a risk of scale or other scale build-up Substances on the cooling side: set down the mold. Such deposits. "So Zrken .as thermal insulators. As a result of the poor heat dissipation caused by it the rate of solidification of the casting is extended. This in turn has the Disadvantage that the structure of the casting does not get the desired quality. In addition, the poor heat dissipation, especially when casting hard alloys, the reverse block segregation, so that under certain circumstances strong pearls appear the ingot form: the use of copper molds up to about r 2 0% o May contain copper. This in turn causes deformations of the molds, and on the other hand, there is an increased processing of the castings Milling loss.

Um die erwähnten Nachteile beim Guß in wassergekühlten Kokillen zu, vermeiden, ist man gezwungen, Wass.erenthärtungsanlagen vorzusehen, die jedoch den Betrieb erheblich verteuern, zumäl sie sorgfältiger Wartung bedürfen, sofern eine hinreichende Ausscheidung der kesseisteinbildenden Stoffe gewährleistet sein soll.In order to avoid the disadvantages mentioned when casting in water-cooled molds, avoid, one is forced to provide water softening systems which, however, have the Make operation considerably more expensive, as they require careful maintenance if a Adequate elimination of the stone-forming substances should be guaranteed.

Für bestimmte Gießvorgänge ist es erforderlich, die Kokillen auf einer genau vorgeschriebenen Temperatur zu halten. Bei der Verwendung von Wasser als Kühlmittel muß dann das gereinigte und enthärtete Wasser durch besondere Kühleinrichtungen geschickt werden, die -die Temperatur dies dem Kokillenmantel zufließenden Wassers in ganz 'bestimmten Grenzen halten. Die Einschaltung besonderer Wärmeregelvorrichtungen, die die Temperatur des Kühlwassers in bestimmten Grenzen halten, bedingt eine weitere Komplizierung der Kühleinrichtungen.For certain casting processes it is necessary to have the molds on a Maintain exactly prescribed temperature. When using water as a coolant The purified and softened water must then be passed through special cooling devices sent, the temperature of the water flowing into the mold jacket keep within very specific limits. The activation of special heat regulating devices, which keep the temperature of the cooling water within certain limits requires another Complication of the cooling systems.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Kühlen von Kokillen, insbesondere beim Strang gießverfahren, das die geschilderten Nachteile dadurch- vermeidet, daß @es als Kühlmittel nicht Wasser, sondern verflüssigte Gase verwendet. Die verflüssigten Gase werden in den Raum zwischen Kokille und Kokillenmäntel eingeführt. Als verflüssigte Gase kommen z. B. flüssige Kohlensäure, flüssiger: Sauerstoff, flüssige Luft, flüssiges Ammoniak'' u. dgl. zur Verwendung. .The invention now relates to a method for cooling molds, especially in the continuous casting process, which has the disadvantages outlined avoids @es as a coolant not water, but liquefied Gases used. The liquefied gases are in the space between the mold and the mold shell introduced. As liquefied gases come z. B. liquid carbonic acid, liquid: Oxygen, liquid air, liquid ammonia '' and the like for use. .

Die von dem Gußmetall abgegebene und durch die Kokille .dringende Wärme bringt einen Teil der verflüssigten Gase zum Verdampfen. Die Gase werden abgesaugt, gekühlt und durch Verdichtung erneut verflüssigt. Die Gase durchlaufen also einen Kreisprozeß.The released by the cast metal and .dringende through the mold Heat causes some of the liquefied gases to evaporate. The gases are sucked out, cooled and liquefied again by compression. So the gases pass through you Circular process.

Das Verfahren der Erfindung hat den Vorteil, daß Absetzungen irgendwelcher Stoffe in der Kokille, die deren Wärmeleitfähigkeit ändern könnten, nicht eintreten. Weiterhin hat das Verfahren den Vorteil, daß die Verdampfungstemperatur der verflüssigten Gase und damit die Kokillentemperatur in einfachster Weise durch den Druck reguliert werden kann. Damit läßt sich also in einfacher Weise die Temperatur an, der Kühlseite der Kokille durch den Druck des, Kühlraumes regeln. Oberhalb der kritischen Tein-t, lassen sich jedoch die Gase selbst durch Anwendung hoher und höchster Drücke nicht mehr verflüssigen.The method of the invention has the advantage that deposits of any substances in the mold, which could change its thermal conductivity, do not occur. Furthermore, the method has the advantage that the evaporation temperature of the liquefied gases and thus the mold temperature can be regulated in the simplest way by the pressure. In this way, the temperature on the cooling side of the mold can be regulated in a simple manner by the pressure of the cooling chamber. Above the critical complexion , however, the gases can no longer be liquefied even by applying high and extremely high pressures.

Eine besonders einfache Durchführung des iieu,en Verfahrens ergibt sich dann, wenn die Kokille auf der Außenseite auf der kritischen Temperatur gehalten werden soll. Der Druck im Kühlraum braucht dann nur oberhalb d-es kritischen Druckes zu liegen. Im übrigen ist jedoch dann die Temperatur an der Kühlseite der Kokille unabhängig vom Druck. Kühlt nan im Kokillenraum mit einem oberhalb `de:s kritischen Druckes liegenden Druck der verflüssigtem Gase, so erhält man eine vollkommen gleichbleibende Kühltemperatur der Kokille.A particularly simple implementation of the iieu, en method results when the mold is kept at the critical temperature on the outside shall be. The pressure in the cold room then only needs above the critical pressure to lie. Otherwise, however, the temperature is then on the cooling side of the mold regardless of pressure. Cools nan in the mold space with an above `de: s critical If the pressure of the liquefied gases is below the pressure, a completely constant one is obtained Cooling temperature of the mold.

Zur Verflüssigung der Gase verfährt man in an sich bekannter Weise, indem man die Gase zunächst stark verdichtet und kühlt und dann expandieren läßt. Das Expansionsventil wird vorzugsweise unmittelbar vor dem Kühl-:Z angeordnet.To liquefy the gases one proceeds in a manner known per se, by first compressing and cooling the gases strongly and then letting them expand. The expansion valve is preferably arranged immediately in front of the cooling: Z.

Die Kokillenwandung wird, um Wärmeverlluste: zu vermeiden, zweckmäßig doppelivand#rg ausgebildet. Gegebenenfalls wird zur bess.eren Wärmeisolation 73vischen den doppelte:. Wandungen ein Vakuum erzeugt.In order to avoid heat losses, the mold wall is expedient doppelivand # rg trained. If necessary, mix it up for better heat insulation double: Walls created a vacuum.

Claims

1'A "i'RN7-AN SPRL. CHR t. Process for cooling molds, in particular for the continuous casting process, characterized in that liquefied as the coolant Gases are used.

2. The method according to claim t. as a result, no inclination, that the pressure of the v; .liquid gases is kept above the critical pressure.