DE832474C

DE832474C - Device for sealing continuously cast, metallic solid and hollow bars

Info

Publication number: DE832474C
Application number: DEW1227A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Waldemar Schwarzmaier
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1942-01-09
Filing date: 1942-01-09
Publication date: 1952-02-25

Description

Vorrichtung zum Abdichten stetig gegossener, metallischer Voll- und Hohlstränge Bei der bekannten Herstellung von Metallsträngen unbeschränkter Länge durch stetiges Gießen wird das Gießgut in eine gekühlte, beiderseits offene, lange Gießform eingegossen und der erstarrte Strang aus dieser in der Regel nach unten herausgezogen. Der Entzug der Wärme aus dem schmelzflüssigen Gießgut erfolgt hierbei mittelbar Tiber die mit dem Gießgut in Berührung stehende Kokillenwand, so daß der gegossene Strang selbst mit dem durch die Kokille durchlaufenden Kühlmittel, meist Wasser, nicht in Berührung kommt und vollkommen trocken aus der Kokille austritt. Dieser Strang wird in der Regel durch Absägen mittels einer an sich bekannten, beispielsweise gewichtlos aufgehängten Säge auf endliche Längen aufgeteilt. Es ist weiterhin bekannt, das flüssige Metall in eine verhältnismäßig kurze Kokille zu gießen, in der tlur die Randzonen des sich bildenden Stranges erstarren, während der Kern flüssig bleibt. Die völlige Erstarrung über den ganzen Querschnitt erfolgt sodannaußerhalb derKokille entweder durch Bespritzen oder Berieseln des Stranges mit flüssigen Kühlmitteln oder durch Absenken in ein unmittelbar an die Kokille sich anschließendes Wasserbad.Device for sealing continuously cast, metallic solid and Hollow strands In the known production of metal strands of unlimited length continuous pouring transforms the cast material into a long, cooled one that is open on both sides Casting mold and the solidified strand from this usually downwards pulled out. The removal of heat from the molten cast material takes place here indirectly through the mold wall in contact with the cast material, so that the cast strand itself with the coolant flowing through the mold, mostly Water, does not come into contact and emerges completely dry from the mold. This strand is usually cut by means of a known, for example weightless saw divided into finite lengths. It is also known to pour the liquid metal into a relatively short mold in the tlur the edge zones of the strand that is being formed solidify, while the core remains liquid. Complete solidification over the entire cross section then takes place outside the mold either by spraying or sprinkling the strand with liquid coolants or by lowering it into a water bath immediately adjacent to the mold.

Bei dem zuletzt genännten Verfahren können aber nur Gußerzeugnisse endlicher Länge hergestellt werden, die erst nach der Herausnahme aus dem Behälter, der das flüssige Kühlmittel enthält, aufgeteilt werden können.In the last-mentioned process, however, only cast products can be used of finite length, which only after removal from the container, containing the liquid coolant, can be divided.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung stetig gegossener metallischer Voll- oder Hohlstränge unendlicher Länge, bei der das Gießgut innerhalb einer kurzen Kokille nur in seiner Randzone erstarrt und dessen völlige Erstarrung über seinen ganzen Querschnitt durch Absenken desselben in ein sich an die Kokille anschließendes Wasserbad erfolgt. Die Herstellung eines solchen Stranges wird nun dadurch ermöglicht, daß der Austritt des stetig gegossenen Stranges aus dem das Wasserbad enthaltenden Kühlkasten erfindungsgemäß abgedichtet wird.The present invention relates to an apparatus for manufacturing steadily poured metallic solid or hollow strands more infinite Length at which the cast material within a short mold only in its edge zone solidified and its complete solidification over its entire cross-section by lowering the same takes place in a water bath adjoining the mold. The production such a strand is now made possible by the fact that the exit of the steady cast strand from the cooling box containing the water bath according to the invention is sealed.

Die Abdichtung gemäß der Erfindung besteht aus zwei unmittelbar unterhalb des Kühlkastens hintereinander angeordneten, den Gußstrang umgebenden Ringkatninern für die Zuführung von Druckluft, die miteinander durch Labyrintlikammerti verbunden sind.The seal according to the invention consists of two immediately below of the cooling box arranged one behind the other and surrounding the cast strand for the supply of compressed air, which are connected to each other by labyrinth chambers are.

Labyrinthdichtungen sind an sich in der Technik sowohl bei umlaufenden Wellen wie auch hin und leer gehenden Spindelst bekannt. Die Erfindung besteht jedoch in der genannten Verbindung von I)ruckluftkammern mit Labyrinthciichtungen, und erst diese Verbindung löst die Aufgabe, eine gute .-\1>clichttitig des aus einem Kühlkasten austretenden Stranges zu erreichen.Labyrinth seals are per se in technology both with rotating Waves are known as spindles going back and forth. However, the invention exists in the mentioned connection of I) return air chambers with labyrinth seals, and Only this connection solves the task of creating a good one To achieve cooling box exiting strand.

«'eitere :Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der die Erfindung an Hand der Zeichnung in schernatischer Darstellung an einem Ausführungsbeispiel erläutert ist.«'' More: Features and advantages of the invention are evident from the following Description in which the invention is based on the drawing in Schernatic Representation is explained using an exemplary embodiment.

In der Zeichnung ist mit i die Kühlkokille bezeichnet. Ihr wird, was nicht weiter dargestellt ist, in bekannter Weise und mit bekannten Mitteln das flüssige Gießgut zugeführt; letzteres erstarrt innerhalli der Kokille i zu einem Metallstrang 2, wobei alter, -,vas ebenfalls nicht weiter dargestellt ist, zum-ichst nur dessen äußerer Rand erstarrt, während der Strangkern selbst noch flüssig bleibt, so daß der Strang 2 rnit noch flüssigem Strangkern die Kühlk(,kille t verläßt. Der Stand des 'Metallspiegels ist mit 3 angedeutet. Der unmittelbare Wärmeentzug aus (fers fliissigeti Gießgut innerhalb der Kokille i rrf(rlgt durch ein flüssiges Kühlmittel, beispielsweise Wasser, das der Kühlkokille i durch das kohr 4 zugeführt wird, die Kühlkokille i mit engem 1~iililinittelratini 5 durchströmt und durch den Ringspalt ti in den Kühlkasten 7 übertritt. Das Kühlmittel fließt in diesem an der Oberfläche des aus der Kokille i finit erstarrter äußerer Hülle und flüssigem Kern austretenden Stranges 2 in Form eines allseitig geschlossenen Wassermantels herab und bringt den Strang 2 mit dem flüssigen Strangkern infolge dieser wirkungskräftigen Kühlung rasch älter den ganzen Querschnitt zur vollständigen Erstarrung, was vor allem bei seigerungsempfindlichen Legierungen von Vorteil ist. Da nun der stetig gegossene metallische Voll- oder Hohlstrang unendlich lang sein soll, muß er den Kühlkasten 7 noch ungeteilt durchwandern, wozu in dem Boden S des Kühlkastens 7 eine zweckentsprechende Öffnung 9 vorgesehen ist. Nach seinem Austritt aus denn Kühlkasten 7 wird darin der Strang durch einte an sich bekannte Säge aufgeteilt.In the drawing, i denotes the cooling mold. Your will what is not shown further, the liquid in a known manner and with known means Cast material supplied; the latter solidifies inside the mold i to form a metal strand 2, whereby age, -, vas is also not shown any further, primarily only that outer edge solidifies, while the strand core itself still remains liquid, so that strand 2 with the strand core still liquid leaves the cooling cooler the 'metal mirror is indicated by 3. The immediate heat extraction from (fers liquid cast material inside the mold i rrf (rlgt by a liquid coolant, for example water that is supplied to the chill mold i through the kohr 4, the Cooling mold i with a narrow 1 ~ iilinittelratini 5 flows through and through the annular gap ti passes into the cooling box 7. The coolant flows in this on the surface of the finitely solidified outer shell and liquid core emerging from the mold Strand 2 in the form of a water jacket closed on all sides and brings down the strand 2 with the liquid strand core as a result of this effective cooling rapidly older the whole cross-section to complete solidification, which is mainly at Alloys sensitive to segregation are advantageous. Since now the steadily poured metallic solid or hollow strand should be infinitely long, he must the cooling box 7 still wander through undivided, including an appropriate one in the bottom S of the cooling box 7 Opening 9 is provided. After it emerges from the cooling box 7 is in it the strand divided by a known per se saw.

Durch die Bodenöffnung 9 des Kühlkastens 7 würde aber auch das flüssige Kühlmittel ausströmen und in seinem freien Abfluß durch die in einem mehr oder weniger großen Abstand von (lern Kühl- kasten 7 angeordnete bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Säge gehindert sein. Infolge- dessen würde das aus dein Kühlkasten 7 ausfließende Wasser überall in der Gießerei Herumgespritzt werden, was aus nahebiegenden Gründen vermieden werden muß. Man könnte nun daran (lenken, eine Abdichtung des Stranges 2 an der Lodenöffnung 9 des Kühl- kastens 7 dadurch zu erreichen versuchen, daß man bekannte Abdichtungsmittel, wie Gummi oder Faserstoffe, in bekanter MITeise anwendet. Die Erfahrung hat jedoch gelehrt, (laß solche ,,])dich- tungsmittel schon hach kurzer Zeit infolge der Reibung am Strang verschleißen; (lies hätte zur Folge, daß solche Abdichtungsmittel schon nach kurzer Zeit erneuert werden inül.lten. Es würde also zur Erneuerung der Abdichtungsmittel eine Unterbrechung des stetigen Gießens schon sehr bald notwendig werden und sich auch dauernd wieder- holen, weshalb diese bekannten Mi(lichtungsmittel für den vorgenannten Zweck nicht geeignet sind. Andere widerstandsfähigere .1l)diclitutigsstoffe sind aber nicht bekannt. Hier schafft nun die ertin(ltingsgcinäße Ablich- tung Abhilfe, weil frei Mir solche unzureichenden Abdichtungsstoffe nicht erforderlich sind. Die Alldichtung des aus (lein Kühlkasten 7 austretenden Stranges 2 gegen den Kühlinittelaustritt wird erfin- dungsgemäß dadurch erreicht, claß in der (lern Kühl- kasten 7 sich anschließenden Katnrier io durch die durch das Rohr i r zugefiihrtc Druckluft ein Luft- polster erzeugt wird, das denn darauf lastenden Kühlmittel die \'faage halt. Es ist dabei zweck- mäßig, daß das Zuflußrolir 11 für die Druckluft so bemessen wird, daß die in die Kammer io ein- geführte Druckluft keinen wesentliclieti Druck- verlust durch Expansion erleidet. -1n die Kammer to schließen sich Labyrintlikatnnicrn 12 an. Würden diese nicht vorhanden sein, so wiirde die Druckluft größtenteils vom Kühlmittel weg durch den zwischen Kanitnerwand 13 und (lern abzudichtenden Körper 2 gebildeten Spalt 14 entweichen. Es könnte somit dein flüssigen Kühlmittel nur unter größtem Luft- 1)zw. Kraftaufwand das Gleichgewicht ge- halten werden. Durch die sich an die Kammer io anschließenden Labyrinthe 12 wird aber die durch (las Rohr i 1 in die @Kanniner io zugeführte Druck- luft, die andernfalls entweichen würde, gleichsam abgebremst, und zwar dadurch. daf ein Teil der Druckluft durch Expansion in denn engeren Spalt 14 beschleunigt wird, worauf deren Beschleunigung in der daratiffolgen(leii Querschnittserweiterung der 1_abyrinthkamnier 12 wieder vernichtet wird, so daß die Expansion iin nächst engeren Spalt 14 wieder von der Geschwindigkeit Null aus anfängt. In der Zeichnung sind vier Labyrintlikaminern als ausreichend angenommen. Es können aber auch weniger oder auch mehr I-al,_vrintlikainmern t2 angeordnet werden. 1:; ist auch zweckmäßig, min- destens die Spitzest derIrennwündc i ; der einzcl- neu Labyrinthkammern 12 aus elastischem Werkstoff herzustellen oder als Auflage auf die Trennwände Dichtungsringe 16 aus federndem Stahlblech 0. (1-l. anzuwenden, weil dadurch auch ein Voll-oder 1lohlstrang mit relativ rauher Oberfläche ohne Störungen abgesenkt werden kann; insbesondere dann, wenn die Spitzen der Trennwände 15 noch in :\bzugsrichtung des Stranges geneigt sind, wie dies in der Zeichnung veranschaulicht ist.Through the bottom opening 9 of the cooling box 7 but the liquid coolant would also flow out and in its free flow through those in one more or less large distance from (learn cooling box 7 arranged known, in the drawing be prevented saw not shown. As a result- that would be the one flowing out of your cooling box 7 Water splashed all over the foundry be avoided, which for obvious reasons must become. One could now (direct a seal of the strand 2 at the loden opening 9 of the cooling box 7 try to achieve that one known sealing means, such as rubber or Fibers, used in a well-known MITeise. the However, experience has taught (let such ,,]) you- medium already for a short time as a result of the Wear out friction on the strand; (read would have to Consequence that such sealants already after can be renewed in a short time. It would So to renew the sealing means a Interruption of the continuous watering very soon become necessary and also constantly fetch why these well-known Mi (light means are not suitable for the aforementioned purpose. Other more resistant .1l) diclitute materials are but not known. Here now the erupted tion remedy because free me such inadequate Sealants are not required. the All sealing of the cooling box 7 emerging from ( Line 2 against the coolant outlet is invented duly achieved by the fact that in the (learn cooling box 7 adjoining Katnrier io through the compressed air supplied through the pipe ir upholstery is generated, which is then burdensome Coolant the 'faq' hold. It is useful moderate that the influx roller 11 for the compressed air so is measured that the in the chamber io guided compressed air does not have any significant pressure suffers loss through expansion. -1n the chamber to join Labyrintlikatnnicrn 12. Would if this were not available, the compressed air would mostly away from the coolant through the between Kanitnerwand 13 and (learn to seal Body 2 formed gap 14 escape. It could thus your liquid coolant only under the greatest Air 1) betw. Effort to keep the balance will hold. By referring to the chamber io subsequent mazes 12 but is through (read tube i 1 into the @Kanniner io supplied pressure air that would otherwise escape, as it were braked, by that. daf part of the Compressed air through expansion in the narrower gap 14 is accelerated, whereupon its acceleration in the daratifsequences (leii cross-sectional expansion the 1_abyrinthkamnier 12 is destroyed again, so that the expansion i in the next narrower gap 14 starts again from zero speed. In the drawing there are four labyrinths assumed to be sufficient. But it can also less or more I-al, _vrintlikainmern t2 to be ordered. 1:; is also appropriate to min- at least the tipest derIrennwündc i; the single new labyrinth chambers 12 made of elastic material or sealing rings 16 made of resilient sheet steel 0 Tips of the partition walls 15 are still inclined in the direction of pull of the strand, as is illustrated in the drawing.

An die Lal)yrintlikammerri 12 schließt sich sodann die zweite Kammer 17 an, in die ebenfalls Druckluft durch das Rohr ig eingeführt wird.The second chamber then adjoins the Lal) yrintlikammerri 12 17, into which compressed air is also introduced through the pipe ig.

1:s kann hierbei zweckmäßig sein, diese Druckluft vorzuwärmen, weil man dann mit Hilfe dieser vorgew<irmteu Luft unter Umständen sogar einen viillig trockenen Metallstrang trotz der unmittelbaren Kühlung des aus der Kühlkokille i austretenden Stranges 2 reit flüssigen Kühltnitteln erreichen kann, so tlaß der Strang 2 wieder zwecks seiner .\tlfteiltüig in endliche Längen ohne Schwierigkeit der lwkaiinteli Säge ztigefülirt werden kann. An die Kammer 17 können sich gegebenenfalls, was besonders bei Anwendung von Warmdruckluft zweckmäßig ist, zur Vermeidung größerer Verluste von Warmluft noch ehre oder mehrere Labyrinthkammern tc zur Abdichtung gegen großen Warmluftverlust anschließe». .\trch die Kammer 17 und das Zuflußrohr 18 sind zweckentsprechend so zu bemessen, daß die durch den Rohrstutzen 18 zugeführte Druckluft in der Kammer 17 keinen wesentlichen Druckabfall erleidet.1: It can be useful here to preheat this compressed air, because with the help of this prewarmed air, under certain circumstances, even a completely dry metal strand can be achieved despite the direct cooling of the strand 2 emerging from the chill mold i, with liquid cooling agents, so the Strand 2 can again be cut into finite lengths without difficulty using the lwkaiinteli saw. If necessary, one or more labyrinth chambers tc can be connected to the chamber 17 , which is particularly useful when using hot compressed air, to avoid large losses of hot air, to seal against large hot air loss. . \ trch the chamber 17 and the supply pipe 18 are appropriately dimensioned so that the compressed air supplied through the pipe socket 18 in the chamber 17 does not suffer any significant pressure drop.

Bei der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung kann kein flüssiges Kühlmittel mehr mit dem Strang aus der Bodenöffnung 9 des Kühlkastens 7 austreten, so claß die gegebenenfalls erforderliche :Xtifteilung des Stranges durch die bekannte Säge ohne Schwierigkeiten durchzuführen ist. Das flüssige Kühlmittel tmiß sich also in dem Kühlkasten 7 ansammeln und fließt durch die Überlaufschlitze 20 in den Sammelkasten 21 und von hier durch das Rohr 22 ab.In the case of the sealing device according to the invention, no liquid can More coolant emerges with the strand from the bottom opening 9 of the cooling box 7, so the possibly required division of the strand by the known Saw without difficulty. The liquid coolant is therefore mismatched collect in the cooling box 7 and flow through the overflow slots 20 into the collecting box 21 and from here through the pipe 22.

Der Kühlkasten 7 braucht sich nicht in allen Fällen, wie in der Zeichnung dargestellt ist, unmittelbar an die Kühlkokille anzuschließen, sondern er kann sich auch in einem mehr oder weniger weiter entfernten .llistand von ihr befinden. Die Höhe des Kühlkastens 7 kann unter Umständen dann sehr niedrig lwtnesseii werden, wenn der mit flüssigem Kern aus der Kokille i austretende Voll- oder Elohlstrang 2 schon durch das aus dem Ringschlitz 6 in einem in sich geschlossenen Kühlmittelmantel austretende Kühlwasser zur völligen Erstarrung gebracht wird. Die Erstarrung des Stranges über den ganzen Querschnitt nur oder mindestens vorwiegend durch das aus dem Ringschlitz 6 austretende flüssige Kühlmittel zu erreichen, ist besonders für gegen Wärmerisse empfindliche Legierungen vorteilhaft.The cooling box 7 does not need in all cases, as in the drawing is shown to connect directly to the chill, but he can are also in a more or less distant .llistand from her. the The height of the cooling box 7 can then be very low lwtnesseii under certain circumstances, if the solid or Elohl strand emerging from the mold i with a liquid core 2 already through the one from the annular slot 6 in a self-contained coolant jacket exiting cooling water is brought to a complete solidification. The solidification of the Strand over the entire cross-section only or at least predominantly through that To achieve the liquid coolant escaping from the annular slot 6 is particularly useful for Alloys sensitive to heat cracks are advantageous.

Die erfindungsgemäße Abdichtungsvorrichtung eignet sich nicht nur zur Aufteilung von metallischen Voll- oder Hohlsträngen unendlicher Länge während ihres stetigen Gießens, sondern auch von solchen begrenzter Länge, wenn deren Aufteilung noch während ihres Gießens notwendig sein würde.The sealing device according to the invention is not only suitable for dividing metallic full or hollow strands of infinite length during their continuous pouring, but also of such limited length when their division would still be necessary during their casting.

Die erfindungsgemäße Abdichtung ist schließlich in ihrer Anwendung keineswegs auf die Herstellung von metallischen Voll- oder Hohlsträngen mit kreisförmigem Querschnitt beschränkt, sondern es können bei zweckentsprechender Abwandlung mit ihr auch andere Profilformen metallischer Voll-oder Hohlstränge hergestellt werden.The seal according to the invention is finally in its application by no means on the production of metallic solid or hollow strands with circular Cross-section limited, but it can with appropriate modification with You can also produce other profile shapes of metallic solid or hollow strands.

Claims

PATE \ TANSPRI; CHE: i. Device for sealing continuously cast metallic Solid or hollow strands of infinite length when exiting the cooling box, in which the strand through direct contact with liquid coolants all over its Cross-section is brought to complete solidification, characterized in that immediately below the cooling box (7) two one behind the other, the cast strand Connect the surrounding annular chambers (io and 17) for the supply of compressed air, the are interconnected by labyrinth chambers (12).

2. Device according to claim i, characterized in that the second chamber (17) has one or more Connect labyrinth chambers (i9).

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized characterized in that the bottoms of the annular chambers (io, 17) and that of the labyrinth chambers (12, 19) consist of elastic material or as a support for sealing rings (16) serve. .f. Device according to claim 3, characterized in that the floors the annular chambers (1o, 17) or the sealing rings (16) in the withdrawal direction of the migrating Metal strand are inclined. Referred publications: German patent specification No. 644 237-