EP1108485A1 - Vorrichtung zum Kühlen eines Gussstrangs - Google Patents
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- EP1108485A1 EP1108485A1 EP00126345A EP00126345A EP1108485A1 EP 1108485 A1 EP1108485 A1 EP 1108485A1 EP 00126345 A EP00126345 A EP 00126345A EP 00126345 A EP00126345 A EP 00126345A EP 1108485 A1 EP1108485 A1 EP 1108485A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
- B22D11/1243—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling by using cooling grids or cooling plates
Definitions
- the invention relates to a device for cooling a metallic cast strand in a cooling zone downstream of the casting mold, in which the strand is Roller pairs, one above the other, transverse to the strand axis along the strand withdrawal direction are arranged, is supported and by the application of Coolant is further cooled.
- continuous casting - be it the continuous casting of slabs or that of Thin slabs - is the way of heat removal for the quality of the Continuous casting material of great importance.
- Cooling devices based on the principle are known from the prior art spray cooling.
- DE 15 58 194 discloses the Cool the strand by applying water atomized finely by nozzles. This requires considerable adjustment work, especially for wide slabs necessary to the mutual position of the nozzles and their position to the strand surface to coordinate with each other. By overlapping the spray compartments occurs furthermore, a loss of kinetic energy of the water droplets encountered one that has a reduced cooling effect in the area of overlap Consequence. This can lead to uneven cooling of the strand surface.
- the strand After leaving the mold, the strand is usually transferred to a secondary cooling zone led to solidification of the still liquid core and here by pairs of support rollers supported. Deviating from this support roller principle is from the DE15 58 302 discloses a guide device with sliding walls. To guarantee the sliding walls sit in a strand guide with low frictional forces composed of individual shell bodies that can be pressurized with pressurized water are so that the strand surface at a pressurized phase is present. There are water jet nozzles between the spaced shell bodies intended.
- the invention has for its object a device for cooling a metallic cast strand of the generic type in such a way that both the rollers for supporting or guiding the strand as well as the surface of the strand be cooled effectively.
- the basic idea of the invention is to have at least one, preferably several, each arranged in pairs around the strand - cooling elements between the Arrange support rollers so that between the rollers and the elements and Defined gaps are created between the strand surface and the elements.
- the respective cooling elements are provided with at least one channel opens into a gap and promotes the coolant.
- Deviation from the spray cooling principle achieved a flow cooling, whereby coolant enters a gap and flows from there into the other gap spaces. It will in the form of the gap spaces, a defined space with defined ways to flow away of the coolant and the associated cooling effects. On in this way a flow cooling for simultaneous cooling of the strand surface and support rollers reached.
- the channel is arranged that it penetrates the cooling element transversely to its longitudinal axis and to Gap opens between the cooling element and the strand. So the coolant first into the gap between the element and the strand and then flows into the gaps between the rollers and the cooling element. It is also conceivable to provide the mouth areas of the coolant-carrying channel towards the rollers.
- the cooling element extends along the longitudinal axis of the Rolling, according to an advantageous embodiment, it is profile-shaped. Its surfaces facing the rollers have concave curvatures for formation an even gap in relation to the rollers with convex Curvatures of the roll surface, while the surface of the strand facing the Cooling element profile runs plane-parallel to the strand.
- the adjacent cooling channels are preferably one profile-like cooling element fed via a common cooling channel, the either integrated into the cooling element itself or outside of the Cooling element is located.
- the proposed device is used both in casting plants Casting slabs from 30 to 250 mm thick, preferably thin slabs 30 to 130 mm thick.
- FIG. 1 schematically shows a cooling device for a strand according to the invention shown, the strand 1 - cut here in its narrow side - on both sides with pairs of rollers arranged symmetrically to one another and arranged accordingly Cooling elements is surrounded.
- There are only roles (2a, 2b, 2c, 2d) or cooling elements (3a, 3b, 3c) are shown on one strand side.
- the mold as The casting mold from which the strand emerges is not shown; so are the camps and drive means for the rollers as well as the holding devices for the cooling elements in addition to supply lines for the coolant - preferably water - not shown.
- the proposed cooling device advantageously takes place in the Secondary cooling zone of a continuous casting plant use; in adjacent zones a continuous casting installation is also conceivable.
- the roles serve in the secondary cooling zone to support the surface which has only cooled down Strands with a still liquid core.
- rollers 2a to 2d extend along the broad side of the withdrawn Slabs. Between each two adjacent, stacked rollers cooling elements 3a, 3b, 3c are provided from two pairs of rollers. A cooling element in this sense fills the space between two roles.
- the cooling elements 3a, 3b, 3c are profile-shaped, such that between each the roles and the element gap spaces 4a, 4b and the strand surface and the elements a gap space 5 arise.
- the gap spaces are exemplary only on the two rollers 2a, 2b including the cooling element 3a with reference numerals Mistake.
- the cooling elements are profile-like and have concave curvatures on in the direction of the convex support rollers.
- the profile-like point towards the strand Cooling element on a plane-parallel surface.
- a cooling element is in each case provided with a plurality of coolant-carrying channels 6 (in FIG. 2 designated 6a to 6e), each in the gap 5 between the element and strand lead.
- these channels run transversely to Longitudinal axis of the cooling elements.
- the cooling elements preferably have one longitudinal channel on which all cross channels together with coolant supplied (not shown). The cooling water emerges from the mouth area of the respective Channel. It flows around both the strand surface and the support rollers through the defined gap spaces. This creates an even one Water flow in the gaps and therefore uniform cooling both the strand surface and the support rollers.
- the amount of water and therefore the cooling effect is about the water pressure as well adjustable via the number or the cross-sectional dimensions of the channels.
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Kühlen eines metallischen Gußstranges in einer der Gießform nachgeordneten Kühlzone, in der der Strang mittels Rollenpaaren, die quer zur Strangachse entlang der Strangabzugsrichtung übereinander angeordnet sind, stützend geführt wird und durch das Aufbringen von Kühlmittel weiter abgekühlt wird, vorgeschlagen, die mindestens ein zwischen jeweils zwei übereinander liegenden Rollen (2a,2b,2c,2d) angeordnetes kühlmittelförderndes Kühlelement (3a, 3b, 3c) umfaßt, das sich entlang der Längsachse der Rollen erstreckt, und das so gestaltet ist, daß zwischen dem jeweiligen Kühlelement und den Rollen sowie dem Kühlelement und dem Strang Spalträume (4a, 4b, 5) entstehen und daß das jeweilige Kühlelement mit mindestens einem kühlmittelfördernden, in einen Spaltraum mündenden, Kanal (6a bis 6e) versehen ist zur Strömungskühlung von Strangoberfläche und Rollen. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines metallischen Gußstranges
in einer der Gießform nachgeordneten Kühlzone, in der der Strang mittels
Rollenpaaren, die quer zur Strangachse entlang der Strangabzugsrichtung übereinander
angeordnet sind, stützend geführt wird und durch das Aufbringen von
Kühlmittel weiter abgekühlt wird.
Beim Stranggießen - sei es nun das Stranggießen von Brammen oder das von
Dünnbrammen - ist die Art und Weise des Wärmeentzugs für die Qualität des
Stranggußmaterials von großer Bedeutung.
Aus dem Stand der Technik sind Kühlvorrichtungen bekannt, die nach dem Prinzip
der Sprühkühlung arbeiten. In der DE 15 58 194 wird beispielsweise offenbart, den
Strang durch Beaufschlagung mit durch Düsen fein zerstäubtem Wasser zu kühlen.
Hierbei ist insbesondere für breite Brammen eine beträchtliche Einstellarbeit
notwendig, um die gegenseitige Lage der Düsen und deren Lage zur Strangoberfläche
aufeinander abzustimmen. Durch die Überschneidung der Sprühfächer tritt
ferner ein Verlust an kinetischer Energie der aufeinandertreffenden Wassertröpfchen
ein, der im Bereich der Überschneidung einen verminderten Kühleffekt zur
Folge hat. Dies kann zur ungleichmäßigen Abkühlung der Strangoberfläche führen.
Üblicherweise wird der Strang nach Austritt aus der Gießform in eine Sekundärkühlzone
zum Erstarren des noch flüssigen Kerns geführt und hier durch Stützrollenpaare
gestützt. Abweichend von diesem Stützrollenprinzip ist aus der
DE15 58 302 eine Führungseinrichtung mit Gleitwänden offenbart. Zur Gewährleistung
einer Strangführung mit geringen Reibungskräften setzen sich die Gleitwände
aus einzelnen Schalenkörpern zusammen, die mit Druckwasser beaufschlagbar
sind, so daß die Strangoberfläche an einer unter Druck stehenden Phase
anliegt. Zwischen den mit Abstand angeordneten Schalenkörpern sind Wasserstrahldüsen
vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kühlen eines
metallisches Gußstranges der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß
sowohl die Rollen zum Stützen bzw. Führen des Stranges als auch die Strangoberfläche
wirksam gekühlt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen
offenbart.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, mindestens ein - vorzugsweise mehrere,
jeweils paarweise um den Strang angeordnete - Kühlelemente zwischen den
Stützrollen derart anzuordnen, daß zwischen den Rollen und den Elementen und
zwischen der Strangoberfläche und den Elementen definierte Spalträume entstehen.
Die jeweiligen Kühlelemente sind mit mindestens einem Kanal versehen, der
in einen Spaltraum mündet und das Kühlmittel fördert. Erfindungsgemäß wird in
Abweichung zum Spritzkühlprinzip eine Strömungskühlung erreicht, wobei Kühlmittel
in einen Spalt eintritt und von dort in die anderen Spalträume fließt. Es wird
in Form der Spalträume ein definierter Raum mit definierten Wegen zum Abströmen
des Kühlmittels und den damit verbundenen Kühleffekten geschaffen. Auf
diese Weise wird eine Strömungskühlung zur gleichzeitigen Kühlung von Strangoberfläche
und Stützrollen erreicht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Kanal so angeordnet,
daß er das Kühlelement quer zu dessen Längsachse durchdringt und zum
Spaltraum zwischen Kühlelement und Strang hin mündet. Somit das Kühlmittel
zuerst in den Spaltraum zwischen Element und Strang und strömt anschließend in
die Spalträume zwischen den Rollen und dem Kühlelement. Es ist ebenfalls denkbar,
die Mündungsbereiche des kühlmittelführenden Kanals zu den Rollen hin vorzusehen.
Erfindungsgemäß erstreckt sich das Kühlelement entlang der Längsachse der
Rollen, nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist es profilförmig ausgebildet.
Seine zu den Rollen weisenden Flächen weisen konkave Wölbungen auf zur Bildung
eines gleichmäßigen Spaltraumes im Verhältnis zu den Rollen mit konvexen
Krümmungen der Rollenoberfläche, während die zum Strang weisende Fläche des
Kühlelementeprofils planparallel zum Strang verläuft.
Des weiteren wird vorgeschlagen, daß entlang der Längsachse des Kühlelementeprofils
eine Mehrzahl von beabstandet angeordneten kühlmittelfördemden Kühlkanälen
vorgesehen ist. Vorzugsweise werden die benachbarten Kühlkanäle eines
profilartigen Kühlelementes über einen gemeinsamen Kühlkanal gespeist, der
entweder selbst auch in das Kühlelement integriert ist oder der sich außerhalb des
Kühlelementes befindet.
Die vorgeschlagene Vorrichtung findet Verwendung sowohl bei Gießanlagen zum
Gießen von Brammen der Dicke von 30 bis 250 mm, vorzugsweise von Dünnbrammen
der Dicke 30 bis 130 mm.
Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Beschreibung der Zeichnung
einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Darin zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine Schnittansicht eines Teils einer Ausführungsform der Kühlvorrichtung innerhalb der Stützrollenstrangführung, gesehen von der Schmalseite des Gießproduktes;
- Fig. 2
- schematisch die Ansicht der Kühlvorrichtung nach Figur 1, gesehen von der Breitseite des Gießproduktes.
In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung eines Stranges
dargestellt, wobei der Strang 1 - hier in seiner Schmalseite geschnitten - beidseitig
mit symmetrisch zueinander angeordneten Rollenpaaren und entsprechend angeordneten
Kühlelementen umgeben ist. Es sind jeweils nur Rollen (2a, 2b, 2c, 2d)
bzw. Kühlelemente (3a, 3b, 3c) auf einer Strangseite dargestellt. Die Kokille als
Gießform, aus der der Strang austritt, ist nicht dargestellt; ebenso sind die Lager
und Antriebsmittel für die Rollen als auch die Haltevorrichtungen für die Kühlelemente
nebst Versorgungsleitungen für das Kühlmittel - bevorzugt Wasser - nicht
dargestellt. Die vorgeschlagene Kühlvorrichtung findet vorteilhafterweise in der
Sekundärkühlzone einer Stranggußanlage Einsatz; in sich anschließenden Zonen
einer Stranggußanlage ist ihre Anordnung ebenfalls denkbar. Die Rollen dienen in
der Sekundärkühlzone zur Stützung des erst an seiner Oberfläche abgekühlten
Stranges mit noch flüssigem Kern.
Diese Rollen 2a bis 2d erstrecken sich längs der Breitseite der abgezogenen
Brammen. Zwischen jeweils zwei benachbarten, übereinander angeordneten Rollen
von zwei Rollenpaaren sind Kühlelemente 3a, 3b, 3c vorgesehen. Ein Kühlelement
füllt in dem Sinne den Raum zwischen zwei Rollen aus.
Die Kühlelemente 3a, 3b, 3c sind profilförmig ausgebildet, derart, daß jeweils zwischen
den Rollen und dem Element Spalträume 4a, 4b sowie der Strangoberfläche
und dem Elemente ein Spaltraum 5 entstehen. Die Spalträume sind exemplarisch
nur an den beiden Rollen 2a, 2b in Einschluß des Kühlelementes 3a mit Bezugszeichen
versehen.
Die Kühlelemente sind profilartig ausgebildet und weisen konkave Krümmungen
auf in Richtung der konvex gewölbten Stützrollen. Zum Strang hin weist das profilartige
Kühlelement eine planparallele Fläche auf.
Ein Kühlelement ist jeweils mit mehreren kühlmittelführenden Kanälen 6 (in Figur 2
mit 6a bis 6e bezeichnet) versehen, die jeweils in den Spalt 5 zwischen Element
und Strang münden. Diese Kanäle verlaufen bei dieser Ausführungsform quer zur
Längsachse der Kühlelemente. Bevorzugt weisen die Kühlelemente einen sich
längs erstreckenden Kanal auf, der alle Querkanäle gemeinsam mit Kühlmittel
versorgt (nicht gezeigt). Das Kühlwasser tritt aus dem Mündungsbereich des jeweiligen
Kanals aus. Es umströmt sowohl die Strangoberfläche als auch die Stützrollen
durch die definierten Spalträume. Auf diese Weise entsteht eine gleichmäßige
Wasserströmung in den Spalträumen und somit eine gleichmäßige Kühlung
sowohl der Strangoberfläche als auch der Stützrollen.
Die Wassermenge und damit die Kühlwirkung ist über den Wasserdruck als auch
über die Anzahl oder die Querschnittsabmessungen der Kanäle einstellbar.
Claims (7)
- Vorrichtung zum Kühlen eines metallischen Gußstranges in einer der Gießform nachgeordneten Kühlzone, in der Strang mittels Rollenpaaren, die quer zur Strangachse entlang der Strangabzugsrichtung übereinander angeordnet sind, stützend geführt wird und durch das Aufbringen von Kühlmittel weiter abgekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese umfaßt
mindestens ein zwischen jeweils zwei übereinander liegenden Rollen (2a,2b,2c,2d) angeordnetes kühlmittelförderndes Kühlelement (3a, 3b, 3c), das sich entlang der Längsachse der Rollen erstreckt, und das so gestaltet ist, daß zwischen dem jeweiligen Kühlelement und den Rollen sowie dem Kühlelement und dem Strang Spalträume (4a, 4b, 5) entstehen und daß das jeweilige Kühlelement mit mindestens einem kühlmittelfördernden, in einen Spaltraum mündenden, Kanal (6a bis 6e) versehen ist zur Strömungskühlung von Strangoberfläche und Rollen. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der kühlmittelfördernde Kanal (6a bis 6e) das Kühlelement quer zu dessen Längsachse durchdringt und zum Spaltraum (5) zwischen Kühlelement und Strang hin mündet. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das jeweilige Kühlelement (3a, 3b, 3c) profilförmig ausgebildet ist und dessen zu den Rollen weisende Flächen konkav ausgebildet sind zur Bildung eines gleichmäßigen Spaltraumes (4a, 4b) im Verhältnis zu den Rollen mit konvexen Krümmungen der Rollenoberfläche. - Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zum Strang hin weisende Fläche des Kühlelementeprofils (3a, 3b, 3c) planparallel zur Strangoberfläche verläuft. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstände (4a, 4b) zwischen dem jeweiligen Kühlelement und den Rollen sowie der Abstand (5) zwischen Kühlelement und Strangoberfläche annähernd übereinstimmen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß entlang der Längsachse des Kühlelementeprofils eine Mehrzahl von beabstandet angeordneten kühlmittelfördernden Kühlkanälen (6a bis 6e) vorgesehen sind, wobei über die Anzahl der vorgesehen oder aktivierten Kanäle und/oder über deren Querschnittsabmessungen und/oder über den Kühlmitteldruck die Menge des ausströmenden Kühlmittels bestimmbar ist. - Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kühlmittelfördernden Elemente (3a, 3b, 3c) entsprechend der Rollen übereinander und entlang der Strangachse als Elementepaare angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (2)
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| KR20030041534A (ko) * | 2001-11-20 | 2003-05-27 | 주식회사 포스코 | 용강 침투방지및 냉각효율이 향상된 냉각수 스프레이 장치 |
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1999
- 1999-12-16 DE DE1999160593 patent/DE19960593C2/de not_active Expired - Fee Related
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2000
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Also Published As
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