NL9101429A - Inwendig gekoelde rol van een strenggietinstallatie. - Google Patents

Description

Titel: Inwendig gekoelde rol van een strenggietinstallatie.

De uitvinding betreft een inwendig gekoelde rol van een strenggietinstallatie, in het bijzonder een steun- en gelei-dingsrol, met een, een kern uit ijzermateriaal omgevende mantel, welke met de kern is verbonden.

In de strenggiettechniek is een sedert lang nagestreeft doel, naast het verhogen van de gietcapaciteit, af te komen van een secundaire koeling van de uittredende streng met sproeiwater en de daarmee verbonden nadelen, zoals bijvoorbeeld scheuren in de randen. Een in deze richting gaand voorstel is bekend uit het oudere Duitse octrooischrift 1 220 972. Deze publicatie betreft een inrichting voor het indirect koelen van de uit een strenggietvorm uittredende streng. De streng wordt daarbij door verend aangedrukte en door koelmid-del bevochtigde glijschoenen en geleidingswalsen gekoeld en geleid. De glijschoenen en geleidingswalsen zijn in de streng-gietrichting afwisselend achter elkander aangebracht. De geleidingswalsen hebben tot taak, het strengoppervlak na het passeren van de zone met de glijschoenen weer te egaliseren.

De hiermee gepaard gaande vervorming van de strengschaal leidt in het bijzonder bij het gieten van brammen-formaten tot segregaties en inwendige scheuren.

Uit een verder Duits octrooischrift 3 231 433 C2 is een inwendig gekoelde steun- en/of transportwals bekend. De trans-portwals bestaat uit een stalen kern en uit een, die kern omgevend omhulsel uit staal, dat met de kern is verbonden. In het oppervlak van de kern is een koelmiddelkanaal ingelaten, dat is verbonden met zich in legertappen van de kern bevindende koelmiddelaansluitingen. Het omhulsel is met de aan ribben van de kern, welke tussen de koelmiddelkanalen zijn blijven staan over de volle lengte van hun wederzijds aanraakvlak vastgelast. Het aaneenlassen van omhulsel en kern over hun volledige aanraakvlak leidt tot een in vorm stabiele wals. Derhalve kan de walsdiameter en daardoor tegelijkertijd de afstand van de afzonderlijke walsen achter elkaar worden verminderd. Uitstulpverschijnselen van de streng kunnen worden verminderd. Met de vermindering van de diameter wordt echter ook het nuttig te gebruiken warmteuitwisselvlak van de in lijnaanraking met de streng verkerende wals minder. Hieruit resulteert, tezamen met het geringere warmte geleidende vermogen van het omhulsel uit staal, dat bij het laten vervallen van de secundaire koeling de gietcapaciteit afneemt.

Aangezien de rollen bovendien aan een hoge mate van slijtage door de streng zijn blootgesteld ongeacht of de streng tussen de rollen door getrokken word of door aangedreven rollen wordt getransporteerd, heeft men ernaar gestreefd, zo slijtage bestendig mogelijke materialen voor de rollenmantels toe te passen. De stand van de techniek (Stahl und Eisen 105 (85), nr. 22 blz. 1173) laat zien dat als bijzonder voordelige materialen voor strenggietrollen bijvoorbeeld 21 Cr Mo V 5 11 voor de kern en edelstaal met 12 tot 15% chroom voor een slijtage bestendige en corrosie bestendige bekledingslaag worden beschouwd.

Aan de uitvinding ligt nu het probleem ten grondslag, een in vorm stabiele rol met inwendige koeling en een hoog warmte-geleidend vermogen te verschaffen, welke tegelijkertijd eenvoudig geconstrueerd is.

Dit overeenkomstig de uitvinding aan de orde gestelde probleem wordt bij een inwendig gekoelde rol van een streng-gietinstallatie opgelost, doordat de mantel uit koper of een koperlegering bestaat.

Volgens de uitvinding wordt met de toepassing van koper of koperlegeringen voor de mantel als warmte uitwisselwand tussen koelmiddel en streng een rol van hoog warmtegeleidend vermogen verkregen. Door het hoge warmte geleidende vermogen, van de koperen mantel wordt de van de streng af te voeren warmte over de omtrek van de mantel verdeeld. Het radiale temperatuurprofiel in de mantel is gelijkmatiger en derhalve zijn de warmte uitzettingsspanningen en tevens de warmtewisselspan-ningen per omwenteling in tegenstelling met een stalen mantel met lager warmte geleidend vermogen gering. Op grond van de geringere warmtespanningen blijkt de rol ondanks geringere sterktewaarden van de mantel in vorm stabiel te zijn. Hierdoor wordt de streng niet blootgesteld aan nadelige vervormingen door onrondlopende rollen als gevolg van kromtrekken tijdens bedrijf. Bovendien kan door de vormstabiliteit de rol met betrekkelijk kleine diameter worden vervaardigd. Door de kleine diameter is, een afstandsvermindering van de rollen in de strenglooprichting achter elkaar mogelijk en daardoor een optimale strenggeleiding. Ofschoon door de vermindering van de diameter het warmteuitwisselvlak tussen rol en streng kleiner wordt, kan bij de uitgevonden rol door het hoge warmtegelei-dende vermogen van de mantel uit koper of een koperlegering de secundaire koeling ook bij brammenformaten komen te vervallen. Rollen volgens de in de tweede plaats genoemde publicatie bereiken een stollingsfactor van ongeveer 24,6 mm/min0'5 zonder sproeiwater en 26,4 mm/min °'5 met sproeiwater. Met de volgens de uitvinding voorgestelde rol worden deze waarden tot op ten minste 26,0 mm/min °'5 zonder en tot 28,0 mm/min °'5 met sproeiwater verhoogd. Dit leidt via daardoor mogelijke hogere gietsnelheden tot een verhoging van de produktiecapaciteit van de installatie.

Bovendien wordt de uitgevonden rol door zijn hoog warmte-geleidend vermogen niet zo warm als rollen met een stalen mantel. Dit leidt tot vermindering van de gevoeligheid tegen brandscheuren, verhoging van de slijtagebestendigheid en vermindering van het risico van het vastgelast komen te zitten van de rolmantel aan de smelt bij strengbreuk. Voorts blijkt de rol, in het bijzonder in het bereik van de voetrol en de daar rechtstreeks op aansluitende steun- en geleidingsrollen, in die gevallen dat agressieve gietslakken tezamen met sproeiwater optreden, bijzonder corrosiebestendig.

De als paszitting, in het bijzonder als krimpverbinding uitgevoerde verbinding tussen kern en mantel vormt een constructief eenvoudige oplossing. Het aflichten van de mantel van de kern door thermisch uitzetten tijdens bedrijf is op grond van het hoge warmtegeleidende vermogen van de mantel op voordeel biedende wijze niet aan de orde. Daardoor is een betrouwbare geleiding van het koelmiddel in de kanalen zonder lekkages bereikt. Bovendien biedt de verbinding tussen mantel en kern de mogelijkheid de mantel slechts aan één rand met de kern in het bijzonder via een lasverbinding te fixeren. Uiteraard is het ook mogelijk, de mantel aan beide randen aan de kërn vast te lassen.

In hetgeen thans volgt zal de uitvinding, aan de hand van de enkele figuur van de tekening nog nader worden toegelicht.

Figuur 1 laat in langsdoorsnede een rol met schroeflijnvormig koelmiddelkanaal zien. De rol bestaat in hoofdzaak uit een kern 1 uit ijzermateriaal en een, die kern 1 omgevende mantel 2 uit koper of een koperlegering. De mantel 2 verkeert via een paszitting in het bijzonder via een krimpverbinding in verbinding met de kern 1. Bovendien is de mantel 2 aan tenminste een rand 3 door middel van een lasverbinding 4 aan de kern 1 bevestigd. Uiteraard zijn ook andere manieren van bevestiging, bijvoorbeeld door aanslagen met schroefverbindingen mogelijk. In het oppervlak van de kern 1 is een een enkel of een aantal gangen bevattend koelmiddelkanaal 5 in de vorm van een ten opzichte van de langsrichting L van de kern 1 schroeflijnvormige groef ingewerkt. Het koelmiddelkanaal 5 wordt'afgedekt door de buisvormige mantel 2. In het bereik van de randen 3 van de mantel 2 is het koelmiddelkanaal 5 via radiaal verlopende boringen 6 met koelmiddelaansluitingen 7 verbonden. Die koelmiddelaansluitingen 7 zijn concentrisch in de kern 1 en de daarop aansluitende legertappen 8 aangebracht. De diameter van de rol is aangegeven met de maat D en ligt in het bereik van ongeveer 80 tot 400 mm. De wanddikte van de mantel d bedraagt ten minste 5 mm en neemt bij rollen met grotere diameter toe tot ongeveer 70 mm.

De uitvinding is weliswaar aan de hand van een rol met schroeflijnvormig koelmiddelkanaal beschreven doch kan ook voor rollen met willekeurige uitvoering van de koelmiddélkana-len (bijvoorbeeld radiaal of axiaal verlopende kanalen, kana len als groeven in de mantel of gedeeltelijk in de mantel en in de kern ingewerkt) worden toegepast.

Lijst van verwijzingscijfers: 1. kern 2. mantel 3. rand van de mantel 4. lasverbinding 5. koelmiddelkanaal 6. boring 7. koelmiddelaansluiting 8. legertap L. langsrichting van de kern 1 D. diameter van de rol d. manteldikte

Claims (5)

1. Inwendig gekoelde rol van een strenggietinstallatie, in het bijzonder steun- en geleidingsrol, met een, een kern uit ijzermateriaal omgevende mantel welke met de kern is verbonden, met het kenmerk, dat die mantel bestaat uit koper of uit een koperlegering.

2. Inwendig gekoelde rol volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de mantel met de kern via een paszitting in verbinding verkeert en ten minste met één rand aan de kern is bevestigd.

3. Inwendig gekoelde rol volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bevestiging tussen de rand van de mantel en de kern een lasverbinding is.

4. Inwendig gekoelde rol volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inwendige koeling uit ten minste een koelmiddelkanaal met koelmiddelaansluitingen bestaat en het koelmiddelkanaal in de vorm van een open groef in het oppervlak van de kern is ingewerkt en door het binnenvlak van de mantel wordt begrensd.

5. Inwendig gekoelde rol volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het koelmiddelkanaal schroeflijnvormig om de langsas van de kern is aangebracht en is verbonden met koelmiddelaansluitingen, welke zijn aangebracht in, op de kern aansluitende legertappen.