NO831747L

NO831747L - Casting roll for rollers.

Info

Publication number: NO831747L
Application number: NO831747A
Authority: NO
Inventors: Robert Allen Ramser
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1983-05-16
Publication date: 1983-11-18
Also published as: JPS58209452A; AU1422683A; EP0095111A3; CA1208877A; EP0095111A2

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en innretning for kontinuerlig støping av metaller i båndform og mer spesielt en ny og forbedret valsestøper som hovedsakelig gir isotermt kjøling av støpevalsens mantel. The present invention relates to a device for continuous casting of metals in strip form and more particularly to a new and improved roller caster which mainly provides isothermal cooling of the casting roller's mantle.

Bruk av internkjølte valser ved kontinuerlig støping av smeltet metall i båndform er vel kjent. US-patent 2 850 776 til Hunter beskriver en valse for kontinuerlige støpemaskiner med en flerhet spiralformede kjølemiddelkanaler. Den enkelte kjølemiddelkanals spiralformede, enkelomspennende oppbygning tillater at kjølemiddelet bare strømmer gjennom hver kanal én omdreining. Patentet sier at denne anordningen tillater at kjølemiddelet i alle kanalene blir jevnt blottstilt overfor valsens mantel og jevn bortledning av varme fra valsens mantel. Men Hunter-patentet sier at det er en svak temperaturgradient fra én ende av valsen til den andre under støpeprosessen tillike med at den sier at denne temperaturgradienten ikke har noen merkbar innvirkning på valsen under bruk. The use of internally cooled rolls for continuous casting of molten metal in strip form is well known. US Patent 2,850,776 to Hunter describes a roll for continuous casting machines with a plurality of helical coolant passages. The individual refrigerant channel's helical, single-span construction allows the refrigerant to flow through each channel only one revolution. The patent states that this device allows the coolant in all the channels to be evenly exposed to the roller's mantle and to evenly dissipate heat from the roller's mantle. But the Hunter patent states that there is a slight temperature gradient from one end of the roll to the other during the casting process while also stating that this temperature gradient has no noticeable effect on the roll during use.

BRD-off.skrift. 1 508 927 utgitt 6. desember 1973 beskriver en internkjølt valse med en kjerne og en hylse. Spriral-formede kjølemiddelkanaler med inntak vekselvis på den ene eller den andre siden av valsen løper mellom kjernen og hylsen. Innmatingskanalene og utløpskanalene går inn og ut på samme side av valsekjernen. BRD official document. 1,508,927 issued December 6, 1973 describes an internally cooled roll with a core and a sleeve. Spiral-shaped coolant channels with intakes alternately on one or the other side of the roller run between the core and sleeve. The feed channels and outlet channels enter and exit on the same side of the roll core.

US-patenter 3 712 366 og 3 845 810 til Gerding beskriver begge en roterbar trommel med intern væskekjøling som har et flerarmet kryss med ruller som går i radielle spor og som ruller på trommelens indre overflate ved hjelp av sentrifugal-kraften. Krysset roterer med en passende hastighet slik at kjølevæsken kastes mot trommelens indre overflate ved hjelp av sentrifugalkraft. Disse patentene sier også at rullenes virkning på trommelens indre overflate bryter opp begynnende filmkoking. US Patents 3,712,366 and 3,845,810 to Gerding both describe a rotatable drum with internal liquid cooling that has a multi-arm cross with rollers running in radial grooves and rolling on the inner surface of the drum by centrifugal force. The cross rotates at a suitable speed so that the coolant is thrown against the inner surface of the drum by means of centrifugal force. These patents also state that the action of the rollers on the inner surface of the drum breaks up incipient film boiling.

US-patent 4 074 750 til Begin beskriver en internkjølt valse med to koaksiale dreietapper og en sylindrisk kropp. US Patent 4,074,750 to Begin describes an internally cooled roller with two coaxial pivots and a cylindrical body.

Den internkjølte valsen kan ha en flerhet sylindriske longitudinelle ledere jevnt fordelt på den sylindriske kroppens akse i en ringformet anordning med en rørformet leder plassert i hver longitudinelle leder eller den kan ha en enkel ringformet longitudinell leder med enten rørformede ledere jevnt fordelt innen den enkelte ringformede, longitudinelle lederen, eller et enkelt rør koaksialt plassert innen den enkle, ringformede, longitudinelle lederen eller den kan ha en sylindrisk, longitudinell leder med en rørformet leder koaksialt plassert innen den sylindriske, longitudinelle lederen. Kjølefluid sirkule-res gjennom lederne og midler for å levere kjølevæske til én av lederne og å fjerne kjølevæske fra den andre lederen, omfatter et samleelemeht for fluid i en passasje i én av dreietap-pene. The internally cooled roll may have a plurality of cylindrical longitudinal conductors uniformly distributed on the axis of the cylindrical body in an annular arrangement with a tubular conductor located in each longitudinal conductor or it may have a single annular longitudinal conductor with either tubular conductors uniformly distributed within the individual annular, longitudinal conductor, or a single tube coaxially located within the single annular longitudinal conductor or it may have a cylindrical longitudinal conductor with a tubular conductor coaxially located within the cylindrical longitudinal conductor. Cooling fluid is circulated through the conductors and means for supplying coolant to one of the conductors and for removing coolant from the other conductor comprise a collecting element for fluid in a passage in one of the pivots.

US-patent 3 757 847 til Sofinsky et al. beskriver en valse-form med et kjølesystem. Hver valse har en aksel innen en hylse, en sentral utboring, sirkulære passasjer og radielle passasjer. Et samlerør er tilveiebragt i den sentrale utboringen for å dele de radielle passasjene inn i separate seksjoner, én del for tilførsel av kjølefluid og den andre delen for å drenere kjølefluid. Patentet sier at det oppnås jevn fjerning av varme fra det varme metallet over krystalliseringssonens lengde og høyde, siden kjølemiddel med samme temperatur'og i konstante mengder leveres til kjølesystemet. US Patent 3,757,847 to Sofinsky et al. describes a roller mold with a cooling system. Each roller has a shaft within a sleeve, a central bore, circular passages and radial passages. A manifold is provided in the central bore to divide the radial passages into separate sections, one part for supplying cooling fluid and the other part for draining cooling fluid. The patent states that uniform removal of heat from the hot metal over the length and height of the crystallization zone is achieved, since coolant of the same temperature and in constant quantities is supplied to the cooling system.

US-patent 2-790 216 til Hunter beskriver et kjølesystem i valser for kontinuerlig støping av metall. Hver valse har en US Patent 2-790,216 to Hunter describes a cooling system in rollers for continuous casting of metal. Each roller has one

kjerne og en mantel over kjernen. Kjernens overflate har longitudinelle kanaler hvis ender er i forbindelse med ringformede spor og hvor radielt utovergående passasjer skjærer de ringformede sporene. Valsen har en sentral utboring som igjen er bo-ret opp. Gjennom oppboringen strekker det seg en leder som danner en indre passasje som kommuniserer med den sentrale utboringen. Kjølemiddel strømmer gjennom oppboringen og fortsetter så i en retning utover gjennom et sett radielt utoverrettede passasjer til de longitudinelle kanalene. Kjølemiddel-strømmen fortsetter gjennom de longitudinelle kanalene og re-turnerer gjennom et annet sett radielt utoverrettede passasjer til den sentrale utboringen, lederen som strekker seg gjennom oppboringen og et returrør. core and a mantle over the core. The surface of the core has longitudinal channels whose ends are in communication with annular grooves and where radially outward passages intersect the annular grooves. The roller has a central bore which is again drilled up. A conductor extends through the bore, forming an internal passage that communicates with the central bore. Coolant flows through the bore and then continues in an outward direction through a set of radially outwardly directed passages to the longitudinal channels. The coolant flow continues through the longitudinal channels and returns through another set of radially outwardly directed passages to the central bore, the conductor extending through the bore and a return pipe.

GB-patent 897 412 beskriver et kjølesystem for støpeval-ser. Hver støpevalse har en kjerne og over kjernen er det en hylse. Innen kjernen er det to longitudinelle innløpskanaler og to longitudinelle utløpskanaler. De longitudinelle innløps-kanalene og longitudinelle utløpskanalene kommuniserer med kjernens periferi ved hjelp av små kanaler. Disse små kanalene munner ut i ringformede spor på kjernens overflate. Kjø-lemiddel kommer inn gjennom de longitudinelle innløpskanalene og flyter oppover til de ringformede sporene gjennom de mindre forbindelseskanalene. Kjølemiddelet flyter så gjennom de ringformede sporene og går ut fra de ringformede sporene gjennom • disse mindre kanalene som forbinder dem med de longitudinelle utløpskanalene. GB patent 897 412 describes a cooling system for casting rolls. Each casting roll has a core and above the core is a sleeve. Within the core there are two longitudinal inlet channels and two longitudinal outlet channels. The longitudinal inlet channels and the longitudinal outlet channels communicate with the periphery of the core by means of small channels. These small channels open into ring-shaped grooves on the surface of the nucleus. Coolant enters through the longitudinal inlet channels and flows upwards to the annular grooves through the smaller connecting channels. The coolant then flows through the annular grooves and exits the annular grooves through • these smaller channels which connect them to the longitudinal outlet channels.

GB-patent 1 319. 185 beskriver en internkjølt valse. Hver støpevalse er hul og er montert på to hule aksler. Den første hule akselen tjener som innløp for kjølemiddel og den andre hule akselen tjener som utlp for kjølemiddelet. Den første hule akselen kommuniserer med en flerhet rør radielt innrettet i valsen. Hvert radielt innrettet rør kommuniserer med et.ho-risontalt rør passende plassert innen valsen. De horisontale rørene har dyser for å sprute kjølemiddel på valsens indre overflate. Kjølemiddelet sendes ut fra støpevalsen ved hjelp av den andre hule akselen. Den andre hule akselen strekker seg sentralt innen støpevalsen og har hull gjennom hvilke kjølemid- ■ del kan sendes ut. GB patent 1 319.185 describes an internally cooled roller. Each casting roll is hollow and is mounted on two hollow shafts. The first hollow shaft serves as inlet for coolant and the second hollow shaft serves as outlet for coolant. The first hollow shaft communicates with a plurality of tubes radially arranged in the roller. Each radially aligned tube communicates with a horizontal tube suitably located within the roll. The horizontal pipes have nozzles to spray coolant on the inner surface of the roller. The coolant is sent out from the casting roll by means of the second hollow shaft. The second hollow shaft extends centrally within the casting roll and has holes through which coolant ■ can be sent out.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny og forbedret valsestøper for bruk i et utstyr for kontinuerlig støping av metall i båndform, hvorved hovedsakelig isoterm kjøling anordnes for støpevalsens mantel. The purpose of the present invention is to provide a new and improved roller caster for use in equipment for continuous casting of metal in strip form, whereby mainly isothermal cooling is arranged for the mantle of the casting roller.

To viktige formål med et kjølesystem for støpevalser er: for det første å redusere den termisk aksielle krumningen av støpevalsene som er et resultat av at det smeltede metallet kon-takter støpevalsene, og for det andre å anordne hovedsakelig jevn fjerning av varme fra det smeltede metallet når det kommer i kontakt med støpevalsene for å befordre fremstilling av metall med høy kvalitet i båndform. Termisk aksiell utbøyning kan forårsake variasjoner i støpeåpningen, som er åpningen mellom et par parallelle støpevalser i en valsestøper, noe som kan resultere i uakseptable tykkelsesvariasjoner i det kjølte og størknede metall. I den foreliggende oppfinnelse er hovedsakelig isoterm kjøling anordnet for støpevalsenes mantel, Two important purposes of a casting roll cooling system are: first, to reduce the thermal axial curvature of the casting rolls resulting from the molten metal contacting the casting rolls, and second, to provide substantially uniform removal of heat from the molten metal when it comes into contact with the casting rolls to facilitate the production of high quality metal in strip form. Thermal axial deflection can cause variations in the casting opening, which is the opening between a pair of parallel casting rolls in a roll caster, which can result in unacceptable thickness variations in the cooled and solidified metal. In the present invention, mainly isothermal cooling is arranged for the mantle of the casting rolls,

slik at støpevalseskallenes overflatetemperatur vil være hovedsakelig konstant og liten eller ingen termisk aksiell utbøyning vil forekomme i hverken valsetappene eller, støpevalsens mantel. so that the surface temperature of the casting roll shells will be essentially constant and little or no thermal axial deflection will occur in either the roll pins or the mantle of the casting roll.

Således reduseres den termiske aksielle utbøyning av støpeval-sene i høy grad, støpeåpningen forblir hovedsakelig konstant og hovedsakelig jevn fjerning av varme fra det smeltede metallet som berører støpevalsenes mantel anordnes.. Tidligere kjente støpevalser har ikke oppfylt disse formålene så effektivt eller virkningsfullt siden enten temperaturforskjeller er tilstede rundt støpevalsens mantel forårsaket av temperaturøkning i kjø-lemiddelet ettersom kjølemiddelet sirkulerer gjennom kjølesy-stemet eller at termisk aksiell utbøyning skjer i støpevalsenes tapper eller mantel, forårsaket, av at den ene halvdelen av stø-pevalsen arbeider ved en varmere temperatur enn den andre halvdelen av støpevalsen når kjølemiddelet sirkulerer gjennom kjø-lesystemet. I noen tilfeller er både temperaturforskjeller rundt støpevalsens mantel og termisk aksiell utbøyning tilstede ved bruk av kjølesystemet. En viktig fordel med den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte for isoterm mantelkjøling, er at kjølemiddelets strømningshastighet og graden av temperatur-økning i kjølemiddelet når det sirkulerer gjennom kjølesystemet ikke anses å være kritisk. Thus, the thermal axial deflection of the casting rolls is greatly reduced, the casting opening remains substantially constant and substantially uniform removal of heat from the molten metal touching the casting rolls' mantle is provided. Prior art casting rolls have not fulfilled these purposes as efficiently or effectively since either temperature differences is present around the mantle of the casting roll caused by a temperature increase in the coolant as the coolant circulates through the cooling system or that thermal axial deflection occurs in the pins or mantle of the casting rolls, caused by one half of the casting roll operating at a warmer temperature than the other half of the casting roll when the coolant circulates through the cooling system. In some cases, both temperature differences around the mantle of the casting roll and thermal axial deflection are present when using the cooling system. An important advantage of the present invention's method for isothermal jacket cooling is that the flow rate of the coolant and the degree of temperature increase in the coolant when it circulates through the cooling system is not considered to be critical.

Ifølge oppfinnelsen er det anordnet en støpevalse for bruk i en valsestøper for kontinuerlig støping av metaller i båndform, hvor nevnte støpevalse omfatter en valse og en mantel deromkring,karakterisert vedminst én aksiell mateutboring for å tilføre kjølefluid inn i valsen og minst én aksiell dreneringsutboring for å drenere kjølefluid fra valsen, en flerhet parallelle ringformede spor rundt valsen for at kjølefluid kan strømme mellom valsen og mantelen, en flerhet radielle matepassasjer som forbinder hver aksiell mateboring med de ringformede sporene og en flerhet radielle dreneringspassas j er som f orbin-der hver aksiell dreneringsutboring med de ringformede sporene', hvor hver nevnte radielle innmatningspassasje og radielle dreneringspassas j e tjener minst ett spor, og hvor den radielle matepassasje er forbundet med sporet på den generelt motsatte siden av valsen fra den radielle dreneringspassasjen for det samme sporet, hvor hver radiell matepassasje strekker seg radielt utover fra en aksiell mateutboring i en retning som generelt er motsatt fra den til hver av de nærmest tilstøtende radielle matepassasjene og hvor hver radiell dreneringspassasje strekker seg radielt utover fra en aksiell dreneringsutboring i en retning som er generelt motsatt fra hver nærmest tilstø-tende radielle dreneringspassasje for å tilveiebringe hovedsakelig isoterm kjøling av nevnte mantel. According to the invention, a casting roll is arranged for use in a roll caster for continuous casting of metals in strip form, where said casting roll comprises a roll and a mantle around it, characterized by at least one axial feed bore to supply cooling fluid into the roll and at least one axial drainage bore to drain cooling fluid from the roll, a plurality of parallel annular grooves around the roll for cooling fluid to flow between the roll and the jacket, a plurality of radial feed passages connecting each axial feed bore to the annular grooves and a plurality of radial drainage passages connecting each axial drain bore with the annular grooves', wherein each said radial feed passage and radial drainage passage serves at least one groove, and wherein the radial feed passage is connected to the groove on the generally opposite side of the roll from the radial drainage passage for the same groove, each radial feed passage extending radially outwards from an axial feed bore in a direction generally opposite from that of each of the nearest adjacent radial feed passages and where each radial drain passage extends radially outward from an axial drain bore in a direction generally opposite from each nearest adjacent radial drain passage for to provide mainly isothermal cooling of said mantle.

Oppfinnelsen tilveiebringer også•en valsestøper for kontinuerlig støping av metaller i båndform som omfatter et par slike støpevalser i en liten avstand fra hverandre for å motta og bære et annet metall derimellom, ettersom det kjøles for at det samme skal størkne. Radielt er definert som utstrålende fra henholdsvis den aksielle mateutboringen eller den aksielle dreneringsutboringen til de ringformede sporene. The invention also provides•a roller caster for continuous casting of metals in strip form comprising a pair of such casting rollers at a small distance from each other to receive and carry another metal therebetween as it is cooled to solidify the same. Radial is defined as radiating from the axial feed bore or the axial drain bore respectively to the annular grooves.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, betjener hver radielle matepassasje og hver radielle dreneringspassasje to tilstøtende ringformede spor og hver støpevalse har to aksielle mateutboringer og to aksielle dreneringsutboringer som skifter om å betjene de radielle matepassasjene og de radielle dreneringspassasjene langs valsens lengde. In a preferred embodiment of the present invention, each radial feed passage and each radial drain passage serve two adjacent annular grooves and each casting roll has two axial feed bores and two axial drain bores which alternate serving the radial feed passages and the radial drain passages along the length of the roll.

For å hjelpe til i forståelsen av den foreliggende oppfinnelse illustrerer de nedenfor beskrevne vedheftede tegninger den foretrukne utførelsen. Fig. 1 er et oppriss av en enkel støpevalse fra en valse-støper oppbygget i henhold til oppfinnelsens prinsipper og hvor en del av hylsen er fjernet. To aid in the understanding of the present invention, the attached drawings described below illustrate the preferred embodiment. Fig. 1 is an elevation of a simple casting roll from a roll caster constructed according to the principles of the invention and where part of the sleeve has been removed.

Fig. 2 er et tverrsnitt langs linje 2-2 i fig. 1.Fig. 2 is a cross-section along line 2-2 in fig. 1.

Fig. 3 er et tverrsnitt langs linje 3-3 i fig. 1.Fig. 3 is a cross section along line 3-3 in fig. 1.

Fig. 4 er et grunnri.ss-utsnitt av en del av den venstre delen av fig. 1, hvor hylsen er fjernet for å ekspo-nere valsen i valsestøperen i fig. 1. Fig. 4 er vist forholdsvis større enn fig. 1, 2 og 3 for å lette beskuelsen. Fig. 5 og 6 er skjematiske tegninger som viser strømmen av kjølefluid■til, gjennom og fra tilstøtende par til-støtende ringformede spor. Fig. 1 viser en enkel støpevalse 10 fra en valsestøper i-følge den foreliggende oppfinnelse i oppriss. Fortrinnsvis, vil minst et par støpevalser benyttes ved bruk av den foreliggende oppfinnelse. Støpevalsen består av en valse 12 med en hylse 14 over valsen 12. Valsen 12 har en valsetappdel 16 inn rettet i hver av sine ender. En del av hylsen 14 er blitt fjernet i fig.l for å vise en del av valsen 12. En flerhet parallelle ringformede spor 18 er anordnet i den ytre overfla-ten av valsen 12. Fortrinnsvis er de parallelle ringformede sporene 18 jevnt fordelt langs lengden av valsen 12 og fortrinnsvis har hver av sporene 18 hovedsakelig de samme mål. Fig. 4 is a plan section of part of the left part of fig. 1, where the sleeve has been removed to expose the roll in the roll caster of fig. 1. Fig. 4 is shown relatively larger than fig. 1, 2 and 3 for ease of viewing. Figures 5 and 6 are schematic drawings showing the flow of cooling fluid to, through and from adjacent pairs of adjacent annular grooves. Fig. 1 shows a simple casting roll 10 from a roll caster according to the present invention in elevation. Preferably, at least a pair of casting rolls will be used when using the present invention. The casting roll consists of a roll 12 with a sleeve 14 above the roll 12. The roll 12 has a roll pin part 16 aligned at each of its ends. A portion of the sleeve 14 has been removed in FIG. 1 to show a portion of the roller 12. A plurality of parallel annular grooves 18 are provided in the outer surface of the roller 12. Preferably, the parallel annular grooves 18 are evenly spaced along the length. of the roller 12 and preferably each of the grooves 18 has substantially the same dimensions.

Fig. 2 og 3 er tverrsnitt langs linjene henholdsvis 2-2 og 3-3 i fig. 1. ' Tverrsnittene viser valsen 12 med aksielle mateutboringer 20a og 20b og aksielle dreneringsutboringer 22a og 22b fortrinnsvis generelt innrettet omkring og jevnt fordelt rundt det sentrale område i valsen 12. Den foretrukne utførel-sen av en støpevalse ifølge den foreliggende oppfinnelsen som er vist i tegningene har to aksielle mateutboringer 20a og 20b og to aksielle dreneringsutboringer 22a og 22b. Men en støpe-valse kan ha én eller flere av aksielle mateutboringer og én eller flere aksielle dreneringsutboringer i andre utførelser av den foreliggende oppfinnelsen hvis det er passende. Det foretrekkes også at antallet aksielle mateutboringer er lik antallet aksielle dreneringsutboringer i en støpevalse ifølge den foreliggende oppfinnelsen, og det foretrekkes at alle de aksielle utboringéne både for mating og for drenering hovedsakelig har tilnærmet like mål både når det gjelder lengde og diameter. Fig. 2 and 3 are cross-sections along lines 2-2 and 3-3 respectively in fig. 1. The cross-sections show the roll 12 with axial feed bores 20a and 20b and axial drainage bores 22a and 22b preferably generally aligned around and evenly spaced around the central area of the roll 12. The preferred embodiment of a casting roll according to the present invention which is shown in the drawings have two axial feed bores 20a and 20b and two axial drain bores 22a and 22b. However, a casting roll may have one or more axial feed bores and one or more axial drain bores in other embodiments of the present invention if appropriate. It is also preferred that the number of axial feed bores is equal to the number of axial drainage bores in a casting roll according to the present invention, and it is preferred that all the axial bores both for feeding and for drainage mainly have approximately the same dimensions both in terms of length and diameter.

Radielle matepassasjer 24a og 24b og radielle dreneringspassasjer 26a og 26b er vist i fig. 2 og 3. Det foretrekkes at alle de radielle passasjene både for mating og for drenering Radial feed passages 24a and 24b and radial drain passages 26a and 26b are shown in fig. 2 and 3. It is preferred that all the radial passages both for feeding and for drainage

.hovedsakelig har tilnærmet like mål både når det gjelder lengde og diameter. I den foreliggende oppfinnelsens foretrukne ut-førelse forbinder hver radiell matepassasje to tilstøtende ringformede spor med en aksiell mateutboring og hver radiell drene7ringspassasje forbinder to tilstøtende ringformede spor med en-■aksiell dreneringsutboring. Radiell matepassasje 24a og radiell dreneringspassasje 26a som vist i fig. 2 betjener tilstø-tende ringformede spor 18a og 18b vist i fig. 1 og radiell matepassasje 24b og radiell dreneringspassasje 26b vist i fig. 3 betjener tilstøtende ringformede spor 18c og 18d i fig. 1. Mens hver av de radielle matepassasjene og hver av de radielle dreneringspassasjene i oppfinnelsens foretrukne utførelse betjener to tilstøtende ringformede spor, kan hver av nevnte radielle matepassasjer og radielle dreneringspassasjer betjene .mainly have approximately equal measurements both in terms of length and diameter. In the preferred embodiment of the present invention, each radial feed passage connects two adjacent annular grooves with an axial feed bore and each radial drainage passage connects two adjacent annular grooves with a uniaxial drainage bore. Radial feed passage 24a and radial drainage passage 26a as shown in fig. 2 serves adjacent annular grooves 18a and 18b shown in fig. 1 and radial feed passage 24b and radial drain passage 26b shown in fig. 3 serves adjacent annular grooves 18c and 18d in FIG. 1. While each of the radial feed passages and each of the radial drain passages in the preferred embodiment of the invention serve two adjacent annular grooves, each of said radial feed passages and radial drain passages can serve

bare ett ringformet spor eller betjene tre eller flere tilstø-tende ringformede spor i andre utførelse av oppfinnelsen hvis dette er passende. only one annular groove or operate three or more adjacent annular grooves in other embodiments of the invention if this is appropriate.

Som vist i fig. 2 og 3 alternerer de aksielle mateutboringene 20a og 20b i å betjene de radielle matepassasjene og de aksielle dreneringsutboringene 22a og 22b alternerer i å betjene de radielle dreneringspassasjene. I denne foretrukne utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen vil dette alterne-. rende mønsteret henholdsvis for de aksielle mateutboringene og de aksielle dreneringsutboringene til å betjene de radielle matepassasjene og de radielle dreneringspassasjene fortsette langs lengden av valsen 12. I en annen utførelse av oppfinnelsen, ikke vist i tegningene, hvor f.eks. bare en enkel aksiell mateutboring og bare en enkel aksiell dreneringsutboring benyttes for å betjene henholdsvis de radielle matepassasjene og de radielle dreneringspassasjene, vil selvfølgelig ikke et alternerende mønster for betjening av de radielle matepassasjene og de radielle dreneringspassasjene være til stede. Men i- andre utførelser av oppfinnelsen, hvis mer enn to aksielle mateutboringer benyttes for å betjene de radielle matepassasjene, vil de aksielle mateutboringene fortrinnsvis alternere i å betjene de radielle matepassasjene langs valsens lengde, eller hvis mer enn to aksielle dreneringsutboringer benyttes for å betjene de radielle dreneringspassasjene vil de aksielle dreneringsutboringene fortrinnsvis alternere i å betjene de radielle dreneringspassas j ene langs valsens lengde.. As shown in fig. 2 and 3, the axial feed bores 20a and 20b alternate in serving the radial feed passages and the axial drain bores 22a and 22b alternate in serving the radial drain passages. In this preferred embodiment of the present invention, this will alternate. the pattern, respectively, of the axial feed bores and the axial drain bores to serve the radial feed passages and the radial drain passages continue along the length of the roll 12. In another embodiment of the invention, not shown in the drawings, where e.g. only a single axial feed bore and only a single axial drain bore are used to serve the radial feed passages and the radial drain passages respectively, an alternating pattern for servicing the radial feed passages and the radial drain passages will of course not be present. However, in other embodiments of the invention, if more than two axial feed bores are used to serve the radial feed passages, the axial feed bores will preferably alternate in serving the radial feed passages along the length of the roll, or if more than two axial drain bores are used to serve the the radial drainage passages, the axial drainage bores will preferably alternate in serving the radial drainage passages along the length of the roller.

I fig. 2 er bunnflaten i ringformet spor 18b indikert ved strekprikket linje 28 og ringformet spor 18b er ikke synlig i dette tverrsnittet unntatt i de generelle områdene hvor radiell matepassasje 24a og radiell dreneringspassasje 26a skjærer ringformet spor 18b. På samme måte er bunnflaten til ringformet spor 18d i fig. 3 vist ved strekprikket linje 30, og ringformet spor 18d er ikke synlig i dette tverrsnittet unntatt i de generelle områdene hvor radiell matepassasje 24b og radiell dreneringspassasje 26d skjærer ringformet spor 18d. Pilene i fig. 2 og 3 indikerer kjølefluidets strømningsretning. In fig. 2, the bottom surface of annular groove 18b is indicated by dotted line 28 and annular groove 18b is not visible in this cross section except in the general areas where radial feed passage 24a and radial drain passage 26a intersect annular groove 18b. Similarly, the bottom surface of annular groove 18d in fig. 3 shown by dash-dotted line 30, and annular groove 18d is not visible in this cross-section except in the general areas where radial feed passage 24b and radial drain passage 26d intersect annular groove 18d. The arrows in fig. 2 and 3 indicate the flow direction of the cooling fluid.

Fig. 4 er et oppriss av et utsnitt av en del av valse 12 i fig. 1 som viser radiell matepassasje 24a som betjener til-støtende ringformede spor 18a og 18b og radiell dreneringspas sasje 26b som betjener tilstøtende ringformede spor 18c og 18d. Pilene i fig. 4 indikerer kjølefluidets strømningsretning. Fig. 4 is an elevation of a section of a part of roller 12 in fig. 1 showing radial feed passage 24a serving adjacent annular grooves 18a and 18b and radial drain passage 26b serving adjacent annular grooves 18c and 18d. The arrows in fig. 4 indicates the direction of flow of the cooling fluid.

Ved å betrakte fig. 2, 3 og. 4 kan det ses at de radielle matepassasjene er forbundet med to tilstøtende ringformede spor på den generelt motsatte siden av valse 12 fra de radielle dreneringspassasjene for de samme to tilstøtende ringformede sporene. I andre utførelser av oppfinnelsen, uansett om én radiell, matepassasje og én radiell dreneringspassasje betjener ett enkelt ringformet spor eller to eller flere ringformede spor, er de radielle matepassasjene forbundet med det ringformede sporet eller tilstøtende ringformede spor på generelt motsatt side av valsen fra den radielle dreneringspassasjen for det samme ringformede sporet eller tilstøtende ringformede spor. By considering fig. 2, 3 and. 4, it can be seen that the radial feed passages are connected to two adjacent annular grooves on the generally opposite side of roller 12 from the radial drain passages for the same two adjacent annular grooves. In other embodiments of the invention, regardless of whether one radial feed passage and one radial drain passage serve a single annular groove or two or more annular grooves, the radial feed passages are connected to the annular groove or adjacent annular grooves on generally opposite sides of the roll from the radial the drainage passage for the same annular groove or adjacent annular grooves.

Som det også kan ses i fig. 2 og 3 er radiell matepassasje 24a generelt innrettet på.den motsatte siden av valsen 12 fra tilstøtende radiell matepassasje 24b, og radiell dreneringspassasje 26a er generelt innrettet på den motsatte siden av valse 12 fra tilstøtende radielle dreneringspassasje 26b. Langs hele valsens lengde strekker hver radielle matepassasje seg radielt utover fra en aksiell mateutboring i en retning generelt motsatt hver nærmest tilstøtende radielle matepassasje og hver radielle dreneringspassasje strekker seg radielt utover fra en aksiell dreneringsutboring i en retning generelt motsatt hver nærmest tilstøtende radielle dreneringspassasje i den foretrukne utførelsen eller i.en hvilken som helst annen utførelse av den foreliggende oppfinnelsen for å tilveiebringe den .ønskede isoterme kjølingen. As can also be seen in fig. 2 and 3, radial feed passage 24a is generally aligned on the opposite side of roll 12 from adjacent radial feed passage 24b, and radial drain passage 26a is generally aligned on the opposite side of roll 12 from adjacent radial drain passage 26b. Along the entire length of the roll, each radial feed passage extends radially outward from an axial feed bore in a direction generally opposite to each nearest adjacent radial feed passage and each radial drain passage extends radially outward from an axial drain bore in a direction generally opposite to each nearest adjacent radial drain passage in the preferred embodiment or in any other embodiment of the present invention to provide the desired isothermal cooling.

Fig. 5. og 6 viser skjematisk strømningsmønsteret for kjø-lefluid gjennom tilstøtende ringformede spor 18a og 18b og gjennom tilstøtende ringformede spor 18c og 18d. Fig. 5 viser'strømmen av kjølefluid fra aksiell mateutboring 20a gjennom radiell matepassasje 24a, tilstøtende ringformede spor 18a og 18b og radiell dreneringspassasje 26a til aksiell dreneringsutboring 22a. Fig. 6 viser strømmen av kjølefluid fra aksiell mateutboring 20b gjennom radiell matepassasje 24b, tilstøtende ringformede spor 18c og 18d og radiell dreneringspassasje 26b til aksiell dreneringsutboring 22b. Pilene indikerer kjøleflu-idets strømningsretning. Fig. 5 and 6 schematically show the flow pattern for cooling fluid through adjacent annular grooves 18a and 18b and through adjacent annular grooves 18c and 18d. Fig. 5 shows the flow of cooling fluid from axial feed bore 20a through radial feed passage 24a, adjacent annular grooves 18a and 18b and radial drain passage 26a to axial drain bore 22a. Fig. 6 shows the flow of cooling fluid from axial feed bore 20b through radial feed passage 24b, adjacent annular grooves 18c and 18d and radial drain passage 26b to axial drain bore 22b. The arrows indicate the direction of flow of the cooling fluid.

Fra fig. 5 og 6 kan det ses at strøm av kjølefluid gjennom ringformede spor 18a og 18b er motsatt strømmen av kjølefluid gjennom ringformede spor 18c og 18d. Strømmen av kjølefluid gjennom ringformede spor 18a, b, c og d viser det alternerende motsatte strømningsmønsteret for kjølefluidet som er tilstede i en støpevalse.ifølge den foreliggende oppfinnelsen. I den foreliggende oppfinnelsens foretrukne utførelse begynner strøm-ningsmønsteret i disse to tilstøtende par tilstøtende ringfor-, mede spor og fortsetter gjennom hele valsens lengde. Derfor vil strømmen av kjølefluid i den foretrukne utførelsen av en støpevalse ifølge den foreliggende oppfinnelsen gjennom hvert par tilstøtende ringformede spor betjent av den samme radielle matepassasjen og av den samme radielle dreneringspassasjen, være motsatt strømmen av kjølefluid gjennom tilstøtende par tilstøtende ringformede spor, betjent av tilstøtende radiell matepassasje og av tilstøtende radiell dreneringspassasje. From fig. 5 and 6, it can be seen that the flow of cooling fluid through annular grooves 18a and 18b is opposite to the flow of cooling fluid through annular grooves 18c and 18d. The flow of cooling fluid through annular grooves 18a, b, c and d shows the alternating opposite flow pattern of the cooling fluid present in a casting roll according to the present invention. In the preferred embodiment of the present invention, the flow pattern begins in these two adjacent pairs of adjacent annular grooves and continues through the entire length of the roll. Therefore, in the preferred embodiment of a casting roll according to the present invention, the flow of cooling fluid through each pair of adjacent annular grooves served by the same radial feed passage and by the same radial drain passage will be opposite to the flow of cooling fluid through adjacent pairs of adjacent annular grooves served by adjacent radial feed passage and of adjacent radial drain passage.

■Dette alternerende motsatte strømningsmønsteret oppnås ved å alternere plasseringen av de radielle matepassasjene fra generelt, én side av valsen til den andre langs valsens lengde, slik at hver radielle matepassasje strekker seg radielt utover fra en aksiell mateutboring i en retning generelt motsatt hver nærmest tilstøtende radielle matepassasje og ved å alternere plasseringen av de radielle dreneringspassasjene generelt fra én side av valsen til den andre langs valsens lengde, slik at hver radielle dreneringspassasje strekker seg radielt utover fra en aksiell dreneringsutboring i en retning generelt motsatt hver nærmest tilstøtende radielle dreneringspassasje, tillike med at den radielle matepassasjen som betjener to tilstøtende ringformede spor forbindes på den generelt motsatte side av valsen av den radielle dreneringspassasjen som betjener de samme ringforjmede sporene. ■This alternating opposite flow pattern is achieved by alternating the location of the radial feed passages from generally one side of the roll to the other along the length of the roll so that each radial feed passage extends radially outward from an axial feed bore in a direction generally opposite to each nearest adjacent radial feed passage and by alternating the location of the radial drainage passages generally from one side of the roll to the other along the length of the roll such that each radial drainage passage extends radially outward from an axial drainage bore in a direction generally opposite to each nearest adjacent radial drainage passage, while the radial feed passage serving two adjacent annular grooves is connected on the generally opposite side of the roll by the radial drain passage serving the same annular grooves.

Med hensyn til andre utførelser av oppfinnelsen, siden en enkelt radiell matepassasje og en enkelt radiell dreneringspassasje muligens kan betjene et enkelt ringformet spor eller to eller flere tilstøtende ringformede spor vil det være klart for dem med kjennskap til faget at et alternerende motsatt strømningsmønster for kjølefluidet vil være tilstede i de ring-, formede sporene langs hele valsens lengde i en støpevalse byg-get i henhold til denne oppfinnelsens prinsipper, selv i andre utførelser av oppfinnelsen. Siden strømmen av kjølefluid i andre utførelser av. den foreliggende oppfinnelse, gjennom det ringformede sporet eller sporene, alt etter som, som betjenes av den samme radielle matepassasje og av den samme radielle dreneringspassasje vil være motsatt strømmen av kjølefluid gjennom det tilstøtende ringformede sporet eller sporene, alt etter som, som betjenes av en tilstøtende radiell matepassasje og av en tilstøtende radiell dreneringspassasje. With respect to other embodiments of the invention, since a single radial feed passage and a single radial drain passage may possibly serve a single annular groove or two or more adjacent annular grooves, it will be clear to those skilled in the art that an alternating opposite flow pattern of the cooling fluid will be present in the ring-shaped grooves along the entire length of the roll in a casting roll built according to the principles of this invention, even in other embodiments of the invention. Since the flow of cooling fluid in other embodiments of. of the present invention, through the annular groove or grooves, as the case may be, served by the same radial feed passage and by the same radial drain passage will be opposed to the flow of cooling fluid through the adjacent annular groove or grooves, as the case may be, served by a adjacent radial feed passage and of an adjacent radial drain passage.

Dette alternerende, motsatte strømningsmønsteret befordrer den isoterme kjølingen av støpevalsens mantel ved å anordne midler for hovedsakelig jevn fjerning av varme fra støpevalsens mantel. Den alternerende plasseringen av de radielle matepassasjene og de radielle dreneringspassasjene langs valsens lengde, som tidligere beskrevet, tillater at relativt kjølig kjølemiddel går inn i de ringformede sporene eller sporet, alt etter som, for så å sirkulere ved siden av og motsatt relativt varmere kjølemiddel som sirkulerer gjennom de tilstøtende ringformede sporene eller sporet, alt etter som, for i hovedsak This alternating, opposite flow pattern promotes the isothermal cooling of the casting roll jacket by providing means for substantially uniform removal of heat from the casting roll jacket. The alternating location of the radial feed passages and the radial drain passages along the length of the roll, as previously described, allows relatively cool coolant to enter the annular grooves or groove, as the case may be, to then circulate alongside and against relatively warmer coolant as circulates through the adjacent annular grooves or groove, as the case may be, for essentially

å gi jevn balanse i varmeoverføringen fra det smeltede metallet langs støpevalsens mantel. Ved å gi balanse i varmeoverførin-gen på denne måten, vil støpevalsens manteltemperatur være hovedsakelig jevn både rundt mantelens omkrets og over valsens bredde. to provide even balance in the heat transfer from the molten metal along the mantle of the casting roll. By balancing the heat transfer in this way, the casting roll's shell temperature will be essentially uniform both around the shell's circumference and across the width of the roll.

Balansen i varmeoverføringen gjennom støpevalsen forsterkes også ved at de radielle matepassasjene som fører det relativt kjølige inngående kjølemiddelet og de radielle dreneringspassasjene som fører det varmere utgående kjølemiddelet er plassert i støpevalsen i henhold til oppfinnelsen. Ved å ha en radiell matepassasje som fører det kjølige inngående kjøle-middelet til å betjene det ringformede sporet eller sporene, alt etter som, på den generelt motsatte siden av valsen fra en' radiell dreneringspassasje som fører det varmere.utgående kjø-lemiddelet fra det samme ringformede sporet eller sporene, og ved at de radielle matepassasjene alternerer med de radielle dreneringspassasjene langs begge sider av valsen langs valsens lengde, kan det ses at det kjøligere inngående kjølemiddelet som .strømmer i de radielle matepassasjene i det alt vesentlig balanserer varmestrømmen fra det varmere utgående kjølemidde-let som flyter i de radielle dreneringspassasjene i hele stø-pevalsens utstrekning for slik å befordre hovedsakelig jevn The balance in the heat transfer through the casting roll is also enhanced by the fact that the radial feed passages which carry the relatively cool incoming coolant and the radial drainage passages which carry the warmer outgoing coolant are placed in the casting roll according to the invention. By having a radial feed passage which carries the cool incoming coolant to serve the annular groove or grooves, as the case may be, on the generally opposite side of the roll from a radial drain passage which carries the warmer outgoing coolant from the same annular groove or grooves, and by the radial feed passages alternating with the radial drain passages along both sides of the roll along the length of the roll, it can be seen that the cooler incoming coolant flowing in the radial feed passages essentially balances the heat flow from the hotter outgoing coolant flowing in the radial drainage passages throughout the casting roll's extent so as to convey substantially uniform

varmefordeling gjennom hele støpevalsen.heat distribution throughout the casting roll.

I oppfinnelsens foretrukne utførelse, forsterkes balanse-ringen i varmegjennomgangen gjennom støpevalsen videre ved bruk av to aksielle mateutboringer og to aksielle dreneringsutboringer som alternerer i å betjene henholdsvis de radielle matepassasjene og de radielle dreneringspassasjene langs valsens, lengde. Ved å anordne de to aksielle mateutboringene og de to aksielle dreneringsutboringene i støpevalsen som vist i fig. 2 og 3, slik at de aksielle mateutboringene og de aksielle dreneringsutboringene generelt er innrettet rundt og jevnt fordelt rundt støpevalsens sentrale område, med de aksielle mateutboringene generelt innrettet diagonalt motsatt hverandre og de aksielle dreneringsutboringene generelt innrettet diagonalt motsatt hverandre, hjelper det kjøligere inngående kjølemidde-let som flyter i de aksielle mateutboringene til hovedsakelig å balansere varmestrømmen fra det varmere utgående kjølemidde-let som flyter i de aksielle dreneringsutboringene og hjelper derved til å få en i det alt vesentlige jevn varmefordeling gjennom støpevalsen. In the invention's preferred embodiment, the balance in the heat passage through the casting roll is further enhanced by the use of two axial feed bores and two axial drainage bores which alternate in serving respectively the radial feed passages and the radial drainage passages along the length of the roll. By arranging the two axial feed bores and the two axial drainage bores in the casting roll as shown in fig. 2 and 3, such that the axial feed bores and the axial drain bores are generally aligned around and evenly spaced around the central region of the casting roll, with the axial feed bores generally aligned diagonally opposite each other and the axial drain bores generally aligned diagonally opposite each other, helps the cooler incoming coolant- fluid flowing in the axial feed bores to essentially balance the heat flow from the hotter exiting coolant flowing in the axial drain bores thereby helping to obtain substantially uniform heat distribution through the casting roll.

Således tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsens evne til å hovedsakelig å balansere og fordele varmen som over-føres fra det smeltede metallet jevnt gjennom hele støpevalsen hovedsakelig isoterm kjøling av støpevalsens mantel. Thus, the ability of the present invention to substantially balance and distribute the heat transferred from the molten metal evenly throughout the casting roll provides substantially isothermal cooling of the casting roll's jacket.

Claims

1. Casting roll for use in a roll caster for continuous casting of metals in strip form where said casting roll comprises a roll and a mantle around it, characterized by at least one axial food outlet ring for supplying cooling fluid into the roll and at least one axial drain bore for draining cooling fluid from the roll, a plurality of parallel annular grooves around the roll for cooling fluid to flow between the roll and the jacket, a plurality of radial feed passages connecting each axial feed bore to the annular grooves and a plurality of radial drainage passages connecting each axial drainage bore to the annular grooves wherein each said radial feed passage and radial drainage passage serves at least one groove, the radial feed passages being connected to the groove on the generally opposite side of the roll from the radial drainage passage for the same track, and wherein each radial feed passage extends radially outward from an axial feed bore in a direction generally opposite from each nearest adjacent radial feed passage and wherein each radial drainage passage extends radially outward from an axial drain bore in a direction that is generally opposite from each nearest adjacent radial drainage passage to provide substantially isothermal cooling of said mantle.

2. Casting roll according to claim 1, characterized in that the roller has two axial feed bores which alternate to serve the radial feed passages and two axial drainage bores which alternate to serve the radial drainage passages along the length of the roller.

3. Casting roll according to claim 2, characterized in that the two axial feed bores and the two axial drainage bores are generally aligned around and evenly distributed around the central area of the roller, where the axial feed bores are generally aligned diagonally opposite each other and where the axial drainage bores are generally aligned diagonally opposite each other.

4.. Casting roll according to one of the preceding claims, characterized in that each radial feed passage and each radial drainage passage serves two adjacent annular grooves.

5. Roll caster for continuous casting of metals in strip form, characterized in that it comprises a pair of parallel casting rolls according to one of the preceding claims, placed slightly apart to receive and convey molten metal between them as it cools in order for it to solidify.