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Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahlknüppeln oder Brammen
Die Erfindung bezieht sich auf einevorrichtung zum Stranggiessen von Stahlknüppeln oder Brammen, mit einer im wesentlichen horizontalen, wannenartigen Form und einer Einlaufeinrichtung, durch die flüssiges Metall in die Form gegossen wird, wobei die Form gleichzeitig mit dem einfliessenden Metall bewegt wird. Durch das Mitbewegen der Form mit dem einfliessenden Metall wird eine Relativbewegung zwischen diesem und der Form während des Erstarrens des Metalls vermieden, so dass die Oberfläche des gegossenen Stranges nicht beschädigt und ein Produkt erzeugt wird. das sowohl hinsichtlich seines Oberflächenzustandes als auch bezüglich der axialen Seigerung von besonderer metallurgischer Qualität ist.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht die Form aus einer horizontal angeordneten, geraden Wanne, die während des Eingiessens von Metall in Richtung ihrer Längsachse mit gleicher Geschwindigkeit wie das einfliessende Metall bewegt wird. Da der erstarrende Stahl so lange in der Form bleiben muss, bis seine durch die Abkühlung entstehende Aussenhaut genügend stark ist, um den im Inneren herrschenden ferrostatischen Druck aufzunehmen, besitzt die wannenartige Form eine verhältnismässig grosse Länge und erfordert dementsprechend auch einen grossen Raumbedarf in Längsrichtung.
Ausserdem ist bei dieser bekannten Vorrichtung nachteilig, dass zur Herstellung von grösseren Stranglängen bzw. von endlosen Stahlknüppeln oderbrammeri die wannenartigeForm aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein muss, die aneinander angekuppelt sind. Während des Giessens werden die einzelnen Teile der Form sodann. nacheinander vom vorderen Ende der Form abgehängt und an das hintere Ende derselben wieder angekuppelt. DieseVorgangsweise ist umständlich und erfordert besondere Einrichtungen zum An- und Abkuppeln der Formelemente.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Ausführung und bezweckt die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung dieser Art, mit der das Stranggiessen bei mindestens gleichguten Ergebnissen wesentlich vereinfacht wird. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Form eine an sich bekannte, um eine vertikale Mittelachse drehbare ringförmige Wanne ist.
Die Längsausdehnung der Vorrichtung wird dadurch auf ein Mindestmass beschränkt, wobei aber trotzdem sichergestellt ist, dass der vergossene Stahl auch bei grösserer Giessgeschwindigkeit bis zur genügenden Erstarrung seiner Aussenhaut in der Form verbleibt. Ausserdem. ist mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung auch die Herstellung von endlosen Stahlknüppeln oder Brammen auf einfache Weise möglich, ohne dass die wannenartige Form unterteilt werden muss und eine Zurückführung der Einzelteile in ihre Ausgangsstellung nötig ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Einlaufeinrichtung aus einem rechtwinkelig abgebogenen Rohr aus feuerfestem Material, das in einem relativ zur drehbaren Wanne feststehenden Rahmen montiert ist und mit einem Schenkel, der waagrecht angeordnet ist. in Richtung der Bewegung der Wanne genau passend in diese eingesetzt ist. In vorteilhafter Weise ist dabei der in der ringförmigen Wanne sitzende Schenkel des Einlaufrohres in einer horizontalen Ebene der Krümmung der Wanne angepasst.
Dieser Schenkel dient zugleich auch zum Absperren der Wanne, so dass der flüssige Stahl am Ausfliessen nach hinten in entgegengesetzter Richtung zur Wannenbewegung gehindert wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat es sich zur Herstellung von endlosen Stahlknüppeln oder von Brammen mit grössererStranglänge als vorteilhaft erwiesen, der ringförmigen Wanne Ausziehrollen zur Entnahme des Stranges aus der Form an jener Stelle zuzuordnen, die von der Einlaufeinrichtung etwa 2700 entfernt ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Giessvorrichtung und Fig. 2 dazu eine Ansicht von oben.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel ist die Form zur Aufnahme des vergossenen Metalls als ringförmige Wanne 12 ausgebildet, die auf einem Unterbau 13 um eine vertikale Mittelachse drehbar gelagert ist, zu welchem Zweck beispielsweise ein Königsstuhl 14 dient. Der Wanne 12 isteine auseinem rechtwinkelig abgebogenen Rohr 5b bestehende Einlaufeinrichtung zugeordnet, die in einem relativ zur Wanne 12 feststehenden Rahmen montiert ist und mit einem Schenkel, der in einer horizontalen Ebene der Krümmung der Wanne angepasst ist, genau passend in dieser sitzt. Die Wanne 12 und die Einlaufeinrichtung 5b bestehen aus feuerfestem Material, beispielsweise aus feuerfestem Ton oder Graphit. Die Wanne kann aber auch aus Kupfer mit einer Vorrichtung zur Wasserkühlung von aussen, aus Eisen oder aus einem andern geeigneten Material hergestellt sein.
Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen dem Einlaufrohr 5b und der Wanne 12. zur Schmie- rung zwischen den Oberflächen dieser Teile zwecks Verringerung der Reibung und zur Verbesserung der
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kann ein Schmiermittel, wie eine Paste od. dgl., die aus Flockengraphit mit Öl oder einem andem Binde mittel besteht, zwischen die Oberflächen des Einlaufrohres und der Wanne eingeführt werden.
Um ein einwandfreies Giessen sicherzustellen, ist es erforderlich, die notwendige Tiefe des flüssigen Metalls in der Wanne aufrecht zu erhalten ; Dies könnte durch genaue Regelung der Giessgeschwindigkeit im Verhältnis zur Bewegung der Wanne oder umgekehrt erfolgen. Zusätzlich oder an Stelle dieser Vorkehrungen kann der Spiegel des flüssigen Metalls unmittelbar nach dem Eintritt desselben durch das Einlaufrohr in die Wanne gekühlt werden, um an der Oberseite des Gusses so rasch wie möglich eine feste Haut zu erzeugen.
Zu diesem Zweck hat sich eine Kühlvorrichtung als vorteilhaft erwiesen, die gemäss dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer endlosen Kette 7 besteht, die auf Rollen läuft und so angeordnet ist, dass ihr unteres Trum in innigem Kontakt mit der Oberseite der Wanne 12 und mit der Oberseite des in der Wanne sitzenden Schenkels des Einlaufrohres 5b steht. Die Kühlkette besteht aus einer Reihe von Kupferklötzen, die entweder im unteren Trum der Kette, die mit dem Guss in Berührung steht, oder während ihres Rücklaufes im oberen Kettentrum durch Wasser gekühlt werden. Anschliessend an die Kühlkette kann die Wanne zwecks weiterer Abkühlung des Gusses mit einer nicht dargestellten Vorrichtung zur direkten Wasserbesprühung versehen sein.
ZurHerstellung eines endlosen Stranges 11 wird die Wanne 12 um ihre Mittelachse in Richtung des Pfeiles A inFig. 2 gedreht und gleichzeitig flüssigesMetall durch das Einlaufrohr 5b in die Wan- ne 12 vergossen. Es wird hiebei die Wanne im Bereich des Austrittes des Einlaufrohres 5b durch eine Querwand oder ein Stück Blindknüppel verschlossen, so dass der Metallfluss zu Beginn des Giessens entsprechend beherrscht wird. Sobald das einfliessende Metall in die Wanne austritt, wird es der Kühlwirkung der Kette 7 unterworfen, wodurch die Oberseite des Gusses verhältnismässig rasch erstarrt, so dass die Wanne nicht überfliessen kann. Nachdem der Guss bzw.
Knüppel über das Ende der Kette 7 hinausgewandert ist, kann der Strang erforderlichenfalls durch direkte Besprühung mit Wasser od. dgl. weiter gekühlt werden. bis er ausreichend erstarrt ist, um aus der Wanne herausgenommen zu werden. Zu diesem Zweck sindAusziehrollen 15 vorgesehen, die vorteilhaft an jener Stelle der Wanne 12 angeordnet sind, die von der Einlaufeinrichtung 5b etwa 2700 entfernt ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. An dieser Stelle wird der Anfang des Knüppels bzw. Stranges 11, der dann schon erstarrt ist, aus der Wanne gehoben, wobei eine im wesentlichen spiralenförmige Bewegungsrichtung eingehalten'wird, um ein Zerkratzen der Seiten der Form zu vermeiden. Die Ausziehrollen 15 führen sodann den Strang von der Wanne weg und können auch weitere Einrichtungen zum Geraderichten und Ablängen des Stranges enthalten.
Die dargestellte Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Stahlknüppeln mit verhältnismässig kleinemQuerschnitt in derGrössenordnung von etwa 20 cm2. Selbstverständlich können durch entsprechende Vergrösserung des Querschnittes und erforderlichenfalls auch des Durchmessers der Wanne in gleicher Weise Knüppel mit grösserem Querschnitt hergestellt werden.
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Device for the continuous casting of steel billets or slabs
The invention relates to a device for the continuous casting of steel billets or slabs, with a substantially horizontal, trough-like mold and an inlet device through which liquid metal is poured into the mold, the mold being moved simultaneously with the incoming metal. By moving the mold with the inflowing metal, a relative movement between this and the mold is avoided during the solidification of the metal, so that the surface of the cast strand is not damaged and a product is produced. which is of particular metallurgical quality both in terms of its surface condition and in terms of axial segregation.
In a known device of this type, the mold consists of a horizontally arranged, straight trough which is moved during the pouring of metal in the direction of its longitudinal axis at the same speed as the metal flowing in. Since the solidifying steel has to remain in its shape until its outer skin, which is created by cooling, is sufficiently strong to absorb the ferrostatic pressure prevailing inside, the trough-like shape has a relatively large length and accordingly requires a large amount of space in the longitudinal direction.
Another disadvantage of this known device is that in order to produce larger lengths of strand or endless steel billets or billets, the trough-like shape must be composed of several parts which are coupled to one another. During the casting process, the individual parts of the mold are then made. successively suspended from the front end of the mold and coupled to the rear end of the same again. This procedure is cumbersome and requires special equipment for coupling and uncoupling the molded elements.
The invention avoids the disadvantages of the known embodiment and aims to create an improved device of this type with which the continuous casting is substantially simplified with at least equally good results. According to the invention, this is achieved in that the shape is an annular trough which is known per se and rotatable about a vertical central axis.
The longitudinal extension of the device is thereby limited to a minimum, but it is nevertheless ensured that the cast steel remains in the mold, even at a higher casting speed, until its outer skin has solidified sufficiently. Moreover. the device according to the invention also enables the production of endless steel billets or slabs in a simple manner without the trough-like shape having to be divided and the individual parts needing to be returned to their original position.
In a further embodiment of the invention, the inlet device consists of a tube made of refractory material bent at right angles, which is mounted in a frame that is fixed relative to the rotatable tub and has a leg which is arranged horizontally. is inserted exactly in the direction of the movement of the tub. The leg of the inlet pipe seated in the annular trough is advantageously adapted to the curvature of the trough in a horizontal plane.
This leg also serves to shut off the tub, so that the liquid steel is prevented from flowing out to the rear in the opposite direction to the tub movement.
According to a further feature of the invention, for the production of endless steel billets or slabs with a larger strand length, it has proven advantageous to assign pull-out rollers to the annular trough for removing the strand from the mold at that point which is about 2700 away from the inlet device.
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Further details and advantages of the invention can be found in the following description of an exemplary embodiment which is shown in the drawing. 1 shows a side view of a casting device according to the invention and FIG. 2 shows a view from above.
According to the exemplary embodiment, the mold for receiving the cast metal is designed as an annular trough 12 which is mounted on a substructure 13 so as to be rotatable about a vertical central axis, for which purpose a king's chair 14 is used, for example. The tub 12 is assigned an inlet device consisting of a tube 5b bent at right angles, which is mounted in a frame that is fixed relative to the tub 12 and sits precisely fitting in the tub with a leg which is adapted to the curvature of the tub in a horizontal plane. The tub 12 and the inlet device 5b consist of refractory material, for example refractory clay or graphite. The tub can also be made of copper with a device for water cooling from the outside, of iron or of another suitable material.
To improve the seal between the inlet pipe 5b and the trough 12 for lubrication between the surfaces of these parts for the purpose of reducing friction and improving the
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A lubricant such as a paste or the like, which consists of flake graphite with oil or some other binding agent, can be introduced between the surfaces of the inlet pipe and the pan.
In order to ensure proper pouring, it is necessary to maintain the necessary depth of the liquid metal in the tub; This could be done by precisely regulating the pouring speed in relation to the movement of the tub or vice versa. In addition to or in lieu of these precautions, the level of the liquid metal can be cooled immediately after it has entered the tub through the inlet pipe in order to create a firm skin on the top of the casting as quickly as possible.
For this purpose, a cooling device has proven to be advantageous, which according to the embodiment shown consists of an endless chain 7 that runs on rollers and is arranged so that its lower run is in intimate contact with the top of the tub 12 and with the top of the in the tub seated leg of the inlet pipe 5b is. The cold chain consists of a series of copper blocks that are either cooled by water in the lower strand of the chain, which is in contact with the cast, or during its return in the upper strand of the chain. Subsequent to the cooling chain, the tub can be provided with a device (not shown) for direct water spraying for the purpose of further cooling of the cast.
To produce an endless strand 11, the tub 12 is moved around its central axis in the direction of arrow A in FIG. 2 and at the same time poured liquid metal into the tub 12 through the inlet pipe 5b. The tub is closed in the area of the outlet of the inlet pipe 5b by a transverse wall or a piece of blind billet so that the metal flow is controlled accordingly at the beginning of the pouring. As soon as the flowing metal emerges into the tub, it is subjected to the cooling effect of the chain 7, whereby the top of the cast solidifies relatively quickly, so that the tub cannot overflow. After the casting or
Stick has migrated beyond the end of the chain 7, the strand can, if necessary, by direct spraying with water or the like. Be further cooled. until it has solidified enough to be removed from the tub. For this purpose, pull-out rollers 15 are provided, which are advantageously arranged at that point on the tub 12 which is about 2700 away from the inlet device 5b, as shown in FIG. At this point the beginning of the billet or strand 11, which has then already solidified, is lifted out of the tub, a substantially spiral-shaped direction of movement being maintained in order to avoid scratching the sides of the mold. The pull-out rollers 15 then lead the strand away from the tub and can also contain further devices for straightening and cutting the strand to length.
The device shown is particularly suitable for the production of steel billets with a relatively small cross-section, on the order of about 20 cm2. Of course, billets with a larger cross-section can be produced in the same way by correspondingly increasing the cross-section and, if necessary, the diameter of the tub.
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