DE1508976A1 - Kuehlvorrichtung fuer Stranggiessanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für Stranggießanlagen, wobei das aus der Stranggießkokille austretende Stranggut mittels Rollen geführt und durch von einem Kühlmittel beaufschlagbare Düsen gekühlt wird.

Bekanntlich werden zu beiden Seiten des Stranges nach dem Austritt aus der Stranggießkokille Führungsrollen angeordnet, die den Strang in die der Kokille nachgeschalteten Teile der Anlage führen und ihn gleichfalls innerhalb der Kokille zentrieren, um Querschnittsverzerrungen durch unterschiedliche örtliche Abkühlungsverhältnisse zu verhindert. Zugleich bedarf der Strang aber nach dem Verlassen der Stranggießkokille auch noch der Kühlung, weil er an dieser Stelle zunächst nur eine verfestigte Strangschale, aber noch einen flüssigen Kern besitzt. Die Strangschale ist in diesem Abschnitt also noch deformierbar, so dass man nur verhältnismäßig niedrige Flächenpressungen durch die Führungsrollen auf die Strangoberfläche zulassen kann. Dem kann z.B. in der Form entsprochen werden, dass man sehr viele, unmittelbar benachbarte

Führungsrollen vorsieht. Dabei hat man aber zwischen den einzelnen Führungsrollen nicht mehr genügend Platz, um die von einem Kühlmittel beaufschlagten Düsen anordnen zu können, so dass keine wirksame Kühlung mehr erreicht werden könnte.

Zur Lösung dieses Problemes kennt man bereits die Anordnung plattenförmiger Führungsstücke unmittelbar am Ende der Durchlaufkokille, die deren oszillierende Bewegung in Abwärtsrichtung mitmachen und dabei dicht an der Strangoberfläche anliegen. Beim Aufwärtshub werden die Führungsstücke dann von der Strangoberfläche gelöst, um mit seitlichem Abstand von der Strangoberfläche der Aufwärtsbewegung der Kokille folgen zu können. In der oberen Endstellung werden die Führungsstücke dann wieder an die Strangoberfläche angepresst. Diese Führungsstücke können in beliebiger Weise gekühlt werden und übernehmen somit Führung und Kühlung des Stranggutes gleichzeitig. Dabei bleibt es aber nicht aus, dass der Strang an den sich überdeckenden Abschnitten, die zwangsläufig durch die Bewegungen der Führungsstücke entstehen, stärker gekühlt wird und während des Aufwärtshubes ungeführt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kühlvorrichtung der einleitend beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass auf die Strangoberfläche einerseits ein Mindestmaß an Flächenpressung ausgeübt wird, während ihr andererseits durch das Kühlmittel mehr Wärme als bisher entzogen wird, wobei dieser Wärmeentzug auch erheblich gleichmäßiger erfolgen soll. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Führungsrollen hohl ausgebildet sind, auf ihrer Mantelfläche verteilte Düsen aufweisen und von ihren Stirnflächen her mit einem Kühlmittel versorgt werden. Bei dieser Anordnung kann man auf die bisher üblichen, zwischen den Führungsrollen angeordneten Strahldüsen völlig verzichten. Dieser Vorteil kann wiederum dazu genutzt werden, die Führungsrollen unmittelbar am Austritt aus der Kokille beginnen zu lassen und sie in sehr engen Abständen voneinander anzuordnen. Dadurch kommt man zu einer vergrößerten Auflagefläche zwischen den Führungsrollen und der Strangoberfläche, der bei gleichen Seitenkräften eine verminderte Flächenpressung entspricht. Die Verformungen der Strangschale werden dadurch weitgehend vermieden, zumal diese wegen der verbesserten Kühlwirkung ohnehin stärker ausgebildet ist. Auch lassen sich bei dieser Anordnung die Führungsrollen erheblich größer als bisher ausführen, wodurch es ebenfalls zu einer Vergrößerung der Anliegefläche kommt. Schließlich bietet dieser Vorschlag noch die Möglichkeit, wegen der gleichzeitig verbesserten Strangführung und Kühlwirkung die Gießgeschwindigkeit zu steigern und somit die Kapazität der Stranggießanlage zu erhöhen, was vor allem für die Anpassung an ein vorgeschaltetes Stahlwerk von Bedeutung ist.

Die Erfindung lässt sich mit gleichem Vorteil für Stranggießanlagen mit bogenförmiger Kokille und bogenförmiger Strangführung und für Stranggießanlagen mit senkrechter Kokille und anschließender senkrechter Strangführung verwenden. Auch treten die erfindungsgemäßen Vorteile unabhängig davon ein, ob es sich um eine Knüppel- oder um eine Brammenstranggießanlage handelt.

Die Erfindung sei weiterhin anhand der die neue Kühlvorrichtung schematisch darstellenden Zeichnung beschrieben.

Die Kokille 1 ist in üblicher Weise in einem Kokillentisch gehalten und wird mit diesem oszillierend angetrieben. Sie wird weiterhin in an sich bekannter Weise von einem Fühlmittel beaufschlagt, das an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen oder auch im Durchlauf geführt sein kann. In der Kokille 1 wird der Gießspiegel 2 durch aus einem Zwischenbehälter nachfließendes Metall ständig aufrechterhalten, während es unterhalb des Gießspiegels 2 zunächst in bekannter Weise zur Bildung einer Strangschale kommt, deren Dicke unter dem Einfluß der Kühlung mehr und mehr zunimmt, bis schließlich in größerem Abstand vom Auslauf aus der Kokille 1 der Strang über seinen gesamten Querschnitt erstarrt ist. Der Strang 3 hat also am Austritt aus der Kokille 1 noch eine verhältnismäßig dünne Strangschale, die sich unter dem Einfluß von auf sie einwirkenden Kräften leicht verformt und nur durch intensive Kühlung derart verstärkt werden kann, dass sie sowohl gegenüber von außen einwirkenden Verformungskräften als auch gegenüber dem Innendruck des flüssigen Metalls hinreichend beständig ist.

Unmittelbar am Austritt aus der Kokille 1 beginnen die Führungsrollen 5, die vor allem in ihrem ersten Abschnitt sehr dicht aufeinanderfolgend angeordnet sind und der Strangschale den erforderlichen Halt geben, ohne sie zu deformieren. Die Führungsrollen 5 sind, wie bereits beschrieben, hohl ausgebildet und mit Düsen 6 versehen. Aus diesen tritt das Kühlmittel in den schematisch dargestellten Strahlen aus, wobei es die Oberfläche 4 des Stranges gleichmäßig und mit hohem Druck beaufschlagt. Zweckmäßig wird als Kühlmittel Wasser verwendet, dessen Druck über den Gasdruck des sich auf der Strangoberfläche 1 bildenden Dampfmantels liegt, da die Düsen 6 über den gesamten Rollenmantel verteilt sind und die Rollen der Strangbewegung folgen, ist ein praktisch völlig gleichmäßiger Angriff des Kühlmittels gewährleistet. An den zwischen jeweils zwei Führungsrollen bestehenden Abständen treffen die Kühlmittelstrahlen schräg auf die Strangoberfläche 4 auf, während sie an der Berührungsstelle einer Führungsrolle 5 mit der Strangoberfläche 4 fast rechtwinklig auf letztere aufprallen. Sofern
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den Flächenabschnitten zweier benachbarter Führungsrollen 5 und dem entsprechenden Teil der Strangoberfläche 4 zu einem Kühlmittelstau kommt, wird die Kühlwirkung dadurch dennoch nicht herabgesetzt, weil die austretenden Kühlmittelstrahlen 7 auch durch den Stau hindurch auf die Strangoberfläche 4 einwirken und das bereits verbrauchte Kühlmittel nach außen hin verdrängen.

Das zur Beaufschlagung der Führungsrollen dienende Kühlmittel kann vorteilhaft dem gleichen Kreislauf angeschlossen sein, der die Kühlung der Kokille 1 speist. Um Kühlmittelverluste möglichst zu vermeiden, und in der Umgebung der Strangführung keine Schäden zu verursachen, ist auf der der Strangoberfläche abgekehrten Seite der Führungsrollen 5 eine ebene Prallwand 8 vorgesehen. Diese Prallwand kann in in der Zeichnung nicht dargestellter Weise mit ihrem unteren Abschnitt in einen Ablaufkanal übergehen, so dass das verbrauchte Kühlmittel ständig abfließen kann.

Da die Strangoberfläche 4 häufig Schmiermittelreste, Oxydschichten oder andere, an ihrer Oberfläche haftende Verunreinigungen trägt, die Düsen 6 aber beim Umlaufen der Führungsrollen 5 in unmittelbarer Berührung mit der Strangoberfläche kommen, sind weitere
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angebracht, die eine Verstopfung der Düsen 6 vermeiden. Glas kann für diesen Zweck auf der der Strangoberfläche 4 abgekehrten Seite der Führungsrollen an diesen schleifend anliegende Abstreifbürsten versehen, so dass die abgestreiften Verunreinigungen mit dem Kühlmittel in den Abflusskanal gespült werden. Gleichfalls können an dieser Stelle Abstreifleisten angebracht werden, durch die die Führungsrollen 5 und ihre Düsen 6 saubergehalten werden. Auch lassen sich in Verbindung mit den vorgenannten Maßnahmen oder für sich alleine auf der der Strangoberfläche abgekehrten Seite der Führungsrollen Pressluftdüsen anordnen, die auf die Umfangsfläche der Führungsrollen gerichtet sind, so dass die Verunreinigungen der Führungsrollenoberflächen sowie der Düsen durch Pressluftstrahlen beseitigt werden.

Bei der schematisch dargestellten Anordnung treten noch Druckenergieverluste auf, weil ein Teil der austretenden Druckmittelstrahlen vor die Prallwand 8 trifft. Man kann daher auch den Austritt des Druckmittels auf der der Strangoberfläche 4 abgekehrten Seite der Führungsrollen und den damit verbundenen Druckverlust verhindern, indem man die entsprechenden Hälften der Führungsrollen 5 mit in geringem Abstand angeordneten Halbschalen umgibt. An den Längskanten dieser Halbschalen lassen sich widerum Abstreifbürsten, -leisten oder dergl. anordnen, um die Düsen 6 sauberzuhalten.

Das Druckmittel, vorzugsweise Wasser, wird den Führungsrollen am einfachsten dadurch zugeteilt, dass diese auf hohlen Achsen oder Achsstutzen umlaufen, die dichtend in ihre beidseitigen Stirnflächen eingeführt sind und innen Öffnungen haben. Das Druckmittel kann dann durch an den äußeren Enden der Achsen vorgesehene Anschlüsse eingespeist werden.

Die neuen Führungsrollen lassen sich unterhalb der Kokille 1 in beliebiger Weise anordnen. Besonders zweckmäßig werden sie so angebracht, dass sie den Strang 3 innerhalb der Kokille 1 zentriert führen. Weiterhin lässt sich auch ihr seitlicher Abstand veränderlich ausführen, so dass sie auf unterschiedliche Strangformate eingestellt werden können.

Auch in den Fällen, in denen die Führungsrollen so angeordnet sind, dass sie mit der Kokille oszillieren, erlaubt der durch ihre Verwendung erzielte Platzgewinn ihre enge Aufeinanderfolge in Strangrichtung, wobei sie gleichfalls eng radial dazu gestellt sind. Für den Fall eines Strangschalendurchbruches ergeben sich weitere Vorteile bei der Demontage, da die Rollen mit der Kokille nach oben hin abgezogen werden können.

Der Wasserverbrauch überschreitet zwar denjenigen der herkömmlichen Wasserdüsen. Da die Kühlung aber andererseits auch intensiver gleichmäßiger erfolgt, lässt sich diesem Mehrverbrauch in der Form entgegenwirken, dass die mit den Düsen versehenen Führungsrollen nur im ersten Abschnitt unterhalb der Kokille vorgesehen werden und nicht über die gesamte Länge der Kühlschürze.

Claims (9)

1.) Kühlvorrichtung für Stranggießanlagen, wobei das aus der Stranggießkokille austretende Stranggut mittels Rollen geführt und durch von einem Kühlmittel beaufschlagbare Düsen gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (5) hohl ausgebildet sind, auf ihrer Mantelfläche verteilte Düsen (6) aufweisen und von ihren Stirnflächen her mit einem Kühlmittel versorgt werden.

2.) Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (5) unmittelbar am Austritt aus der Kokille (1) beginnend sowie in engen Abständen voneinander angeordnet sind.

3.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Strangoberfläche (4) abgekehrten Seite der Führungsrollen (5) eine ebene Prallwand (3) angeordnet ist.

4.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Strangoberfläche (4) abgekehrten Seite der Führungsrollen (5) an letzteren schleifend anliegende Abstreifbürsten, -leisten oder dergl. angeordnet sind.

5.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der der Strangoberfläche (4) abgekehrten Seite der Führungsrollen (5) Pressluftdüsen befinden, die auf die Führungsrollen (5) gerichtet sind.

6.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (5) auf ihrer der Strangoberfläche (4) abgekehrten Hälfte mit in geringem Abstand von ihnen angeordneten Halbschalen umgeben sind, an deren Längskanten Abstreifbürsten, -leisten oder dergl. angeordnet sind.

7.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (5) auf hohlen Achsen umlaufen, die dichtend in ihrer Stirnflächen eingeführt sind und im Innern der Führungsrollen (5) Ausströmöffnungen für das Kühlmittel besitzen.

8.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlachsen, die Führungsrollen und die Düsen für Wasser von einem Druck ausgelegt sind, der größer als der Gasdruck des sich auf der heißen Strangoberfläche (4) bildenden Dampfmantels ist.

9.) Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (5) auf unterschiedliche Querschnittsabmessungen des Stranges (3) einstellbar sind.