DE876890C - Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen des Stranges ausserhalb der Kokille - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen des Stranges außerhalb der Kokille Beim Stranggießen hochschmelzender Metalle, insbesondere von, Eisen und Stahl, erstarrt meist nur ein Teil des flüssigen Metalls innerhalb der Kokille, während der andere, innere Teil des Stranges außerhalb,der Kokille zur Erstarrung gebracht werden muß. Da die Abkühlung .des Stranges außerhalb der Kokille durch Strahlung und Konvektion in freier Luft in ,den meisten Fällen nicht ausreichend ist, verwendet man zusätzliche Einrichtungen, um die Kühlwirkung zu verstärken, wie z. B. Wasserbrausen oder Einrichtungen, aus denen gasförmige Kühlmittel auf den Strang geblasen werden. Bekannt ist insbesondere eine Kühlvorrichtung, in welcher das Kühlwasser durch Düsen, die zweckmäßig in zwei oder mehr Höhen versetzt angeordnet sind, dem Strang tangen.tial zugeführt wird, wodurch sich eine rotierende Kühlwasserbewegung ergibt. Als gasförmiges Kühlmittel kommt in erster Linie Luft in Betracht, die jedoch den Nachteil hat, daß sie wegen ihres Sauerstoffgehaltes stark oxydierend auf .die Strangoberfläche wirkt. Um nun mit einem gasförmigen Kühlmittel eine größere Kühlwirkung zu erreichen, muß dieses mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit auf den Strang auftreffen. Durch die Berührung mit Gasströmen hoher Geschwindigkeiten und kleiner 4uerschnitte tritt an einzelnen Stellen der Strangoberfläche eine besonders starke Oxydation und hierdurch eine Temperaturerhöhung auf, die bis zum Schmelzpunkt des Metalls reichen kann. Aber auch dann, wenn der Schmelzpunkt des Metalls nicht erreicht wird, ist die örtlich auftretende Verzunderun @g unerwünscht. Außerdem ist die ungleichmäßige Kühlwirkung kleiner auftreffender Gasstrahlen durchaus nachteilig.
• Erfindungsgemäß können diese Nachteile dadurch behoben werden, (daß ein gasförmiges Kühlmittel, insbesondere Luft, den Strang mit hoher Geschwindigkeit umströmt. Der in.dieKühlvorrichtung -eintretende Kühlmittelstrahl wird tangential zugeführt und durch Leitvorrichtungen so abgelenkt, daß er auch tangential auf den Strang auftrifft. Das Kühlmittel umströmt dann den Strang mit hoher Geschwindigkeit in Form einer Spirale. Es wird dadurch ein guter ärmeübergang und, da der Weg des Kühlmittels um den Strang durch die spiralenförmige Bewegung sehr groß ist, eine weitgehende Kühlmittelausnutzung erreicht. Zur Verstärkung der Wirkung des gasförmigen Kühlmittels kann dieses noch mit Kühlflüssigkeiten in Tröpfchenform beladen werden, .insbesondere bewährt sich die Beladung von Luft mit zerstäubtem Wasser. Die Tröpfchengröße soll so eingestellt werden daß die Flüssigkeitströpfchen bei der gegebenen Geschwindigkeit im Gasstrom eine ausreichende Zeit in Schwebe bleiben. Das Zerstäuben .des flüssigen Kühlmittels kann in, an sich bekannter Weise zweckmäßig beim Eintritt des gasförmigen Kühlmittels in die Kühlvorrichtung erfolgen.
• Vorteilhaft wird,die oben und unten offene Kühlvorrichtung oder Kühlbrause, deren Länge ein Vielfaches des Strangdurchmessers betragen kann, so ausgebildet, daß in senkrecht zur Strangachse liegenden Ebenen mehrere, z. B. zwei bis vier Eintrittsdüsen vorzugsweise mit Ablenkvorrichtungen regelmäßig angeordnet werden.. Im allgemeinen ist es nicht möglich und auch im Hinblick auf eine weitgehende Ausnutzung des Kühlmittels nicht zu empfehlen, die Zuführung desselben nur in einer einzigen Zuführungsebene vorzunehmen. Vorteilhaft werden fünf bis sieben Zuführungsebenen vorgesehen, wobei die Düsen in den. mittleren Zuführungsebenen größere Kühlmittelmengen führen können als .die Randdüsen. Hierdurch wird erreicht, daß das Kühlmittel nach oben und unten gleichmäßig abfließt. Die Randdüsen haben vor allem die Aufgabe, die.Rotationsströrnung aufrechtzuerhalten.
• Will man erreichen, daß -die Kühlwirkung von oben nach unten bei senkrechtem Guß abnimmt, so wird man den Kühlmittelstrom so führen, daß man im obersten Teil der Kühlbrause die größeren Zuführungen anbringt und .dort die Eintrittsöffnung für den Strang soweit als möglich, z. B. durch teilweises Abdecken .der Kühlbrause, verengt, so daß ,das Kühlmittel im wesentlichen nur nach unten abfließt. Die Düsen können in den, verschiedenen Zuführungsebenen auch gegeneinander versetzt angeordnet werden.
• Man kann die Kühlwirkung noch weiter dadurch differenzieren, daß ,die Beladung des gasförmigen Kühlmittels mit flüssigem Kühlmittel in den verschiedenen Abschnitten -der Kühlvorrichtung verschieden hoch eingestellt wird. In der Zeichnung zeigt die Fig. i die Ansicht einer Ausführungsform ,der erfindungsgemäßen Kühlbrause. Der Strang i wird von der Kühlbrause 2 umhüllt, in welche die Kühlmittelzuführungen 3 münden. Durch diese Zuführungen tritt das Kühlmittel in -die Kühlbrause ein. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Zuführungsebene, aus welchem die regelmäßig angeordneten tangentialen Kühlmittelzuführungen 3 mit den Ablenkvorrichtun!gen q. ersichtlich sind. In der mittleren Zuführungsebene werden größere Kühlmittelmengen in die Kühlli'rause eingebracht als in den übrigen Zuführungsebenen, so daß das Kühlmittel die an der Stirnseite offene Kühlbrause nach oben und unten bei 5 verläßt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Kühlen des Stranges außerhalb der Kokille beim Stranggießen hochschmelzender Metalle, insbesondere von Eisen und Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß ein gasförmiges Kühlmittel, dem gegebenenfalls in mehr oder weniger fein verteilter Form flüssige Kühlmittel zugesetzt werden, insbesondere Luft oder mit Wassertröpfchen beladene Luft, in mehreren Zuführungsebenen dem Strang zugeleitet wird und diesen in Form einer Spirale umströmt.
2. 2. Verfahren zum Kühlen des Stranges nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den verschiedenen Kühlzonen die Beladung des gasförmigen Kühlmittels mit flüssigem Kühlmittel verschieden hoch eingestellt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 2, gekemizeichnet durch einen den Strang umgebenden Kühlmittelkasten (2), dessen tangentiale Kühlmittelzuführungen (3) in verschiedenen, senkrecht zur Strangachse liegenden Ebenen regelmäßig verteilt sind. q..
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bis vier Eintrittsdüsen vorzugsweise mit Ablenkvorrichtungen in fünf bis sieben senkrecht zur Strangachse liegenden Ebenen regelmäßig und gegebenenfalls von einer Ebene zur anderen gegeneinander versetzt angeordnet sind.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und q., dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelzuführungen in den mittleren Zuführungsebenen größere Querschnitte aufweisen als in den Übrigen Zuführungsebenen.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei senkrechtem Gießen die Kühlmittelzuführungen mindestens in einer der. oberen Zuführungsebenen einen ,größeren Querschnitt haben als die in den darunter befindlichen Ebenen angeordneten Zuführungen und daß die Eintrittsöffnung für den Strang, z. B. durch teilweises Abdecken der Kühlbrause, verengt ist.