DD268412A1 - Vorrichtung zur einstellung der kuehlwasserschleierausdehnung bei einer verstellbaren elektromagnetischen stranggiesskokille - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Kuehlwasserschleierausdehnung bei einer verstellbaren elektromagnetischen Stranggiesskokille, welche beim kontinuierlichen und/oder halbkontinuierlichen Giessen von elektrisch leitfaehigen Materialien verwendet wird, wobei die Formgebung der fluessigen Strangsaeule ausschliesslich durch elektromagnetische Kraefte erfolgt und die durch ihre Verstellbarkeit das Abgiessen unterschiedlicher Strangquerschnitte ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass jeweils an den beiden Enden einer Kuehlwasserverteilungskammer eines langen Seitenteils eine Stellvorrichtung vorgesehen ist, die aus einer drehbaren Spindel mit Rechtsgewinde und zugehoerigem Druckblock an ihrem einen Ende und mit Linksgewinde und zugehoerigem Druckblock an ihrem anderen Ende besteht, wobei zwischen den Druckbloecken ein elastisches Material angeordnet ist, dessen Querschnitt im entspannten Zustand ebenso wie die Querschnitte der beiden Druckbloecke geringfuegig kleiner ist als der Querschnitt der abzudichtenden Kuehlwasserverteilungskammer. Fig. 3

Description

Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Einstellung der KühlwassersohleierausCehnung bei einer verstellbaren elektromagnetischen Stranggießkokille

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Kühlwasserschleierausdehnung bei einer verstellbaren elektromagnetischen Stranggießkokille, welche beim kontinuierlichen und/oder halbkontinuierliohen Gießen von elektrisch leitfähigen Materialien verwendet wird, wobei die Formgebung der flüssigen Strangsäule ausschließlich durch elektromagnetische Kräfte erfolgt und die duroh ihre Verstellbarkeit das Abgießen unterschiedlicher Strangquerschnittsformate ermöglicht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine verstellbare elektromagnetische Stranggießkokille basiert auf dem Prinzip der Untertoilung des mechanisch und elektrisch in sich geschlossenen Verbundes einer starren elektromagnetischen Stranggießkokille in mehrere voneinander unabhängige und einzeln positionierbare Seitenteile, deren komplett vorhandenen Punktionselemente nach der erfolgten Einzelpositionierung durch lösbare beziehungsweise arretierbajce mechanische Elemente wieder zu einem meohanisoh und elektrisch geschlossenen System verbunden werden. Im ein-

fachsten Pall handelt es sich dabei um eine Unterteilung der starren elektromagnetischen Stranggießkokille in zwei lange und zwei kurze Seitenteile, wobei die langen Seitenteile entweder feststehen oder nur geringfügig gegeneinander verschoben v/erden können, während die kurzen Seitenteile symmetrisch zur Kokilloiiniitte in der Querrichtung in beliebige Positionen gebracht werden können, so daß mit der verstellbaren Kokille unterschiedliche Strangquerschnitte ,jeweils der gleiohen Dicke, aber frei wählbarer unterschiedlichsr Breiten, gegossen werden können«

Nach dem Stand der Technik sind unterschiedliche Realisierungsvarianten der vereinfachten verstellbaren elektromagnetischen Stranggießkokille bekannt (DD-PS 249 207$ EP-PS 0 109 357).

Während auf die elektrische und mechanische Verbindungstechnik der einzelnen Seitenteile eingegangen wird, sind über formateabhängige, das heißt die von der gewählten Breite des Pormatequerschnitts abhängige, Einstellungen der horizontalen Längenausdehnung des KUhlwassersohleiers an den langen Seitenteilen bestenfalls allgemeine Angaben zu entnehmen. Die exakte Begrenzung dieses Kühlwasserschleiers auf die von der gewählten Pormatebreite abhängige erforderliche horizontale Längsausdehnung an den langen Seitenteilen ist für einen stöiongsfreien Gießprozeß zwingend erforderlich« Falls die Längsausdehnung des Kühlwasscrschleiers zu kvrz ist, werden Teile der Breitenseiten des zu gießenden Stranges nicht ausreichend gekühlt, wodurch an diesen Stellen Schmelzendurchbrüche entstehen, die zum Abbruoh des Gießprozesses zwingen. Dies trägt einerseits zur Erhöhung des Sohrottante·' , an der Gußproduktion bei und führt andererseits wegen des erforderlichen Neuangießens und der damit verbundenen Rüstarbeiton zu einem spürbarer. Produktivitätsverlust.

Ira Falle dessen, daß die mögliche Austrittsbreite des Kühlwassersohleierß an dm langen Seitenteilen größer als die für die jeweils gewählte Porraatebreite erforderliche Ana·· dehnung ist, entstehen unkontrollierte Ströiriugsverhältnisse an den Be.rührungsstellen der Kuhlwr'.^ersclvie ler der kurzen und langen Seitenteile, <*.u aer ungehinderte Austritt des Kühlwasserschl^iors an den langen Seitenteilen durch das gegen?*Endliche Vorhandensein der kurzen Seitenteile an der möglichen Austrittslänge blockiert wird. Die unkontrollierten Strömungsverhältnisse führen zu einer Erhöhung der Kühlwassermengen an den Strangecken und sind mit einer intensiveren Kühlung an diesen Stellen verbunden. Dadurch wird eine Verschiebung der Grenzzone flüssig-fest an den Strangeoken in Richtung des Bai^niegels verursacht, v/obei sioh infolge der abnehmenden Höhe der flüssigen Säule die Strangecken nicht mehr ordnungsgemäß ausformen und Einzüge des Stranges entstehen, die beim späteren Walzen zur Aussohußproduktion führen würden. Im Extremfall ziehen sich die Strangecken so stark ein, daß im Laufe des Absenkprozesses der Abstand der eingezogenen Ecken zum Kühlwasserschleier so groß wird, daß infolge der extrem verschlechterten Kühlung schließlich flüssiges Metall über die erstarrten eingezogenen Eoken überläuft und zu unregelmäßigen Metallansätzen an der äußeren Strangoberfläohe führt. Dies zwingt dann zum Abbruch des Gießprozesspj,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist os, sowohl die Einsatzfähigkeit als auch die Produktionssicherheit einer verstellbaren elek^J magnetischen Stranggießkokille zu verbessern, den Sehr anteil an der Gußproduktion zu vermindern und die Produktivität entscheidend zu erhöhen»

- 4 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einstellung der horizontalen Kühlwasserschlcierausdehnung bei einer verstellbaren elektromagnetischen Stranggießkokille zu entwickeln, welche eine exakte Vorgabe der Kühlwasserschleierausdehnung bei Einhaltung einer homogenen Wassermengenverteilung im Schleier in Abhängigkeit von der jeweils gewählten Breite des Pormatequerschnitts ermöglicht und die außerhalb der vorgegebenen Kühlwasserschleierausdehnung eine vollständige Abdichtung der Wasserführungswege gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils an den beiden Enden einor Kühlwasserverteilungskammer eines langen Seitenteils eine Stellvorrichtung vorgesehen ist, die aus einer drehbaren Spindel mit Reohtsgewinde und zugehörigem Druckblook an ihrem einen Ende und mit Linksgewinde und zugehörigem Druckblock an ihrem anderen Ende besteht, wobei zwischen den Druckblöcken ein elastisches Material angeordnet ist, dessen Querschnitt im entspannten Zustand ebenso wie die Querschnitte der beiden Druckblöck,e geringfügig kleiner ist als der Querschnitt der abzudichtenden Kühlwasserverteilungskammer.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht auf eine vereinfachte verstellbare elektromagnetische Stranggießkokille

Pig. 2: einen Schnitt A-A nach Pig. 1

Pig. 31 einen Querschnitt durch die erflndungsgemäße Vorrichtung

Wie aus Fig, 1 ersichtlich, besteht eine verstellbare elektromagnetische Stranggießkokille im einfachsten Fall aus den beiden langen separaten Seitenteilen 1 sowie aus den beiden kurzen separaten Seitenteilen 2. Durch Querverschiebung der kurzen Seitenteile 2 symmetrisch zur Kokillenmitte können unterschiedliche Breiten der Formatequerschnitte bei konstanter Formatedicke eingestellt werden. Infolge der elektromagnetischen Forragebungskräfte der nach der erfolgten Einstellung miteinander elektrisch verbundenen Induktorelemente 3 (vgl. Fig. 2) der einzelnen Seitenteile 1; 2 wird der Querschnitt der flüssigen Säule so geformt, daß ein bestimmter Abstand zwischen den Induktorelementen 3 und der seitlichen Oberfläche der flüssigen Säule entsteht. Die gesamte seitliche Oberfläche des auf diese Weise entstehenden Strange» wird zur Herbeiführung der Erstarrung des Stranges unterhalb der Grenzzone fli'ssig-fest durch Aufbringen eines gleichmüßigen Wasserschleiers auf den bereits erstarrten Strangtöil gekühlt. Während die horizontale Kühlwasserschleierausdehnung an den kurzen Seitenteilen 2 unverändert bleibt, hängt die erforderliche horizontale Kühlwasserschleierausdehnung an den langen Seitenteilen 1 von der Breite des gewählten Formatequerschnittes ab und ist entsprechend den unterschiedlichen Formatebreiten unterschiedlich einzustellen.

In der Fig. 2 ist ein Sohnitt durch ein langes Seitenteil 1 dargestellt. Das Kühlwasser für die Strangkühlung tritt aus einer Wasserkammer 4» die sich nicht ganz über die gesamte Länge des langen Seitenteils 1 erstreckt, über einen Querkanal 5 in eine Kühlwasserverteilungskamraer 6 und von dort durch einen Austrittsspalt 7 in Form eines homogenen Kühlwassers ohleiers auf die seitliche Oberfläche des bereits erstarrten Strangteiles,

Im Gegensatz zur Wasserkammer 4 erstrecken sioh Kühlwasserverteilungskammer 6 und der Austrittsspalt 7 über die gesamte Länge des langen Seitenteiles 1, so daß beide an den jeweiligen Stirnseiten 8 (vgl, Fig. 1) des langen Seitenteiles 1 zugänglich sind.

Pig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der der Kühlwasserschleier auf die jeweils geforderte Länge eingestollt wird. Die Vorrichtung besteht aus einer von Hand drehbaren Spindel 9» die an ihrem einen Ende ein Rechtsgewinde und an ihrem anderen Ende ein Linksgewinde 11 besitzt. Auf diesen Gewindeabschnitten gleiten Druckblöcke 12 mit dem je·· weils zugehörigen Gewinde. Zwischen den Druckblöcken 12 ist { ein elastisches Material 13 angeordnet, welches bei einer ' Rechtsdrehung der Spindel 9 verspannt und bei einer Linksdrehung entspannt wird. Die Druckblöcke 12 und das entspannte elastische Material 13 weisen einen geringfügig kleineren Querschnitt als die Kühlwasserverteilungskammer 6 auf, so daß je eine erfindungsgemäße Vorrichtung im entspannten Zustand auf der rechten und der linken Stirnseite des langen Seitenteiles 1 locker in die Kühlwasserverteilungskarainer· 6 auf die jeweils geforderte Tiefe eingeführt werden kann, womit die horizontale Ausdehnung des aus dem Austrittsspalt 7 austretenden Kühlwassersohleiors vorgegeben wird. Durch die Rechtsdrehung der locker eingeführten Spindel 9 wird das elastische Material 13 in seinem Querschnitt so vergrößert, daß es sowohl die Kühlwasserverteilungskammer 6 von der Seite des austretenden Kühlwassersohleiers her zuverlässig abdichtet als auch für eine zuverlässige Abdichtung der nicht benötigten Teile des Querkanals 5 sorgt, womit die geforderte Gleichmäßigkeit und horizontale Ausdehnung des Kühlwasserschleiers erreicht wird.

Die Einstellung der horizontalen Kühlwasserschleierausdehnung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt wie nachstehend beschrieben. Nach der Positionierung der kurzen Seitenteile entsprechend der gewünschten Pormatebreite und naoh der elektrischen und mechanischen Verbindung der einzelnen Seitenteile 1 j 2 zu einem geschlossenen Ganzen werden an den vier Stirnseiten 8 der langen Seitenteile 1 jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung im entspannten Zustand locker in die Kühlwasserverteilungskammer i auf die von der gewählten Formatebreite abhängige erforderliche Tiefe eingeführt. Die erforderliche Tiefe wird dabei vorher durch Versuche ermittelt, da sie die durch die nachfolgende Verspannung entstehende leichte Verkürzung der Anordnung Druckblöcke 12 und elastisches Material 13 berücksichtigen muß. Nachdem die Vorrichtung auf die geforderte Tiefe in die Kühlwasserverteilungskammer (> eingeführt ist, wird durch Reohtsdrehung der Spindel 9 die Verspannung des elastischen Materialo 13 vorgenommen und dadurch die sichere Abdichtung der Kühlwasserverteilungskammer 6 an den Stirnseiten 8 des langen Seitenteils 1 vorgenommen, wodurch der Kühlwasserschleier die gewünschte Homogenität und die erforderliche' horizontale Ausdehnung erhält.

Im Falle dessen, daß anschließend ein Format einer anderen Breite gegossen werden soll, wird durch Linksdrehung der Spindel 9 die Verspannung des elastischen Materials 13 aufgehoben, die kurzen Seitenteile 2 in die neue Position gebracht, die Seitenteile 1j 2 untereinander mechanisch und elektrisch verbunden, die erfindungsgemäße Vorrichtung in die neue geforderte Tiefenstellung gebraoht, durch Rechtsdrehung der Spindel 9 die Abdichtung der Kühlwasserverteilungskammer 6 in der neuen Stellung gewährleistet und damit die gewünschte Homogenität und die neue erforderliche horizontale Ausdehnung des Wasserachleiers erzielt.

Claims (2)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung zur Einstellung der Kühlw&sserschleierausdehnung bsi einer verstellbaren elektromagnetischen Stranggießkokille! dadurch gekennzeichnet, daß jeweils endseitig oiner Kühlwasserverteilungskammer (6) eines Seitonteiles (1) eine Stellvorrichtung vorgesehen ist, welche aus einer drehbar ausgebildeten Spindel (9) mit Rechtsgewinde (10) und einem zugehörigen Druckblook (12) Eowie aus der Spindel (9) mit Idnksgewinde (11) und zugehörigem Druckblock (12) besteht, wobei zwischen beidon Druckblöoken (12) ein elastisches Material (13) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Bruckblücke (12) sowie des elaetisehen Materials (13) im entspannten Zustard geringfügig kleiner ausgebildet sind als der Querschnitt der Kühlwasserverteilungskammer (6)·

   - Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -