DE2401262A1 - Spritzwasserkuehlung fuer die sekundaerkuehlstrecke einer stranggiessanlage - Google Patents

Description

• Spritzwasserkühlung für die Sekundarkühlstrecke einer Stranggießanlage Die Erfindung betrifft eine SpritzwasserkUhlung ür die SekundarkWnlstiecke einer Stranggießanlage, bei der das quer zu den Achsen der Führungsrollen gerichtete Höhenmaß der Sprühstrahlen im Auftreffbereich durch den Spalt zwischen benachbarten Führungsrollen bestimmt ist.
• Die Stranggießanlage besteht bekanntlich aus einer Kokille für die Primär-Erstarrung, der Sekundärkühlung und einer Restkühlstrecke.
• In der Kokille erstarren die ersten Kristalle und bilden eine dülme Strangschale bzw. Stranghaut.
• Der Kokille nachgeordnet sind Stützelemente, zwischen die dem Strang mittels Kühlmittel (Wasser, Dampf, Wasser-Luftgemisch.
• Luft) weitere Wärme entzogen wird. Der Wunsch, Wärme von der gesamten Flache abzuführen, ist wegen der Stützelemente nicht möglich.
• Nicht nur unmittelbar unter der Kokille, sondern auch innerhalb der eigentlichen Rollenführung vertragen insbesondere empfindliche Stahl sorten die direkte Beaufschlagung mit Spritzwasser nicht gut. Das liegt an den zu grolden Verhältniswerten "Teilung" zu "Spritzfläche", d. h. zu große von den Führungsrollen abgedeckte Bereiche der Strangoberfläche. Die erforderliche Wassermenge einer Streckeneinheit trifft somit auf nur einen Teil der Strecke. Dabei kommt es dort zu einer unterkühlten Strecke, die sich aber während der Zeit des Nichtbespritzens wieder erwärmt, wodurch ein ständiger Durchlauf des Bereiches der Gefügeumwandlung unerwünscht gefördert wird.
• Bekannt ist es daher, den spezifisch günstigsten Wert anzustreben. Je kleiner das Verhältnis "Teilung zu Spritzfläche" ist, desto günstiger ist die Kühlung. Das gebräuchlichste Külilmittel, nämlich Wasser, wird dabei durch Düsen auf die Oberfläche der gegossenen Stränge aufgespritzt.
• Das auftreffende Wasser verdampft zum Teil und entzieht der Strangoberfläche Warme. Je größer die Geschwindigkeit der auftreffenden Wasserteilchen ist und je feiner sie sind, um so mehr Wärme wird entzogen. Das ablaufende oder auch stehende Wasser entzieht dem Strang unkontrolliert Wärme. Durch Konvektion, Strahlung und Kontakt mit den Stützelementen verliert der Strang weitere Wärme. Es kommt dabei zu örtlichen Unterkühlungen, die Risse begünstigen können. Durch das günstigste Verhältnis von Teilung zu Spritzfläche wird die absolute Temperaturdifferenz verkleinert, was aber dennoch nicht verhindert, daß sich bei Temperaturwechsel im Bereich der Gefügeumwandlung wegen der häufigen Umwandlungen Risse bilden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel bekannter Spritzwasserkühlunglen zu vermeiden und eine KUhlvorrichtung vorzusehen, die den negativen Einfluß des Spaltes zwischen benachbarten Rollen, der den Sprühstrahl durch Ausblenden in seiner Höhe begrenzt, auf das günstigste Verhältnis "Teilung" zu "Spritzfläche" zurtlckdrängt und die Spritzfläche im Höhenmaß - quer zu den Rollenachsen - bei gegebenem Rollendurchmesser und -teilung vergrößert.
• Erflndungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strangoberfläche auf dem zu kühlenden Bereich zwischen Je zwei Führungsrollen durch eine vom Spritzwasser beaufschlagte Platte abgedeckt ist, deren Höhenmaß größer als dasjenige Maß der Sprühstrahlen ist.
• Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Platte sich bis kurz vor die Berührungslinien zwischen benachbarten Führungsrollen einerseits und Strang erstreckt und daß die Platte mit mindestens einem sich entlang eines Teils der Ma telfläche einer Führungsrolle erstreckenden Bandförmiglen Steg versehen ist.
• Die Erfindung sieht noch vor, daß zwei bandförmige Halterungsstege, die von je einem Randbereich der Platte ausgehen, mit der Platte eine an beiden Seiten offene Rinne bilden. Die Platte kann unter leichtem Druck an die Strangoberfläche angedrUckt sein. Zwischen Platte und Strangoberfläche kann ein Luftspalt eingestellt werden. Zum besseren Wärmeilbergang ist die Platte mit den Spaltquerschnitt verengenden Erhebungen wie Noppen, Spitzen oder dergleichen versehen,und in den Luftspalt ist ein gasförmiges Kühlmedium einleitbar.
• zein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Platte im mittlesen Bereich unterbrochen ist.
• Der Erfindungsgegenstand wird im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Gegenüberstellung zum Stande der Technik beschrieben. Es zeigen Fig. 1, 2 und ) bekannte Anordnungen der Düsen zur Erzielung eines günstigen VerhBltnisses von Teilung zu Spritzfläche, Fig. 4 die erfindungsgemäßge Anordnung der Platte in den Spalt zwischen zwei benachbarten Führungsrollen, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie I -I in Fig. 6 zur Darstellung der erfindungsgemäßen Erhebungen, hier Spitzen, und Fig. 6 die Wärmeabfuhr durch Platten, unterstützt durch ein zwischen Strang und l laten einleitbares Kühlmedium.
• Die aus einer Kckille austretende dünne Stranghaut 1' gelangt zur weiteren Wirmeentnahme in eine Sekundärkühlstrecke. Hier wird dem Strang 1 durch Aufspritzen einer; KUhlmxttels, meist Wasser, fortlaufend Wärme entzogen, wie durch die Sprühstranlen 2 angedeutet ist. Bedingt durch die der Kokille in der Sekundärkühlstrecke nachgeordneten Stützelemente bzw. Rollen 3 ist es nicht möglich, die gesamte Strangoberfläche zu kUhlen, wobei sich der günstigste Kühleffekt dsum einstellt, wenn das Verhältnis von Teilung "4" zu Spritzflüche "5" auLerst gering gehalten wird.
• In den Fig. 1, 2 und 3 sind mehrere solcher bekannter Lösungen aufgezeigt. Man erkennt, daß beim Vergleich von Fig. 2 mit Fig. 3 das kleinere Verhältnis "4" : "5" in Fig. 3 vorhanden ist und hier auch die beste Kühlwirkung vorliegt, was aber, wie schon vorher erwähnt, noch keine befriedigende Lösung ist.
• Um dieses Verhältnis in der günstigsten Weise beeinflussen und verändern zu können, erkennt man in F1g. 4, daß der Strang 1 durch eine Platte 6 zwischen benachbarten Führungsrollen 3 abgedeckt ist. Der aus einer nicht näher bezeichneten und beschriebenen Düse oberhalb der Rollen 3 austretende, in seinem Auftreffbereich durch das Man A des Rollenabstandes der Führungsrollen 3 bestimmte und begrenzte Sprühstrahl 2 erhält durch die den Strang an der Oberflache abdeckende Platte 6 einen größeren Wirkbereich.
• Das Spritzwasser trifft auf die sich fast bis an die Berünrungslinien B von Führungsrollen 3 und Strang 1 erstreckende Platte 6 und verteilt sich innerhalb einer mit der Platte 6 an beiden Seiten offenen Rinne, die durch zwei bandförmige, von je einem Randbereich der Platte 6 in Achsrichtung der Führungsrollen 3 ausgehende Halterungsstege 6a gebildet ist. Das quer zu den Achsen der Führungsrollen 3 gerichtete Höhenmaß H der Sprtlhstrahlen 2 ist somit im Auftreffbereich um soviel vergrößert, wie die Platte 6 an die Berührungslinien B herangeführt ist. Daraus resultiert ein immer kleiner werdendes Verhältnis "Teilung 4" zu"Spritzfläche 5". Eine gleichmäßige Wärmeabfuhr ohne schroffe Temperaturwechsel auf fastder gesamten Kühlstrecke ist damit erreicht.
• Platte 6 kann dabei leicht an die Strangoberfläche angedrückt sein oder, wie in Fit 4 dargestellt, einen Spalt s ur Strang oberfl Uche einhalten.
• weitere Möglichkeiten zum gedrosseltlen Wärmeentzug sind in den Fi-. 5 und 6 aufgezeigt. Hier sind den Platten 6 außerdem Spitzen 7 oder Noppen 6 zugeordnet, um eine größere Fläche zum gesteuerten Wärmeentzug zu erhalten.
• Für Bereiche geringer Wärmeleitung und bei den schon angesprochenen empfindlichen Ojualit::tsst:thlen wird zwischen Strang 1 und Platte 6 ein Medium 9 (Fig. 6), z. B. Luft oder Gas-Luftgemisch, geblasen, um den Wärmeübergang über Konvektion zu vergrößern. Die Medienströme können längs, quer, schräg oder senkrecht zur Strangoberfläche strömen.

Claims (9)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Spritzwasserkühlung für die Sekundärkühlstrecke einer Stranggießanlage, bei der das quer zu den Aetisen der Führungsrollen gerichtete Höhenmaß der Sprühstrahlen im Auftreffbereich durch den Spalt zwischen benachbarten Führungsrollen bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangoberfläche auf den zu kühlenden Bereich zwischen je zwei F2hrungsrollen (3) durch eine vom Spritzwasser beaufschlagte Platte (6) abgedeckt ist, deren Söhenmaß (H) größer als dasjenige MalJ (A) der Sprühstrahlen (2) ist.

2. Spritzwasserkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) sich bis kurz vor die Berührungslinien (B) zwischen benachbarten Führungsrollen (3) einerseits und Strang (1) erstreckt.

3. Spritzwasserkühlung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) mit mindestens einem sich entlang eines Teils der Mantelflache einer Führungsrolle (3)- erstreckenden bandförmigen Steg (6a) verbunden ist.

4. Spritzwasserkühlung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei bandförmige Halterungsstege (Ga), die von je einem Randbereich der Platte ausgehen und mit der Platte (6) eine all beiden eiten offene Rinne bilden.

5. Spritzwasaerkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) unter leichtem Druck an die Strangoberfläche angedrückt ist.

6. Spritzwasserkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Platte (6) und der Strangoberfläche ein Luftspalt (s) eingestellt ist.

7. Spritzwasserkühlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) mit den Spaltquerschnitt verengenden Erhebungen (15) wie Noppen, Spitzen (8, 7) oder dgl. versehen ist.

8. Spritzwasserkühlung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekeIlnzeichnet, daß in den Luftspalt (s) ein gasförmiges Kühlmedium (9) einleitbar ist.

9. Spritzwasserkühlun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) im mittleren Bereich ihrer Längenabmessung unterbrochen ist.

L e e r s e i t e