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Verfahren und Vorrichtung zum Homogenisieren des Gefüges beim Stranggiessen von Metallen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Homogenisieren des Gefüges beim Stranggiessen von Metallen unter Verwendung mindestens einer ofenabhängigen Kokille, wobei der gegossene Strang absatzweise abgezogen und von der Kokille wegbewegt wird.
Bei den bisher bekannten, ein Klemmbackenpaar verwendenden Verfahren dieser Art wird das Klemmbackenpaar nach jedem Hub von dem gegossenen Strang gelöst, um den Hub zurückbewegt und dann von neuem gegen den Strang gepresst, um diesen um einen weiteren Hub weiterzubewegen. Mit diesem Verfahren lassen sich nur begrenzte Stranggiessgeschwindigkeiten erreichen, z. B. 40 Hübe/min, was durch die Zeit für das erwähnte Rückführen der Klemmbacken nach jedem Hub bedingt ist.
Die Erfindung fusst auf der Erkenntnis, dass es wünschenswert ist, die Anzahl Hübe pro Zeiteinheit erheblich zu vergrössern, da es sich gezeigt hat, dass die Homogenität des Gefüges des gegossenen Stranges umso besser ist, je kürzer der Hub ist und je öfter der gegossene Strang um einen Hub weiterbewegt wird. Demgemäss besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, dass die Bewegung des Stranges pulsierend in aufeinanderfolgenden Schritten mit kleiner Hublänge und hoher Hubzahl erfolgt, wobei die Hublänge vorzugsweise gleich oder kleiner ist als die kleinste Querschnittsabmessung des Stranges und die Hubzahl bis etwa 200 Hübe/min beträgt.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit Klemmbacken als Klemmeinrichtungen zu schaffen, mit der es möglich ist, genügend kleine Hübe und von diesen möglichst viele pro Zeiteinheit durchzuführen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwei je ein Klemmbackenpaar aufweisende verfahrbare Abzugtische vorgesehen sind, die in Abzugsrichtung des gegossenen Stranges mit geschlossenen Klemmbacken hin-und entgegen der Abzugrichtung des Stranges mit offenen Klemmbacken zurückbewegbar sind und deren Bewegungen hydraulisch gesteuert sind.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es auf einfache Weise möglich, innerhalb eines Zyklus die Bewegungszeit und die Ruhezeit des Stranges zu verändern und ausserdem auch die Zykluszeit selbst zu verändern. Dies ist insofern vorteilhaft, als es damit möglich wird, den Betrieb der Vorrichtung den Eigenschaften der zu giessenden Metalle und Metallegierungen anzupassen. Es lässt sich auch ein kontinuierliches Weiterbewegen des Stranges durchführen. Das Verändern der Zykluszeit und der Bewegungsund der Ruhzeit innerhalb jedes Zyklus ist auch während des Betriebes der Vorrichtung möglich.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. l in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Steuerung für die Zufuhr des Druckmittels und Fig. 3 ein Diagramm, in dem über der Zeit die absatzweise Bewegung des gegossenen Stranges aufgetragen ist.
Gemäss Fig. 1 besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einem Ofen --1--, einer oder mehreren, an den Ofen-l-angeschlossenen, d. h. ofenabhängigen Kokillen --2--, die von einer Kühlvorrich-
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tung --3-- umgeben ist bzw. sind. Ferner gehören zu der Vorrichtung zwei Abzugtische, die als Ganzes mit --4 bzw. 5-- bezeichnet sind, und ein nicht dargestellter Rollgang. Das flüssige, im Ofen-l- enthaltene Metall strömt in die Kokille --2--, wird in dieser durch die Kühlvorrichtung --3-- gekühlt,
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des andern Abzugtisches --5-- gleiche Bezugszeichen mit Index (') erhalten. Der Abzugtisch --4-weist ein Klemmbackenpaar --8-- auf, dessen Backen in nicht näher dargestellter Weise, z.
B. hydraulisch, gegen den Strang --6-- gepresst und von diesem gelöst werden können. Die Abzugtische --4 und 5-- sind auf einer Unterlage --9- in Längsrichtung des Stranges --6-- hin und her bewegbar. Der Abzugtisch-4-ist mit einem Kolben --10-- fest verbunden, der in einem Zylinder --11-- parallel zur Längsachse des Stranges -6-- hin und her bewegbar ist. An den Zylinder --11-- ist eine Druckmittelzuführleitung --12-- angeschlossen, die von einem Umsteuerventil-13-- kommt. An dem Zylinder --11-- ist ausserdem eine Leitung --14-- angeschlossen, die zu einem gesonderten, nicht näher dargestellten Druckmittelzuführsystem gehört.
Das Umsteuerventil -13-- ist ausserdem über eine Leitung --121-- mit dem Zylinder --11 1-- verbunden, an den ebenfalls eine Leitung --141-- des gesonderten Druckmittelzuführsystems angeschlossen ist. Am Ende der Zugbewegung des Abzugtisches - ist ein Schalter --15-- angebracht, der mit einem am Abzugtisch angeordneten Anschlag --16-zusammenwirkt. Die Schalter --15 und 151--stehen mit dem Umsteuerventil --13- in Wirkungsverbindung. Die Druckmittelzuführleitungen --12,12'--werden von einer Pumpe --17- gespeist, welche das Druckmittel einem Reservoir oder Behälter --18-- entnimmt und es über ein Ventil--19-, sowie über eine Mengeneinstlleinrichtung --20-- dem Umsteureventil --13-- zuführt.
In der gezeichneten Stellung des Umsteuerventils wird das Druckmittel über die Leitung --12--, z. B. mit einem Druck von 50 kp/cm2, dem Zylinder --11-- zugeführt, wodurch der Kolben-10-und damit der Abzugtish --4--, dessen Klemmbacken --8-- den Strang --6-- erfasst haben, absatzweise in Richtung des pfeiles --7-- bewegt werden. In der Leitung --14- wirkt ein Druck von beispielsweise 10 kp/cm2, so dass das Druckmittel dieses Systems aus dem Zylinder --11-- entweicht.
Während dieser Bewegung des Abzugtisches-4-wird der Abzugtisch-5-von dem Druckmittel in der Leitung --141-- über den
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-101-- entgegenKolbens --10'-- befindliche Druckmittel entweicht dabei über eine nicht dargestellte Leitung in das Reservoir-18-. Wenn der Abzugtisch-4--, nachdem er beispielsweise 20 oder 30 Hübe absatzweise
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erfassen die Klemmbacken --8'-- den Strang --6--, während die Klemmbacken --8-- vom Strang gelöst werden. Der Abzugtisch --4- wird dann mit Hilfe des Druckmittels in der Leitung-14-, wie zuvor für den Abzugtisch-5-beschrieben, in seine Ausgangsstellung zurückbewegt.
Mit Hilfe der Einstelleinrichtung --20-- kann die Menge des dem jeweils arbeitenden Kolben --10 oder 101-- zuzuführenden Druckmittels eingestellt werden. Die absatzweise Bewegung der Abzugtische - 4 und 5-wird durch das Ventil --19-- eingestellt, indem mit Hilfe'einer drehbaren Nocke --21-das Ventil --19-- periodisch auf- und zugemacht wird. Die Nocke ist über ein nicht dargestelltes, in seiner Drehzahl veränderliches Getriebe und einen ebenfalls nicht dargestellten Motor angetrieben.
Durch Ändern der Drehzahl lässt sich die Zykluszeit-T- (Fig. 3) verändern, wogegen durch Auswechseln der Nocke --21-- gegen eine Nocke anderer Form sich die Bewegungszeit und die Ruhezeit innerhalb jedes Zyklus verändern lässt. In Fig. 3 beträgt beispielsweise die Bewegungszeit zur Ruhezeit
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sehen, das von einem Impulsgeber --23-- gesteuert wird. Mit Hilfe dieses Impulsgebers lassen sich ebenfalls auf einfache Weise die Zykluszeit, die Bewegungszeit und die Ruhezeit verändern.
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Method and device for homogenizing the structure during continuous casting of metals
The invention relates to a method and a device for homogenizing the structure during the continuous casting of metals using at least one furnace-dependent mold, the cast strand being withdrawn intermittently and moved away from the mold.
In the previously known method of this type using a pair of clamping jaws, the pair of clamping jaws is released from the cast strand after each stroke, moved back by the stroke and then pressed again against the strand in order to move it further by a further stroke. With this method, only limited continuous casting speeds can be achieved, e.g. B. 40 strokes / min, which is due to the time for the mentioned return of the clamping jaws after each stroke.
The invention is based on the knowledge that it is desirable to increase the number of strokes per unit of time considerably, since it has been shown that the homogeneity of the structure of the cast strand is better, the shorter the stroke and the more often the cast strand is moved forward by one stroke. Accordingly, the method according to the invention consists in that the movement of the strand takes place in a pulsating manner in successive steps with a small stroke length and a high number of strokes, the stroke length preferably being equal to or smaller than the smallest cross-sectional dimension of the strand and the number of strokes being up to about 200 strokes / min.
The invention is also based on the object of creating a device with clamping jaws as clamping devices, with which it is possible to carry out sufficiently small strokes and as many of them as possible per unit of time. According to the invention, this is achieved in that two movable extraction tables are provided, each having a pair of clamping jaws, which can be moved back in the withdrawal direction of the cast strand with closed clamping jaws and against the withdrawal direction of the strand with open clamping jaws and whose movements are hydraulically controlled.
With the device according to the invention, it is possible in a simple manner to change the movement time and the idle time of the strand within a cycle and also to change the cycle time itself. This is advantageous in that it makes it possible to adapt the operation of the device to the properties of the metals and metal alloys to be cast. The strand can also be continuously moved on. It is also possible to change the cycle time and the movement and rest time within each cycle while the device is in operation.
Two exemplary embodiments of the invention are explained in the following description with reference to the drawings. 1 shows a schematic representation of a device for performing the method according to the invention, FIG. 2 shows a modified embodiment of the control for the supply of the pressure medium, and FIG. 3 shows a diagram in which the intermittent movement of the cast strand is plotted over time.
According to FIG. 1, the device essentially consists of a furnace --1--, one or more, connected to the furnace-1, i.e. H. furnace-dependent molds --2--, which are operated by a cooling device
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tion --3-- is or are surrounded. The device also includes two extraction tables, which are designated as a whole by --4 and 5 - and a roller table (not shown). The liquid metal contained in the furnace-l- flows into the mold --2--, is cooled in this by the cooling device --3--,
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of the other fume cupboard --5-- have been given the same reference numbers with index ('). The extraction table --4 - has a pair of clamping jaws --8--, the jaws of which in a manner not shown, e.g.
B. hydraulically, can be pressed against the strand --6-- and detached from it. The take-off tables --4 and 5-- can be moved back and forth on a base --9- in the longitudinal direction of the line --6--. The take-off table-4- is firmly connected to a piston --10--, which can be moved back and forth in a cylinder --11-- parallel to the longitudinal axis of the strand -6--. A pressure medium supply line --12-- is connected to the cylinder --11-- and comes from a reversing valve -13--. A line --14-- is also connected to the cylinder --11-- and belongs to a separate pressure medium supply system, not shown in detail.
The reversing valve -13-- is also connected via a line --121-- to the cylinder --11 1--, to which a line --141-- of the separate pressure medium supply system is also connected. At the end of the pulling movement of the extractor table - a switch --15-- is attached, which interacts with a stop --16- arranged on the extractor table. The switches --15 and 151 - are in operative connection with the reversing valve --13-. The pressure medium supply lines --12,12 '- are fed by a pump --17- which takes the pressure medium from a reservoir or container --18-- and transfers it via a valve - 19- and a quantity adjustment device --20 - the diverter valve --13--.
In the drawn position of the reversing valve, the pressure medium is fed via line --12--, e.g. B. with a pressure of 50 kp / cm2, the cylinder --11-- supplied, whereby the piston-10- and thus the trigger table --4--, whose clamping jaws --8-- the strand --6-- have captured, be moved intermittently in the direction of the arrow --7--. A pressure of 10 kp / cm2, for example, acts in line --14- so that the pressure medium of this system escapes from cylinder --11--.
During this movement of the extraction table-4-the extraction table-5-is of the pressure medium in the line -141- via the
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-101-- against piston --10 '- located pressure medium escapes through a line not shown in the reservoir -18-. If the extraction table-4--, for example, after 20 or 30 strokes at a time
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the clamping jaws --8 '- grasp the strand --6-- while the clamping jaws --8-- are detached from the strand. The extraction table -4- is then moved back into its starting position with the aid of the pressure medium in the line -14-, as described above for the extraction table-5-.
The setting device --20-- can be used to set the amount of pressure medium to be supplied to the respective working piston --10 or 101--. The intermittent movement of the fume cupboard - 4 and 5 - is set by the valve --19-- by opening and closing the valve --19-- periodically with the help of a rotatable cam --21 -. The cam is driven via a gear (not shown) with variable speed and a motor (also not shown).
The cycle time-T- (Fig. 3) can be changed by changing the speed, whereas the movement time and the rest time within each cycle can be changed by replacing the cam --21-- with a cam of a different shape. In Fig. 3, for example, the moving time is at rest time
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see, which is controlled by a pulse generator --23--. With the help of this pulse generator, the cycle time, the movement time and the rest time can also be changed in a simple manner.