DE823483C

DE823483C - Method and device for the continuous casting of metal pipes

Info

Publication number: DE823483C
Application number: DEP37554D
Authority: DE
Inventors: Irving Rossi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1947-03-06
Filing date: 1949-03-24
Publication date: 1951-12-03
Also published as: US2473221A; LU29058A1; CH265256A; FR967510A; BE482681A; GB643122A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von Metallrohren.The present invention relates to a Method and apparatus for continuous casting of metal pipes.

Das kontinuierliche Gießen von Metallrohren und besonders von Rohren mit vergleichsweise dünner Wandung bietet viele praktische Schwierigkeiten, die bis jetzt nicht bewältigt werden konnten. Ks ist wohl bekannt, daß zwar Vollbolzen seit geraumer Zeit nach kontinuierlichen Verfahren erfolgreich gegossen werden. Man hat jedoch ohne Krfolg versucht, die l>eim Gießen dieser Bolzen angewendeten Verfahren auf das kontinuierliche Gießen von dünnwandigen Rohren zu übertragen. Iris sind viele Versuchs- und Entwicklungsarbeiten unternommen worden, um ein brauchbares Verfahren auszuarbeiten: zahlreiche Vorschläge wurden gemacht und eine große Zahl von Patenten erteilt, die Verfahren und Anlagen beschreiben, die das Problem hätten lösen sollen. Tatsache ist aber nach wie vor, daß es bis heute kein Verfahren gibt, um dünnwandige Rohre im kontinuierlichen Verfahren auf wirtschaftlicher Basis betriebsmäßig zu gießen, und daß die bisher zur Erzeugung dickwandiger RoIIire angewendeten Verfahren langsam und allgemein unbefriedigend arbeiten.The continuous casting of metal pipes and especially pipes with comparatively thin walled presents many practical difficulties which heretofore could not be overcome. KS is well known that although solid studs have been successful for some time after continuous processes to be poured. However, unsuccessful attempts have been made to cast these bolts Transfer the process to the continuous casting of thin-walled pipes. Much trial and development has been put into iris to find a usable process elaborate: numerous proposals were made and a large number of patents issued, describing the procedures and equipment that should have solved the problem. But the fact is As before, there is no process to date to produce thin-walled pipes in a continuous process to pour operationally on an economic basis, and that the previously thick-walled production RoIIire procedures used slowly and generally work unsatisfactorily.

Es wird hier die Ansicht vertreten, daß einer der Gründe für das bisherige Mißlingen darin zu suchen ist, daß alle früheren Lösungsversuche sich im wesentlichen an die grundlegende Verfahrensregel beim Gießen von Vollbolzen gehalten haben, das geschmolzene Metall von der Rohraußenwand her zu kühlen und dem Außenkühlen stets die ül>er-It is believed here that one of the reasons for the failure so far is to what is sought is that all previous attempts at a solution have essentially adhered to the basic procedural rule when casting solid billets, to cool the molten metal from the outer wall of the pipe and to always cool the outside

wiegende Bedeutung zugemessen worden ist. In der Tat sind audh viele Vorschlage gemacht worden, den die innere Rohrwand formenden Dorn zu kühlen.major importance has been assigned. Indeed, many suggestions have also been made to cool the mandrel forming the inner tube wall.

Die nach diesem bekannten Verfahren erzeugten Rohre besaßen ungenügende Eigenschaften. Die Oberflächen, besonders im Rohrinnern, waren rauh und ungleichmäßig, und an der Innenwand traten vielfach Risse auf. Das Gefüge der Stränge ist häufig uneinheitlich, und es können vielfach Poren beobachtet werden.The pipes produced by this known method had insufficient properties. the Surfaces, especially inside the pipe, were rough and uneven, and the inside wall was kicked multiple cracks. The structure of the strands is often inconsistent and there can be many pores to be observed.

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden und ein Verfahren nebst Anlage zum kontinuierlichen GießenOne of the objects of the present invention is to overcome these difficulties and provide a method together with a system for continuous casting

^X5 von Rohren guter Qualität anzugeben, d. h. von Rohren mit hinreichend glatten Oberflächen, mit gleichmäßiger Struktur und ohne merkliche Porosität. ^{Specify X} 5 of pipes of good quality, ie pipes with sufficiently smooth surfaces, with a uniform structure and without noticeable porosity.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus dem Nachstehenden hervor.Other objects and advantages of the invention will appear from the following.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Anlage zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Zeichnungen veranschaulicht, worin die Abbildung einen senkrechten Schnitt durch die An-A preferred embodiment of a plant for carrying out the method according to the invention is illustrated in the drawings, in which the figure is a vertical section through the

»5 lage zeigt.»5 shows.

Der vorliegenden Erfindung entsprechend wird die gesamte Wärme, die dem geschmolzenen Metall zum Zweck der Herbeiführung der Erstarrung entzogen wird, an der Innenseite des Rohres abgeführt, d. h. durch einen Dorn, der die Innenwandung bildet. Mit anderen Worten, es wird nur von innen her gekühlt, anstatt von außen oder von außen und innen, wie bei früheren Verfahren. Wie aus dem bereits Gesagten zu entnehmen ist, wird die Kokillenwand, welche die äußere Rohrwand zu formen hat, auf einer Temperatur gehalten, die jeden merklichen Wärmeentzug verhindert; außerdem kommt dieser Wandung aber auch die Aufgabe zu, das Kristallwachstum von der Innenseite her einzuschränken und die äußere Rohrwandung zu formen und zu glätten, wenn das Röhr kontinuierlich aus der Form herausgeführt wird.In accordance with the present invention, all of the heat applied to the molten metal is withdrawn for the purpose of inducing solidification, discharged on the inside of the pipe, d. H. through a mandrel that forms the inner wall. In other words, it just gets chilled from the inside rather than from the outside or from the outside and inside as in previous procedures. As from what has already been said, the mold wall, which the outer pipe wall to form has been kept at a temperature that prevents any noticeable loss of heat; aside from that but this wall also has the task of crystal growth from the inside constrain and shape and smooth the outer tube wall if the tube is continuous is led out of the mold.

In der Zeichnung besteht die Anlage aus einem Kokillenblock ι aus geeignetem Werkstoff wie Graphit, wobei im oberen Teil des Blockes eine Aushöhlung 2 angebracht ist, die als Vorratsbehälter dient, in welchem ein flüssiger Metallsumpf aufrechterhalten wird. Das flüssige Metall wird fortlaufend aus einem geeigneten Warmhalteofen (nicht gezeichnet) durch ein Rohr 3 zugeführt. Der Kokillenblock kann in irgendeiner geeigneten Art und Weise abgestützt sein, z. B. vermittels einer Auflageplatte 4, und kann vermittele Halteschrauben 5 in seiner Arbeitsstellung gesichert sein, so daß der Block leicht entfernt und ausgewechselt werden kann.In the drawing, the system consists of a Kokillenblock ι made of suitable material such as Graphite, with a cavity 2 being made in the upper part of the block, which acts as a storage container serves in which a liquid metal sump is maintained. The liquid metal is continuously fed from a suitable holding furnace (not shown) through a pipe 3. The chill block may be supported in any suitable manner, e.g. B. mediating a support plate 4, and mediated retaining screws 5 can be secured in its working position so that the block can be easily removed and replaced.

Durch den Boden des Kokillenblockes ist nach unten ein zylindrischer Kokillenkanal 6 durchgeführt, der mit einer größer gehaltenen öffnung 7 in der Auflagerplatte fluchtet, zum Zweck, dadurch einen Durchlaß zum kontinuierlichen Herausführen des geformten Rohres zu schaffen. Ein wassergekühlter Dorn 8 ragt nach unten in den Koikillenkanalo; er besteht aus einer äußeren Hülse 9 mit Zuleitunigsstutzen 10 und einem inneren rohrförmigen Strömungsleitmittel 11, zum Zweck, das Kühlwasser in Richtung der eingezeichneten Pfeile fließen zu lassen. Ein Auslaßstutzen 12 ist mit dem oberen Ende des Rohres 11 verbunden., Den Boden der Hülse 9 verschließt eine Platte 13; diese Platte ist aber vorzugsweise mit Durchbrechungen 14 versehen, die einen Teil des Kühlwassers unmittelbar auf die Innenwandung des erstarrten Rohres spritzen lassen. Vorzugsweise verjüngt sich die Außenwand der Hülse 9 leicht, um eine Schrumpfung nach Maßgabe der fortschreitenden Abkühlung des erstarrten Metalles zuzulassen.A cylindrical mold channel 6 is passed through the bottom of the mold block, which is aligned with a larger opening 7 in the support plate, for the purpose of this to provide a passage for continuously feeding out the formed tube. A water-cooled one Thorn 8 protrudes down into the Koikillenkanalo; it consists of an outer sleeve 9 with supply pipe 10 and an inner tubular Flow guide means 11, for the purpose, the cooling water in the direction of the arrows to let flow. An outlet port 12 is connected to the upper end of the pipe 11., The bottom the sleeve 9 closes a plate 13; this record but is preferably provided with openings 14, which direct part of the cooling water spray onto the inner wall of the solidified pipe. Preferably the tapers Outer wall of the sleeve 9 slightly to a shrinkage in accordance with the progressive cooling of the to allow solidified metal.

Wie bereits erwähnt, soll die gesamte, dem geschmolzenen Metall zur Herbei führung seiner Erstarrung entzogene Wärme an der Innenseite des Rohres über den Dorn abgeführt werden. In der Regel hält auch die Wijrme des in der Aushöhlung 2 aufrechterhaltenen flüssigen Metallsumpfes den Kokillenblock 1 auf einer ausreichend höhen Temperatur, um jeden merklichen Wärmeabfluß durch die Wandung des Kokillenkanals 6 zu verhindern. Indessen kann aber der Kokillenblock mit Kanälen 15 versehen sein zur Aufnahme geeigneter Heizelemente, vermittels derer der Block auf jeder gewünschten Temperatur gehalten werden kann.As already mentioned, the entire purpose of the molten metal is to induce its solidification The removed heat can be dissipated on the inside of the tube via the mandrel. In the As a rule, the heat of the liquid metal sump maintained in the cavity 2 also holds Mold block 1 at a sufficiently high temperature, in order to prevent any noticeable heat flow through the wall of the mold channel 6. In the meantime, however, the mold block can be provided with channels 15 to accommodate suitable heating elements, by means of which the block can be kept at any desired temperature.

Die Art und Weise, in der das Rohr gebildet wird, durch das vom wassergekühlten Kern nach außen gerichtete Kristallwachstum, ist auf der Zeichnung veranschaulicht. Mit fortschreitendem Kristallwachstum nimmt die Wandstärke des Rohres allmählich zu, bis die sich an der Außenfläche des Rohres bildenden Kristalle mit der Wandung des Kokillenkanals in Berührung kommen. Wie ohne weiteres verständlich, wird das erstarrte Rohr fortlaufend aus der Form abgezogen, wobei die äußere Form den Strang während der endgültigen Erstarrung glättet. Mit der endgültigen Erstarrung geht eine leichte Schrumpfung einher, so daß die Reibung zwischen dem erstarrten Metall und der Wandung des Kokillenkanals erträglich bleibt.The way in which the tube is formed is followed by that of the water-cooled core outward crystal growth is illustrated in the drawing. With advancing Crystal growth increases the wall thickness of the pipe gradually until it is on the outer surface of the tube forming crystals come into contact with the wall of the mold channel. As is readily understood, the solidified tube is continuously withdrawn from the mold, wherein the outer shape smooths the strand during final solidification. With the final Solidification is accompanied by a slight shrinkage, so that the friction between the solidified metal and the wall of the mold channel remains bearable.

Wenn erwünscht, kann ein Spritzring 16 das Rohr unterhalb seiner Austrittsstelle aus dem Kokillenkanal umgeben. Das an der Außenseite des Rohres angewandte Kühlwasser, zusammen mit dem an seine Innenseite durch die öffnungen 14 herangebrachten, führt die im Rohr nach eingetretener Erstarrung des geschmolzenen Metalles enthaltene Restwärme ab, wobei die Erstarrung ausschließlich die Folge der Wärmeabführung durch den Dorn sein soll.If desired, a splash ring 16, the pipe below its exit point from the Surrounding mold channel. The cooling water applied to the outside of the pipe, along with which is brought to its inside through the openings 14, which leads to the inside of the pipe after it has entered Solidification of the molten metal contained residual heat, whereby the solidification should only be the result of the heat dissipation through the mandrel.

Bei im Gange befindlichem Verfahren wird das erstarrte Rohr fortlaufend, vorzugsweise vermittels Rollen (nicht gezeichnet) abgezogen. Der Dorn kann auch in Richtung seiner Achse hin und her bewegt werden. Danach würde der gekühlte Dorn 8 entsprechend der gekühlten Kokille 'beim bekannten Verfahren mit dem Rohrstrang in gleicher Geschwindigkeit kurze Zeit nach unten wandern, sich jedoch dann wieder schneller nach oben zurückbewegen. With the process in progress, the solidified tube is continuously, preferably by means of Rolls (not shown) removed. The mandrel can also back and forth in the direction of its axis be moved. Then the cooled mandrel 8 would correspond to the cooled mold 'in the known Move the pipe string downwards for a short time at the same speed, yourself but then move back up again faster.

Claims

It is evident that the above-described method and the plant are also readily suitable for continuous multiple casting if it appears desirable to cast a plurality of tubes at the same time. It is then only necessary to increase the number of mold channels and the number of mandrels in order to enable multiple casting. ίο patent claims:

1. Process for the continuous casting of metal pipes by means of a water-cooled Domes, characterized in that the heat of fusion exclusively through the mandrel wall is discharged and the uncooled mold smooths the solidifying strand.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the residual heat of the cast pipe is dissipated by direct cooling of the strand after it leaves the mold will.

3. A method for the continuous casting of pipes according to claims 1 or 2, characterized characterized in that the mandrel first drifts with the strand for a short time, but is then withdrawn at a higher speed will.

4. Apparatus for the continuous casting of metal pipes according to the method according to Claim 1 to 3, characterized by a mold block with a cavity in which a liquid metal sump is maintained, from which a molding channel into which the water-cooled Thorn protrudes, leads to the outside.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that openings to the mandrel Spraying of water against the inner wall of the solidified pipe are provided.

6. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized in that means are provided are to apply cooling water directly to the pipe wall below the point to bring, at which the solidification of the pipe wall is complete, for the purpose of this to extract the residual heat.

1 sheet of drawings

0 2456 11.510 2456 11.51