DD298216A5 - ROLLERS FOR CONTINUOUS CASTING SYSTEMS FOR DUENNER BAENDER FROM LIQUID METAL - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze für Stranggießanlagenüum direkten Gießen dünner Bänder aus flüssigem Metall zwischen zwei Walzen oder auf einer einzigen Walze.The present invention relates to a roll for continuous casting plants for the direct casting of thin strips of liquid metal between two rolls or on a single roll.
Es ist bekannt, Walzen zu verwenden, die einen zylindrischen Kern aufweisen, der von einem im allgemeinen aus Kupfer bestehenden Ringmantel umgeben ist, wobei die Walzen im allgemeinen durch ein Kühlfluid, z. B. Wasser, gekühlt werden, welches Kanäle durchströmt, die zwischen dem Ringmantel und dem Kern oder im Ringmantel selbst vorgesehen sind. Es wurde nun festgestellt, daß derartige Walzen sich während des Gießvorganges in Richtung nach außen verformen durch entsprechende Wölbung, so daß das aus dem Walzspalt zweier Walzen austretende Walzgut eine entsprechende Wölbung aufweist, die im Profil einem Hundeknochen entspricht, d. h. daß die Dicken an den beiden Rändern größer sind als die Dicke im Mittenbereich, was zu einer Qualitätsverschlechterung des Walzgutes führt.It is known to use rolls having a cylindrical core surrounded by an annular ring generally made of copper, the rolls generally being characterized by a cooling fluid, e.g. As water, to be cooled, which flows through channels, which are provided between the annular sheath and the core or in the annular casing itself. It has now been found that such rollers deform during the casting process in the outward direction by corresponding curvature, so that the rolling stock emerging from the nip of two rolls has a corresponding curvature corresponding in profile to a dog bone, d. H. that the thicknesses at the two edges are greater than the thickness in the middle region, which leads to a deterioration in the quality of the rolling stock.
Im Falle des Gießvorganges auf einer einzigen Walze bewirkt deren Wölbung ein ungleichmäßiges Spiel zwis:hen der Zufuhranordnung für das flüssige Metall und der Walze. Letztere kann dadurch mit dem Auslaß der Zufuhranordnung in Berührung kommen und diesen beschädigen.In the case of casting on a single roll, its camber causes uneven play between the liquid metal feed assembly and the roll. The latter can thereby come into contact with the outlet of the supply arrangement and damage it.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Walzen, bei denen die oben genannten Nachteile nicht mehr auftreten und mit denen demzufolge ein fehlerfreies Walzgut erhalten wird.The aim of the invention is the provision of rollers in which the above-mentioned disadvantages no longer occur and with which consequently a fault-free rolling stock is obtained.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist os, eine Walze für Stranggießanlagen zum direkten Gießen dünner Bänder aus flüssigem Metall zwischen zwei Walzen oder auf einer einzigen Walze zu schaffen, mit einem inneren zylindrischen Kern, der von einem ersten Ringmantel umgeben ist, wobei Kühlkanal» zwischen dem Ringmantel und dem Kern oder in diesem Mantel vorgesehenThe object of the present invention is to provide a roll for continuous casting plants for directly casting thin strips of liquid metal between two rolls or on a single roll, with an inner cylindrical core surrounded by a first ring jacket, cooling channel "between the annular shell and the core or in this coat provided
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Walze einen zweiten Ringmantel aufweist, der den ersten Ringmantel umgibt, so daß sie zwei sich überlagernde zylindrische Schichten bilden und daß die Materialien derart gewählt sind, daß der innere Ringmantel einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der größer ist als derjenige mit dem flüssigen Metall in Berührung stehende äußere Ringmantel.To solve this problem, it is proposed that the roller has a second annular jacket which surrounds the first annular jacket, so that they form two overlapping cylindrical layers and that the materials are chosen such that the inner annular jacket has a thermal expansion coefficient which is greater than the one with the liquid metal in contact standing outer ring jacket.
Die Wärmeausdehnungskoeffizienten und demzufolge die entsprechenden zugehörigen Materialien werden dabei derart gewählt, daß die differentielle Wärmeausdehnung zwischen den beiden Materialien die Neigung der doppelten Ringmäntel, sich zu wölben, kompensiert, insbesondere auf Höhe des Mittenabstandes der Walzen.The coefficients of thermal expansion and consequently the corresponding associated materials are chosen such that the differential thermal expansion between the two materials compensates for the tendency of the double ring shells to buckle, especially at the center distance of the rolls.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der innere Ringmantel aus Kupfer, während der äußere Ringmantel aus Stahl besteht, wobei die beiden Ringmäntel miteinander verschweißt sind.In a preferred embodiment, the inner ring jacket is made of copper, while the outer ring jacket is made of steel, wherein the two ring shells are welded together.
Ausführungsbeispieleembodiments
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which an advantageous embodiment is shown. Show it
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Walze mit zwei Ringmänteln für eine Stranggießanlage zum1 is a perspective view of a roll according to the invention with two ring jackets for a continuous casting plant for
kontinuierlichen Gießen dünner Metallbänder und Fig. 2: einen teilweise Axialschnitt durch dio Walze von Fig. 1.continuous casting of thin metal strips and FIG. 2: a partial axial section through the roller of FIG. 1.
Die in den Figuren dargestellte Walze 1 dient zum Einsatz in einer Stranggießanlage zur Herstellung dünner metallischer Bänder aus flüssigem Metall, wie z. B. Stahl, wobei zwei ähnliche Walzen 1 verwendet werden; da derartige Anlagen bekannt sind, sind sie hier nicht näher dargestellt.The roller 1 shown in the figures is intended for use in a continuous casting plant for producing thin metallic strips of liquid metal, such as. Steel, using two similar rolls 1; since such systems are known, they are not shown here.
Die Walze 1, deren Achse mit XX bezeichnet ist, besteht aus einem inneren zylindrischen Kern 2 und aus zwei übereinander angeordneten Ringmänteln 3,4, welche den inneren Kern 2 umgeben, in welchem Kühlkanäle 5 vorgesehen sind zur Wasserzirkulation. Die beiden übereinander angeordneten Schichten 3 und 4 bestehen aus derartigen Materialien, daß der innere Ringmantel 3 einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der größer ist als derjenige des äußeren Ringmantels 4, der mit dem flüssigen Metall in Berührung steht.The roller 1, whose axis is designated XX, consists of an inner cylindrical core 2 and two superimposed annular shells 3,4, which surround the inner core 2, in which cooling channels 5 are provided for water circulation. The two superimposed layers 3 and 4 are made of such materials that the inner ring jacket 3 has a coefficient of thermal expansion which is greater than that of the outer ring jacket 4, which is in contact with the liquid metal.
Die beiden Ringmäntel 3 und 4 sind miteinander verbunden, beispielsweise über eine Schweißverbindung, über eine Klemmverbindung oder über elektrolytische Abscheidung. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel besteht der innere Ringmantel 3 aus Kupfer und der äußere Ringmantel 4 aus Stahl, wobei das Kupfer einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der größer ist als derjenige von Stahl.The two ring shells 3 and 4 are connected to each other, for example via a welded connection, via a clamping connection or via electrolytic deposition. In an advantageous embodiment, the inner annular jacket 3 made of copper and the outer annular jacket 4 made of steel, wherein the copper has a thermal expansion coefficient which is greater than that of steel.
Die Dicken der beiden Schichten 3 und 4 werden als Funktion der Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien gewählt.The thicknesses of the two layers 3 and 4 are chosen as a function of the thermal expansion coefficients of the materials used.
Wird nun diese Doppelschicht 3,4 einem großen Temperaturgradienten ausgesetzt, wie es bei Berührung des äußeren Ringmantels 4 mit dem flüssigen Metall der Fall ist, so kompensiert die unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen den beiden Materialien der Schichten 3 und 4 die Neigung dieser Doppelschicht sich zu wölben, insbesondere auf Höhe des Mittenabstandes zwischen den beiden Walzen der Anlage.If now this double layer 3,4 exposed to a large temperature gradient, as is the case with the contact of the outer ring 4 with the liquid metal, so compensates the difference in thermal expansion between the two materials of the layers 3 and 4, the tendency of this double layer to buckle, in particular at the height of the center distance between the two rollers of the plant.
Der innere Ringmantel 3 besteht vorzugsweise aus Kupfer mit einer Dicke von 5 bis 30mm; der äußere Ringmantel kann aus Stahl, Nickel oder Chrom bestehen und eine Dicke von 1 bis 10mm aufweisen.The inner ring jacket 3 is preferably made of copper with a thickness of 5 to 30mm; the outer ring jacket may be made of steel, nickel or chromium and have a thickness of 1 to 10mm.
Vorteilhaftes Beispiel:Advantageous example:
- Walze: Durchmesser 1500mm, Breite 800mm- Roller: diameter 1500mm, width 800mm
- Innerer Ringmantel: Kupfer, Dicke 15mm- Inner ring jacket: copper, thickness 15mm
- Äußerer Ringmantel: Stahl oder Nickel, Dicke 2mm- Outer ring: steel or nickel, thickness 2mm
- Die Ringmäntel sind miteinander über ihre gesamte Oberfläche verbunden (wobei der äußere Ringmantel aus einer auf dem inneren Ringmantel aufgebrachten Beschichtung besteht)The ring shells are connected to each other over their entire surface (wherein the outer ring sheath consists of a coating applied to the inner ring sheath)
- Temperatur des gegossenen Stahls: 15000C- temperature of the cast steel: 1500 0 C
- Temperatur der Innenwand des inneren Ringmantels 6O0C (im wesentlichen gleich der Temperatur des Kühlwassers). Ergebnis: Die Wölbung der Walze beträgt 0,3mm gegenüber einer vollständig aus Kupfer bestehenden Walze mit einer Wölbung von ungetähr 1 mm.- Temperature of the inner wall of the inner ring jacket 6O 0 C (substantially equal to the temperature of the cooling water). Result: The curvature of the roller is 0.3 mm compared to a completely made of copper roller with a curvature of approximately 1 mm.
Eine weitere Verringerung dieser restlichen Wölbung kann dadurch erzielt werden, daß als Beschichtung (äußerer Rir.gmantel) ein Material gewählt wird, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient noch kleiner ist und das eine noch bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie es bei Chrom der Fall ist.A further reduction of this residual curvature can be achieved by selecting a material whose coefficient of thermal expansion is even smaller and which has an even better thermal conductivity, as is the case with chromium, as the coating (outer Rir coat).
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf einer Anordnung mit Kühlkanälen 5 unterhalb der Doppelschicht 3,4 beschränkt ist, sondern daß diese Kanäle auch in dem inneren Ringmantel 3 ausgebildet sein können. Es sei ferner noch angemerkt, daß die Dicke des erwähnten Ringmantels aus Kupfer dem Beispiel entsprechen, bei dem die Kühlkanäle unterhalb dieses Ringmantels ausgebildet sind. Sofern die Kanäle im inneren Ringmantel ausgebildet werden sollen,Finally, it should be noted that the invention is not limited to an arrangement with cooling channels 5 below the double layer 3,4, but that these channels can also be formed in the inner ring jacket 3. It should also be noted that the thickness of the mentioned ring sheath made of copper correspond to the example in which the cooling channels are formed below this annular sheath. If the channels are to be formed in the inner ring jacket,
äußeren Ringmantel, da bei einem derartigen Ausführungsbeispiel die Dicke des inneren zwischen den Kanälen gelegenen Ringmantels sowie der Kern auf geringer Temperatur gehalten werden und die differentielle Wärmeausdehnung nur geringfügig beeinflussen.outer annular sheath, since in such an embodiment, the thickness of the inner annular sheath located between the channels and the core are kept at low temperature and only slightly affect the differential thermal expansion.
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