DE3326746A1 - Water-cooled roller for continuous casting plants - Google Patents

Abstract

The invention relates to a roller for continuous casting plants, with a cooled cover, on the inner sides of which water-conducting cooling channels are arranged in a core, the core and the cover being welded together at the roller ends. Resilient stress compensation discs are arranged on the inner side of the weld seam at the roller ends, have a cylindrical collar and outwardly delimit a disc-shaped water distribution space. Cooling takes place via cooling channels which have a preponderantly axial direction and run slightly in a spiral shape, so that they reach about 3/4 around the roller.

Description

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Rolle für Stranggußanlagen mit einem gekühlten Mantel, auf dessen Innenseite in einem Kern wasserdurchflossene Kühlkanäle angeordnet sind. Description The invention relates to a roll for continuous casting plants with a cooled jacket, on the inside of which water flows through a core Cooling channels are arranged.

Die Rollen in Stranggußanlagen sind erheblichen thermischen Belastungen ausgesetzt. Damit ihr Verschleiß nicht zu groß wird und damit sie sich insbesondere bei Strangstillstäneden nicht zu stark verformen, sind sie wassergekühlt. Bei den bekannten Rollen sind relativ wertige kühlkanäle spiralförmig> damit ;,ie auf der Drehbank in den Kern der bekarlnterweise zweiteilig ausgebildeten Rollen eingebracht werden können, vorhanden. Mantel und Kern sind derart ausgebildet daß sie sich zwar berühren, aber nicht miteinander verbunden sind, damit sich der Mantel gegenüber dem Kern frei ausdehnen kann. Die bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß sie aufwendig herzustellen sind und daß überdies die Rollenoberflächentemperatur zur Austrittseite des Kühlwassers hin relativ stark anoteig,t.The roles in continuous casting plants are subject to considerable thermal loads exposed. So that their wear and tear does not become too great and so that they in particular Do not deform too much when the line is at a standstill, they are water-cooled. Both well-known roles are relatively valuable cooling channels spiral> so;, ie on the lathe in the core of the known two-part roles can be present. Sheath and core are designed in such a way that they are indeed touch, but not connected, so that the coat is opposite the core can expand freely. The known designs have the disadvantage that they are expensive to manufacture and that, moreover, the roller surface temperature to the outlet side of the cooling water relatively strong anoteig, t.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Rolle für Stranggußanlagen anzugeben, die besonders einfach und robust aufgebaut ist und darüberhinaus eine größere Gleichmäßigkeit der Oberflächentemperatur über die Rollenlänge aufweist, als die bekannten Rollen.It is the object of the invention to specify a role for continuous casting plants, which is particularly simple and robust and, moreover, greater evenness the surface temperature over the length of the roll than the known rolls.

er erste Teil der Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ern und Mantel, vorzugsweise an den Rollenenden, miteinander verschweißt sind. Durch eine Schweißkonstruktion eribt sich eine besonders einfache Rolle, die robust ist und eine große Lebensdauer bei vollständiger Dichtigkeit aufweist.he first part of the task is solved by the fact that are preferably welded together at the roll ends. Through a welded construction The result is a particularly simple role that is robust and has a long service life with complete tightness.

In Augestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rolle an ihren Enden, vorzugsweise einstückig mit dem Kern, eine federnde Dehnungsausgleichsscheibe aufweist. Auf diese Art urtd Weise ist eo vorteilhaft mö;lLch, die Schweißnaht an den Enden vor zu groRtzen Dehnungsspannungen, die aus der Temperarturdifferenz zwischen Kern und Mantel resultieren, zu bewahren. Gleichzeitig wird durch die einstückige Ausbildung eine weitere Steigerung der Lebensdauer und Gebrauchsstüchtigkeit erreicht.In an embodiment of the invention it is provided that the role at their Ends, preferably in one piece with the core, a resilient expansion compensating disc having. To this Kind urtd way is possible eo beneficial that Weld seam at the ends from excessive elongation stresses resulting from the temperature difference result between the core and the cladding. At the same time, through the one-piece Training achieved a further increase in service life and usability.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorbesehen, das cl ie Dehnungsasugleichsswcheibe einen zylindrischen Kragen aufweist. Xr)urch einen zylindrischen Kragen ist es möglich, die Schweißnaht an der Verbindungsstelle zwischen Kern und Mantel besonders günstig zu gestalten und auch eine sichere Einsschubführung beim Einführen des Kerns in den Mantel zu erreichen. So ergibt sich eine besonders gute und sichere Verschweißung von Kern und Mantel In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf der Innenseite der Dehnungsausgleichsscheibe ein vorzugsweise ebenfalls scheibenförmiger Wasserverteilrau angeordnet ist. Durch einen llasserverteilraum ist es besonders vorteilhaft möglich, die Kühlkanäle, die gleichmäßig innerhalb des Mantels verteilt sind, auch gleichmäßig mit ühlwasser zu beaufschlagen, wobei sich vorteilhafterweise kostengünstig herstellbar die erfindungsgemäße federnde Dehnungsausgleichsscheibe in robuster einstückiger Ausführung mit dem Kern mit ergibt.In a further embodiment of the invention it is provided that the cl ie Strain equalizing washer has a cylindrical collar. Xr) by a cylindrical It is possible to weld the seam at the junction between the core and collar To make coat particularly cheap and also a safe insertion guide when Insertion of the core into the cladding to achieve. This results in a particularly good one and secure welding of core and jacket. In a further embodiment of the invention it is provided that a preferably on the inside of the expansion compensation disc also disc-shaped water distribution is arranged. Through a blower manifold it is particularly advantageously possible to have the cooling channels that are evenly within of the jacket are distributed, also to apply evenly with ühlwasser, whereby the resilient according to the invention can advantageously be produced inexpensively Expansion compensation disc in a robust one-piece design with the core with results.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Wasserverteilraum radiale Bohrungen von mittigen Wassereinführungskanälen führen, deren Durchmesser vorzugsweise erheblich kleiner als der Durchrnesser der kühlkanäle ist. So ergibt sich an den Enden der Kühlkanäle eine vorteilhaft Drosselwirkung, die zu einer gleichmäßigen Durchströmung uer Kühlkanäle führt. Der Druckabfall, der sich durch das Durchströmen der relativ kleinen Borungen ertitt, i.st; ist dabei nicht so groß, das, die Durchströmung der Kühlkanäle zu gering wird, jedoch so groß, daß eine gleichmäßige Verteilung des Kühlwassers in den Kühlkanälen erreicht wird.In a further embodiment of the invention it is provided that in the Water distribution space lead radial bores of central water inlet channels, the diameter of which is preferably considerably smaller than the diameter of the cooling channels is. This results in an advantageous throttling effect at the ends of the cooling channels, which leads to an even flow through the cooling channels. The pressure drop, which was caused by the flow through the relatively small borings, i.st; is in not so large that the flow through the cooling channels is too low, but so large, that one even distribution of the cooling water in the cooling channels is achieved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, <ii die Kühlkanäle eine überwiegend axiale Richtung aufweisen und dabei leicht spiralförmig verlaufen. Go ergibt sich eine Rolle mit schneller, fast direkter Durchsträmung, die eine nur rel. geringe Aufheizung des Kühlwassers aufweist, so daß die Rolle auch auf der Austrittsseite des Kühlwassers eine niedrige Oberflächentemeperatur hat.In a further embodiment of the invention it is provided <ii the Cooling channels have a predominantly axial direction and are slightly spiral-shaped get lost. Go results in a role with fast, almost direct flow, the one only rel. has little heating of the cooling water, so that the role a low surface temperature also on the outlet side of the cooling water Has.

In anderer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die Kühlkanäle schlangenförinig oder zickzackförmig axial verlaufen. Auch hier ergibt sich eine rel. Durchströmung mit gleichmäßiger Wärmeabgabe über die Rollenlänge, ohne daß die Nachteile rein axialer Kanäle vorhanden sind.In another embodiment of the invention it is provided that the Cooling channels run axially in a serpentine or zigzag shape. Here, too, results a rel. Flow with uniform heat emission over the length of the roll, without the disadvantages of purely axial channels.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verhältnis der Zahl der Kühlkanäle zum Rollendurchmesser (in crn) zwischen 0,5 und 1, vorzugsweise 0,7 - 0>8 beträgt. Bei einem derartigen Verhältiiis der Kühlkanalzahl zum Rollendurchmesser ergibt sich bei überwiegend axial leicht spiralförmig verlaufenden Kühlkanälen, sowie bei schlangenförmig oder zick-zackförinig verlaufenden Kühlkanälen eine besonders günstige Kühlung des Rollenmantels mit großer Gleichmäßigkeit, ohne daß die Fertigungskosten zu hoc werden. Dabei ergeben sich Kühlkanäle ausreichenden Querschnitts, um auch leicht verschmutztes Kühlwasser benutzen zu können. Besonders günstig ist das Verhältnis 0,7 - 0,8, d.h. 14 - 16 Kühlkanäle bei einem Rollendurchmesser von 20 cm. Bei diesem Verhältnis der Kühlkanalzahl zum Rollendurchmesser ergibt sich ein Optimum zwischen der Kühlwassermenge und der Unterstützungsfläche des Rollenmantels durch den Kern bei fertigungsmäßig günstigen Kühlkanal(uerschnitten.In a further embodiment of the invention it is provided that the ratio the number of cooling channels to the roll diameter (in cm) between 0.5 and 1, preferably 0.7 - 0> 8. With such a ratio of the number of cooling channels to the roller diameter results in the case of cooling ducts that run slightly axially in the form of a spiral, as well as a special one in the case of serpentine or zigzag running cooling channels cheap cooling of the roll shell with great uniformity, without the manufacturing costs getting too hoc. This results in cooling channels of sufficient cross-section to also to be able to use slightly contaminated cooling water. The ratio is particularly favorable 0.7-0.8, i.e. 14-16 cooling channels with a roll diameter of 20 cm. With this one The ratio of the number of cooling channels to the roller diameter results in an optimum between the amount of cooling water and the support area of the roll shell through the core in the case of cooling ducts that are inexpensive to manufacture (undercut.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kühlkanäle vernickelt ausgebildet sind. Durch eine ernickelung wird das Absetzerl von Schmutz in den Kühlkanälen, in denen das Kühlwasser relativ langsam fließt, vermindert und die Gebrauchsdauer der Rolle vorteilhaft erheblich erhöht.In a further embodiment of the invention it is provided that the cooling channels are formed nickel-plated. A nickel plating removes dirt in the cooling channels, in which the cooling water flows relatively slowly, reduced and the useful life of the role is advantageously significantly increased.

in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rolle in der Mitte, d. h. auf halber Länge, zusätzliche Befestigungsstifte für die Verbindung von Kern und Mantel aufweist, die vorzugsweise außen verschweeißt sind. So ergibt sich eine mittige Arretierung des Mantels auf dem Kern, die eine zusätzliche Verbesserung der Verbindung antel - Kern schafft und darüber hinaus in Heißbetrieb für eine gleichmäßige Beanspruchung der Dehnungsausgleichsscheiben an den Rollenenden sorgt.In a further embodiment of the invention it is provided that the role in the middle, d. H. halfway along, additional fastening pins for the connection of core and jacket, which are preferably welded on the outside. So results a central locking of the jacket on the core, which is an additional improvement the connection antel - core creates and moreover in hot operation for an even Stress on the expansion compensation washers at the roll ends.

Die Erfindung wird in einer Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus der Zeichnung weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.The invention is shown in a drawing in a preferred embodiment shown, with further advantageous details of the invention from the drawing are removable.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Rolle mit schematisch angedeuteten Kühlkanälen im Schnitt.The drawing shows a role according to the invention with schematically indicated Cooling channels in section.

rn der Zeichnung Bezeichnet 1 den Mantel und 2 den rem. In den Mantel 1, vorzugsweise durch Fräsen mit einem Kugelfräser, sind die Kühlkanäle 3 eingebracht. Die Kühlkanäle 3 münden in die scheibenförmigen Ausdrehungen 11, wodurch aucii dafür gesorgt ist, daf der Kugelfräser an den Enden der Kühlkanäle 3 genügend Auslauf hat. Die Kühlkanäle 3 verlaufen, wie bereits vorstehend gesagt, im wesentlichen in axialer Richtung und sind leicht spiralförmig. um den .ern 2 herumgelegt. Die Spiralensteigung ist dabei derart gewählt, daß die Kühlkanäle 3 nicht vollständig um den Kern 2 nerum verlaufen, sondern lediglich teilweise uni den Kern herungeführt sind. Die Kühlkanäle können auch chlangenförmig oder zick-zackförmig ausgebildet sein.rn in the drawing denotes 1 the coat and 2 the rem. In the coat 1, preferably by milling with a spherical cutter, the cooling channels 3 are introduced. The cooling channels 3 open into the disk-shaped recesses 11, which aucii for it it is ensured that the spherical milling cutter at the ends of the cooling channels 3 has sufficient outlet Has. As already stated above, the cooling channels 3 run essentially in the axial direction and are slightly spiral. wrapped around the core 2. the The spiral pitch is chosen so that the cooling channels 3 are not completely run around the core 2, but only partially uni the core are. The cooling channels can also be designed in a serpentine or zigzag shape be.

Außen werden die scheibenförmigen Ausdrehungen 11 von den federnden Dehnungsausgleiehsschethen 4 abgeschlossen, die vorzugsweise einen Kragen 6 aufweisen, so daß die Rollen bei guter Fluchtung von Mantel 1 und Kern 2 leicht und einfach durch Stirnschweißnähte 5 miteinander verschweißt werden können. In die scheibenförmigen Ausdrehungen 11 hinein führen relativ dünne Bohrungen 7, die eine gewünschte, die Verteilung des Kühlwassers in den Kühlkanälen 3 fördernde, Drosselwirkung haben. Die Bohrungen 7, vorzugsweise vier Bohrungen je Rollenende, enden innen in den Axialbohrungen 8, die eine Verlängerung der Dreheinführungen 9 für das Kühlwasser darstellen. Die Rollen sind in nicht näher gezeigter und nur schematisch angedeuteter Weise in den Lagern 10 gelagert. Die Lagerung ist nicht Gegenstand der Erfindung.On the outside, the disk-shaped recesses 11 are resilient Dehnungsausgleiehsschethen 4 completed, which preferably have a collar 6, so that the roles are easy and simple with good alignment of shell 1 and core 2 can be welded together by end welds 5. In the disc-shaped Recesses 11 lead into it relatively thin bores 7, the one desired, the Distribution of the cooling water in the cooling channels 3 promoting, have throttling effect. The bores 7, preferably four bores per end of the roller, end on the inside in the axial bores 8, which represent an extension of the rotary inlets 9 for the cooling water. the Roles are not shown in detail and only indicated schematically in the Store 10 stored. The storage is not the subject of the invention.

Insgesarnt ergibt sich durch die erfindungsgernäße Ausführung eine in bisher unerreichter Weise einfache, robuste und gut gekühlte Rolle für Stranggußanlagen, wobei insbesondere die annähernde Axialführung der Kühlkanäle 3, die nicht vollständig um die Rolle herum geführt sind, eine bisher unerreicht gute Kühlung ermöglicht.Overall, the execution according to the invention results in a in an unprecedented way simple, robust and well-cooled role for continuous casting plants, in particular the approximate axial guidance of the cooling channels 3, which is not completely are guided around the role, enables a previously unattainable level of cooling.

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Claims (10)

Wassergekühlte Rolle für Stranggußanlagen Patentansprüche 1. Rolle für Stranggußanlagen mit einem gekühlten Mantel, auf dessen Innenseite in einem Kern wasserdurchflossene Kühlkanäle angeordnet sind, (1 a d u r c h k e n n z e i c h n e t, daß Kern (2) und Mantel (1), vorzugsweise an den Rollenenden, miteinander verschweißt sind. Water-cooled role for continuous casting systems Patent claims 1. Role for continuous casting plants with a cooled jacket on the inside in one Core water-flowing cooling channels are arranged, (1 a d u r c h k e n n z e i c h n e t that core (2) and jacket (1), preferably at the roll ends, with one another are welded. 2. Rolle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n ri -z e i c h n e t, daß sie an ihren Enden, vorzugsweise einstückig mit dem Kern (2), eine federnde Dehnungsausgleichscheibe (4) aufweist. 2. Role according to claim 1, d a d u r c h g e k e n ri -z e i c h n e t that they have a resilient at their ends, preferably in one piece with the core (2) Has expansion compensation washer (4). 3. Rolle nach Anspruch 1 oder 2, d a cl u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Dehrningsausieichsscheibe (4) einen zylindrisciien Kragen (6) aufweist. 3. Role according to claim 1 or 2, d a cl u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the rotating equalizing disc (4) has a cylindrical collar (6) having. Rolle nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h h c -k e n n z e i c h n e t, daEJ auf der Innenseite der Dehnungsausgleichsscheieb (4) ein vorzugsweise ebenfalls scheibenförmiger Wasserverteilraum (11)angeordnet ist. Roller according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h h c -k e n n z e i c h n e t, daEJ on the inside of the expansion compensating slide (4) preferably Likewise disc-shaped water distribution space (11) is arranged. 5. Rolle nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß in den Wasserverteilraum (11) radiale Schrungen (7) von mittigen Wassereinführungskanälen (8) aus führen, deren Durchmesser erheblich kleiner als der Durchmesser der Kühlkanäle (3) ist.5. Role according to claim 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, that in the water distribution space (11) radial steps (7) of central water inlet channels (8) lead from whose diameter is considerably smaller than the diameter of the cooling channels (3) is. 6. Rolle nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kühlkanäle (3) eine überwiegend axiale Richtung aufweisen und dabei leicht spiralförmig verlaufen.6. Roller according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cooling channels (3) have a predominantly axial direction and run slightly in a spiral. 7. Rolle nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kühlkanäle (3) schlagenförmige oder zickzackförmig axial verlaufen.7. Role according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cooling channels (3) beat-shaped or zigzag axially get lost. 8. Rolle nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, oder 7, d a-4 u r c h í, e k e r; n z e i c h n e t, daß das Verhältnis der Zahl der Kühlkanälezum Rollendurchmesser (in cm) zwischen 0,5 und 1, vorzugsweise 0,7-0,8 beträgt.8. Roll according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7, d a-4 u r c h í, e k e r; It is noted that the ratio of the number of cooling channels to the roll diameter (in cm) between 0.5 and 1, preferably 0.7-0.8. 9. Rolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kühl kanäle (3) vernickelt ausgebildet sind.9. Roll according to one of the preceding claims, d a -d u r c h g It is clear that the cooling channels (3) are nickel-plated. 10. Rolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -(1 u r c ti g e k e n n z e i c h n e t, daß sie in der litte, d.h. auf halber Läönge, zusätzliche Befestigungsstifte (12) für die Verbindung von Kern (2) und Mantel (1) aufweist, die vorzugsweise außen verschweißt sind.10. Role according to one of the preceding claims, d a - (1 u r c ti it is not indicated that they are in the middle, i.e. halfway along, additional Has fastening pins (12) for connecting the core (2) and jacket (1), which are preferably welded on the outside. - Beschreibung - - Description -