DE3515170A1

DE3515170A1 - Einrichtung an einer stranggiessanlage mit einem ultraschallwandler

Info

Publication number: DE3515170A1
Application number: DE19853515170
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1984-05-10
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1985-11-14
Also published as: SE8501802L; ATA153784A; US4691757A; CA1242305A; SE8501802D0; AT379335B; JPS60244449A

Description

VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft
Muldenstraße 5, Α-4020 Linz, Österreich

Einrichtung an einer Stranggießanlage mit einem Ultra schallwandler

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einer Stranggießanlage mit einer an einem ortsfesten Stützgerüst aufgehängten oder abgestützten Stranggießkokille und mit einem Ultraschallwandler.
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Die Anordnung von Ultraschallwandlern mit dem Zweck, die Kokillenseitenwände in Schwingungen zu versetzen, ist aus der DE-C - 30 47 652 und der EP-A - 0 042 437 bekannt. Bei diesen bekannten Einrichtungen sind Ultraschallwandler an den Außenflächen der Seitenwände befestigt. Die lotrecht auf die Seitenwände eingebrachten Schwingungswellen werden in Längsrichtung des Kokillenhohlraumes umgelenkt und versetzen die Seitenwände in Axialrichtung, d.h. in Ausziehrichtung des Stranges, in Schwingung. Bei den bekannten Kokillen sind, um eine Schwingung der Kokillenseitenwände gegenüber dem Kokillen-Rahmen, an dem die Seitenwände gelagert sind, zu ermöglichen, zwischen den Kokillenseitenwänden bzw. zwischen Teilen der Kokillenseitenwände Luftspalte erforderlich, 0 wodurch eine spezielle und aufwendige Gestaltung der Kokillenseitenwände verursacht wird. Diese Unterteilung der Kokillenwände erfordert weiters eine aufwendige Abdichtung im Bereich des Miniskus bzw. bei Horizontalstranggießanlagen im Bereich des Abreißringes, um ein Eindringen der Stahlschmelze in die Luftspalte zu verhindern. Die die Kokillenseitenwände tragenden Kokillen-Rahmen sind bei den bekannten Kokillen kompliziert gestaltet und dementsprechend arbeits- und zeitaufwendig herzustellen.

Da die Schalleinleitung bei den bekannten Kokillen durch die Kokillenwand hindurch erfolgt und ein Umlenken der übertragenen Schwingungswelle um 90° erforderlich ist, kommt es zu einer Verminderung der wirksamen Schallleistung. Ein weiterer Nachteil ist, daß eine Anwendung für Rohrkokillen nicht in Frage kommt.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Kokillenseitenwände in herkömmlicher Art und Weise, d.h. wie in herkömmlichen Platten- bzw. wie in herkömmlichen Rohrkokillen, gestaltet werden können. Weiters sollen der Wirkungsgrad, d.h. die wirksame Schalleistung, erhöht und Verluste weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Ultraschallwandler einerseits an der Stranggießkokille und andererseits am ortsfesten Stützgerüst befestigt ist. Die Kokille ist somit unter Zwischenschaltung mindestens eines Ultraschallwandlers; vorzugsweise eines magnetostriktiven Schwingers, am ortsfesten Stützgerüst abgestützt, d.h. die Kokille ist mit dem ortsfesten Stützgerüst mittels mindestens eines Ultraschallwandlers mechanisch verbunden.

Zur Vermeidung der übertragung von Schwingungen auf das ortsfeste Stützgerüst ist vorteilhaft zwischen dem Ultra-0 schallwandler und dem ortsfesten Stützgerüst eine Dämpfungseinrichtung zwischengeschaltet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Schalleinleitung mittels eines als die Kokille tragender 5 Teil ausgebildeten Ultraschallwandlers in Richtung der Längsachse des Kokillenhohlraumes der Stranggießkokille.

Zweckmäßig sind am ortsfesten Stützgerüst die Stranggießkokille im Grundriß teilweise überdeckende Konsolen vorgesehen und ist die Stranggießkokille mittels der Ultraschallwandler an den Konsolen aufgehängt. 5

Weiters ist es nach einer anderen Ausführungsform zweckmäßig, daß an der Stranggießkokille das ortsfeste Stützgerüst im Grundriß teilweise überdeckende Konsolen vorgesehen sind und die Ultraschallwandler zwischen diesen Konsolen und dem ortsfesten Stützgerüst angeordnet sind, wodurch die Ultraschallwandler von der Kokille durch deren Gewicht auf Druck beansprucht sind.

Zweckmäßig sind die Ultraschallwandler jeweils an den Konsolen und der Stranggießkokille bzw. an den Konsolen und dem ortsfesten Stützgerüst gelenkig befestigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Schalleinleitung quer zur Längsachse des Kokillenhohlraumes und im seitlichen Abstand von der Längsachse, wodurch die Kokille in Torsionsschwingungen versetzt wird. Das Kokillengewicht kann für Vertikal-Stranggießkokillen in diesem Fall von elastischen Abstützungen, beispielsweise Federn, aufgenommen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Schalleinleitung sowohl in Richtung der Längsachse als auch quer zur Längsachse des Kokillenhohlraumes, wodurch die Kokille sowohl in in Längsrichtung gerichtete als auch.in in 0 Umfangsrichtung gerichtete Schwingungen versetzt wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Vertikal-Stranggießkokille in schematischer Darstellung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. In Fig. 2 ist in zu Fig. 1 analoger Darstellung

eine weitere Ausfuhrungsform veranschaulicht. Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der die Kokille in Torsionsschwingungen versetzt wird.

Mit 1 ist eine Kokille bezeichnet, die aus den Kokillenhohlraum 2 begrenzenden Seitenwänden 3 und einem die Seitenwände 3 abstützenden Tragrahmen gebildet ist, was jedoch, da die Seitenwände 3 und der Tragrahmen eine gemeinsam aus der Stranggießanlage aus- bzw. in die Anlage einbaubare Baueinheit bilden, nicht näher dargestellt ist.

Solche Kokillen sind beispielsweise in der AT-B - 366.607 für Plattenkokillen und der AT-B - 359.225 für Rohrkokillen beschrieben. Auch im vorliegenden Fall kann die Kokille 1 als Plattenkokille oder als Rohrkokille ausgebildet sein. Die Längsachse 4 des Kokillenhohlraumes 2 ist gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform vertikal angeordnet.

An einem die Kokille 1 peripher umgebenden ortsfesten 0 Stützgerüst 5, welches von der Gießbühne gebildet sein kann, sind den oberen Rand 6 der Kokille 1 übergreifende, also den Rand 6 im Grundriß zum Teil überdeckende Konsolen 7 vorgesehen, die am ortsfesten Stützgerüst 5 vorzugsweise gelenkig befestigt sind, u.zw. mittels Festlager 8. An den den oberen Rand 6 der Kokille 1 übergreifenden Teilen 9 der Konsolen sind unter Zwischenschaltung je eineroämpfungseinrichtung 10 Ultraschallwandler 11 befestigt. Diese Ultraschallwandler 11, vorzugsweise magnetostriktive Schwinger, sind mit ihren gegenüberliegenden Enden an der Kokille 1 mittels Gelenklager 12 gelenkig befestigt, so daß die Kokille 1 an den Ultraschallwandlern 11, deren Anzahl je nach Kokillengewicht, Strangquerschnitt, gewünschter Oszillationsamplitude etc. gewählt ist, hängend angeordnet ist.

Der aus der Kokille ausgezogene Strang 13, dessen Schale

mit 14, dessen flüssiger Kern mit 15 und dessen Miniskus mit 16 bezeichnet sind, läßt sich von der mit einer Frequenz von mindestens 16 kHz schwingenden Kokille 1 leicht ausziehen, wobei an der Strangoberfläche 17 keine Oszillationsmarken feststellbar sind. Ein Festsetzen der Strangschale 14 an den Seitenwänden 3 der Kokille 1 wird dadurch wirkungsvoll verhindert. Durch die Dämpfungseinrichtungen IQ wird verhindert, daß die Schwingungen der Ultraschallwandler 11 auf das ortsfeste Stützgerüst 5 übertragen werden.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1 dadurch, daß die Ultraschallwandler 11 zwischen von der Kokille 1 auskragenden und über das ortsfeste Stützgerüst 5 ragenden Konsolen 18 und dem ortsfesten Stützgerüst 5 angeordnet sind. Hierbei sind ebenfalls die Ultraschallwandler 11 an den Konsolen 18 der Kokille 1 gelenkig befestigt und zwischen den Ultraschallwandlern und dem ortsfesten Stützgerüst 5 Dämpfungseinrichtungen 10 vorgesehen.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform veranschaulicht, bei der die Kokille 1 in Torsionsschwingungen, d.h. in Schwingungen quer zur Längsachse 4 des Kokillenhohlraumes, versetzt wird, ?-u diesem Zweck sind mindestens zwei Ultraschallwandler 11 einerseits an diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen der Kokille 1 im Abstand 19 von der Längsachse 4 des Kokillenhohlraumes angelenkt und andererseits am ortsfesten Stützgerüst 5 gelenkig befestigt, gegebenenfalls ebenfalls unter Zwischenschaltung von Dämpfungseinrichtungen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern sie kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise ist es möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung auch für das

Horizontalstranggießen zu verwenden. Weiters kann es vorteilhaft sein, die in den Fig. 1 bzw. 2 dargestellten Ausführungsformen mit der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform zu kombinieren, wobei eine solcherart ausgestaltete Kokille nicht nur in Longitudinalschwingungen, sondern auch in Torsionsschwingungen versetzt wird.

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung an einer Stranggießanlage mit einer an einem ortsfesten Stützgerüst (5) aufgehängten oder abgestützten Stranggießkokille (1) und mit einem Ultraschallwandler (11), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ultraschallwandler (11) einerseits an der Stranggießkokille (1) und andererseits am ortsfesten Stützgerüst (5) befestigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ultraschallwandler (11) und dem ortsfesten Stützgerüst (5) eine Dämpfungseinrichtung (10) zwischengeschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalleinleitung mittels eines als

die Kokille (1) tragender Teil ausgebildeten Ultraschallwandlers (11) in Richtung der Längsachse (4) des Kokillenohlraumes (2) der Stranggießkokille (1) erfolgt.
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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am ortsfesten Stützgerüst (5) die Stranggießkokille (1) im Grundriß teilweise überdeckende Konsolen (7) vorgesehen sind und die Stranggießkokille (1) mittels der Ultraschallwandler (11) an den Konsolen (7) aufgehängt ist (Fig. 1).

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stranggießkokille (1) das ortsfeste Stütz-0 gerüst (5) im Grundriß teilweise überdeckende Konsolen (18) vorgesehen sind und die Ultraschallwandler (11) zwischen diesen Konsolen (18) und dem ortsfesten Stützgerüst (5) angeordnet sind (Fig. 2).

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwandler (11) jeweils an den Konsolen (7) und der Stranggießkokille (1) bzw. an den Konsolen (18) und dem ortsfesten Stützgerüst (5) gelenkig befestigt sind.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalleinleitung quer zur Längsachse (4) des Kokillenhohlraumes (2) und im seitlichen Abstand (19) von der Längsachse (4) erfolgt (Fig. 3).

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalleinleitung sowohl in Richtung der Längsachse (4) als auch quer zur Längsachse

(4) des Kokillenhohlraumes (2) erfolgt.