DIPOLT, Christian (Weinheberstrasse 21, Wels, A-4600, AT)
HAHN, Susanne (Voltastrasse 22, Linz, A-4040, AT)
SCHADEN, Thomas (Leharstrasse 12/3/97, Linz, A-4020, AT)
SHAN, Guoxin (Am Bindermichl 61, Linz, A-4020, AT)
CHIMANI, Christian (Frischaufstrasse 6, Pfarrkirchen, A-4540, AT)
DIPOLT, Christian (Weinheberstrasse 21, Wels, A-4600, AT)
HAHN, Susanne (Voltastrasse 22, Linz, A-4040, AT)
SCHADEN, Thomas (Leharstrasse 12/3/97, Linz, A-4020, AT)
SHAN, Guoxin (Am Bindermichl 61, Linz, A-4020, AT)
| Ansprüche 1. Verfahren zum Vergießen einer Schmelze (15) aus flüssigem Metall zu einem stranggegossenen Gießprodukt, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: - Zuführen der Schmelze (15) aus einem Gießverteiler (1) in eine Kokille (5), wobei die Schmelze (15) wenigstens teilweise im Inneren zumindest eines Gießrohrs (3) geführt wird, und wobei die Schmelze (15) beim Zuführen in zumindest einem Gießrohr (3) abgekühlt wird, sodass die Schmelze (15) beim Verlassen des Gießrohrs (3) einen Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts % aufweist; - Abkühlen der Schmelze (15) in der Kokille (5), wobei sich ein zumindest teilerstarrtes Gießprodukt ausbildet; und - Ausziehen des Gießprodukts aus der Kokille (5) , wobei das Gießprodukt von einer der Kokille (5) nachgelagerten Strangstützeinrichtung gestützt, geführt und gegebenenfalls weiter abgekühlt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Abkühlen der Schmelze (15) mittels zumindest eines Wärmerohrs (8) oder zumindest eines Thermosiphons erfolgt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (15) beim Zuführen in allen Gießrohren (3) abgekühlt wird, sodass die Schmelze (15) beim Verlassen je eines Gießrohrs (3) einen Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts % aufweist. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (15) beim Zuführen in zumindest einem Teil der Gesamtlänge des Gießrohrs (3) mittels einer elektromagnetischen Rühreinrichtung (18) gerührt wird. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffanteil der austretenden Schmelze (15) in Abhängigkeit eines Abstands, vorzugsweise dem minimalen Abstand, zwischen dem Gießrohr (3) und einer Seitenwand der Kokille (5) eingestellt wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffanteil in Abhängigkeit der minimalen Oberflächentemperatur des Gießspiegels (6) eingestellt wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (15) bei einem einsetzenden Zufrieren des Gießrohrs (3) entweder weniger stark oder nicht abgekühlt, oder intensiver mittels der elektromagnetischen Rühreinrichtung (18) gerührt wird, sodass das Gießrohr (3) durch die Schmelze (15) durchgespült wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchspülen bei einem Absinken des Gießspiegels (6) in der Kokille (5) unter einen Sollwert oder bei einer Überschreitung einer maximalen Absinkgeschwindigkeit initiiert wird. 8. Gießrohr (3) für eine Stranggießanlage zum Vergießen einer Schmelze (15) aus flüssigem Metall zu einem stranggegossenen Gießprodukt, wobei das Gießrohr (3) als ein in seiner Längsrichtung beidseitig offenes Rohr ausgebildet ist und sein oberes Ende mit einem Gießverteiler (1) und sein unteres Ende strömungsmechanisch mit einem Gießspiegel (6) einer Schmelze (15) in einer Kokille (5) verbunden ist, wobei das Gießrohr (3) zumindest eine aktive Kühleinrichtung zum Abkühlen einer das Rohr durchströmenden Schmelze (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (8) mit einem Teil der Mantelfläche des Rohrs in Verbindung steht, wobei die Kühleinrichtung (8) als ein Wärmerohr (8) oder ein Thermosiphon ausgebildet ist. 9. Gießrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Rühreinrichtung (18) mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Teil der Mantelfläche des Rohrs in Verbindung steht. 10. Stranggießanlage zum Vergießen einer Schmelze (15) aus flüssigem Metall zu einem stranggegossenen Gießprodukt, umfassend - einen Gießverteiler (1) zur Aufnahme der Schmelze (15); - eine gekühlte Kokille (5) zur Ausbildung eines zumindest teilerstarrten Gießprodukts; - zumindest ein Gießrohr (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei sein oberes Ende mit dem Gießverteiler (1) und sein unteres Ende mit der Kokille (5) strömungsmechanisch verbunden ist; und - eine der Kokille (5) nachgelagerte Strangstützeinrichtung zum Führen, Stützen und gegebenenfalls weiterem Abkühlen des Gießprodukts. 11. Stranggießanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießverteiler (1) mittels wenigstens drei Gießrohren (3) mit der Kokille (5) strömungsmechanisch verbunden ist. 12. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (5) von einer Abdeckplatte (4) zur Abdichtung des Gießspiegels (6) gegenüber der Atmosphäre bedeckt ist, wobei die Abdeckplatte (4) mehrere Öffnungen (7) aufweist und je eine Öffnung (7) von einem Gießrohr (3) durchsetzt ist. 13. Verwendung des Gießrohrs nach einem der Ansprüche 8 bis 9 in einer Stranggießanlage zum Vergießen von flüssigem Stahl zu einem stranggegossenen Gießprodukt mit Knüppel-, Vorblock- oder Brammenquerschnitt. |
Verfahren, Gießrohr und Stranggießanlage zum Vergießen einer Schmelze aus flüssigem Metall zu einem stranggegossenen
Gießprodukt
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein
Gießrohr und eine Stranggießanlage zum Vergießen einer
Schmelze aus flüssigem Metall zu einem stranggegossenen
Gießprodukt, sowie die Verwendung des Gießrohrs in einer Stranggießanlage zum Vergießen von flüssigem Stahl. Stand der Technik
Aus den Schriften JP 58218354 A2 und US 3770047 A ist es bekannt, ein Wärmerohr (engl. Heat pipe) im Bereich einer Kokille einer Stranggießanlage anzuordnen, sodass einerseits der Erstarrungsprozess von der Schmelze zum Gießprodukt beschleunigt wird und andererseits die Baulänge der
Stranggießanlage reduziert werden kann.
Aus der JP 1127154 A2 ist es bekannt, in eine Seitenwand einer Gießpfanne ein Wärmerohr zu integrieren, um die
Füllhöhe des Badspiegels zu detektieren.
Aus der JP 2004-314090 A2 ist eine Vorrichtung zum Zwei- Rollen-Dünnbandgießen (auch Zweiwalzengießen genannt)
bekannt, bei der eine metallische Schmelze von einem
Gießverteiler über mehrere Leitungen in den Gießspiegel zwischen den beiden Gießrollen geleitet und dabei abgekühlt wird. Konkrete Aussagen über den Feststoffanteil der Schmelze nach der Abkühlung können der Schrift nicht entnommen werden.
Zusammenfassung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Gießrohr und eine Stranggießanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein Gießprodukt mit einem homogenen, feinen Gefüge mit einem geringen Seigerungsanteil erhalten werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den
Erstarrungsprozess von der Schmelze zum Gießprodukt zu beschleunigen und die Baulänge der Stranggießanlage zu reduzieren .
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- Zuführen der Schmelze aus einem Gießverteiler in eine
Kokille, wobei die Schmelze wenigstens teilweise im
Inneren zumindest eines Gießrohrs geführt wird, und wobei die Schmelze beim Zuführen in zumindest einem Gießrohr abgekühlt wird, sodass die Schmelze beim Verlassen des Gießrohrs einen Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts % aufweist ;
- Abkühlen der Schmelze in der Kokille, wobei sich ein
zumindest teilerstarrtes Gießprodukt ausbildet; und
- Ausziehen des Gießprodukts aus der Kokille, wobei das
Gießprodukt von einer der Kokille nachgelagerten
Strangstützeinrichtung gestützt, geführt und
gegebenenfalls weiter abgekühlt wird;
- wobei das Abkühlen der Schmelze mittels zumindest eines Wärmerohrs oder zumindest eines Thermosiphons erfolgt.
Dabei wird die Schmelze mittels wenigstens eines, bevorzugt mehrerer, Gießrohrs aus dem Gießverteiler in die Kokille zugeführt, wobei die Schmelze wenigstens teilweise im Inneren des Gießrohrs geführt wird. Unter dem Begriff „wenigstens teilweise im Inneren eines Gießrohr geführt" soll sowohl das Führen der Schmelze vom Gießverteiler in die Kokille mittels eines oder mehrerer Tauchrohre (engl, submerged entry nozzle, kurz SEN) , d.h. dass die Schmelze unterhalb des Gießspiegels der Kokille austritt, als auch das sogenannte
„Freistrahlgießen", d.h. dass die Schmelze oberhalb des
Gießspiegels der Kokille austritt, mitumfasst werden. Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, die Schmelze bereits in dem zumindest einen Gießrohr abzukühlen, sodass die Schmelze beim Verlassen des Gießrohrs bereits einen
Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts %, bevorzugt 20 bis 60 Gewichts %, aufweist. Durch den hohen Feststoffanteil der
Schmelze bildet sich in der Kokille sehr rasch ein zumindest teilerstarrtes Gießprodukt aus, das in der Folge aus der Kokille ausgezogen und von einer der Kokille nachgelagerten Strangstützeinrichtung gestützt, geführt und gegebenenfalls weiter abgekühlt wird. Das so gebildete Gießprodukt,
beispielsweise mit Brammen-, Knüppel-, Vorblock- oder Balken- Querschnitt, ist durch die rasche Erstarrung qualitativ besonders hochwertig und weist insbesondere ein feines und homogenes Gefüge mit wenig Seigerungen auf. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass aufgrund des hohen Feststoffanteils die primären und
sekundären Kühlkreisläufe (der primärer Kühlkreislauf
betrifft die Kokille; der sekundäre Kühlkreislauf betrifft die Strangstützeinrichtung) der Stranggießanlage mit
geringerer Kühlleistung dimensioniert werden können.
Dabei erfolgt das Abkühlen der Schmelze mittels zumindest eines Wärmerohrs oder zumindest eines Thermosiphons . Durch die sehr hohe Wärmeleitfähigkeit (bis zum 1000-fachen von Kupfer bei einem spezifischen Wärmefluss von 100 bis 300
W/cm 2 ) von Heatpipes oder Thermosiphonen ist es möglich, der Schmelze schnell und gefahrlos sehr viel Wärme zu entziehen. Die Gefahr eines direkten Kontakts zwischen dem Arbeitsmedium der Heatpipe bzw. des Thermosiphons und der Schmelze besteht nicht, da der Kühlkreislauf der Heatpipe bzw. des
Thermosiphons räumlich von der Schmelze getrennt ist. Die extrem hohe Wärmeleitfähigkeit basiert auf einem zwei Phasen Umwandlungsprozess (flüssig-gasförmig) des Arbeitsmediums, wobei die Wärme in Form der latenten Wärme entlang der
Heatpipe bzw. des Thermosiphons transportiert wird. Heatpipes oder Thermosiphons bestehen normalerweise aus hermetisch verschlossenen Rohren oder einer anderen geschlossenen
Geometrie. Ein erstes Ende des Rohres steht im Kontakt mit der Wärmequelle, wodurch das Arbeitsmedium verdampft wird. Der Dampf strömt durch das Rohr zum zweiten Ende des Rohres, die als Wärmesenke ausgebildet ist, wo es wieder kondensiert und die transportierte Wärme durch die freiwerdende latente Wärme wieder abgibt. Das flüssige Arbeitsmedium wird dann entweder mit Hilfe der Schwerkraft (im Wesentlichen eine vertikale oder bzgl. der Vertikalen um einen spitzen Winkel geneigte Anordnung des Rohres) oder durch Ausnutzung des Kapillaren-Effekts (Beschichtung der Rohrinnenwand mit
Kapillaren, dadurch beliebige Anordnung des Rohrs möglich) zurück an das mit der Wärmequelle in Kontakt stehende Ende transportiert. Bezüglich der Funktionsweise von Heatpipes oder Thermosiphonen wird z.B. auf
http : //de . ikipedia . org/wiki/Wärmerohr verwiesen.
Nach einer Ausführungsform wird die Schmelze beim Zuführen in allen Gießrohren abgekühlt, sodass die Schmelze beim
Verlassen je eines Gießrohrs einen Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts % aufweist.
Nach einer Ausführungsform können Heatpipes oder
Thermosiphone als Thermostaten betrieben werden, wodurch eine hochgenaue Einstellung des Feststoffanteils bzw. der
Temperatur der Schmelze erreicht wird.
Nach einer günstigen Ausführungsform wird die Schmelze über einem Teil der Gesamtlänge des Gießrohrs abgekühlt. Damit ist es möglich, die Kühlung in einem Bereich des Gießrohrs zu konzentrieren; prinzipiell ist es aber natürlich auch
möglich, die Schmelze über der Gesamtlänge des Gießrohrs abzukühlen .
Nach einer Ausführungsform wird die Schmelze beim Zuführen in zumindest einem Teil der Gesamtlänge des Gießrohrs mittels einer elektromagnetischen Rühreinrichtung gerührt. Dadurch werden die sich in der Schmelze ausbildenden Dendriten intensiv durchgemischt, sodass die Ausbildung eines
feinkörnigen, globularen Gefüges begünstigt wird. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Feststoffanteil der austretenden Schmelze in Abhängigkeit, bevorzugt in einer direkt proportionalen Abhängigkeit, eines Abstands, vorzugsweise dem minimalen Abstand, zwischen dem Gießrohr und einer Seitenwand der Kokille eingestellt.
Dadurch tritt die Schmelze aus einem Gießrohr in Abhängigkeit des jeweiligen Abstands zwischen dem Gießrohr und einer benachbarten Seitenwand aus, sodass bevorzugt der
Feststoffanteil einer Schmelze, die durch ein zentral in der Kokille angeordnetes Gießrohr austritt, höher eingestellt wird, als der Feststoffanteil einer Schmelze, die durch ein dezentral angeordnetes, z.B. sich in unmittelbarer Nähe einer Seitenwand befindliches, Gießrohr austritt. Dadurch wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung der Schmelze in der
Kokille erreicht, was sich wiederum günstig auf die
metallurgischen Eigenschaften des Gießprodukts auswirkt.
Eine vorteilhafte, dazu alternative Ausführungsform besteht darin, den Feststoffanteil in Abhängigkeit der minimalen
Oberflächentemperatur des Gießspiegels einzustellen, wodurch eine Unterkühlung von Teilen des Gießspiegels verhindert wird . Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Schmelze bei einem einsetzenden Zufrieren des Gießrohrs entweder weniger stark oder nicht abgekühlt, oder intensiver mittels der elektromagnetischen Rühreinrichtung gerührt, sodass das Gießrohr durch die Schmelze durchgespült wird. Alternativ oder auch ergänzend dazu ist es möglich, ein Gießrohr
zyklisch, d.h. nach einer bestimmten Gießzeit, durchzuspülen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Durchspülen des Gießrohrs bei einem Absinken des Gießspiegels in der Kokille unter einem Sollwert oder bei einer
Überschreitung einer maximalen Absinkgeschwindigkeit
initiiert . Eine unmittelbare Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist möglich, wenn das Gießrohr als ein in seiner
Längsrichtung beidseitig offenes Rohr ausgebildet ist und sein oberes Ende mit einem Gießverteiler und sein unteres Ende strömungsmechanisch mit einem Gießspiegel einer Schmelze in einer Kokille verbunden ist, wobei das Gießrohr zumindest eine, bevorzugt mehrere, aktive Kühleinrichtung zum Abkühlen einer das Rohr durchströmenden Schmelze aufweist, wobei die Kühleinrichtung mit einem Teil der Mantelfläche des Rohrs in Verbindung steht, und wobei die Kühleinrichtung als ein
Wärmerohr oder ein Thermosiphon ausgebildet ist.
Die Anordnung von mehreren Kühleinrichtungen in einer
Normalebene zur Längsachse des Gießrohrs, wobei die
Kühleinrichtungen vorzugsweise radial um den Schnittpunkt der Normalebene mit der Längsachse angeordnet sind und jeweils einen Winkelversatz zueinander aufweisen, ist vorteilhaft, da der Schmelze beim Abkühlen über den Umfang des Gießrohrs gleichmäßig Wärme entzogen wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform steht eine
elektromagnetische Rühreinrichtung mit einem sich in
Längsrichtung erstreckenden Teil der Mantelfläche des Rohrs in Verbindung.
Nach einer Ausführungsform ist der Durchmesser des Rohrs im Abschnitt der Kühleinrichtung geringer als in einem anderen Abschnitt . Eine erfindungsgemäße Stranggießanlage zum Vergießen einer Schmelze aus flüssigem Metall zu einem stranggegossenen
Gießprodukt umfasst
- einen Gießverteiler zur Aufnahme der Schmelze;
- eine gekühlte Kokille zur Ausbildung eines zumindest
teilerstarrten Gießprodukts;
zumindest ein Gießrohr nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei sein oberes Ende mit dem Gießverteiler und sein unteres Ende mit der Kokille strömungsmechanisch verbunden ist; und
- eine der Kokille nachgelagerte Strangstützeinrichtung zum Führen, Stützen und gegebenenfalls weiterem Abkühlen des Gießprodukts.
Bezüglich einer möglichst gleichmäßigen Temperaturverteilung in der Kokille ist es vorteilhaft, wenn der Gießverteiler mittels wenigstens drei Gießrohren mit der Kokille
strömungsmechanisch verbunden ist.
Bezüglich der Vermeidung der Oxidation der Schmelze im
Gießspiegel der Kokille ist es vorteilhaft, dass die Kokille von einer Abdeckplatte zur Abdichtung des Gießspiegels gegenüber der Atmosphäre bedeckt ist, wobei die Abdeckplatte mehrere Öffnungen aufweist und je eine Öffnung von einem Gießrohr durchsetzt ist.
Es ist vorteilhaft, das Gießrohrs nach einem der Ansprüche 9 bis 14 in einer Stranggießanlage zum Vergießen von flüssigem Stahl zu einem stranggegossenen Gießprodukt mit Knüppel, Vorblock oder Brammenquerschnitt zu verwenden. Es ist
natürlich auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren für andere Querschnitte, z.B. Beam-Blank, zu verwenden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht
einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gießverteilers mit drei Gießrohren, einer Abdeckplatte und einer Kokille Fig. 2 eine Explosionsdarstellung zu Fig. 1
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Gießrohrs mit drei Wärmerohren
Fig. 4 und 5 je eine geschnittene Darstellung eines Gießrohrs Beschreibung der Ausführungsformen Fig. 1 und 2
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine Übersichtsdarstellung eines Maschinenkopfs einer Stranggießanlage. Dabei wird ein Gießverteiler 1 von einer nicht dargestellten Pfanne mit Stahlschmelze befüllt, wobei sich im Gießverteiler ein
Badspiegel 2 ausbildet. Um die Oxidation der Schmelze zu verhindern, ist der Badspiegel 2 zumindest teilweise mit Verteilerpulver bedeckt. Die Schmelze aus dem Gießverteiler 1 wird über drei Gießrohre 3 einer Kokille 5 zugeführt, wobei die Schmelze in den Gießrohren 3 auf einen Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts % abgekühlt wird und anschließend mittels eines Freistrahls in die Kokille 5 eintritt, d.h. dass die Schmelze nur teilweise im Inneren jedes Gießrohrs geführt wird, da jedes Gießrohr einen Abstand in vertikaler Richtung zum Gießspiegel 6 aufweist. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass das untere Ende des Gießrohrs 3 nicht dem abrasiven Einfluss der Schmelze unterliegt. Um den
Gießspiegel 6 vor Oxidation zu schützen, ist die Kokille 5 von einer Abdeckplatte 4 bedeckt, deren Öffnungen 7 von
Gießrohren durchsetzt sind. Die Stranggießanlage weist selbstverständlich auch eine Strangstützeinrichtung auf;
diese als auch die dem Gießverteiler zugeordneten
Stopfenantriebe wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung der Schmelze in der Kokille 5 zu erreichen, wird die durch das zentrale, d.h. mittlere, Gießrohr austretende Schmelze stärker abgekühlt als die durch die beiden dezentralen
Gießrohre austretende Schmelze. Um das sogenannte Zufrieren des Gießrohrs zu verhindern, weist der Gießverteiler 1 eine größere vertikale Höhe aus, sodass der Badspiegel 2 einen größeren ferrostatischen Druck auf die durch das Gießrohr durchströmende Schmelze ausübt.
Fig. 3 Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Gießrohrs 3 zum Vergießen einer Stahlschmelze, wobei das Gießrohr 3 als ein in seiner Längsrichtung beidseitig offenes Rohr
ausgebildet ist. Das Gießrohr 3 weist drei als Heatpipes ausgebildete Wärmerohre 8 auf, die es ermöglichen, die durchströmende Stahlschmelze abzukühlen, sodass die aus dem Gießrohr 3 ausströmende Schmelze einen Feststoffanteil von 10 bis 60 Gewichts % aufweist. Jedes Wärmerohr 8 steht mit einem Teil der Mantelfläche des Gießrohrs 3 in Verbindung und weist gegenüber einem benachbarten Wärmerohr 8 einen Winkelversatz von 120° auf, sodass sich eine gleichmäßig
Temperaturverteilung im Inneren des Gießrohrs 3 einstellt. Der obere Bereich jedes Wärmerohrs 8 steht mit einem
Wärmetauscher 12 in Verbindung, sodass die mittels des
Wärmerohrs der Stahlschmelze entzogene Wärmemenge an ein Kühlsystem abgegeben wird. Jeder Wärmetauscher 12 weist zudem mindestens einen Vorlauf 10 und mindestens einen Rücklauf 11 auf, wobei die den Wärmetauscher 12 durchströmende
Kühlflüssigkeit 9 spiralförmig um das Wärmerohr geführt wird, sodass ein guter Wärmeübergang auf die Kühlflüssigkeit 9 gewährleistet ist. Die in der Kühlflüssigkeit 9 enthaltene Wärmemenge, d.h. Energie, wird vorteilhafterweise einem nicht dargestellten Wärmerückgewinnungssystem zugeführt (siehe z.B. http : //de . wikipedia . org/wiki/Wärmerückgewinnung) .
Fig. 4
Fig. 4 zeigt einen Halbschnitt eines Gießrohrs 3 mit einem als Heatpipe ausgebildeten Wärmerohr 8. Eine Stahlschmelze 15 durchströmt das Gießrohr 3, wobei im Bereich der
Anschlussebene 13 mehrere Wärmerohre 8 eine aktive Kühlzone 17 bilden. Im Wärmerohr wird beim Abkühlen der Schmelze 15 ein Arbeitsmedium verdampft, das im Inneren des Wärmerohrs 8 als Dampf 16 aufsteigt. Der obere Bereich des Wärmerohrs 8 steht mit einem Wärmetauscher 12 in Verbindung, wobei dieser in Richtung des Vorlaufs 10 zum Rücklauf 11 von einer
Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Die Kühlflüssigkeit nimmt dabei eine Wärmemenge auf, sodass das Arbeitsmedium kondensiert und als Flüssigkeit 14 wieder dem unteren Bereich des Wärmerohrs 8 zugeführt wird. Fig. 5
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gießrohrs 3, wobei diesem auch eine elektromagnetische Rühreinrichtung 18 zugeordnet ist. Die elektromagnetische Rühreinrichtung 18 weist eine oder mehrere Rührspulen zum intensiven Rühren der Schmelze im Gießrohr auf, sodass die Ausbildung eines
feinkörnigen, globularen Gefüges begünstigt wird.
In den Fig. 4 und 5 besteht das Wärmerohr zumindest teilweise aus einer Wolframlegierung (beispielsweise WC20, W5Re, W26Re, WCu, Densimet oder Intermet) , aus Siliziumnitrid
(beispielsweise SN400Z) , Siliziumcarbid (beispielsweise
SC300, SC300L) oder aus Titanborid (beispielsweise TB500F) , sodass eine ausreichende Warmfestigkeit gegeben ist.
Liste der Bezugszeichen
1 Gieß erteiler
2 Badspiegel
3 Gießrohr
4 Abdeckplatte
5 Kokille
6 Gießspiegel
7 Öffnung
8 Wärmerohr
9 Kühlflüssigkeit
10 Vorlauf
11 Rücklauf
12 Wärmetauscher
13 Anschlussebene
14 Flüssigkeit
15 Schmelze
16 Dampf
17 aktive Kühlzone
18 Elektromagnetische Rühreinrichtung
19 Symmetrieachse