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Plattenkokille zum Stranggiessen
Die Erfindung betrifft eine Plattenkokille zum Stranggiessen.
Beim Vergiessen nach dem Stranggussverfahren stellt der Kokillenpark einen die Kosten wesentlich be- einflussenden Faktor dar. Diese Kosten entstehen nicht nur durch den Kokillenverbrauch, sondern auch zu einem wesentlichen Teil durch die Vielzahl der für die verschiedenen Abmessungen bei einem umfangi reichen Produktionsprogramm notwendigen Kokillen.
Ausserdem muss jedesmal bei Formatwechsel die Maschine längere Zeit stillgelegt und die Kokille gegen eine andere mit entsprechenden Abmessungen ausgewechselt werden. Eine solche Auswechslung er- fordert sehr viel Zeit und verursacht wegen des entstehenden Produktionsausfalls beträchtliche Kosten.
Es wurde daher schon vorgeschlagen, Kokillenwände längs zu teilen und die Kokille aus einzelnen
Teilen zusammenzusetzen. Dadurchwurden die Kokillenlager bereits wesentlich verringert. Diese zusam- mengesetzte Kokille hat aber den Nachteil, dass sich die Platten an den Stössen infolge der durch die
Schrumpfung des Strangmaterials bedingten unterschiedlichen Kokillenwandtemperaturen werfen. Dieses
Verwerfen und die unterschiedliche Ausdehnung der Kokillenwände infolge von Temperaturunterschieden verursachen Stossspalte, die zu Rissen im Strangmaterial führen, wodurch das vergossene Material gross- teils unbrauchbar wird.
Die auf die Kokillenwände wirkenden Spannkräfte begünstigen das Verwerfen und bedingen entspre- chend stärkere Kokillenwände, was schlechtere Kühlwirkung hervorruft. Auch bewirken die Stossfugen ungleiche Kühlwirkung, was Anlass zu Rissbildung im Strangmaterial ergibt. Die Herstellung der einzel- nen Teile ist, da sie vor allem an den Stossfugen sehr genau bearbeitet sein müssen, sehr kostspielig. Im weiteren wurde dabei vorgeschlagen, die Querwände zwischen den Längswänden anzuordnen und, um ge- gebenenfalls eine Konizität zu erzielen, justierbar zu machen. Jedoch weist diese vorgeschlagene Ko- kille den Nachteil auf, dass sie bei Umstellung auf eine andere Abmessung auf jeden Fall gegen eine andere ausgewechselt werden muss, da die Wände nur im ausgebauten Zustand verstellt werden können, was beträchtliche Kosten verursacht.
Zum Vergiessen von Nichteisenmetallen wurde auch schon eine Blochkokille vorgeschlagen, bei der innerhalb eines geschlossenen ringförmigen Kühlkastens eine verstellbare Querwand vorgesehen ist.
Bei dieser Anordnung wird der Kokillenpark schon etwas verringert, jedoch kann der Kühlkasten je- weils nur für eine Dicke verwendet werden, so dass noch ein beträchtliches Lager an Kühlkasten notwen- dig ist. Da sowohl dieQuerwand als auch der ringförmige Kühlkasten starr sind, ist die Abdichtung infolge der ungleichen Ausdehnungen, zwischen der eingesetzten Querwand und dem Kühlkasten schwierig. Wei- ters entstehen im statisch überbestimmten Kräftesystem, das durch den ringförmigen Kuhlkasten und der eingesetzten Querwand gebildet wird, unkontrollierbare Spannungen und Dehnungen, die zu einem Ver- ziehen der Kokillenwände und dadurch zu Beschädigungen des Stranges führen können.
Es ist nun das Ziel dieser Erfindung, eine Plattenkokille ohne die beschriebenen Nachteile zu erhal- ten, die sich rasch auf das zu giessende Format umstellen lässt und deren Kühlwirkung über den ganzen Formraum den gewünschten Erfordernissen entspricht.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss bei einer Plattenkokille zum Stranggiessen mit zur Strangachse mindestens angenähert parallelen, den Formraum begrenzenden Wandteilen, von denen mindestens einer zwischen sich gegenüberliegenden und dieses übergreifenden andern Wandteilen eingesetzt und über den Grossteil des Bereiches der übergreifenden Wandteile verstellbar ist, dadurch erreicht, dass der eingesetzte Wandteil durch die ihn übergreifenden Wandteile festklemmbar ist und dass an Trägern 18 - 21, Platten 50,51 od. dgl. zur Halterung und/oder Fixierung der übergreifenden Wandteile 6,7, 40,41 Ab-
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stützungen 22,23, 46 bis 49 vorgesehen sind, wobei diese Abstützungen aussen in dem Bereich an den übergreifenden Wandteilen 6,7, 40,41 anliegen, in dem innen der eingesetzte Wandteil 3, 3a ; 42 bis 45 angeordnet ist.
Durch diese Art der Befestigung der Querwände wird eine gute Abdichtung an ihren Kanten erreicht und da nur an jener Stelle auf den übergreifenden Wandteil eine Kraft ausgeübt wird, an dem die Quer- wand abgestützt ist, wird das übergreifende Wandteilepaar weitgehendstvonSpannkräften freigehalten.
Selbst bei Aufwendung von grossen Kräften treten keine vonspannkräften herrührenden Biegemomente auf.
Damit ist den Kokillenwänden weitgehendst die Möglichkeit zum Ausdehnen gegeben, was die Gefahr des sich Werfens der Kokillenplatten vermindert.
Besondere Vorteile ergeben sich beim Giessen von Vorbrammen für Breitbandstrassen mit der erfin- dungsgemässen Kokille. Die Walzpraxis bei Breitbandstrassen sieht meist eine einzige Brammendicke vor, aber im Bereich von beispielsweise 750 - 2000 mm zwanzig oder dreissig verschiedene Breiten. Für solche
Fälle ist es wesentlich, dass schnell ohne grosse Verlustzeiten von einem Format auf ein anderes umgestellt werden kann.
Vorzugsweise soll mindestens ein Wandteil 3, Sa, 6, 7, 40-45 bzw. dessen Kokillenplatte aus- wechselbar sein. Dadurch wird ein schnelles Auswechseln schadhafte Wandteile ermöglicht. Weiter kann durch Verfahren der Längswände und Einsetzen verschieden breiter Querwände die Entfernung der Längs- wandelemente verändert werden. Auf diese Art können auch trapezförmige, rhomboidförmige und andere Strangquerschhitte gebildet werden.
Die Abstützungen sind vorzugsweise als an sich bekannte Stell-23 und/oder Druckschrauben 22 ausgebildet, um eineNachjustierung zu ermöglichen, und sind vorzugsweise in Nuten oder Längslöchern in den Platten, Trägern od. dgl. verschiebbar angeordnet, so dass sie bei Verstellung der Querwände leicht in ihre neue Position gebracht werden können.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass je ein eingesetzter Wandteil 3,3a zu- sammen mit den Abstützungen 22,23, einer Spannvorrichtung 14-17 und dem zwischen Abstützung
22,23 und Spannvorrichtung 14-17 liegenden Bereich der Platten, Träger 18-21 od. dgl. einen geschlossenen Kraftkreis bilden, der ausserhalb des Koki1leninnenraumes 1 liegt.
Eine Verkürzung der Umbauzeiten kann noch dadurch erzielt werden, dass gemäss einem weiteren
Merkmal der Erfindung die Wandteile selbst oder die Platten, Träger od. dgl. verschiebbar und fixierbar gemacht werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein zusätzlicher einsetzbarer, den Kokilleninnenraum unterteilender Wandteil vorgesehen sein. Hiedurch wird ermöglicht, dass beispielsweise bei einerBrammenkokille ohne grosseumbauten durchAuswechseln und/oder zusätzliches Einsetzen von Querwänden mit der gleichen Kokille Stränge kleinerer Abmessungen gegossen werden können. r In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen teilweise nach der Linie I-I der Fig. 2 geschnittenen Aufriss der Ausführungsform mit Trägern, Fig. 2 eine teilweise nach Linie II-II geschnittene Draufsicht derselben Ausführungsform, Fig. 3 ein Detail der Verstelleinrichtung der Querwände mit Plunger und Fig. 4 die Draufsicht einer andern Ausführungsform mit zusätzlich eingesetzten Querwänden in schematischer Darstellung.
In den Fig. 1 und 2 wird ein Formraum 1 von Kokillenplatten 2,2a, welche die Längswände bilden, und Wandteilen 3,3a, welche die Querwände bilden, umschlossen. Die Kokillenplatten 2 bzw. 2a sind an Rahmen 4 bzw. 5 befestigt und bilden zusammen Wandteile 6 bzw. 7. Diese Rahmen 4,5 weisen mit Löchern 29 versehene Lappen 28 auf, die zur Aufhängung der Kokille an einem nicht gezeichneten Kokil- lentisch dienen.
DieQuerwände 3,3a sind aus den eigentlichen Kokillenplatten 8,8a und den Rahmen 9,9a gebildet.
Zwischen den Wandteilen 6 und 7 sind die Querwände 3,3a eingesetzt. Diese können durch Stellschrauben 10,11 verstellt werden, die aber auch weggelassen werden können. Diese Stellschrauben sind in Kugelgelenken gelagert, damit die Querwände 3,3a so eingestellt werden können, dass der Formraum gegebenenfalls eine Konizität aufweist, denn bekanntlich ist es aus Schrumpfungsgründen vorteilhaft, den Formraum leicht konisch auszubilden. Als Widerlager für diese Stellschrauben 10,11 dienen Halterungsteile 12,13, die an Spannschrauben 14,15 bzw. 16,17 aufgehängt sind.
Die Spannschrauben 14-17 greifen an Trägerpaaren 18,19, 20,21 an, die mit Druckschrauben 22 bzw. Stellschrauben 23 versehen sind, und pressen diese Druckschrauben bzw. Stellschrauben 22,23 im Bereich der Querwände 3,3a an die Wandteile 6,7 und halten so die Querwände 3,3a in der gewünschten Lage. Durch diese Anordnung wird ein Kraftkreis erhalten, der ausserhalb des Formraumes 1 liegt und von der Stellschraube 23, dem Wandteil 7, der Querwand 3, dem Wandteil 6, der Druckschraube 22, dem
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Trägerpaar 18 und der Spannschraube 14 gebildet ist, wobei die Wandteile 6,7 nur im Bereich der Quer- wand 3 druckbeaufschlagt sind. Damit wird erreicht, dass die Kokillenwände 2,2a innerhalb des Form- raumes 1 weitgehendst von Spannkräften freigehalten werden und ein Verwerfen der Kokillenplatten ver- mindert wird.
Die Kokille wird durch Wasser gekühlt, das über Rohre 24 zu- und über Rohre 25 abgeführt wird.
Die Spannschrauben 14 - 17 können durch Federn 26 elastisch gelagert sein. Die Träger 18 - 21 wei- sen Nuten 27 auf, in denen die Stellschrauben 23 bzw. die Druckschrauben 22 verschoben werden können, so dass sie beim Verstellen des Formraumes 1 durch Verfahren der Querwände 3,3a immer in den Bereich der Querwände 3,3a gebracht werden können. Statt der Spindeln 10,11 können auch Plunger angeordnet sein, wie sie nachfolgend beschrieben werden.
In Fig. 3 ist der Wandteil 6 und die Querwand 3 nochmals gezeigt, wobei statt der Spindeln 10,11 (Fig. 1, 2) Plunger 30,31 bekannter Bauart vorgesehen sind, die in den Halterungsteilen 12,13 an den
Spannschrauben 14 - 17 gelagert sind. Die Beaufschlagung der Plunger erfolgt einerseits durch Leitungen 32, 33, wenn die Querwand 3 nach links verstellt und damit der Formraum 1 verkleinert wird, oder ander- seits durch Zuleitungen 34,35, wenn der Formraum 1 vergrössert und die Querwand 3 nach rechts verstellt wird.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform mit zusätzlich eingeführten Querwänden, um mit einer normalen Kokille zwei Stränge kleinerer Dimensionen giessen zu können. Die Grundanordnung entspricht im Prinzip der ersten Ausführung. Es ist ein Wandteilpaar 40,41 vorgesehen, und Querwände 42-45 sind zwischen diesen Wandteilen 40,41 eingeklemmt, wobei aber die Querwände 44,45 zusätzliche Quer- wände sind. Bei dieser Ausführungsform wird jeder Wandteil nur von der Kokillenplatte gebildet. Durch das Einbringen der zusätzlichen Querwände 44,45 werden zwei verkleinerte Formräume 54,55 gebildet, so dass alternativ aus ein und derselben Kokille ein oder mehrere Stränge gegossen werden können.
Auch hier sind im Bereich der Querwände aussen an den Wandteilen 40,41 Abstützungen 46,47, 48, 49 angeordnet, die zum Unterschied von der vorhergehenden Ausführungsform in Platten 50,51 in Schlitzen verstellbar sind, um jeweils in den Bereich der Querwände verschoben werden zu können. Der Druck zum Festklemmen der Querwände wird hier durch Plunger 52 bekannter Ausführung erzeugt. Die äusseren Querwände 42,43 sind durch jeweils zwei Plunger 53 (wie in Fig. 3 näher beschrieben) verstellbar. Bei dieser Ausführungsform müssen jeweils zwei Abstützungen 46, 48 bzw. 47, 49 oder 47,48 als Stellschrauben ausgeführt werden, da sonst keine gleichmässige Druckbelastung der Querwände 42 - 45 gewährleistet ist. Die Plunger 52,53 sind auf einem Kokillentisch 54 befestigt, der eine Öffnung 55 zum Durchtritt des Stranges aufweist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Plattenkokille zum Stranggiessen mit zurStrangachse mindestens angenähert parallelen, den Formraum begrenzenden Wandteilen, von denen mindestens einer zwischen sich gegenüberliegenden und dieses übergreifenden andern Wandteilen eingesetzt und über den Grossteil des Bereiches der übergreifenden Wandteile verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der eingesetzte Wandteil durch die ihn übergreifenden Wandteile festklemmbar ist und dass an Trägern (18-21), Platten (50,51) od. dgl.
zur Halterung und/oder Fixierung der übergreifenden Wandteile (6,7, 40,41) Abstützungen (22, 23, 46 - 49) vorgesehen sind, wobei diese Abstützungen aussen in dem Bereich an den übergreifenden Wandteilen (6,7, 40, 41) anliegen, in dem innen der eingesetzte Wandteil (3, 3a, 42-45) angeordnet ist.