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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.
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Plate mold for continuous casting
The invention relates to a plate mold for continuous casting.
When casting according to the continuous casting process, the mold park represents a factor that has a significant impact on costs. These costs arise not only from the mold consumption, but also to a large extent from the large number of molds required for the various dimensions in an extensive production program.
In addition, each time the format is changed, the machine has to be shut down for a long time and the mold has to be replaced with another one with the corresponding dimensions. Such an exchange takes a lot of time and causes considerable costs because of the resulting loss of production.
It has therefore already been proposed to split the mold walls longitudinally and to separate the mold from individual ones
Put parts together. This already significantly reduced the number of mold bearings. However, this composite mold has the disadvantage that the plates stick to the joints as a result of the
Throw different mold wall temperatures caused by shrinkage of the strand material. This
Warping and the different expansion of the mold walls as a result of temperature differences cause joint gaps, which lead to cracks in the strand material, which makes the cast material largely unusable.
The clamping forces acting on the mold walls promote warping and result in correspondingly thick mold walls, which causes a poorer cooling effect. The butt joints also have an uneven cooling effect, which gives rise to cracks in the strand material. The manufacture of the individual parts is very costly, since they have to be machined very precisely, especially at the butt joints. In addition, it was proposed to arrange the transverse walls between the longitudinal walls and, if necessary, to make them adjustable. However, this proposed mold has the disadvantage that when changing to a different dimension it must be exchanged for a different one in any case, since the walls can only be adjusted in the dismantled state, which causes considerable costs.
For the casting of non-ferrous metals, a Bloch mold has also been proposed, in which an adjustable transverse wall is provided within a closed, annular cooling box.
With this arrangement, the number of molds is already somewhat reduced, but the cooling box can only be used for one thickness at a time, so that a considerable amount of cooling box stock is still necessary. Since both the transverse wall and the annular cooling box are rigid, sealing is difficult due to the unequal dimensions between the transverse wall used and the cooling box. Furthermore, in the statically overdetermined system of forces, which is formed by the ring-shaped cooling box and the transverse wall used, uncontrollable tensions and expansions arise, which can lead to distortion of the mold walls and thus to damage to the strand.
The aim of this invention is to obtain a plate mold without the disadvantages described, which can be quickly changed over to the format to be cast and whose cooling effect over the entire mold space corresponds to the desired requirements.
According to the invention, this aim is achieved in a plate mold for continuous casting with wall parts that are at least approximately parallel to the strand axis and delimit the mold space, of which at least one is inserted between opposing and overlapping other wall parts and is adjustable over most of the area of the overlapping wall parts in that the inserted wall part can be clamped by the wall parts overlapping it and that on supports 18-21, plates 50, 51 or the like for holding and / or fixing the overlapping wall parts 6, 7, 40, 41
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supports 22, 23, 46 to 49 are provided, these supports resting on the outside in the area on the overlapping wall parts 6, 7, 40, 41 in which the inserted wall part 3, 3a; 42 to 45 is arranged.
This type of fastening of the transverse walls achieves a good seal at their edges and since a force is only exerted on the overlapping wall part at the point where the transverse wall is supported, the overlapping wall part pair is largely kept free from tension forces.
Even when large forces are applied, no bending moments originating from clamping forces occur.
This largely gives the mold walls the opportunity to expand, which reduces the risk of the mold plates throwing themselves.
Particular advantages result when casting slabs for broadband mills with the mold according to the invention. The rolling practice for broadband mills usually provides for a single slab thickness, but in the range of, for example, 750 - 2000 mm, twenty or thirty different widths. For such
In some cases, it is essential that you can switch from one format to another quickly without any major loss of time.
Preferably at least one wall part 3, Sa, 6, 7, 40-45 or its mold plate should be exchangeable. This enables defective wall parts to be replaced quickly. Furthermore, the distance between the longitudinal wall elements can be changed by moving the longitudinal walls and inserting transverse walls of different widths. Trapezoidal, rhomboid and other strand cross-sections can also be formed in this way.
The supports are preferably designed as adjusting screws 23 and / or pressure screws 22, known per se, in order to enable readjustment, and are preferably arranged to be displaceable in grooves or longitudinal holes in the plates, carriers or the like, so that they can be easily moved when the transverse walls are adjusted can be brought into their new position.
A preferred embodiment of the invention consists in that a wall part 3, 3 a inserted together with the supports 22, 23, a tensioning device 14-17 and the one between the supports
22, 23 and the clamping device 14-17 lying area of the plates, supports 18-21 or the like. Form a closed force circuit which lies outside the mold interior 1.
A shortening of the conversion times can still be achieved that according to another
Feature of the invention, the wall parts themselves or the plates, carriers or the like. Can be made movable and fixable.
According to a further embodiment of the invention, at least one additional insertable wall part that divides the mold interior can be provided. This enables strands of smaller dimensions to be cast with the same mold, for example in the case of a slab mold without major modifications, by replacing and / or additionally inserting transverse walls. The figures show exemplary embodiments of the invention.
1 shows an elevation of the embodiment with supports, partially cut along line II of FIG. 2, FIG. 2 shows a top view of the same embodiment, partially cut along line II-II, FIG. 3 shows a detail of the adjusting device of the transverse walls with plunger, and FIG. 4 the top view of another embodiment with additionally inserted transverse walls in a schematic representation.
1 and 2, a mold space 1 is enclosed by mold plates 2, 2 a, which form the longitudinal walls, and wall parts 3, 3 a, which form the transverse walls. The mold plates 2 and 2a are attached to frames 4 and 5, respectively, and together form wall parts 6 and 7, respectively. These frames 4, 5 have tabs 28 provided with holes 29 which serve to suspend the mold on a mold table (not shown) .
The transverse walls 3, 3a are formed from the actual mold plates 8, 8a and the frame 9, 9a.
The transverse walls 3, 3 a are inserted between the wall parts 6 and 7. These can be adjusted by adjusting screws 10, 11, but they can also be omitted. These adjusting screws are mounted in ball joints so that the transverse walls 3, 3a can be adjusted in such a way that the mold space may have a conical shape, because it is known, for reasons of shrinkage, to make the mold space slightly conical. Bracket parts 12, 13, which are suspended on clamping screws 14, 15 and 16, 17, serve as abutments for these adjusting screws 10, 11.
The tensioning screws 14-17 attack pairs of supports 18, 19, 20, 21 which are provided with pressure screws 22 or adjusting screws 23, and press these pressure screws or adjusting screws 22, 23 in the area of the transverse walls 3, 3a onto the wall parts 6, 7 and thus keep the transverse walls 3, 3 a in the desired position. By this arrangement, a force circle is obtained, which lies outside the mold space 1 and of the adjusting screw 23, the wall part 7, the transverse wall 3, the wall part 6, the pressure screw 22, the
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The pair of supports 18 and the clamping screw 14 is formed, the wall parts 6, 7 being pressurized only in the area of the transverse wall 3. This ensures that the mold walls 2, 2 a are largely kept free of tension forces within the mold space 1 and warping of the mold plates is reduced.
The mold is cooled by water that is supplied via pipes 24 and discharged via pipes 25.
The tensioning screws 14-17 can be elastically supported by springs 26. The supports 18-21 have grooves 27 in which the adjusting screws 23 or the pressure screws 22 can be displaced so that when the mold space 1 is adjusted by moving the transverse walls 3, 3a, they are always in the area of the transverse walls 3, 3a can be brought. Instead of the spindles 10, 11, plungers can also be arranged, as will be described below.
In Fig. 3, the wall part 6 and the transverse wall 3 is shown again, wherein instead of the spindles 10,11 (Fig. 1, 2) plungers 30,31 of known design are provided, which in the holder parts 12,13 to the
Clamping screws 14 - 17 are mounted. The plunger is acted upon by lines 32, 33 when the transverse wall 3 is adjusted to the left and thus the mold space 1 is reduced, or by supply lines 34, 35 when the mold space 1 is enlarged and the transverse wall 3 is adjusted to the right .
Fig. 4 shows another embodiment with additionally introduced transverse walls in order to be able to cast two strands of smaller dimensions with a normal mold. The basic arrangement corresponds in principle to the first embodiment. A pair of wall parts 40, 41 is provided, and transverse walls 42-45 are clamped between these wall parts 40, 41, but the transverse walls 44, 45 are additional transverse walls. In this embodiment, each wall part is formed only by the mold plate. By introducing the additional transverse walls 44, 45, two reduced mold spaces 54, 55 are formed, so that one or more strands can alternatively be cast from one and the same mold.
Here, too, in the area of the transverse walls, supports 46, 47, 48, 49 are arranged on the outside of the wall parts 40, 41, which, in contrast to the previous embodiment, are adjustable in slits in plates 50, 51, in order to be displaced into the area of the transverse walls to be able to. The pressure for clamping the transverse walls is generated here by plunger 52 of known design. The outer transverse walls 42, 43 are adjustable by two plungers 53 each (as described in more detail in FIG. 3). In this embodiment, two supports 46, 48 or 47, 49 or 47, 48 must be designed as adjusting screws, since otherwise no even pressure load on the transverse walls 42 - 45 is guaranteed. The plungers 52, 53 are fastened to a mold table 54 which has an opening 55 for the strand to pass through.
PATENT CLAIMS:
1. Plate mold for continuous casting with wall parts that are at least approximately parallel to the strand axis, delimiting the mold space, of which at least one is inserted between opposing and overlapping other wall parts and is adjustable over the greater part of the area of the overlapping wall parts, characterized in that the wall part inserted through the it can be clamped across wall parts and that on supports (18-21), plates (50, 51) or the like.
for holding and / or fixing the overlapping wall parts (6, 7, 40, 41) supports (22, 23, 46-49) are provided, these supports on the outside in the area on the overlapping wall parts (6, 7, 40, 41 ), in which the inserted wall part (3, 3a, 42-45) is arranged inside.