CH685332A5

CH685332A5 - Stranggiesskokille.

Info

Publication number: CH685332A5
Application number: CH2667/91A
Authority: CH
Inventors: Helmut Maag
Original assignee: Mannesmann Ag
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1995-06-15
Also published as: DE4032521C2; US5257659A; ATA188891A; GB9121564D0; ITMI912678A1; GB2248570A; GB2248570B; ITMI912678A0; IT1251676B; DE4032521A1; AT400311B

Description

1

CH 685 332 A5

2

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Stranggiesskokille zum Giessen von Metall, insbesondere zum Giessen von NE-Metall-Bändern mit einer von mindestens einem kühlmittelführenden und mit seiner Längsrichtung in Stranggiessrichtung ausgerichteten Kanal umgebenen und einen Formhohlraum begrenzenden Kokillenwand, sowie mit an dem Kanal angeordneten Kühlmittelanschlüssen.

Aus der DE-OS 1 914 300 ist eine Kokille zum Stranggiessen von Metall mit in der Kokillenwand angeordneten Kühlkanälen bekannt. Die Kühlkanäle verlaufen etwa parallel zur Stranggiessrichtung und sind in der Nähe ihrer Enden mit seitlich angeordneten Kühlmittelanschlüssen versehen. Eine Einstellung oder Änderung der Kühlbedingungen ist bei dieser Kokille nur über eine Veränderung der Kühlmittelparameter wie z.B. Kühlmitteltemperatur oder Strömungsgeschwindigkeit möglich.

Die Patentschrift DE 2 944 175 C2 zeigt eine Stranggiesskokille mit einem einen Formhohlraum begrenzenden Kokillenblock. Dieser ist vorzugsweise aus Graphit hergestellt. In den Kokillenblock sind von der Strangaustrittsseite ausgehend parallel zur Stranggiessrichtung Bohrungen eingearbeitet. In diese Bohrungen sind mit wählbarer Tiefe kühlmitteldurchströmte Kühlstäbe einschiebbar. Jeder Kühlstab besteht aus einem inneren Rohr und einem dieses umgebenden einseitig geschlossenen äusseren Rohr. An der dem geschlossenen Ende abgewandten Seite ist das innere und äussere Rohr mit Kühlmittelanschlüssen versehen. Das Kühlmittel tritt durch einen Anschluss in das innere Rohr ein, durchströmt dieses, wird am Ende umgelenkt und strömt durch das äussere Rohr wieder zurück. Mit den in Längsrichtung verschiebbaren Kühlstäben kann die Erstarrungsfront der Schmelze in Verschieberichtung verlagert werden. Bei Verwendung einer Rohrkokille mit Bereichen unterschiedlicher Durchmesser in Stranggiessrichtung können ohne Wechsel der Kokille und ohne Unterbrechung des Giessens Stränge mit verschiedenen Abmessungen erzeugt werden.

Die Änderung der Einschubtiefe der Kühlstäbe von der Strangaustrittsseite der Kokille her erweist sich als nachteilig, da der austretende heisse Strang die Handhabung erschwert und gleichzeitig durch die Baugrösse eine sofortige Führung des austretenden Stranges nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stranggiesskokille zu schaffen, die unter Berücksichtigung von z.B. der Giessgeschwindigkeit, der Temperatur der Schmelze oder der jeweils zu ver-giessenden Metallegierung eine einfache Einstellung der Kühlbedingungen sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung des Stranges erlaubt.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Stranggiesskokille erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kanal von einem dem Querschnitt des Kanals angepassten und in Längsrichtung (L) des Kanals, verschiebbaren Stopfen begrenzt ist zur Veränderung der vom Kühlmittel durchströmten Länge, und dass die Kühlmittelanschlüsse auf einer

Seite ausserhalb des Verschiebeweges (x) des Stopfens angeordnet sind.

Erfindungsgemäss erzielt das Verschieben des Stopfens in Längsrichtung des Kühlkanals eine Veränderung der mit Kühlmittel durchströmten Länge des Kühlkanals. Die Ausrichtung der Kühlkanäle in Stranggiessrichtung in Verbindung mit dem verschiebbaren Stopfen ermöglicht, die Erstarrungsfront der Schmelze in Stranggiessrichtung zu verlagern. Diese Tatsache wirkt sich beim Stranggiessen mit direkt aufgesetztem Hot-top besonders vorteilhaft aus, da ein Erstarren der Schmelze am Austritt des Hot-tops bei zu stark gekühlter Kokille vermieden wird. Hierdurch wird eine optimale Oberflächenqualität des gegossenen Strangs erzielt und gleichzeitig die feuerfeste Ausmauerung des Hot-tops geschont. Die gleichen Vorteile ergeben sich auch beim Horizontalgiessen mit direkt vor der Kokille angeordnetem Vorlagegefäss. Beim Vergiessen von NE-Metallen wirkt sich der gerade beschriebene positive Effekt der Verlagerung der Erstarrungsfront noch stärker aus, da die NE-Metalle durch ihre besseren Wärmeleiteigenschaften im Vergleich zu Stahl schneller erstarren.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht bei Strang-giesskokillen mit rechteckigem Formhohlraumquerschnitt sowie einer Vielzahl von in Längsrichtung ausgerichteten und nebeneinander angeordneten Kühlkanälen eine Einstellung der Kühlbedingungen in Umfangsrichtung der Kokille. Durch eine Verstellung der in den Randbereichen der Kokille angeordneten Stopfen in Stranggiessrichtung wird dort der Strang später und gleichzeitig durch die Verringerung der Wärmeaustauschfläche auch weniger gekühlt. Ein Einreissen der Kanten des Stranges wird hierdurch erfolgreich vermieden.

Die Ausbildung des Stopfens mit dem angeschlossenen Rohr und mindestens einer Öffnung in der Nähe des Anschlussbereiches bedingt eine Zwangsführung des Kühlmittels. Das Kühlmittel strömt z.B. über einen Anschluss in das Rohr ein, verlässt dieses durch die Öffnung am Ende und fliesst dann durch den Kühlkanal und einen weiteren Anschluss wieder nach aussen. Das Kühlmittel, meistens Wasser, neigt durch die starke Erwärmung zum Ausgasen, wodurch bei stehend angeordneten Kühlkanälen sich ein wärmeisolierendes Gaspolster unter dem Stopfen bildet. Die Zwangsführung des Kühlmittels durch die Öffnung verhindert den Aufbau dieses störenden Gaspolsters. Wird das Kühlmittel in der oben beschriebenen Strömungsrichtung geführt, so ist gewährleistet, dass das Kühlmittel dort am kältesten ist, wo aus dem Strang über die Kokillenwand die grösste Wärmemenge abgeführt werden muss.

Das Verstellmittel wirkt der über den Kühlmitteldruck auf die Stopfenfläche wirkenden Verschiebekraft entgegen. Daher kann das Verstellmittel als Zugseil ausgeführt werden. Die seitliche Herausführung des flexiblen Verstellmittels verringert die Baulänge der Kokille und ermöglicht dadurch eine direkte Strangführung an der Strangaustrittsseite der Kokille. Ausserdem wird über das Verstellmittel eine Änderung der Kühlbedingungen während des Giessvorganges, sowie eine Einstellung der Kokille

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 685 332 A5

4

auf die zu vergiessende Metallegierung oder die Giessgeschwindigkeit ermöglicht.

Falls eine Änderung der Kühlbedingungen während des Giessens nicht erwünscht ist, so ist in einer weiteren Ausführungsform anstatt über das flexible Verstellmittel eine Einstellung der Stopfenposition über eine Gewindeverbindung möglich. Das an dem Rohr des Stopfens angeordnete Gewinde greift in ein in der Wand des schmaleren Bereichs des Kanals eingeschnittenes Gewinde ein. Ein Verdrehen des Stopfens bewirkt somit ein Verschieben des Stopfens in der Längsrichtung des Kanals.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs-gemässe Stranggiesskokille mit aufgesetztem Hottop,

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrösserung von Fig. 1 mit einem weiteren erfindungsgemässen Verstellmechanismus.

Fig. 1 zeigt eine Stranggiesskokille zum Giessen von NE-Metall-Bändern mit einem aufgesetzten Hottop 1. Der Hot-top 1 steht direkt mit einer Kokillenwand 2 in Verbindung. Die Kokillenwand 2 ist auf einer einen Kanal 3 enthaltenden Stützplatte 4 befestigt. Der Kanal 3 mit kreisförmiger Querschnittsfläche ist mit Kühlmittelanschlüssen 5 und in Stranggiessrichtung gesehen, am oberen Ende 6 mit einer Ausgleichsbohrung 7 versehen. Der Kanal 3 weist einen Bereich 8 mit grösserer Querschnittsfläche und einen angrenzenden Bereich 9 mit kleinerer Querschnittsfläche auf. Die Kühlmittelanschlüsse 5 sind jeweils auf der dem oberen Ende 6 des Kanals 3 abgewandten Seite der Bereiche 8, 9 angeordnet. In dem Bereich 8 mit der grösseren Querschnittsfläche ist ein Stopfen 10 in Längsrichtung L des Kanals 3 verschiebbar angeordnet. Der Stopfen 10 ist dem Innen-Querschnitt des Bereichs 8 des Kanals 3 angepasst. Ausserdem ist der Stopfen 10 mit einer umlaufenden Nut 11 versehen, in die eine Dichtung 12 eingelegt ist. An der dem oberen Ende 6 abgewandten Seite des Stopfens 10 ist ein Rohr 13 angeschlossen. Das Rohr 13 ist in der Nähe des Stopfens 10 mit mindestens einer Öffnung 14 versehen und ist mit seinem Aussendurch-messer D dem Innen-Querschnitt des Bereichs 9 angepasst. Ausserdem ragt das Rohr 13 mit seinem dem Stopfen abgewandten Ende 15 in jeder Verschiebestellung in den Bereich 9 des Kühlkanals 3 hinein. Der Verschiebeweg des Stopfens 10 wird durch das Mass x beschrieben. Ein an dem Stopfen 10 angreifendes und durch das Rohr 13 hindurchgeführtes Verstellmittel 16 wird am unteren Ende 17 des Kanals 3 aus der Stützplatte 4 herausgeführt. Das z.B. als Zugseil ausgeführte Verstellmittel 16 erreicht übersein Umlenkelement 18 in seitlicher Richtung zur Stranggiessrichtung S gesehen eine VerStelleinrichtung 19.

Fig. 2 zeigt eine Ausschnittsvergrösserung von Fig. 1 aus dem Bereich des Kanals 3 mit einem weiteren erfindungsgemässen Verstellmechanismus. Das Rohr 13 ist an seinem dem Stopfen 10 abgewandten Ende 9 mit einem Aussengewinde 20 versehen. Das Aussengewinde 20 steht mit einem Innengewinde 21 im Eingriff. Das Innengewinde 21 ist in die Wand des schmaleren Bereichs 9 des Kanals 3 eingeschnitten. Über einen an dem Stopfen 10 angeordneten Sechskantkopf 22 ist der Stopfen 10 mit dem Rohr 13 in den Gewinden 20, 21 verdrehbar und somit in Längsrichtung L des Kanals 3 verstellbar. Der Sechskantkopf 22 ist nach Entfernen eines Verschlusses 23 von aussen durch den Kanal 3 erreichbar.

Im Sinne der Erfindung sind als Rohre, im Ausführungsbeispiel mit kreisrundem Querschnitt beschrieben, auch solche mit vier- oder mehreckigem Querschnitt zu verstehen.

Claims

Patentansprüche

1. Stranggiesskokille mit einstellbarer Kühlung zum Giessen von Metall, insbesondere zum Giessen von NE-Metall-Bändern mit einer von mindestens einem kühlmittelführenden und mit seiner Längsrichtung in Stranggiessrichtung ausgerichteten Kanal umgebenen und einen Formhohlraum begrenzenden Kokillenwand, sowie mit an dem Kanal angeordneten Kühlmittelanschlüssen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (3) von einem dem Querschnitt des Kanals (3) angepassten und in Längsrichtung (L) des Kanals (3) verschiebbaren Stopfen (10) begrenzt ist zur Veränderung der vom Kühlmittel durchströmten Länge und dass die Kühlmittelanschlüsse (5) auf einer Seite ausserhalb des Verschiebeweges (x) des Stopfens (10) angeordnet sind.

2. Stranggiesskokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stopfen (10) ein sich über einen Teil des Kanals (3) erstreckendes Rohr (13) angeschlossen und an einem an den Stopfen (10) anschliessenden Bereich mit mindestens einer Öffnung (14) für den Kühlmitteldurchfluss versehen ist.

3. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (10) mit einer umlaufenden Nut (11) versehen ist und in die Nut (11) eine Dichtung (12) eingelegt ist.

4. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (3) Bereiche (8, 9) mit unterschiedlicher Querschnittsfläche aufweist und der Stopfen (10) in dem Bereich (8) mit der grösseren Querschnittsfläche angeordnet ist.

5. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Bereich (8, 9) ein Kühlmittelanschluss (5) zugeordnet ist, der jeweils an der dem Stopfen (10) abgewandten Seite des Kanals (3) angeordnet ist.

6. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussen-durchmesser (D) des Rohrs (13) dem Innendurchmesser des Bereichs (9) mit der kleineren Querschnittsfläche angepasst ist.

7. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellmittel (16) an dem Stopfen (10) angreift, durch das Rohr (13) hindurchgeführt wird und ausserhalb des Kanals (3) mit einer Versteileinrichtung (19) verbunden ist.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 685 332 A5

8. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellmittel (16) flexibel und seitlich aus der Kokille über ein Umlenkmittel (18) herausgeführt ist.

9. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von dem vom Stopfen (10) abgewandten Ende (15) des Rohres (13) ausgehend mindestens ein Teil des Rohres (13) mit einem Aussengewinde (20) versehen ist, das in ein in die Wand des schmaleren Bereichs (9) des Kanals (3) eingearbeitetes Innengewinde (21) eingreift.

10. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende (6) des Bereichs (8) mit der grösseren Querschnittsfläche der Kanal (3) mit einer Druckausgleichsbohrung (7) versehen ist.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4