DE2162746A1 - Deckel für Giessgefässe auf Stranggiessanlagen - Google Patents

Description

CONCAST AG ZUERICH (SCHWEIZ)

Deckel für Giecsgefässe auf Stranggiessanlagen

Die Erfindung betrifft einen Deckel aus gegossenem Metall für Giessgefässe auf Stranggiessanlagen. Derartige Giessgefässe werden vorwiegend als Zwischenbehälter, Verteilerrinnen, Warmhaltegefässe oder dergleichen benutzt.

Bekannte Deckel bestehend aus feuerfestem Material bzw. sind mit diesem ausgekleidet. Infolge der mechanischen und thermischen Beanspruchung hat ein derartiger Deckel nur eine sehr begrenzte Haltbarkeit. Durch die Zerstörung des feuerfesten Mauerwerks werden nicht nur zeitraubende Reparaturarbeiten notwendig, sondern abfallendes feuerfestes Material kann auch zu Giessstörungen führen. Daher wurde die Lösung bekannt, den Deckel aus Metall herzustellen und zwar aus Stahlblech, zunderbeständigen und/oder warmfesten Stahl, Kupfer oder Gusseisen . Bei diesem bekannten metallischen Deckel besteht jedoch der Nachteil, dass er sich wegen der thermischen Belastung leicht verzieht oder, z.B. bei Deckel aus Gusseisen Risse entstehen, die zum Bruch des Deckels führen und dadurch ihre Verwendbarkeit beeinträchtigen und ihre Betriebssicherheit gefährden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Haltbarkeit bzw. Verwendbarkeit metallischer Deckel zu verlängern, wobei die schädlichen Auswirkungen von eventuell gebildeten Rissen, z.B. durch thermische Belastung, vermieden werden und ausserdem die Verzugsneigung des Deckels herabgesetzt wird.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass der Deckel ins Metall eingegossene Verstärkungsprofile aus Metall höherer Festigkeit aufweist.

Bilden sich nach mehrmaliger Verwendung des Deckels im Grundmetall Risse, so werden sie durch die eingegossenen Profile mit höherer Festigkeit blockiert und an der Ausbreitung gehindert. Ein durchgehender Riss, der sonst zum Bruch des Deckels führen würde, wird somit vermieden. Ausserdem wird die Neigung des Deckels zum Verzug infolge der durch Wärmestrahlung verursachten Dehnungen gesenkt. Mit einem derartig ausgebildeten Deckel werden Haltbarkeiten

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von über 1000 Güssen erzielt, gegenüber bekannten Deckeln, nur aus gegossenem Metall bestehend, die ca. 100 Güsse halten. Daraus ist die grosse wirtschaftliche Bedeutung der Erfindung ersichtlich. Daneben ergibt sich auch, dass gefährliche Gussunterbrüche, verursacht durch ins Metallbad fallende, abgebrochene Stücke des gegossenen Deckels, nicht mehr auftreten.

Die bevorzugte Lösung sieht vor, als Metall für den Deckel Gusseisen und für die Verstärkungsprofile Stahl zu verwenden. Bekanntlich besitzt Gusseien eine grosse Sprödigkeit und Stahl gegenüber Gusseisen höhere Festigkeit und Zähigkeit". Risse, die sich im Gusseisen verhältnismässig leicht fortpflanzen, kommen an der Grenzfläche Gusseisen/Stahl zum Stillstand. Die Unterschiede in den Ausdehnungsverhalten tragen zur thermischen Stabilität d.h. zur Formbeständigkeit des Deckels bei. Die Kombination Gusseisen/Stahl als Materialien für Deckel und Yerstärkungsprofile bietet daher Gewähr für grössere Haltbarkeit, Betriebssicherheit und geringe Verzugsneigung.

Neben dieser Kombination besteht beispielsweise* auch die Möglichkeit, Stahlgussdeckel mit eingegossenen Profilen aus gewalztem Stahl höherer Festigkeit zu verwenden. Auch hierdurch wird die Ausbildung von durchgehenden Bissen verhindert.

Die Querschnittsform der Profile kann beliebig sein, z.B. rund oder quadratisch. Bessere Ergebnisse lassen Profile erwarten, deren Querschnitt grössere Widerstandsmomente gegen Durchbiegung aufweisen, z.B. Trägerprofile. Auch Betoneisen kann Verwendung finden. Bei der Deckelherstellung werden die Profile einfach in,die Gussform gelegt und mit dem Deckelmetall umgössen.

Zur leichten Manipulation des Deckels kann die Länge und Lage der eingegossenen Verstärkungsprofile so bemessen werden, dass sie über den Rand des Deckels vorstehen und als Tragzapfen für den Transport, beispielsweise durch einen Kran, dienen können.

In einer weiteren Ausbildung können die Verstärkungsprofile Bohrungen zum Durchfluss von Kühlmittel aufweisen um den Deckel zu kühlen.

Naturgemäss ist der Deckel Temperaturschwankungen ausgesetzt indem er während des Giessens von dem im Giessgefäss befindlichen flüssigen Stahl durch Strahlungswärme von unten aufgeheizt und nach Entleerung desGiessgefässes wieder abkühlt. Dadurch entsteht

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ein Temperaturprofil im Deckel das sich auch zeitlich ändert. Durch die je nach Temperatur unterschiedliche Ausdehnung kommt es zur Verwölbung des Deckels, wobei sich bei der aufgezwungenen Biegung die bekannte neutrale Linie ausbildet. Um die Verzugsneigung und Rissbildung noch günstiger zu beeinflussen, sieht sie eine v/eitere vorteilhafte Ausbildung vor, die Verstärkungsprofile grösstenteils in die Zone ober- oder unterhalb dieser neutralen Linie, d.h. versetzt einzubringen, so dass die Längsachse des Profiles nicht mit der neutralen Linie bzw. Ebene zusammenfällt. Ein besonders günstiger Effekt ergibt sich, wenn die Ausdehnungskoeffizienten des Grundmetalls und des Verstärkungsmetalls unterschiedlich sind, so dass Spannungen erzeugt werden, die die Rissbildung und Verzugsneigung herabsetzen.

Die Anordnung und Menge der Armierungsprofile richtet sich hauptsächlich nach der geometrischen Form und Grosse des Deckels. So ist z.B. bei einem Zwischenbehälter eine Oeffnung zur Zufuhr des abzugiessenden Metalls aus einer Pfanne vorgesehen und gegebenenfalls auch Oeffnungen zur Regulierung der vom Zwischenbehälter in die Kokille fliessenden Metallmenge mittels eines Stopfens notwendig. Da Risse häufig mit diesen Oeffnungen in Verbindung stehen, werden Verstärkungsprofile bevorzugt auch um diese Oeffnungen herum angeordnet.

Der erfindungsgemässe Deckel wird anhand von Figuren scheraatisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Deckel eines Zwischenbehälters,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausbildungsform eines Zwischenbehälterdeckels,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Giessgefäss mit Deckel und

Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Deckel bezeichnet, der auf einem nicht gezeichneten Zwischenbehälter einer Drei-Strangknüppelanlage Verwendung findet. Im Deckel 1, der aus Gusseisen besteht und eine Dicke von ca. 200 mm aufweist, sind Verstärkungsprofile 2 eingegossen. Diese sind aus Stahl und haben eine quadratische Querschnittform von 45 mm Kantenlänge. Eine Oeffnung 3 im Deckel dient zur Zufuhr von Stähl aus einer Pfanne in den Zwischenbehälter. Oeffnungen 4 sind für dr*ei, nicht gezeichnete Stopfen vorgesehen, mit denen die Regulierung des Stahlausfliessens aus dem Zwischenbehälter in drei

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Kokillen erfolgt. Die Länge der parallelen Verstärkühgsprofile ist so bemessen, dass sie über den Rand des Deckels 1 Vorstehen liiid so als Tragzäpfen 5 für den Transport gebraucht werden können^

Fig. 2 zeigt eitiön ebenfalls aus Güsseiseri bestehenden Deekel 6 für einen Zwischenbehälter. Dieser Deckel ist mit Verstärküngspröfileh 7 versehen, die aus Wassergekühlten Röhrprofilön aus Stahl bestellen. In den Bohrungen 8 der Profile kann Kühlwässer strömen, um den Deekel zu kühlen. Dies senkt dife Vferzügsniigliiii ä§s vom Metallbad im Giessgefäss thermisch durch Strahlung beaufschlagten Deefcöls; Die über den Rand des Deckels 6 hinausragenden Enden dir Profile öin'd mit Flanschen versehen, die einen Anschluss an ein nicht dargestelltes Kühlmittelnetz ermöglichen. In dieser Ausführungsförm ist aiien die EirigiessÖffriung 3 von solchen Verstärkühgspröfileh üiügeböhi

Fig. 3 und 4 zeigen einen Deekel Ö, der auf dim Giessgefäss 12 aufliegt und Verstärkürigspröfile 10 aufweist* Infolge der vom Metallbad 13 ausgehenden Strahlung wird der Deckel 9 Von unten thermisch b§äuf§ehiagt und wird dadurch zühi Verzug neigen. Öles wird jedoch durch die besondere* Läge des eingfegosseiifeti Profils vferHihdert, da es grösstentails in der Spanriungszörie oberhalb der neutralen Linie d.h. gegen difese versetzt eingegossen würde. E!s bildet in dieser Zöiie, die auch kälter ist, eine besonders wirkungsvolle Versteigühg.

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Claims (6)

PATENTANSPRUECHE

1. Deckel aus gegossenem Metall für Giessgefässe auf Stranggiessanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1, 6, 9) ins Metall eingegossene Verstärkungsprofile (2, 7, 10) aus Metall höherer Festigkeit aufweist.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall des Deckels (1, 6, 9) aus Gusseisen und die Verstärkungsprofile (2, 7, 10) aus Stahl bestehen.

3. Deckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsprofile (2, 7, 10) über den Rand des Deckels (1, 6, 9) vorstehen und als Tragzapfen (5) für den Transport dienen.

4. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Verstärkungsprofile (7) Bohrungen (8) zum Durchfluss von Kühlmittel aufweisen.

5. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsprofile (10) grösstenteils versetzt gegen die neutrale Linie (11) eingegossen sind.

6. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsprofile (7) auch um die Oeffnung (3, 14) angeordnet sind.

CONCAST AG, ZUERICH

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