DE2549011B2 - Plattenkokille zum stranggiessen von metall, insbesondere von stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Plattenkokillc zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, bestehend aus vier gekühlten, im wesentlichen ebenen Platten, die den Formhohlraum auf ein vorbestimmtes Strangformat begrenzen, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten sich auf entsprechende Flächen der beiden anderen gegenüberliegenden Platten abstützen und an den Formhohlraum angrenzende Stoßfugen bilden sowie durch im wesentlichen rechtwinklig zu diesen stützenden Flächen wirkende Spannkräfte zusammenspannbar sind.

Zum Stranggießen werden je nach Art und Größe des zu gießenden Formats Rohr- oder Plattenkokillen verwendet. Plattenkokillen sind in der Regel aus vier Platten aufgebaut, die an einem Tragrahmen befestigt sind. Solche Plattenkokillen können in verstellbare und unvorstellbare Kokillen unterteilt werden. Bei den verstellbaren Plattenkokillen sind, zur Anpassung an unterschiedliche Gießformate, die stumpf zwischen den Breitseiten wänden eingeklemmten Schmalsei ten wände verschiebbar. Bei den nicht verstellbaren Plattenkokillen sind die beiden einander gegenüberliegenden Plattenpaare in den Ecken auf ein vurbcsiimmtes Strangformat zusammengefügt.

Es ist eine Stranggießkokille bekannt, deren unverstellburer Formhohlraum durch vier gekühlte Platten gebildet wird. Dabei stoßen zwei einander gegenüberliegende Platten in entsprechenden, als Stützflächen ausgebildete Fugen der beiden andern einander gegenüberliegenden Platten zusammen. Diese an den Formhohlraum angrenzenden Stützflächen stellen Stoßflächen dar, die die bekannten Stoßfugen bilden. Diese Plattenkokille ist durch im wesentlichen rechtwinklig zu den Stützflächen wirkende Spannkräfte zusammenspannbar. Bei solchen Kokillen öffnen sich die Stoßfugen nach relativ kurzer Zeit infolge plastischer Verformung der Platten durch Wärmeeinwirkung. Geöffnete Stoßfugen können Strangfehler oder Durchbrüche erzeugen. Solche fehlerhafte Kokil-Jd len müssen deshalb nach einer bestimmten Anzahl von Güssen einer Nachbearbeitung unterzogen werden. Beim Wegarbeiten auch einer nur minimalen Schicht der an die Stoßfugen anstoßenden Begrenzungsflächen verlieren die Kokillen ihren ursprünglichen Formhohlj"> raumquerschnitt, so daß nach der Nachbearbeitung mit einer solchen Kokille das Ursprungsformat nicht mehr gegossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unverstellbare Plattenkokille zum Stranggießen zu «ι schaffen, die durch eine verbesserte Ausbildung der Stoßfugen einerseits die Strangqualität und andererseits die Standzeit der Kokille erhöht. Im weiteren soll mit dieser Stranggießkokille nach einer Nachbearbeitung der Stoßfuge das gleiche Strangformat wie vor der )·) Nachbearbeitung herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Platten zusätzliche Flächen zwischen den Stützflächen und den den Formhohlraum begrenzenden Plattenflächen aufweisen, die zusätzlichen Flächen an den Formhohlraum ■κι angrenzen und die gedachten, in den Formhohlraum verlaufenden Verlängerungslinien der zusätzlichen Flächen einer Platte sich schneiden.

Bei dieser Stranggießkokille werden die bei Gießbetneb quer zur Längsachse der zusätzlichen I lachen Γ) wirkenden Ausdehnkräfte durch die erfindungsgemäße Stoßfugenanordnung günstiger aufgenommen als dies beispielsweise bei rechtwinklig zusammenstoßenden Stützflächen der Fall ist. Zusätzlich sind aber auch die Spannkräfte aus dem durch Wärmespannungen bean-)(i spruchten Stoßfugenbereich in nicht mehr wärmebelastete Bereiche der Stützfläche verlagert. Die an den Formhohlraum anstoßenden zusätzlichen Flächen sind somit von diesen Spannkräften befreit. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil bei dieser Kokille ergibt sich ■)·"> dadurch, daß bei eingetretenem Verschleiß eine spanabhebende Nachbearbeitung sowohl an den Kokillenwänden als auch an den Stoßfugen möglich ist, ohne daß sich dabei das Format der Kokille ändert. Zusätzlich erlaubt diese Stoßfugenausbildung auch eine vcrbesserw) te Anordnung der für die Kühlung notwendigen Kühlwasserschlitze. Mit Vorteil können solche Kokillen zur zusätzlichen Erhöhung der Standzeit vcrschromt oder mit anderen bekannten Beschichtungsverfahren versehen werden. Durch die genannten Vorteile können hi bei verbesserter Strangqualitäl längere Standzeiten der Kokille erzielt werden.

Eine optimale Schichtdicke für die Nachbearbeitung an den zusätzlichen Flächen ist. nach einem wpiii>mn

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Merkmal der Erfindung, durch sich in einem Winke! zwischen 70'^! und 110" schneidende Verlängerungslinien gegeben. Die Anzahl der mil einem Plattensatz möglichen Nachbearbeitungen erhöht sich bei Anwendung des genannten Winkels.

Bei Stranggießkokille!! mit bogenförmigem Formhohlraum könnten die zusätzlichen Flächen ebenfalls bogenförmig hergestellt werden. Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist es jedoch zweckmäßig, die Stoßflächen als ebene Flächen auszubilden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die zusätzlichen Flächen in den Ecken des Formhohlraumes angebrachte Eckabschrägungs- ode Hohlkehlflächcn entlang ihrer zugeordneten Längsmittelachse teilen. Bei diesen Maßnahmen ist es möglich, diese zusätzlichen, ebenen Flächen zusammen mit ebenen Stützflächen auf konventionellen Bearbeitungsmaschinen und nur die beiden gebogenen Plattenwände auf Spczialmasehinen spanabhebend zu bearbeiten bzw. naehzubearbeiten. Im weiteren erlauben diese zusätzlichen ebenen Flächen mit den erwähnten Eckabschrägungen und Hohlkehlen die Herstellung jedes gewünschten Gießkonus mit geringem Zeitaufwand und hoher Präzision.

Um der äußersten, mit dem flüssigen Stahl in Berührung stehenden Platlenschicht zusätzlich ein beschränktes freies Ausdehnen zu ermöglichen, kann, nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung, im Kaltzustand der Kokille zwischen zwei aneinander angrenzenden zusätzlichen Flächen ein Spalt vorgesehen sein. Die plastische Verformung der Sloßl'ugenkante kann dadurch wesentlich reduziert und damit die Standzeit der Kokille erhöht werden.

Wenn es erwünscht ist, daß die den Formhohlraum begrenzenden Platten frei von den Spannkräften sind, so können nach einem weiteren Merkmal die Stützflächen an den den gekühlten Platten zugeordneten Versteifungsplatten vorgesehen werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren von Beispielen zu entnehmen. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Plattenkokille,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel einer Kokille und

Fig. 3 bis 5 Draufsichten auf verschiedene Beispiele von Stoßfugenanordnungen, wobei jeweils nur eine Ecke einer Kokille dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt mit 1 eine Plattenkokillc zum Stranggießen von Stahl mit auf ein vorbestimmtes Strangformat zusammengefügten Platten 2, die einen quadratischen geraden Formhohlraum 3 begrenzen. Die gekühlten Platten 2, die in der Regel aus Kupfer bestehen, sind auf Versieifungsplatten 5 aufgeschraubt, jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten 2 stützen sieh auf entsprechenden Stützflächen 6 der beiden anderen gegenüberliegenden Platten 2 ab. Durch Pfeile angedeutete Spannkräfte 7, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Stützflächen 6 wirken, sind die Platten 2 zusammcnspannbar. Die Spannkräfte 7 können beispielsweise durch hydraulische Zylinder, Zuganker etc. erzeugt werden. Zwischen den den Formhohlraum 3 begrenzenden Plattcnflächen 8 und den Stützflächen 6 sind bei dieser Kokille gegenüber derjenigen des Standes der Technik zusätzliche Flächen 9 vorgesehen, die an den Fornihohlraum 3 angrenzen. Diese zusätzlichen Flächen 4 sind an den Platten 2 so angebracht, daß gedachte, in den Formhohlraum 3 verlaufende Verlängerungslinien H der beiden jeder Platte 2 zugeordneten Flächen 9 sich im Formhohlraum 3, wie im Beispiel gezeigt, oder aber auch außerhalb des Formhohlraumes 3 schneiden. Die Verlängerungslinien 11 schneiden sich mit Voneil in einem Winkel 13 zwischen 70 und 110.

Die Stranggießkokille gemäß F i g. 2 ist in den Ecken des Formhohlraumes 3 mit Eckabschrägungsflächen 14 versehen. Die zusätzlichen Flächen 9 sind bei diesem Beispiel zwischen den Eckabschrägungsflächen 14 und den einen rechteckigen Formhohlraum 3' bildenden Plattenflächen 8 angeordnet. Der Einfachheit halber sind bei dieser Kokille die in F i g. 1 gezeigten Versteifungsplatte!! 5 nicht gezeichnet.

Die in F i g. S dargestellte Kokillenecke ist ein Ausschnitt aus einer Bogenkokille. Nur je ein Teil einer Platte 20 einer Parallelseite und einer Platte 21 der äußeren Rogenseite der Kokille sind dargestellt. Kanten 22 stellen die obere und Kanten 23 die untere Begrenzung des Formhohlraumes 3 dar. Die Platten 20 und 21 sind mit einem Gießkonus versehen, der einem Maß 25 entspricht. Gestrichelte Linien 26 stellen die konkave Kurvenbegrenzung des äußeren Kreisbogens des Formhohlraunies 3 dar. Die zusätzlichen Flächen 9 sind bei dieser Bogenkokille als ebene Flächen ausgebildet und teilen die Eckabschrägungsflächen 14 entlang ihrer zugeordneten Längsmittelachse. Wenn anstelle der Eckabschrägungsflächen 14 beispielsweise Hohlkehlflächen vorgesehen sind, so können die Flächen 9 die Hohlkehlflächen ebenfalls mitiig teilen. Zwischen den Flächen 9 jeder Platte ist im Kaltzustand der Kokille ein Spalt 27 vorhanden. Die Breite dieses Spaltes 27 ist so vorzusehen, daß dieser einen Teil der Ausdehnung der Platten auffangen kann. Diese Breite ist von verschiedenen Gießparametern wie Kokillcnformat, Werkstoff der Platten 20, 21, Gießmetall, Gießtemperatur. Kühlintensität usw. abhängig. Ein richtig dimensionierter Spalt schließt sich beim Angießen jeweils im Badspiegelbercich und ein Penetrieren von Gießmetall ist dadurch ausgeschlossen.

Zum Schutz gegen Spritzer des Gießmetalls, speziell beim Angießen, können solche Spalte mit aufklebbarcn Folien geschützt werden. Das Spaltmaß wird in der Regel etwa 0,3 mm gewählt. In diesem Beispiel liegen die zusätzlichen Flächen 9 in einem Winkel von 45" zu in Pfeilrichtung 28 wirkenden Ausdehnungskräften der beiden Platten 20 und 21. Durch diese Anordnung ergibt sich bei einer Ausdehnung in Richtung 28 um eine Länge Al. eine Spaltverklcinerung von

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In F i g. 4 ist bei einer Kokillenecke mit einer Hohlkehlfläche in vergrößertem Maßstab eine Schicht 40 für eine Nachbearbeitung dargestellt. Wird diese Schicht 40 an den Plattenllachen 8, an den zusätzlichen Flächen 9 und an der äußeren der beiden aufcinandcrliegenden Stützflächen 6 nachgearbeitet, so wird die dabei entstehende neue Kante 41 in Richtung des Pfeiles 42 und die Kante 43 in Richtung des Pfeiles 44 beim Zusammenbau an die ursprüngliche Sloßlinie 45 verschoben. Das vorbestimmte Slrangformat bleibt dabei vor und nach diesem Nachbearbeitungsverfahren gleich. Mit 47 sind Schlitze für das Kühlwasser dargestellt, die näher als bei bekannten Kokillen an die zusätzlichen Flächen eingearbeitet werden können.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ecke einer anderen Kokille sind die Stützflächen 6 nicht an den gekühlten

Platten 2. sondern an den Versteifungsplatte!! 5 werden. |c nach der vorbestimmten Anzahl Naehbear-

angcbracht. Somit wird unter dem Ausdruck Platte auch bcitungcn der Schicht 40 der Platten 2 werden solche

die Einheit, bestehend aus der Platte 2 und der l-jnlegcleilc mit dem Maß der jeweiligen Nachbearbci-

Vcrstcifungsplattc 5, verstanden. Der Nachbearbci- lung entsprechenden Dicke 51 vorbereitet. F.s versteht tungsaufwand der Platten 2 ist bei dieser Konstruktion ί sich dabei von selbst, daß solche Versteifungsplatte!! für

geringer. Anstelle der Nachbearbeitung einer Stül/.flii- mehrere Sätze von Platten 2 verwendet werden können,

ehe an einer der Vcrslcifungsplatten kann ein Die erfindungsgemäße Plattenkokille ist für Vor-

cntsprcchcnd vorbereiteter, daneben gezeichneter Kin- block-Brammcn- und für Vorprofilstränge verwendbar, legcteil 50' gegen ein Einlegetcil 50 ausgewechselt

Hierzu 2 Blatt Zeichnimuen

Claims (6)

25 49 Ol 1 Patentansprüche:

1. Plattenkokille zum Stranggießen vnn Metall, insbesondere von Stahl, bestehend aus >. gekühlten, im wesentlichen ebenen Platten die den Formhohlraum auf ein vorbestimmtes Strangformat begrenzen, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten sich auf entsprechende Flächen der beiden anderen gegenüberliegenden Platten abstützen und an den Formhohlraum angrenzende Stoßfugen bilden sowie durch im wesentlichen rechtwinklig zu diesen stützenden Flächen wirkende Spannkräfte zusammenspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (2, 20, 21) zusätzliche Flächen (9) zwischen den Stützflächen (6) und den den Formhohlraum (3) begrenzenden Plattenflächen (8) aufweisen, die zusätzlichen Flächen (9) an den Formhohlraum (3) angrenzen und die gedachten, in den Formhohlraum verlaufenden Verlängerungslinien (11) der zusätzlichen Flächen (9) einer Platte (2,20,21) sich schneiden.

2. Plattenkokille nach Anspruch !,gekennzeichnet durch sich in einem Winkel (13) zwischen 70 und 110° schneidende Verlängerungslinien (11).

3. Plattenkokille nach Anspruch 1 oder 2 mit bogenförmigem Formhohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Flächen (9) als ebene Flächen ausgebildet sind.

4. Plattenkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Flächen (9) in den Ecken des Formhohlraumes (3) angebrachte Eckabschrägungs- oder Hohlkehlflächen entlang ihrer zugeordneten Längsmitlelachse teilen.

5. Plattenkokille nach einerr. der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Kaltzustand der Kokille zwischen zwei aneinander angrenzenden zusätzlichen Flächen (9) ein Spalt (27) vorgesehen ist.

6. Plattenkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (6) an den den gekühlten Platten (2) zugeordneten Versteifungsplatten (5) vorgesehen sind.