DE3037091C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/08—Accessories for starting the casting procedure
- B22D11/081—Starter bars
- B22D11/083—Starter bar head; Means for connecting or detaching starter bars and ingots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Anfahrstrang für eine horizontale Strangguß
vorrichtung.
Das horizontale Stranggußverfahren weist von der metallurgischen Seite große
Vorteile gegenüber dem vertikalen Stranggußverfahren auf. Insbesondere kann
besonders leicht eine Reaktion der Metallschmelze mit der Atmosphäre verhin
dert werden, da die Schmelze direkt vom Schmelzenbehälter in die Kokille
gelangt, welche starr oder entlang ihrer Achse beweglich mit dem Schmelzen
behälter verbunden ist. Die Kokille ist über einen Kanal mit dem Inneren des
Schmelzenbehälters verbunden, wobei der Kanal meist an der tiefsten Stelle des
Schmelzenhohlraumes mündet und ungefähr horizontal nach außen geführt wird.
Durch eine derartige Anordnung kann jedoch der vom vertikalen Strangguß
bewährte Stopfenverschluß nicht angewandt werden. Zu Beginn des Strangguß
verfahrens wird in die Kokille ein Anfahrstrang eingeführt, worauf in das
Schmelzengefäß die überhitzte Metallschmelze eingebracht wird. Die Metall
schmelze, welche von einer Pfanne oder dgl. in den Schmelzenbehälter einge
gossen wird, weist auf dem Metallspiegel in der Pfanne Schlackenbestandteile
auf, die gemeinsam mit der Metallschmelze in den Schmelzenbehälter einge
bracht und noch teilweise in der Schmelze verteilt sind. Weiters werden von der
Schmelze auch teilweise von der feuerfesten Auskleidung Partikelchen abgelöst,
die ebenfalls in der Schmelze fein verteilt sind. Wird nun ein sofortiges
Eindringen der Schmelze in die Kokille nicht verhindert, so kann eine Strang
haut gebildet werden, die Schlacketeilchen und Partikelchen der feuerfesten
Auskleidung aufweist, welche Schwachstellen bilden, so daß beim Abzug des
Stranges ein Reißen der Stranghaut bedingt sein kann, wodurch ein einwand
freies Abziehen des Stranges verhindert wird.
Aus der DE-AS 24 42 649 ist ein Anfahrstrang bekannt, welcher für eine
Horizontal-Stranggußvorrichtung dient, der eine Buchse aufweist, welche dich
tend beim Beginn des Stranggußverfahrens an der Kokillenwandung anliegt.
Weiters ist ein Schraubbolzen vorgesehen, welcher als Verankerungselement für
den erstarrenden Warmstrang dient und gleichzeitig eine Stange trägt, die an
ihrem zum Schmelzengefäß weisenden Ende einen den Schmelzenkanal
sperrenden Stopfen trägt, dessen Schmelzpunkt unter der Temperatur der
eingetragenen Schmelze liegt. Die Schmelze erwärmt den Stopfen bis über
seinen Schmelzpunkt, wodurch der Kanal, z. B. nach 10 Sekunden, freigegeben
wird und die Schmelze in den Kokillenhohlraum gelangt. Auf diese Art und
Weise wird ein selbsttätig öffnender Verschluß des Schmelzengefäßes erreicht.
Die Öffnungszeit ist durch den für den Stopfen verwendeten Werkstoff vorge
geben und kann kaum variiert werden. Öffnungszeiten, die wesentlich über 10
Sekunden liegen, können nur schwer erreicht werden, da bei einer zu großen
Materialstärke die Gefahr des Auskristallisierens der Schmelze am Stopfen
gegeben ist. Erwünscht wäre ein willkürlicher Beginn des Schmelzeneintrittes in
die Kokille, der zu einem Zeitpunkt bestimmt werden soll, wenn die Schmelze
bereits im Schmelzenbehälter vorliegt, da nur dann den momentanen Gegeben
heiten, wie z. B. größeren Bewegungen der Schmelze, entsprechender
Temperatureinstellung u. dgl., Rechnung getragen werden kann. Weiters ist der Zeit
punkt des Aufschmelzens des Stopfens auch davon abhängig, ob nicht bereits
Schlacke filmartig am Stopfen abgelagert wurde, wodurch der Wärmeübergang
nicht voraussehbar geändert wird. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten
Vorrichtung besteht darin, daß durch den Stopfen gegebenenfalls Fremdmaterial
in den Anfahrstrang eingebracht wird, welches auch zu einer Schwächung der
Stranghaut führen kann, so daß ebenfalls Schwachstellen in der Stranghaut
gebildet werden, die ein Abreißen des Anfahrstranges bedingen können.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Anfahrstrang zu
schaffen, welcher die angeführten Nachteile vermeidet und einen willkürlich
festzusetzenden Beginn des Stranggießens ermöglicht, wobei Fremdkörper in der
Stranghaut mit Sicherheit vermieden werden können, und welcher so einfach
ausgestaltet ist, daß er auch wirtschaftlich eingesetzt werden kann.
Der erfindungsgemäße Anfahrstrang für eine Horizontal-Stranggußvorrichtung,
insbesondere für hochschmelzende Metalle und deren Legierungen, vorzugsweise
für Stahl, durch welchen eine Schmelzenzufuhr in die Kokille verhinderbar ist,
wobei das Schmelzengefäß über einen Kanal und Düsenstein mit der im
wesentlichen horizontal angeordneten Stranggußkokille verbunden ist und der an
seinem einen Ende ein lösbares, eine Verjüngung aufweisendes Verankerungs
element für den abzuziehenden Strang trägt (siehe Patentanspruch 1), besteht im
wesentlichen darin, daß das Verankerungselement eine mit dem Düsenstein
kooperierende Dichtfläche bzw. Dichtlinie aufweist, und daß die Verjüngung
zwischen Dichtfläche bzw. Dichtlinie und der lösbaren Verbindung vorgesehen
ist. Der Düsenstein, welcher in der Regel zwischen Stranggußkokille und
Schmelzengefäß angeordnet ist und gegebenenfalls in eine oder beide hinein
reicht, ist ein Austauschteil, welcher somit immer maßhaltig sein kann,
wodurch eine sichere Abdichtung erreichbar ist. Weiters ist die Wärmeleitung
durch die Verjüngung zum Schaftteil des Anfahrstranges verringert, so daß eine
unerwünschte Abkühlung und damit Kristallisation der Metallschmelze am
Verankerungselement bei geschlossener Stellung vermeidbar ist.
Das Verankerungselement kann an seinem, zum Schmelzengefäß weisenden Ende
ebenfalls verjüngt ausgebildet sein, wodurch beim Öffnen der Verbindung
zwischen Schmelzengefäß und Kokille die Metallschmelze ohne wesentliche
Wirbelbildung zwischen Kopf und Kokillenwandung fließen kann und eine
mechanische Überbeanspruchung verhindert wird.
Ist das Verankerungselement rotationssymmetrisch und die Dichtfläche eine
Kegelstumpfmantelfläche, so kann diese mit einem konischen Bereich des
Düsensteines kooperieren. Damit kann auch bei ungleichen Öffnungswinkeln
eine kreisförmige Dichtlinie erhalten werden, so daß eine besonders gute Ab
dichtung erreicht wird, wobei jegliche mechanische Zerstörung des keramischen
Düsensteines, z. B. durch ungleichmäßige Druckverteilung auf der Dichtlinie,
verhindert werden kann. Sind die Öffnungswinkel der Konen des Düsensteins und
der Dichtfläche identisch, so kann der gesamte konische Bereich des Düsensteines
als Dichtfläche dienen, womit der Schließdruck noch geringer gehalten werden
kann. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Verjüngung
zwischen Dichtfläche und lösbarer Verbindung eine Bohrung aufweisen, die mit
einer Entlüftungsbohrung des Anfahrstranges verbunden ist. Mit dieser Maß
nahme kann die in der Kokille befindliche Luft od. dgl. besonders leicht
abgeführt werden.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in
welcher ein Teil eines Schmelzengefäßes mit Kokille und Anfahrstrang teilweise
im Schnitt gezeigt ist.
Das Schmelzengefäß 1 weist einen Kanal 2 auf, der im wesentlichen horizontal
angeordnet ist und im untersten Bereich desselben mündet. Im Schmelzengefäß
sind Schraubenbolzen 3 befestigt, welche zur Befestigung der Kokille 4 über
ihren Flansch 5 dienen. Zwischen Kokille und Schmelzengefäß ist ein Düsen
stein 6 angeordnet. Der Düsenstein weist einen Kanal auf, der aus einem
zylindrischen Bereich 7 und einem konischen Bereich 8 besteht. Zwischen Dü
senstein und Schmelzenbehälter ist eine keramische Dichtungsmasse angeord
net, die vor der Montage getrocknet werden muß. Der Düsenstein besteht aus
einem keramischen Material z. B. aus Bornitrid. Die Kokille, welche nicht
maßstabgetreu dargestellt ist, besteht aus einer Kupfer-Basis-Legierung und
weist eine Wasserkühlung mit Rohrstutzen 9, 10 auf. Der Düsenstein reicht mit
seinem zylindrischen Bereich 7 in den Kanal 2 des Schmelzengefäßes und mit
seinem konischen Teil 8 in die Kokille. Der Anfahrstrang 11 besteht aus Stahl
und weist einen Schaftteil 12 auf, der ein Verankerungselement 13 trägt. Dieses
ist mit dem Schaftteil durch die Schraubverbindung 14 verbunden. Zwischen der
Schraubverbindung und der Dichtfläche 15 ist der Anfahrstrang verjüngt. In der
Zeichnung ist der Anfahrstrang in der die Kokille verschließenden Stellung
gezeigt, wobei das Verankerungselement eine kegelstumpfförmige Dicht
fläche 15 aufweist, die an den kegelstumpfförmigen Innenbereich 8 des Düsen
steines anliegt. Wird mit dem Horizontal-Strangguß begonnen, so wird der
Anfahrstrang in Richtung des Pfeiles a bewegt, so daß das aus Stahl bestehende
Verankerungselement nicht mehr abdichtet, wodurch Schmelze zwischen Ver
ankerungselement und Düsenstein bzw. Kokille gelangt. Der Anfahrstrang muß
in dieser Phase vollkommen aus dem Düsenstein herausbewegt werden, womit
eine rasche Erstarrung des Strangkopfes nur in der wassergekühlten Kokille
erreicht werden kann. Die Luft in der Kokille, welche nur schwer bei dem
nahezu an den formenden Wandungen anliegenden Abschnitt 16 des Ver
ankerungselementes entweichen kann, tritt über die Bohrung 17 und die Ent
lüftungsbohrung 18 aus. Ist die Schmelze bei der Verjüngung zwischen Dicht
fläche und lösbarer Verbindung erstarrt, so kann der Strang schrittweise
abgezogen werden, wobei jeweils auf eine stabile Hautbildung zu achten ist. Der
Anfahrstrang wird in an sich bekannter Weise vom restlichen Strang getrennt,
wobei der Schaftteil erneut verwendet werden kann.
Ist das Verankerungselement teilkugelförmig ausgebildet, so kann es entlang des
Äquators linienförmig im Düsenstein abdichten. Bei einem unterschiedlichen
Öffnungswinkel der Kegelstumpfflächen des Düsensteines und der Dichtfläche
des Anfahrstranges kann auch eine linienförmige Dichtung erreicht werden.
Claims (4)
1. Anfahrstrang für eine Horizontal-Stranggußvorrichtung, insbesondere für
hochschmelzende Metalle und deren Legierungen, vorzugsweise für Stahl, wobei
das Schmelzengefäß über einen Kanal, welcher durch den Düsenstein mit der im
wesentlichen horizontal angeordneten Stranggußkokille verbunden ist und an
seinem einen Ende ein lösbares, eine Verjüngung aufweisendes Verankerungs
element für den abzuziehenden Strang trägt, wobei der Anfahrstrang gegenüber
der Kokille abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungs
element (13) eine mit dem Düsenstein (6) kooperierende Dichtfläche (15) oder
Dichtlinie aufweist, und daß die Verjüngung zwischen Dichtfläche oder Dicht
linie und der lösbaren Verbindung (14) vorgesehen ist.
2. Anfahrstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
ankerungselement (13) an seinem zum Schmelzengefäß (1) weisenden Ende eben
falls verjüngt ausgebildet ist.
3. Anfahrstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verankerungselement (13) rotationssymmetrisch ist und die Dichtfläche durch
eine Kegelstumpfmantelfläche (15) gebildet ist.
4. Anfahrstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verjüngung zwischen Dichtfläche oder Dichtlinie und lösbarer Verbindung (14)
eine Bohrung (17) aufweist, die mit einer Entlüftungsbohrung (18) des Anfahr
stranges verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803037091 DE3037091A1 (de) | 1980-10-01 | 1980-10-01 | Anfahrstange |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803037091 DE3037091A1 (de) | 1980-10-01 | 1980-10-01 | Anfahrstange |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3037091A1 DE3037091A1 (de) | 1982-05-06 |
DE3037091C2 true DE3037091C2 (de) | 1990-06-21 |
Family
ID=6113360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803037091 Granted DE3037091A1 (de) | 1980-10-01 | 1980-10-01 | Anfahrstange |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3037091A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3426170C2 (de) * | 1984-07-16 | 1986-08-21 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Anfahrkopf für das Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl |
-
1980
- 1980-10-01 DE DE19803037091 patent/DE3037091A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3037091A1 (de) | 1982-05-06 |
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Legal Events
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Owner name: AHRENS, MAX HAISSIG, MANFRED, DIPL.-ING., IRVINE, |
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