DE3930459A1 - Verfahren und vorrichtung zum anbinden eines neuen giessstranges in einer stranggiessanlage sowie verbindungseinrichtung fuer warme giessstraenge - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum anbinden eines neuen giessstranges in einer stranggiessanlage sowie verbindungseinrichtung fuer warme giessstraengeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Anordnung für das Anbinden eines neuen Gießstranges
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie des
Anspruches 2 sowie eine Verbindungseinrichtung für
warme Gießstränge nach dem Oberbegriff des
Anspruches 23.
Ein Verfahren und eine Anordnung, bei der
insbesondere ein neuer Gießstrang beim Starten einer
Stranggießanlage an einen Kaltstrang angebunden
wird, ist aus der EP-OS 2 31 520 bekannt. Bezüglich
der Darstellung allgemeinerer Aspekte und Probleme,
die bei Verfahren und Anordnungen dieser Art
auftreten, wird insbesondere auf den einleitenden
Teil der genannten Druckschrift verwiesen. Obwohl in
der EP-OS 2 31 520 darauf hingewiesen ist, daß der
Vorgang des Anbindens eines neuen Gießstranges an
einen Kaltstrang sowohl die erforderlichen Maßnahmen
beim Angießen wie auch die Maßnahmen beim
Chargenwechsel, wenn beispielsweise während des
Betriebes der Anlage von einer Gießlegierung auf
eine andere übergegangen werden soll, umfassen soll,
wird dennoch üblicherweise zum Anbinden beim
Chargenwechsel, bei dem zwei warme Gießstränge
miteinander verbunden werden sollen, ein
Verbindungsanker verwendet.
Daher geht vorliegende Erfindung von einem
derartigen Verfahren und einer derartigen Anordnung
aus, bei der der Verbindungsanker z. B. die Form
eines langgestreckten Balkens hat, in dessen
Endbereichen jeweils ein quer zur Längsachse des
Balkens angeordnetes Verankerungsteil vorgesehen
ist. Beim Chargenwechsel, bei dem der vorlaufende
noch warme Gießstrang in der Kokille angehalten
werden muß, wird eines der Verankerungsteile in das
in der Kokille vorliegende Ende des vorlaufenden
Gießstranges eingedrückt, wonach der Gießvorgang mit
der neuen Charge wieder begonnen wird, so daß das
flüssige Metall des nachlaufenden Gießstranges einer
neuen Charge auf das in der Kokille angehaltene mit
dem Ankerteil versehene Ende des vorlaufenden
Gießstranges gegossen wird. Hierbei erkaltet der
Anfang des neuen Gießstranges in der Kokille etwas,
so daß sich durch eine daraus resultierende
Schrumpfung eine formschlüssige Anbindung über das
aus dem Ende des vorlaufenden Gießstranges
herausragende Verankerungsteil ergeben kann.
Das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße
Anordnung sind jedoch zunächst insofern nachteilig,
als der Anker ein schwer zu handhabendes und darüber
hinaus teures Teil ist. Ferner ergeben sich häufig
Probleme bei dieser Art des Anbindens, da das
Material des vorlaufenden Gießstranges häufig schon
zu weit erkaltet ist, um ein Ende des
Verbindungsankers mit seinem Verankerungsteil
überhaupt in das nachlaufende Ende des in der
Kokille befindlichen Gießstranges einbringen zu
können. Andererseits muß der Anker der
gattungsgemäßen Anordnung immer eine gewisse
Mindestgröße haben, da er sonst durch das noch warme
Metall der Gießstränge eingeschmolzen wird, so daß
das zuvor genannte Probleme nicht durch eine
Herabsetzung der Dimensionen des Ankers beseitigt
werden kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren und eine Anordnung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, mit denen
eine Anbindung eines warmen Gießstranges,
insbesondere beim Chargenwechsel, an einen
vorlaufenden ebenfalls noch warmen Gießstrang auf
einfache, kostengünstige und sichere Art und Weise
möglich ist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Verbindungseinrichtung für warme
Gießstränge der im Oberbegriff des Anspruches 23
genannten Art zu schaffen, die die vorgenannten
Aufgabenaspekte in gleicher Weise erfüllt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale
des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 3 bzw. des
Anspruches 7.
Dadurch wird im Gegensatz zum gattungsgemäßen
Verfahren und zur gattungsgemäßen Anordnung, bei
denen das Anbinden durch Formschluß erreicht wird,
ein kraftschlüssiger Anschluß an die Muffenteile der
Verbindungsmuffe des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung durch
Schrumpfung des Metalles der beiden Gießstränge
erreicht. Dieser kraftschlüssige Anschluß an die
Muffenteile stellt sicher, daß auch bei relativ weit
erkaltetem Metall, insbesondere des vorlaufenden
Gießstranges, ein Anbinden möglich ist, da der
Anbindungsbereich der Verbindungsmuffe des
erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der
erfindungsgemäßen Anordnung glattflächig und ohne
quer zur Einführungsrichtung in den Gießstrang
ragende Teile ausgebildet werden kann, so daß vor
allem das Eindrücken des Muffenteiles in den in der
Kokille vorliegenden bereits etwas erkalteten
Gießstrang der vorherigen Charge stets möglich ist.
Das Einbringen der Verbindungsmuffe in das Ende des
in der Kokille vorliegenden Gießstranges der
vorherigen Charge ist hierbei problemlos möglich, da
die Unterbrechungen beim Chargenwechsel
üblicherweise ungefähr 10 Minuten betragen.
Bezüglich der grundsätzlichen Vorteile und
Ausbildungsmöglichkeiten von schalen- oder
hülsenartigen Umfangsmuffenteilen, mit denen nach
kürzester Zeit eine kraftschlüssige Verbindung mit
dem Gießstrang möglich ist, wird auf die
Beschreibung der EP-PS 1 31 520 Bezug genommen, deren
Offenbarungsgehalt insofern durch Bezugnahme zum
Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht
wird. Es ist jedoch hervorzuheben, daß es sich trotz
des Hinweises auf den Chargenwechsel gezeigt hat,
daß die in dieser Druckschrift beschriebene
Verbindungsmuffe wenig für das Anbinden zweier
Gießstränge beim Chargenwechsel geeignet ist.
Demgegenüber haben erst im Rahmen vorliegender
Erfindung durchgeführte Untersuchungen
überraschenderweise ergeben, daß eine
Verbindungsmuffe, die auch ein topfartiges
Muffenteil zum Einbringen in das Ende des bereits in
der Kokille vorliegenden unter Bildung einer
Strangschale schon relativ weit erkalteten
Gießstranges aufweist, überhaupt dazu geeignet ist,
die zum Anbinden des nachfolgenden Gießstranges
erforderlichen Kräfte durch Aufbau eines
Kraftschlusses bereitzustellen.
Bezüglich der weitergehenden vorteilhaften
Ausgestaltungen des vorliegenden erfindungsgemäßen
Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anordnung ist
hervorzuheben, daß eine besonders vorteilhafte
Anordnung zum Anbinden des warmen Gießstranges einer
anderen Charge, insoweit sie aus starren Teilen
besteht, zur Innenwand der Gießkokille zwei
unterschiedliche Spaltabstände bilden kann, von
denen der obere, zwischen dem
Verbindungsmuffenmantel und der Kokilleninnenwand
befindliche breitere Spaltabstand, der eine Weite im
allgemeinen zwischen 8 und 40 mm, vorzugsweise von
10 bis 15 mm aufweisen kann, dazu dient,
Metallschmelze aufzunehmen, durch deren Erstarren
der Beginn einer auf den Muffenmantel
aufschrumpfenden Strangschale gebildet wird, während
der zweite, engere Spalt dazu dient, Dichtmittel
aufzunehmen, die ein Eindringen der Metallschmelze
in diesen zweiten Spaltbereich verhindern. Die Weite
des zweiten Spaltes kann zweckmäßigerweise 1 bis
9 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm betragen.
Da der zweite Spalt bei besonders bevorzugter
Ausgestaltung eine axiale Länge von etwa 10 bis
40 mm aufweisen soll, muß die diesen Spalt
begrenzende Plattenanordnung an der Unterseite des
Muffenmantels eine entsprechende Dicke aufweisen.
Der obere Muffenteil ist an seinem unteren Ende und
der untere Muffenteil an seinem oberen Ende mit
einer Stahlplatte verschlossen.
Die Abmessungen dieser Platten entsprechen dem
Kokillenformat, jedoch wird ein Abstand von der
Kokillenwand von 1 bis 3 mm eingehalten.
Beide Muffenteile werden unter Einfügen einer
feuerfesten Zwischen- bzw. Dichtplatte über Schraub-
oder Steckverbindungen zusammengefügt.
Die Zwischen- bzw. Dichtplatte entspricht in ihren
Maßen etwa dem oberen Kokilleneintritt. Da sich alle
Kokillen für Stahlstrangguß von oben nach unten
verjüngen (Konizität), dient diese Platte zur
Abdichtung und Zentrierung des Adapters. Die Stärke
der Zwischen- bzw. Dichtplatte beträgt 1 bis 30 mm
(vorzugsweise 1 bis 10 mm).
Der im zweiten Spaltabstand angeordnete Dichtkragen
erstreckt sich vorzugsweise nur über einen unteren
Bereich des zweiten Spaltabstandes. Das Material für
den Dichtkragen kann ein Kunststoff- oder
Fasermaterial sein. Vorzugsweise würde der
Dichtkragen durch eine Filzscheibe gebildet, die
unmittelbar unterhalb der Plattenanordnung
positioniert wird, und deren überstehender
Randbereich zur Ausbildung des Dichtkragens in den
zweiten Spaltabstand hineingestülpt wird. Es ist
zweckmäßig, den oberen Teil des zweiten
Spaltabstandes mit einem körnigen Material
anzufüllen, welches ein Eindringen der
Metallschmelze in den zweiten Spaltabstand
verhindert, den Dichtkragen somit vor eventuellem
Verbrennen schützt, gleichzeitig aber auch eine
gewisse Beweglichkeit der Verbindungsanordnung
innerhalb der Kokille möglich macht. Als ein solches
körniges, feuerfestes Material wird vorzugsweise
Graphit verwendet.
Grundsätzlich ist es möglich, die Muffenteile der
erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe auf den
jeweiligen Seiten der Plattenanordnung
anzuschweißen, wobei bei der Ausführungsform, die
einen Dichtkragen insbesondere aus Filz verwendet,
dieser dann natürlich im Auflagebereich des
Muffenteiles auf der entsprechenden Seite der
Plattenanordnung ausgenommen sein muß.
Eine weitere grundsätzliche Verbindungsmöglichkeit
ist jedoch auch die Verwendung eines
Kupplungsgliedes, welches einerseits in eine
Ausnehmung in einem der Muffenteile und andererseits
durch eine Öffnung in der Plattenordnung in das
Innere des anderen Muffenteiles hineingeführt ist.
In beiden Muffenteilen kann das Kupplungsglied
zweckmäßigerweise durch Einschieben von Bolzen
verankert werden. Erfindungsgemäß wird als ein
solches Kupplungsglied vorzugsweise ein Flacheisen
oder ein Vierkant verwendet.
Verfahrensmäßig wird vorzugsweise so vorgegangen,
daß beim Chargenwechsel zunächst der vorlaufende
zumindest mit seinem Ende noch in der Kokille
befindliche Gießstrang angehalten wird. Danach wird
von oben die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung
in den Hohlraum der Kokille eingeführt, wobei das
untere Muffenteil in das Ende des vorlaufenden
Gießstranges eingedrückt wird. Da das Ende des
vorlaufenden Gießstranges bereits in gewissem Maße
erkaltet ist, weist der untere Muffenteil zum einen
zweckmäßigerweise den gleichen oder einen geringeren
Durchmesser als der obere Muffenteil auf und ist
überdies je nach den Gegebenheiten in Länge und
Wandstärke so ausgebildet, daß ein sicherer
Kraftschluß beim weiteren Aufschrumpfen erreicht ist.
Danach kann der nachlaufende Gießstrang der neuen
Charge in die Kokille eingeleitet werden, dessen
Anfang eine Kraftschlußverbindung mit dem oberen
Muffenteil der erfindungsgemäßen
Verbindungseinrichtung eingeht, wonach die beiden
Gießstränge aneinander angebunden sind.
Um bei diesem Anbindevorgang einen Druckausgleich
möglich zu machen, ist die Plattenanordnung der
erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
vorzugsweise mit einer Mehrzahl von
Entlüftungsbohrungen versehen.
In Anspruch 7 sowie den von diesem Anspruch
abhängigen Ansprüchen ist die erfindungsgemäße
Verbindungseinrichtung als ein selbständig
handelbares Teil definiert, das vor allem
hinsichtlich seiner Dimensionierung und
geometrischen Ausgestaltung an eine Vielzahl
unterschiedlicher Einsatzfälle angepaßt werden kann,
ohne daß die Prinzipien vorliegender Erfindung
verlassen werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer
Stranggießanlage,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung im
Bereich der Stranggießkokille,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende
Schnittdarstellung einer zweiten
Ausführungsform vorliegender Erfindung und
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende leicht
vereinfachte Darstellung einer weiteren
Ausführungsform vorliegender Erfindung.
Die in Fig. 1 ausschnittsweise Darstellung einer
Stranggießanlage zeigt im grundsätzlichen Aufbau
eine Pfanne 1, einen Zwischenbehälter 2 und eine
Stranggießkokille 3. Der Zwischenbehälter 2 ist in
seinem Boden mit einer Ausflußöffnung 4 mit
Schieberverschluß 5 für das flüssige Metall
versehen. Anstatt eines Schieberverschlusses 5 kann
auch ein Stopfverschluß bzw. ein Schieber- und
Stopfverschluß oder ein anderes Verschlußmittel
verwendet werden. Die Anlage dient vornehmlich der
Erzeugung von Stahlstrangguß. Die Stranggießkokille
3 weist einen Kokilleneintritt 6, einen
Kokillenaustritt 7 und einen Kokillenhohlraum 8 auf.
Die nur im Ausschnitt dargestellte Stranggießkokille
3 ist um den Kokillenhohlraum 8 herum von einem
Kühlmittel 9 umflossen. Über dem Schieberverschluß
der Pfanne 1 ist eine Schieberfüllmasse, im
wesentlichen eine bestimmte Sandmischung angeordnet,
die bei geschlossenem Schieber verhindern soll, daß
die im Zwischenbehälter befindliche Metallschmelze
in den Schiebermechanismus gelangt und diesen
verlegt.
Innerhalb des Kokillenhohlraumes 8 ist eine
Anordnung zum Anbinden eines neuen einer anderen
Charge zugehörigen Gießstranges dargestellt, zu der
ein lediglich mit seinem Ende dargestellter
vorlaufender warmer Gießstrang 12 gehört. Beim
Chargenwechsel gelangt nach Öffnen des
Schieberverschlusses 5 die Metallschmelze 11 der
neuen Charge aus dem Zwischenbehälter 2 in den durch
die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Anordnung
vorübergehend unten verschlossenen Kokillenhohlraum
ab, um mit ihrem vorlaufenden Ende eine im einzelnen
noch zu beschreibende Verbindung mit dem vorherigen
Gießstrang 12 einzugehen, mit dessen Hilfe der aus
der Schmelze 11 der neuen Charge gebildete neue
Gießstrang in eine (nicht dargestellte)
nachgeschaltete Treib- und Richtmaschine abgezogen
wird.
Eine erfindungsgemäße Anordnung, die sich im
Kokillenhohlraum 8 der Stranggießkokille 3 befinden
kann, ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei der
in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform befindet
sich im Kokillenhohlraum 8 der Stranggießkokille 3
eine Verbindungsmuffe 14, die ein oberes Muffenteil
15 und ein unteres Muffenteil 16 aufweist. Wie
Fig. 2 verdeutlicht, weisen die Muffenmäntel der
Muffenteile 15 und 16 einen geringeren Durchmesser
bzw. Querschnitt auf als der Kokillenhohlraum 8,
wobei der Durchmesser Oo bzw. die Außenabmessung
des Muffenteiles 15 größer als oder gleich dem
Durchmesser Ou bzw. der Außenabmessung des
Muffenteiles 16 ist. Hierbei wird der Spaltraum, der
zwischen der Innenwand des Kokillenhohlraumes 8 und
der Außenwand des Muffenmantels des unteren
Muffenteiles 16 begrenzt wird, von dem Material des
vorlaufenden Gießstranges 12 ausgeführt, das bereits
in gewissem Rahmen erkaltet ist und somit durch
Schrumpfung eine kraftschlüssige Verbindung mit dem
unteren Muffenteil 16 eingeht, das zum Anbinden bei
einem Chargenwechsel in das nachlaufende Ende des in
den Kokillenhohlraum 8 angehaltenen Gießstranges 12
eingedrückt wird. Da dieses Ende des vorlaufenden
Gießstranges 12 bereits in gewissen Rahmen erkaltet
ist, ist der Außendurchmesser Ou bzw. die
Außenabmessung des unteren Muffenteiles 16 geringer
als oder gleich demjenigen des oberen Muffenteiles
15, das zum Anbinden des nachfolgenden Gießstranges
der neuen Charge dient, um sicherzustellen, daß das
untere Muffenteil 16 über seine gesamte dem
jeweiligen Einsatzfall angepaßte Länge in das
nachlaufende Ende des unteren Gießstranges 12
eingedrückt werden kann.
Wie Fig. 2 ferner verdeutlicht, verbleibt trotz des
größeren Durchmessers des oberen Muffenteiles 15
zwischen dessen Außenfläche und der Innenfläche des
Kokillenhohlraumes ein Spaltraum 17, in den, wie in
den Innenraum des oberen Muffenteiles 15 Kühlschrott
18 eingebracht werden kann, der das Anbinden des
nachlaufenden Gießstranges der neuen Charge
erleichtert.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind
die Muffenteile 15 und 16 auf einer Plattenanordnung
19 befestigt, die dieser Ausführungsform von einer
einzigen Zwischenplatte gebildet wird, auf der die
Muffenteile 15 und 16 beispielsweise angeschweißt
werden können. Es ist jedoch grundsätzlich auch
denkbar, daß die Plattenanordnung 19 aus einer
Zwischenplatte bestehend aus Dämmstoff gebildet
wird, wobei dann vorzugsweise eine Steckverbindung
zum Festlegen des oberen und unteren Muffenteiles 15
bzw. 16 vorgesehen ist. In jedem Falle ist die
Plattenanordnung 19 mit einer bzw. einer Mehrzahl
von Entlüftungsöffnungen 20 versehen, die die beiden
hohlen Innenräume der Muffenteile 15 und 16
miteinander verbinden.
Fig. 2 verdeutlicht ferner, daß sich die
Plattenanordnung 19 sowohl über den Außenumfang des
oberen wie des unteren Muffenteiles 15 bzw. 16
erstreckt und bis an die Kokilleninnenwand reicht.
Wie gesagt, kann der kragenartige Überstand der
Plattenanordnung bzw. Zwischenplatte 19 mit
Schrotteilen für die Kühlung der dorthin gelangenden
Schmelze belegt werden.
Wie zuvor bereits erwähnt, wird beim Chargenwechsel
das eine Verbindungseinrichtung darstellende
Muffenteil 14 von oben in den Kokillenhohlraum 8
eingeführt und mit seinem unteren Muffenteil 16 in
das nachlaufende in der Kokille angehaltene Ende des
Gießstranges 12 der vorherigen Charge eingedrückt.
Dadurch entsteht durch weitergehende Schrumpfung des
Metalles des Gießstranges 12 eine sichere
kraftschlüssige Anbindung des Muffenteiles 16 an den
Gießstrang 12. Danach wird nach Öffnen des
Schieberverschlusses 5 Metallschmelze in die
Stranggießkokille 3 eingeführt und tritt einerseits
in das Innere des oberen Muffenteiles 15 und
andererseits aber auch in den Spaltraum zwischen den
Mantel des oberen Kokillenteiles 15 und der
Kokillenwand ein. Die in den Spaltraum 17
eindringende Schmelze wird bevorzugt durch die
gekühlte Kokillenwand wie auch durch die Muffenwand
des oberen Muffenteiles 15 gekühlt, wobei sie
erstarrt und eventuell zum Teil mit der Muffenwand
des oberen Muffenteiles 15 verschmilzt, wodurch sich
der Anfang einer Strangschale bildet, die eine
kraftschlüssige Verbindung mit dem Muffenteil 15
eingeht. Die Schrotteile 18 auf der Plattenanordnung
19 außerhalb des Muffenteiles 15 tragen zum
Erstarren der Schmelze im unteren Bereich des
Spaltraumes 17 bei, wodurch die Schmelze am
Zerstören der Zwischenplatte gehindert wird. Nach
dem Anbindevorgang kann die so gebildete Anordnung
aus den beiden Gießsträngen unterschiedlicher
Chargen und der Verbindungseinrichtung 14 der Treib-
und Richtmaschine zugeführt werden.
Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Auch bei dieser
Ausführungsform ist eine doppeltopfartige
Verbindungsmuffe 14′ vorgesehen, die ein oberes
Muffenteil 15′ sowie ein unteres Muffenteil 16′
aufweist. Die Muffenteile 15′ und 16′ sind an ihrem
aufgrund der Anordnung im Kokillenhohlraum 8 oberen
und unteren Ende offen und an ihrer jeweiligen
Unterseite mit einer Plattenanordnung 19′ verbunden,
die bei der dargestellten Ausführungsform zweiteilig
ausgebildet ist und mithin eine obere dünnere Platte
21 sowie eine untere dickere Platte 22 aufweist.
Dadurch werden die den offenen Enden des oberen und
unteren Muffenteiles 15′ bzw. 16′ gegenüberliegenden
Enden verschlossen, wobei das obere Muffenteil 15
wiederum einen größeren oder gleichen Durchmesser
Oo (Abmessungen) aufweist als das untere
Muffenteil 16. Das obere Muffenteil 15′ begrenzt wie
die Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit der Innenwand
des Kokillenhohlraumes 8 einen ersten Spaltabstand
17′, während die Plattenanordnung 19′, die starr
ausgebildet ist und über den Randbereich der
Muffenteile 15′ und 16′ vorsteht, mit der
Kokilleninnenwand einen zweiten Spaltabstand 23
begrenzt, der kleiner ist als der Spaltabstand 17′.
Der obere, zwischen dem Mantel des Muffenteiles 15′
und der Kokilleninnenwand gebildete breitere
Spaltabstand 17′ nimmt die Metallschmelze der
nachfolgenden neuen Charge auf. Die obere dünnere
Platte 21 der Plattenanordnung 19′ befindet sich,
wie gesagt, an der unteren Stirnseite des oberen
Muffenteiles 15′, so daß die untere Öffnung des
Muffenteiles 15′ im wesentlichen verschlossen ist.
An die obere dünnere Platte 21 schließt sich bei der
dargestellten Ausführungsform die darunter
befindliche dickere Platte 22 lose an, wobei die
Dicke der dickeren Platte 22 der axialen Länge des
zweiten engeren Spaltabstandes 23 und mindestens der
doppelten Dicke der oberen dünneren Platte 21
entspricht. Die Breite der dünneren Platte 21 und
der dickeren Platte 22 ist dabei so groß gewählt,
daß sich der engere Spaltabstand 23 an den breiteren
Spalt 17′ anschließt, wobei die Platten 21 und 22
mit ihren Randbereichen über die Mäntel der
Muffenteile 15′ und 16′ vorstehen. Demzufolge wird
der engere Spaltabstand 23 einerseits durch den
Außenumfang der dünneren und dickeren Platte 21 und
22 und andererseits durch die Kokilleninnenwand
gebildet. Dieser engere Spaltabstand 23 ist breit
genug, damit der Umfangsrand der dickeren Platte 22
von der Metallschmelze unbeeinträchtigt bleibt. Die
dickere Platte 22 kann an ihrem Umfang mit Papier,
Pappe, einer Kunststoffolie oder einer
Feuerfestfolie belegt sein.
Zwischen der dickeren Platte 22 und dem Ende des
unteren Muffenteiles 16′ ist eine flexible Scheibe
24 angeordnet, die als Dichtkragen vorgesehen ist.
Diese flexible Scheibe 24 besteht aus einem
Kunststoff-Elastomer- oder Fasermaterial bzw. einer
Filzscheibe und legt sich im eingeführten Zustand
der Verbindungseinrichtung 14′ um den unteren
Randbereich der dickeren Platte 22 nach oben an, so
daß der engere Spaltabstand 23 nach unten durch die
Stirnfläche de flexiblen Scheibe 24 begrenzt wird.
Der so gebildete Dichtkragen besteht dabei aus dem
nach oben abgewinkelten Randbereich der flexiblen
Scheibe 24.
In den verbleibenden oberen Bereich des engeren
Spaltabstandes 23 kann ein hitzebeständiges,
nicht-metallisches körniges Material 25,
vorzugsweise Graphit, eingebracht werden. Im
Innenraum des oberen Muffenteiles 15′ befindet sich
zumindest teilweise Kühlschrott 26.
Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die
Plattenanordnung 19′ mit Entlüftungsausnehmungen 20′
versehen, die zumindest die Innenräume der
Muffenteile 15′ und 16′ miteinander verbinden und
mithin sowohl die Platten 21 und 22 als auch die
flexible Scheibe 24 durchgreifen.
Zum Zusammenfügen der Muffenteile 15′ und 16′ weist
die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der
Verbindungseinrichtung 14′ ein Kupplungsglied 26
auf, das durch eine Durchgangsausnehmung 27 in den
Platten 21 und 22 sowie der Scheibe 24 hindurch
verläuft. Somit können die Enden des
Kupplungsgliedes 26 in den Innenraum des
Muffenteiles 15′ bzw. den Innenraum des Muffenteiles
16′ eingeführt werden. Die Muffenteile 15′ und 16′
weisen an geeigneten vorbestimmbaren Stellen jeweils
zwei Öffnungen 28 bzw. 29 auf, durch die hindurch
Querbolzen 30 bzw. 31 hindurchgeführt werden, die
wiederum entsprechend positionierte
Durchgangsöffnungen 32 bzw. 33 des Kupplungsgliedes
26 durchgreifen und dieses somit verriegeln. Das
Kupplungsglied 26 ist vorzugsweise ein einfaches
Schlageisen, das von einem Halbzeug beliebig
abgeschnitten und mit den Öffnungen für die
Querbolzen versehen werden kann.
Die möglichen Querschnittsformen der Kokille, die je
nach dem herzustellenden Erzeugnis variieren kann,
ergeben die Querschnittskonfigurationen der
Verbindungseinrichtung 14 bzw. 14′, so daß
beispielsweise rechteckige oder runde
Querschnittskonfigurationen vorgesehen sein können.
Der Anbindungsvorgang unter Verwendung der
Ausführungsform gemäß Fig. 3 entspricht demjenigen
der Ausführungsform nach Fig. 2, so daß zunächst
nach dem Anhalten des unteren Gießstranges 12, das
untere Muffenteil 16′ in das nachlaufende Ende des
Gießstranges 12′ eingeführt wird, wobei sich durch
Schrumpfung ein kraftschlüssiger Anschluß ergibt.
Danach kann die Metallschmelze der nachfolgenden
Gießcharge in die Kokille eingeführt werden, wobei
die Metallschmelze einerseits in das Innere des
oberen Muffenteiles 15′, andererseits aber auch in
den Spaltraum 17′ zwischen dem Mantel des oberen
Muffenteiles 15′ der Kokilleninnenwand eintritt. Die
in den Spaltabstand 17′ eindringende Schmelze wird
bevorzugt durch die gekühlte Kokilleninnenwand wie
auch durch die Muffenmantelwand des oberen
Muffenteiles 15′ gekühlt, wobei sie erstarrt und
eventuell zum Teil mit der Muffenwand verschmilzt,
wodurch sich der Anfang einer Strangschale bildet,
die eine kraftschlüssige Verbindung mit dem oberen
Muffenteil 15′ eingeht. Die Schmelze wird durch das
im engeren Spaltabstand 23 befindliche metallische,
körnige Material 25 gehindert, mit der dickeren
Platte 22 eine Verbindung einzugehen, wodurch die
Schmelze am Zerstören der dickeren Platte gehindert
wird. Bei dieser Ausführungsform kann
vorteilhafterweise der Raum außerhalb des Mantels
des oberen Muffenteiles 15′ frei von Kühlschrott
bleiben, was die Qualität der sich bildenden
Gießstränge erhöht.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe 14′′ dargestellt.
Diese Verbindungsmuffe weist wiederum ähnlich der
Ausbildung gemäß Fig. 3 ein oberes Muffenteil 15′′
mit größeren Außenabmessungen als ein unteres
Muffenteil 16′′ auf. Die Muffenteile 15′′ und 16′′
können wie bei den vorangehenden Ausführungsformen
an die Querschnittsform der jeweiligen Kokille
angepaßt und mithin beispielsweise rund oder auch
rechteckig ausgebildet sein. Die Muffenteile 15′′ und
16′′ sind mittels einer Plattenanordnung 19′′
miteinander verbunden. Hierzu weist die
Plattenanordnung 19′′ eine obere nicht bis an die
Kokillenwand reichende Platte 21′′ sowie eine
gleichartig ausgebildete im Abstand zur Platte 21′′
angeordnete untere Platte 22′′ auf. Wie Fig. 4
verdeutlicht, ist die obere Platte 21′′ am oberen
Muffenteil 15′′ an dessen unterem Ende angeschweißt.
Die Platte 22′′ ist ebenfalls durch eine
Verschweißung mit dem unteren Muffenteil 16′′ an
dessen gemäß der Anordnung oberen Ende befestigt,
das dem unteren Ende des Muffenteils 15′′
gegenüberliegt.
In dem zwischen den Platten 21′′ und 22′′
verbleibenden Raum ist eine Zwischen- bzw.
Dichtplatte 40 angeordnet, die bis an die Innenwand
der Kokille reicht, wie dies in Fig. 4 im einzelnen
dargestellt ist. Die Dicht- bzw. Zwischenplatte wird
bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
durch zwei nur schematisch dargestellte
Schraubverbindungen 41 bzw. 42 zwischen den Platten
21′′ und 22′′ festgelegt. Durch diese Ausbildung wird
mithin ein über die Außenabmessungen der Muffenteile
15′′ und 16′′ herüberragender Dichtkragen 43 gebildet,
der bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
durch die überstehenden Randbereiche der Platten
21′′, 22′′ sowie 40 gebildet wird. Diese
Ausführungsform ist besonders einfach ausgebildet
und mithin äußerst kostengünstig herzustellen.
Eine weitere, in den Figuren nicht näher
dargestellte Ausführungsform basiert auf der zuvor
beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 4, weist
jedoch zwei Muffenteile auf, die gleichen
Außendurchmesser haben und an ihren einander
gegenüberliegenden unteren bzw. oberen Enden offen
sind. Mit anderen Worten wird bei dieser
Ausführungsform ein durchgehendes Rohr gebildet, das
im wesentlichen über seine gesamte Länge gleiche
Außenabmessungen aufweist und darüber hinaus
vorteilhafterweise die gleiche Materialstärke
aufweisen kann. Hierbei kann es sich je nach
Gießabmessung um ein rundes Rohr oder ein Profilrohr
handeln.
Die Außenabmessung eines derartig ausgebildeten
Rohres muß der Kokillenabmessung ähnlich sein. Der
Spaltabstand zur Kokillenwand wird wiederum durch
einen Dichtkragen entsprechend dem Dichtkragen 43
gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 abgedeckt.
Aufgrund der durchgehenden Rohrausbildung ist der
Dichtkragen dann nur auf dem Außenumfang bzw. der
Außenfläche des Rohres angeordnet, während die
Innenabmessung des Rohres völlig frei bleibt.
Mit der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann
immer dann gearbeitet werden, wenn sich im
erstarrenden unteren Strang ein durchgehender, den
Innenraum der Verbindungsmuffe schließender Deckel
bildet, so daß in den oberen freien Teil der
Verbindungsmuffe Kühlschrott eingebracht werden
kann. Vorzugsweise beträgt der Abstand des
Außenrandes der oberen und unteren Platten des
Dichtkragens, wie bei der Ausführungsform gem.
Fig. 4, 1 bis 3 mm. Die Zwischen- bzw. Dichtplatte
entspricht, wie bei der Ausführungsform gem. Fig. 4,
in ihrer Außenabmessung dem Kokilleneintritt, so daß
sie, ebenfalls wie bei der Ausführungsform gem.
Fig. 4, aufgrund der Konizität der Kokille zur
Abdichtung und zur Zentrierung der Verbindungsmuffe
dienen kann. Die Stärke der Zwischen- bzw.
Dichtplatte beträgt 1 bis 30 mm, vorzugsweise 1 bis
10 mm.
Claims (30)
1. Verfahren zum Anbinden eines aufgrund eines
Chargenwechsels neuen Gießstranges in einer
Stranggießanlage mit einem Zwischenbehälter
(Tundish 2) für das flüssige Gießmetall (11),
der in seinem Boden eine durch Verschlußmittel
(5) verschließbare Ausflußöffnung (4) aufweist,
und mit einer unterhalb der Ausflußöffnung (4)
angeordneten, gekühlten Stranggießkokille (3)
mit Kokilleneintritt (6), Kokillenhohlraum (8)
und unterem Kokillenaustritt (7), sowie
gegebenenfalls mit einem zwischen Ausflußöffnung
(4) und Kokille (3) angeordneten, in den
Kokillenhohlraum (8) hineinragenden Tauchrohr,
bei welchem Verfahren der Kokillenaustritt (7)
vorübergehend zumindest weitgehend verschlossen
und nach Öffnen des Verschlußmittels (5) durch
Erstarren des aus der Ausflußöffnung (4)
austretenden Gießmetalls (11) eine Verbindung
mit dem mit Verbindungsmitteln versehenen Ende
eines unteren Gießstranges (12) der vorherigen
Charge hergestellt wird, worauf der Gießstrang
der vorherigen Charge mit dem angebundenen
Gießstrang der neuen Charge abgezogen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß als
Verbindungsmittel eine am Ende des unteren
Gießstranges befestigbare Verbindungsmuffe (14;
14′) mit zwei oben bzw. unten offenen und
miteinander verbundenen hohlen Muffenteilen (15,
16; 15′, 16′) verwendet wird, deren
Wandquerschnittsgestalt der Querschnittskontur
des Kokillenhohlraumes (8) ähnlich ist, wobei
das untere Muffenteil (16; 16′) in das obere
Ende des unteren Gießstranges eingedrückt wird,
während an das obere Muffenteil (15; 15′) der
neue Gießstrang durch Eingießen angebunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (14;
14′) eine doppeltopfartige Ausbildung aufweist,
wozu das obere bzw. untere Ende des jeweiligen
Muffenteils zumindest weitgehend verschlossen
werden.
3. Anordnung für das Anbinden eines aufgrund eines
Chargenwechsels neuen Gießstranges, in einer
Stranggießanlage mit einem Zwischenbehälter
(Tundish 2) für das flüssige Gießmetall (11),
der in seinem Boden eine durch Verschlußmittel
(5) verschließbare Ausflußöffnung (4) aufweist,
und mit einer unterhalb der Ausflußöffnung (4)
angeordneten, gekühlten Stranggießkokille (3)
mit Kokilleneintritt (6), Kokillenhohlraum (8)
und unterem Kokillenaustritt (7), sowie
gegebenenfalls mit einem zwischen Ausflußöffnung
(4) und Kokille (3) angeordneten, in den
Kokillenhohlraum (8) hineinragenden Tauchrohr,
wobei die Anordnung einen im Bereich der Kokille
(3) endenden unteren Gießstrang (12) aufweist,
der mit Verbindungsmitteln für das Bilden einer
Verbindung mit dem ersten, aus der
Ausflußöffnung (4) ausgetretenen, erstarrenden
Gießmetall (11) des nachlaufenden Gießstranges
der neuen Charge versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel aus
einer das Ende des unteren Gießstranges (12) und
den Anfang des nachlaufenden Gießstranges
verbindenden Verbindungsmuffe (14; 14′)
bestehen, deren hohle Muffenteile bzw.
Muffenabschnitte (15, 16; 15′, 16′) jeweils ein
offenes oberes bzw. offenes unteres Ende
aufweisen, wobei die Wandquerschnittsgestalt der
Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) der
Querschnittskontur des Kokillenhohlraumes (8)
ähnlich sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Muffenteile (15, 16;
15′, 16′) zur Bildung einer doppeltopfartigen
Verbindungsmuffe topfartig ausgebildet sind und
jeweils weitgehend verschlossene aneinander
angrenzende Bodenbereiche aufweisen.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die topfartigen Muffenteile
(15, 16; 15′, 16′) auf gegenüberliegenden nach
oben bzw. unten weisenden Seiten einer
Plattenanordnung (19; 19′) befestigt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Muffenteile (15, 16) auf
der Plattenanordnung (19) angeschweißt oder
angeschraubt sind.
7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Muffenteile (15′, 16′)
auf der Plattenanordnung (19′) mittels einer
Steckverbindung festgelegt sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung (19;
19′) über den Umfang der Muffenteile (15, 16;
15′, 16′) vorsteht.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der vorstehende Randbereich
der Plattenanordnung (19) zum Abschließen des
Kokillenhohlraumes (8) bis an dessen
Innenwandfläche ragt.
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß im Innenraum des oberen
Muffenteiles (15) und auf dem über den Umfang
des oberen Muffenteiles (15) vorstehenden nach
oben weisenden Randbereich der Plattenanordnung
(19) Kühlschrott (18) angeordnet ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Außenkontur des oberen
Muffenteiles (15′) so gewählt ist, daß ein
erster Spaltabstand (17′) zwischen dem Mantel
des oberen Muffenteiles (15′) und der
Kokilleninnenwand verbleibt, wobei die
Plattenanordnung mit ihrem Randbereich über den
Mantel der Muffenteile (15′, 16′) vorsteht und
der Umfang der Plattenanordnung (19′) mit der
Kokilleninnenwand einen zweiten Spaltabstand
(23) bildet, der kleine ist als der erste
Spaltabstand (17′), und daß in dem zweiten
Spaltabstand (23) ein Dichtkragen vorgesehen ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtkragen aus dem nach
oben abgewinkelten Randbereich einer unter der
Plattenanordnung (19′) positionierten Scheibe
(24) aus einem flexiblen Material besteht.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die flexible Scheibe (24)
zwischen dem unteren Muffenteil (16′) und der
Plattenanordnung (19′) eingeklemmt ist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen bzw.
die flexible Scheibe (24) aus einem Elastomer-,
Kunststoff- oder Fasermaterial besteht.
15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die flexible Scheibe (24)
eine Filzscheibe ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-15,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammenfügen
der Muffenteile (15′, 16′) ein Kupplungsglied
(26) vorgesehen ist, welches durch eine Öffnung
(27) in der Plattenanordnung (19′) in das Innere
der Muffenteile (15′ bzw. 16′) einführbar und in
diesen durch Verriegelungsmittel (30 bzw. 31),
wie beispielsweise Querbolzen, festlegbar ist.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung
(19′) eine Dicke von etwa 10 bis 40 mm aufweist.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung (19′)
aus zwei Platten (21, 22) besteht, von denen
eine obere Platte (21) am Mantel des oberen
Muffenteiles (15′) beispielsweise durch
Punktverschweißung befestigt und eine untere
Platte (22) lose in die Anordnung einfügbar ist.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke der unteren Platte
(22) mindestens das Doppelte der Dicke der
oberen Platte (21) beträgt.
20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die untere Platte (22) an
ihrem Umfang mit einer Schicht aus Papier,
Pappe, einer Kunststoffolie oder einer
Feuerfestfolie belegt ist.
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen (20)
sich nur über einen unteren Bereich des zweiten
Spaltabstandes (23) erstreckt, und daß der obere
Bereich des zweiten Spaltabstandes (17′) mit
einem hitzebeständigen, nicht-metallischen,
körnigen Material (25) angefüllt ist.
22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß das hitzebeständige, körnige
Material Graphit ist.
23. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-22,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Spaltabstand (17′) eine Weite von etwa 8 bis
40 mm und der zweite Spaltabstand (23) eine
Weite von etwa 1 bis 10 mm aufweist.
24. Anordnung nach einem der Ansprüche 5-23, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Plattenanordnung (19;
19′) Entlüftungslöcher (20; 20′) angeordnet
sind, die die Innenräume der Muffenteile (15,
16; 15′, 16′) miteinander verbinden.
25. Anordnung nach einem der Ansprüche 5-24, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchmesser bzw. die
Querschnittsfläche des unteren Muffenteiles (16;
16′) kleiner als oder gleich dem Durchmesser
bzw. der Querschnittsfläche des oberen
Muffenteiles (15; 15′) ist.
26. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe ein
durchgehendes Rohr mit im wesentlichen
gleichbleibenden Außenabmessungen ist, die
kleiner als die Innenabmessungen der jeweiligen
Kokille sind, und daß ungefähr im Mittelbereich
des Rohres ein Dichtkragen auf der
Rohraußenfläche befestigt ist, der bis an die
Innenwand der jeweiligen Kokille reicht.
27. Verbindungseinrichtung (14; 14′) für warme
Gießstränge mit zumindest zwei einander
gegenüber angeordneten miteinander verbundenen
Anbindungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anbindungsteile Muffenteile (15, 16; 15′,
16′) mit jeweils einem hohlen Innenraum sind,
wobei jeder Innenraum jeweils ein offenes Ende
aufweist.
28. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die den offenen Enden
gegenüber angeordneten Enden der Muffenteile
zumindest weitgehend verschlossen sind.
29. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 27 und 28,
gekennzeichnet durch wenigstens eines der
Merkmale der Ansprüche 5-25.
30. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 27,
gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs
26.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
DE19893930459 DE3930459A1 (de) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Verfahren und vorrichtung zum anbinden eines neuen giessstranges in einer stranggiessanlage sowie verbindungseinrichtung fuer warme giessstraenge |
EP19900109508 EP0398378A3 (de) | 1989-05-19 | 1990-05-18 | Anordnung zum Anbinden eines neuen Giessstranges beim Stranggiessen |
US07/525,752 US5099907A (en) | 1989-05-19 | 1990-05-18 | Apparatus and method for the connection of a new cast strip in a continuous casting operation |
CA002017197A CA2017197C (en) | 1989-05-19 | 1990-05-18 | Apparatus and method for the connection of a new cast strip in a continuous casting operation |
KR1019900007097A KR900017688A (ko) | 1989-05-19 | 1990-05-18 | 연속주조에 있어서 새주조막대를 체결시키기 위한 배치 |
JP2130117A JPH0787973B2 (ja) | 1989-05-19 | 1990-05-19 | 連続鋳造における新鋳造体片の結合方法とその装置 |
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DE (1) | DE3930459A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19748923A1 (de) * | 1997-10-30 | 1999-05-06 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Angießen eines Endlosstranges |
CN115283656A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-04 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种圆坯连铸机中间包快换连接件 |
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1989
- 1989-09-12 DE DE19893930459 patent/DE3930459A1/de not_active Withdrawn
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DE19748923A1 (de) * | 1997-10-30 | 1999-05-06 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Angießen eines Endlosstranges |
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CN115283656A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-04 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种圆坯连铸机中间包快换连接件 |
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