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Die Erfindung betrifft das Stranggießen mit Aufsatz
von Metallen, insbesondere von Stahl. Insbesondere betrifft sie
das Gießen
mit Aufsatz von Metallen zu Halbzeug von länglichem Format, wie beispielsweise
von Brammen, dünnen
Brammen und so weiter, die infolgedessen in so genannten „großflächigen" Kokillen gegossen
werden.
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Es sei daran erinnert, dass eine
großflächige Kokille
vor allem aus einem Metallrohr ohne Boden besteht, das vertikal
angeordnet ist und in dem der gegossene Stahl beim Kontakt mit der
durch intensive Wasserzirkulation wirksam gekühlten Innenwand hart wird.
Dieses rohrförmige
Element, das klassischerweise aus Kupfer oder allgemeiner aus einer Kupferlegierung
hergestellt ist, ist üblicherweise
in etwa einen Meter hoch. Es unterscheidet sich jedoch von den anderen
Arten von Kokillen zum Stranggießen im Wesentlichen dadurch,
dass es nicht monolithisch ist, sondern aus vier im rechten Winkel
zusammengefügten
Platten besteht:
ein Paar großer Platten, die einander zugewandt
sind und die großen
Flächen
der gegossenen Bramme bilden, oft über einen Meter breit, und
ein Paar kleiner Seitenplatten, die im rechten Winkel mit den Enden der
großen
Platten montiert sind, um die Dichtheit gegenüber dem gegossenen Schmelzmetall
sicherzustellen. Um das Vokabular zu vereinfachen, spricht man gewöhnlich bei
diesen Platten von großen
und kleinen „Wänden" oder in Analogie
zu der gegossenen Bramme von großen und kleinen „Flächen".
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Außerdem kann das so genannte
Stranggießen „mit Aufsatz" von Metallen in
seinem derzeitigen Entwicklungsstand aus technischer Sicht als eine Weiterentwicklung
des herkömmlichen
Stranggießverfahrens
betrachtet werden. Diese Entwicklung verschiebt den Ort, an dem
das Erstarren des Metalls in der Kokille beginnt, in der Gießhöhe gegenüber dem
darüber
liegenden Ort, an dem sich die freie Fläche (oder „Meniskus") des flüssigen Metalls in Kontakt mit
der Wand der Kokille befindet.
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Bekanntermaßen folgt das erste Erstarren einem
sehr sensiblen physikalischen Mechanismus und stellt gleichzeitig
einen wesentlichen Faktor für die
Qualität
des erhaltenen Produkts dar. Dank der Entfernung dieser beiden Orte
in der Höhe,
die beim herkömmlichen
Stranggießen
zusammenfallen oder fast zusammenfallen, erfolgt das Erstarren an
einem hydrodynamisch ruhigen Ort, der von dem ständigen Störungen ausgesetzten Bereich
des Meniskus entfernt liegt. Konkret wird diese Trennung der beiden Orte
erreicht, indem das Gehäuse
aus gekühltem Kupfer
der Kokille von einem hinzugefügten,
nicht unbedingt gekühlten
Einguss aus feuerfestem Material mit guten wärmeisolierenden Eigenschaften überragt wird,
der innen mit der Kokille ausgerichtet ist und in dem der Metallgießer während der
ganzen Operation des Gießens
den Meniskus von gegossenem Stahl hält, der von einem direkt darüber angeordneten
Verteiler ausgegossen wird.
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Diese Art des Stranggießens mit
Aufsatz ist zwar vom Prinzip her seit langem bekannt und beispielsweise
in der EP-A-0620062 beschrieben, auf der der Oberbegriff der Ansprüche basiert,
wurde aber nach Wissen der Anmelderin bis heute noch nicht industriell eingesetzt.
Ihre jüngsten
Arbeiten hierzu (siehe beispielsweise FR-A-2747061 und FR-A-2747062) haben jedoch
gezeigt, dass es von Nutzen ist, im oberen Abschnitt des isolierenden
und feuerfesten Eingusses ein Einsatzteil aus kompaktem feuerfestem
Material vorzusehen, das also eine deutlich höhere mechanische Widerstandsfähigkeit als
die herkömmlichen
isolierenden feuerfesten Stoffe hat. Dieses zwischengeschaltete
Teil muss nämlich
zum einen ein guter Wärmeisolator
sein, um den geschmolzenen Stahl flüssig zu halten, den es nach dem
Beispiel des Eingusses enthalten wird; zum anderen muss es eine
gute mechanische Festigkeit aufweisen, damit die Geometrie der oberen
Kante der Wand aus Kupfer, auf der es ruht, so lange wie möglich beibehalten
wird, nämlich
genau da, wo das Erstarren des gegossenen Metalls einsetzen wird.
Es ist bekannt, dass ein Material wie SiAlON ® solche entgegengesetzten Anforderungen
ziemlich gut erfüllt.
Jedoch ist diese Art von Material kostenintensiv, insbesondere,
wenn es in die Form eines Rings um den inneren Umfang der Kokille
gebracht werden soll. Bei Einsatzteilen großer Länge wie notwendigerweise bei
großflächigen Kokillen
kann der Preis sogar eine unerschwingliche Höhe erreichen.
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Wie die Arbeiten der Anmelderin bestätigen, ist
es außerdem
für den
Erfolg des Giefsens in erster Linie erforderlich, dass das Einsatzteil
aus SiAlON exakt mit den großen
Flächen
der Kokille ausgerichtet bleibt, die darunter platziert sind, bei
sehr engen Toleranzbereichen in der Größenordnung von 1/10 Millimeter.
Eine solche Anforderung ist umso schwerer zu erfüllen, als das unvermeidbare
Auftreten von unterschiedlicher Wärmedehnung der vorhandenen Elemente
beim Kontakt mit dem Schmelzmetall ein Hauptgrund für eine Falschausrichtung
ist. Hinzu kommt, dass diese Phänomene
umso beharrlicher sind, je großformatiger
die Kokille ist, was insbesondere beim Gießen von Stahlbrammen der Fall
ist (die Breite kann herkömmlicher
Weise 2 Meter erreichen und sogar übersteigen).
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Mit der aktuellen Technologie der
großflächigen Kokillen
wird diese Anforderung der richtigen Ausrichtung für das Stranggießen mit
Aufsatz nur schlecht erfüllt.
Die aktuelle Technologie der Kokillen beruht grob gesagt auf dem
Prinzip der Versteifungsplatte. Jede große Kupferplatte stützt sich
auf eine ihr zugeordnete Versteifungsplatte, mit der sie über Querbolzen
verbunden ist, die in der Kupferplatte verankert und über die
Höhe und
die Breite der Platte in Abständen
von ungefähr
20 Zentimeter verteilt sind. Die Robustheit eines solchen Zusammenbaus ist
unbestreitbar. Aber er führt
im Laufe des Gießens, anders
gesagt: bei Hitze, zu einer wellenförmigen Verformung der Kupferplatte
zwischen jedem Bolzen. Zwar bleibt diese Verformung von höchstens
einigen Zehntel Millimetern beim klassischen Stranggießen ohne
wirkliche Folgen, aber beim Stranggießen mit Aufsatz ist sie aufgrund
der Falschausrichtung hinderlich, die sie zwischen der Kupferplatte
und dem feuerfesten Einguss auf der Höhe ihrer Verbindungsebene erzeugt – genau
dort, wo sich die erste Haut des erhärteten gegossenen Metalls bilden
wird.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, die
zuvor erwähnten
Schwierigkeiten, die beim Stranggießen mit Aufsatz von großflächigen Produkten
auftreten, auf einfache, verlässliche
und wirtschaftliche Weise zu beseitigen.
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Hierzu schlägt die Erfindung eine großflächige Kokille
zum vertikalen Stranggießen
von Metallen mit Aufsatz vor, insbesondere von Stahl, mit einem rohrförmigen Element,
das durch Zusammenfügen von
Platten aus Kupfer oder Kupferlegierung gebildet wird, die durch
Zirkulation einer Kühlflüssigkeit
gekühlt
werden, wobei das gekühlte
rohrförmige
Gehäuse
aus Metall von einem Einguss aus wärmeisolierendem feuerfestem
Material überragt
wird, der innen mit ihm ausgerichtet ist, und zwischen den Platten,
aus denen es besteht, große
Platten besitzt, die jeweils mithilfe von verteilten Querbolzen
an Versteifungsplatten befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
der obere Abschnitt jeder der großen Platten eine Schulter aufweist,
die gegenüber
der Ebene der großen
Platte zurückspringt,
um eine Angriffsfläche für die Backe
eines Klemmbügels
zu bieten, der von länglicher
Form ist und den oberen Abschnitt der großen Platte an der zugeordneten
Gegenplatte befestigt, indem er diese von oben überdeckt und einen kontinuierlich über die
Breite der großen
Platte verteilten Angriff sicherstellt, wobei die Basis des feuerfesten
Eingusses auf dem Abschnitt der Schulter zu ruhen kommt, der von
der Backe des Bügels
frei gelassen wird, wobei die andere Backe des Bügels mit Mitteln zum Einstellen
des Feststelldrucks durch Anlage gegen die zugeordnete Gegenplatte
versehen ist.
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Die Bolzen des oberen Abschnitts
der Kokille wurden also durch einen Klemmbügel ersetzt, dessen Backe und
damit die Anlagefläche
entlang der oberen Kante der großen Platten beliebig groß sein kann
und sogar kontinuierlich, um mögliche
Verformungen der Oberkante der großen Kupferplatten – wie zuvor
erklärt
eine für
den Erfolg des Gießens
mit Aufsatz sehr sensible Stelle der Kokille – komplett auszuschließen. Dieser
Bügel überdeckt
von oben jede große
Platte und ihre zugeordnete Gegenplatte. Ein zurückspringender Absatz der Oberkante
der großen
Platte ist vorgesehen, um der Backe des Bügels zu erlauben, sich in der
Schulter zu positionieren, die oben an der Kokille vorgesehen ist,
um das hintere Ende der Kupferplatte zu stützen und sie somit starr gegen
die Grundplatte zu drücken,
auf die die andere Backe des Bügels
wirkt. Diese Veränderung
der Form des oberen Abschnitts der großen Platten gemäß der Erfindung
erinnert an die Form eines Oberschenkelhalses, allerdings mit dem
Unterschied, dass der verschobene Kopf nicht zum Anlenken in einer
Aufnahmekuppel, sondern als Angriff für einen Bügel zum Blockieren an der Gegenplatte dient.
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Da der Absatz absichtlich größer ist
als die Backe des Bügels,
die er aufnimmt, bildet der so an der Schulter vor der Backe frei
gelassene Raum eine zentrierende Aufnahme für das leichte Anbringen eines
feuerfesten Eingusses.
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Das Einsatzteil aus hartem feuerfestem
Material „SiAlON", das an der Basis
des Eingusses vorgesehen ist, lässt
sich also deutlich leichter als bisher herstellen. So erfolgt diese
Herstellung durch Zusammenbau von nebeneinander liegenden Teilstücken (FR-A-2764533), deren Ausrichtung
zueinander der Garant für
die unerlässliche
Geradheit des zusammengebauten Ganzen ist, gemäß einem sekundären Gegenstand
der Erfindung ausgehend von Teilstücken aus feuerfestem Material,
von denen jedes heiß in
einer Metallkokille gehalten wird, die für die gewünschte mechani sche Festigkeit
sorgt und mithilfe einer starren Führungsstange auf die gewünschte Höhe gebracht
wird (maximal gleich der Breite der großen Platte) und an deren Enden
Mittel zum elastischen Festspannen vorgesehen sind, um die Teilstücke aneinander
gepresst zu halten.
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Die Erfindung wird besser verständlich und andere
Aspekte und Vorteile werden deutlicher bei der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen.
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1 zeigt
im Vertikalschnitt den oberen Abschnitt einer Maschine zum Stranggießen von
Brammen mit einer erfindungsgemäßen Kokille,
von der Seite gesehen.
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Die 2 zeigen
das Einsatzteil aus hartem feuerfestem Material, das an der Basis
des Eingusses angeordnet und von zusammengesetzten aneinander stoßenden Teilstücken gebildet
ist, in Draufsicht (2a)
und in Vorderansicht (2b).
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In 1 sieht
man, dass der Kopf einer Maschine zum vertikalen Stranggießen von
Stahlbrammen mit Aufsatz in bekannter Weise und in der Förderungsrichtung
des gegossenen Metalls, die der Pfeil F an der Gießachse A
(in der Figur von oben nach unten) anzeigt, einen Verteiler 1 aufweist,
der eine Metallschmelze 2 enthält, die er mittels eines in die
Kokille eingetauchten Ausgusses 4 an eine (oder im Allgemeinen
mehrere) in einem bestimmten Abstand darunter angeordnete Kokille 3 verteilt,
und dessen seitliche Ausgangsöffnungen 5 für das Metall in
etwa 10 Zentimeter unter der freien Oberfläche 6 des Flüssigmetalls
in die Kokille münden.
Diese besteht grob aus zwei übereinander
liegenden Etagen 7 und 8 mit jeweils unterschiedlichen,
aber komplementären
Funktionen.
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Die untere Etage 7 bildet
den Hauptabschnitt der Kokille, den Kristallisator, dessen thermisch
aktives Element 9 die Hauptaufgabe hat, dem gegossenen
Metall ein Format mit ausreichender mechanischer Festigkeit der
Haut zu verleihen, sodass Durchbrüche stromabwärts vermieden
werden. Dieses Element 9, ein Rohr aus Kupfer oder allgemeiner aus
Kupferlegierung, wird wirksam durch Wasserzirkulation in Längskanälen 10 gekühlt (im
Hintergrund der Figur gezeigt), die in seiner Außenfläche 11 ausgehöhlt sind,
und legt mit seiner glatten Innenfläche einen inneren Durchgang 12 für das gegossene
Metall fest.
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Die obere Etage 8 wird von
einem Einguss aus nicht gekühltem
feuerfestem Material gebildet, dessen Innenwand mit der des Elements 9 des
Kristallisators ausgerichtet ist.
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Beim Gießprozess legt der Aufbau „gekühltes Metallrohr 9,
das von isolierendem feuerfestem Einguss 8 überragt
wird" einen kalibrierenden
Durchgang für
das gegossene Metall fest, dessen oberer Abschnitt innerhalb des
Eingusses eine Pufferzone zum Ausschluss von hydrodynamischen Störungen festlegt,
die durch die Ankunft des Schmelzmetalls in der Kokille über die Öffnungen 5 des
Ausgusses 4 erzeugt werden, und dessen unterer Abschnitt
ein Bereich ist, in dem das gegossene Metall erstarrt.
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Wie man sieht, setzt dieses Erstarren
beim ersten Kontakt des gegossenen Stahls mit der kalten Metallwand
des Kristallisators 7 ein, also bereits an der Oberkante 15 des
Kupferelements 9, und setzt sich nach unten fort, wobei
eine feste Kruste 13 gebildet wird, deren Dicke von der
Peripherie zum Zentrum hin progressiv in dem Maße zunimmt, als das gegossene
Produkt in der Kokille absinkt. Am Ausgang der Kokille ist die Kruste 13 mit
einer Dicke von ein bis zwei Zentimeter ausreichend fest, um den
ferrostatischen Druck des noch flüssigen Kerns auszuhalten. Sie
setzt dann ihr zentripetales Wachstum bis zum völligen Erstarren des gegossenen
Produkts unter der Wirkung von nicht dargestellten Rampen zur Besprengung
mit Wasser fort, die in der unteren Hälfte der Maschine angeordnet
sind. Sobald es völlig
erstarrt ist, wird das erhaltene Produkt in Stücke der gewünschten Länge geschnitten (die Brammen)
und diese Brammen sind dann zur späteren Bearbeitung bereit (Walzen
usw.).
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Beim hier gewählten Beispiel des Stranggießens von
Brammen ist das rohrförmige
Element 9 klassischerweise aus vier Platten (oder Wänden) gebildet,
die im rechten Winkel zusammengefügt sind:
zwei einander
zugewandte große
Platten (von denen nur eine, die Platte 14, in der Figur
gezeigt ist) und zwei kleine Endplatten, die in der Figur nicht
zu sehen sind und dazu dienen, den Gießraum 12 auf der Seite
dicht abzuschließen.
Die Dicke dieser Kupferplatten liegt sinnvollerweise in der Größenordnung eines
Zentimeters, damit dem gegossenen Metall der hohe Wärmefluss
entzogen werden kann, der für
den Erstarrungsprozess notwendig ist. Das genügt jedoch noch nicht, um mit
absoluter Sicherheit die erforderliche mechanische Festigkeit gegenüber dem ferrostatischen Druck
und den vielfältigen
Beanspruchungen und Kräften
zu erreichen, denen das zusammengefügte Element 9 ausgesetzt
ist. Daher ist jede große
Platte 14 mit einer dicken Gegenplatte 16 aus
Stahl gekoppelt, an der sie starr befestigt ist. Herkömmlicher
Weise erfolgt die Befestigung mit Querbolzen 17, deren
freies Ende in Einsatzteile 15 geschraubt ist, die in Senkungen
eingelassen sind, welche zu diesem Zweck in den die Wasserzirkulationskanäle 10 festlegenden
Längsrippen
der großen
Platten 14 vorgesehenen sind.
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Wie zu sehen ist, wird auch der feuerfeste Einguss 8 von
zwei verschiedenen, übereinander
angeordneten Elementen gebildet:
- – einer
oberen Muffe 18 aus wenig kompaktem feuerfestem Material,
das aufgrund seiner wärmeisolierenden
Eigenschaften gewählt
wird, denn es geht darum, die Masse des gegossenen Metalls innerhalb
des Eingusses in flüssigem
Zustand zu halten. Man wird sich für ein faserstoffhaltiges feuerfestes
Material entscheiden, beispielsweise für das unter der Bezeichnung
A 120K von der Firma KAPYROK vermarktete Material. Bei Bedarf kann
ein Heizwiderstand eingearbeitet sein; und
- – einem
unteren Element 19, „Einsatzteil" genannt, aus hartem
feuerfestem Material, das aufgrund seines guten mechanischen Verhaltens
gewählt
wird, also kompakt ist. Denn hier in der Nähe des Kristallisators 7 ist
größtmögliche Festigkeit
gegenüber
mechanischer Erosion der oberen Spitze der festen Kruste 13 an
der Kupferkante 20 gefragt, während das Ganze der vertikalen Oszillationsbewegung
ausgesetzt wird, die üblicherweise
für den
Erfolg der Gießoperation
nötig ist,
sowie gegenüber
thermomechanischen Beanspruchungen einer Ma schine, die in Wärmezyklen arbeitet,
die der notwendigerweise sequenzielle Charakter des Gießverfahrens
mit sich bringt. Geeignet ist ein Material wie SiAlON (Sialon ®), das vorteilhafterweise
mit Bornitrid dotiert ist.
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Im Gegenzug zu dieser erhöhten mechanischen
Festigkeit ist das untere Einsatzteil 19 unweigerlich weniger
wärmeisolierend
als die obere Muffe 18. Somit besteht beim Kontakt mit
seiner Innenwand, die mit der des Kupferelements 9 ausgerichtet ist,
das Risiko, dass sich ein Gürtel
verfrühter
parasitärer
Erstarrung des gegossenen Metalls bildet. Aus diesen Grund ist es
von Vorteil, wie es beim Einsatz des bereits bekannten Stranggießverfahrens
praktiziert wird (EP-A 0620062), an der Basis des Eingusses 8 ein
Gas einzublasen, um den möglicherweise oberhalb
des Einsatzteils 19 entstandenen Gürtel der parasitären Erstarrung
zu brechen und dann einen stetigen und gleichmäßigen Beginn der Erstarrung des
Metalls beim Kontakt mit dem Kupferelement 9 zu ermöglichen.
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Nach dieser Beschreibung der bekannten Praxis
wird nun detaillierter auf die erfindungsgemäßen Mittel eingegangen.
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Wieder unter Bezugnahme auf 1 ist zu erkennen, dass
die Querbolzen 17, die normalerweise im oberen Abschnitt
der hinteren Platte 16 angeordnet sind, in ihrer Befestigungsfunktion
durch einen Klemmbügel 22 ersetzt
wurden. Dieser Bügel überdeckt
die hintere Platte 16 und die zugeordnete große Kupferfläche 9 von
oben, deren Form an dieser Stelle verändert wurde, um der Backe des
Bügels eine
gute Angriffsfläche
zu bieten. Die Formveränderung
besteht im Fall der Kupferplatte 9, wie man sieht, in einer
Ausbuchtung des oberen Abschnitts, sodass eine gegenüber der
Ebene der Kupferplatte 9 zurückspringende Schulter 23 gebildet
wird, zum einen um der passiven Backe 24 des Bügels 22 eine Angriffsfläche zu bieten,
und zum anderen um eine Fußplatte 25 zu
bilden, auf die sich der feuerfeste Einguss 8 setzen kann.
Was die hintere Platte 16 angeht, ist die Formveränderung
banaler: Auf der „heißen" Seite (zum Inneren
der Kokille hin) weist sie eine Senkung 26 auf, die mit
der Schulter 23 der Kupferplatte 9 zusammenwirkt;
auf der anderen Seite weist sie einen verdünnten Rücksprung 27 auf, um sich
in den Klemmbügel 22 einfügen zu können, indem
sie der aktiven Backe 28 eine Anlagefläche bietet.
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Wie ersichtlich ist, wird die Backe 28 als
aktiv bezeichnet, weil sie mit leicht zugänglichen Klemmmitteln auf der „kalten" Seite der Kokille
versehen ist, die im hier betrachteten Beispiel aus einer Schraube 29 bestehen,
die in eine gewindete Buchse 30 eingefügt ist, die die Backe 28 durchquert,
wobei das freie Ende der Schraube auf der hinteren Platte 16 ruht, um
für die
gewünschte
Schraubstockwirkung mit der passiven Backe 24 auf die Einheit
hintere Platte-Kupferplatte zu sorgen.
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Oben ist eine Schraube 31 zum
Anlegen beziehungsweise Lösen
des Bügels
an beziehungsweise von der hinteren Platte vorgesehen, die mit einem Langloch 32 zusammenwirkt,
um das nötige
Bewegungsspiel beim Festziehen der seitlichen Schraube 29 zu
ermöglichen.
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Gemäß einem wesentlichen Merkmal
der Erfindung übt
der Bügel 22 seine
Klemmwirkung nicht stellenweise, sondern über die ganze Länge jeder Platte
der Kokille oder zumindest auf den größten Teil von dieser aus. Denn
die Klemmwirkung muss ausreichend verteilt sein, damit die Probleme
lokaler „heißer" Verformungen der
Wand der Kokille wie bei der herkömmlichen Technologie nicht
auftreten. Daher ist der Bügel 22 ein
längliches
Teil, dessen Backen 24 und 28 kontinuierlich über die
gesamte Länge
angreifen, wobei die aktive Backe 28 mit einem Satz Klemmschrauben 29 versehen
ist, die über
diese Länge
verteilt sind. So lassen sich drei oder vier nebeneinander liegende
Bügel nacheinander über die
Breite der großen
Fläche
der Kokille anordnen oder ein einziger Bügel, der sich über diese
gesamte Strecke erstreckt.
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Diese Ausführung erlaubt darüber hinaus, eine
Aufnahme für
den feuerfesten Einguss 8 vorzusehen. Der untere Abschnitt
von diesem ist dann L-förmig
ausgeschnitten, entsprechend der passiven Backe 24, um
beim Aufsetzen am Bügel
automatisch in die gewünschte
Position zu gelangen, in guter Ausrichtung mit der Kupferwand 9.
Dieser Vorteil findet sich beim Einsatzteil 19 aus hartem
feuerfestem Material an der Basis des Eingusses wieder. Dieses Einsatzteil 19,
das vorteilhafterweise aus SiAION ist, besteht nicht aus einem einzigen
Stück über die
gesamte Breite der großen
Platten 14, sondern ist aus nebeneinander liegenden, aneinander
geklemmten Elementen gebildet. So wird ein Stab aus SiA-lON der gewünschten
Länge bei
deutlich niedrigeren Kosten und deutlich fester als ein gleichwertiger
monolithischer Stab gebildet, wie er im Handel erhältlich ist.
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In den 2 ist
ein in das Einsatzteil integriertes Feststellmittel zu sehen. In
diesen Figuren ist nur ein Stab 33 in Teilansicht abgebildet,
der Bestandteil des Einsatzteils ist, wie es an jeder der großen Seiten
der Kokille erscheint. Natürlich
reicht das Einsatzteil 19 um die innere Peripherie der
Kokille herum. Es besitzt damit nach der Montage die Form eines
rechteckigen Rahmens, dessen kleine und große Seiten von geradlinigen
Stäben 33 gebildet
werden, die dem hier gezeigten entsprechen und jeweils eine Länge besitzen,
die der Breite der Wand der Kokille entspricht, die sie aufnehmen.
Wie man sieht, wird der Stab 33 durch Zusammenfügen von
nebeneinander liegenden verbundenen Kettengliedern 34 gebildet,
die von einem Feststellmittel starr zusammengepresst sind, wobei
das Feststellmittel vorzugsweise in die Stange integriert ist. Im
beschriebenen Beispiel ist das Feststellmittel ein Ring, bestehend
aus einem Rahmen mit zwei Gleitarmen 44, 44', der einem
Bolzen 35 zugeordnet sind, welcher jedes Kettenglied durchläuft. Der
Bolzen umfasst Stellmuttern 36, die so an seine Enden geschraubt
sind, dass über
den entsprechenden Arm 44 des Rahmens ein Stapel von Belleville-Dichtungsringen 43 komprimiert
wird, der an den freien Seitenflächen
der beiden Kettenglieder 34 am Ende anliegt. Damit sich
der Halterahmen jedes Stabs 33 dimensionsgerecht einstellen
lässt, gleiten
die Arme 44, 44' des
Rahmens in seinem mittleren Bereich an zwei Lagerflächen 46, 46' aufeinander,
die mit Langlöchern
für den
Durchgang einer Sicherungsschraube 47 versehen sind, die
nach dem Feststellen der Kettenglieder 33 durch die Muttern 36 befestigt
wird.
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Vorzugsweise befindet sich der Bolzen 35 in zur
hinteren, „kalten" Fläche des
Stabs 33 verschobener Position, um sich von seiner „heißen" Seite 37 zu
entfernen, die mit dem Schmelzmetall in Kontakt kommt und damit
thermisch stärker
belastet ist.
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Einem solches Feststellmittel wird
eine „globale
Wirkung" zugesprochen.
Wie ein Schraubstock komprimiert es die Gesamtheit der Kettenglieder 34 mechanisch,
indem es nur auf diejenigen am Ende des Stabs wirkt. Natürlich kann
vorgesehen werden, jedes Kettenglied einzeln mithilfe des Bolzens 35 vorzuspannen.
Hierzu muss man nur einen über
seine gesamte Länge
gewindeten Bolzen und Zwischenmuttern an der Verbindungsstelle zwischen
zwei aufeinander folgenden Kettengliedern hinzufügen.
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Gemäß einer besonderen Anordnung
der Erfindung umfasst jedes Kettenglied 34 nämlich zwei feuerfeste
Abschnitte: einen Körper 38,
der „heiß" in eine Stahlkassette 39 eingefügt ist,
und einen Kopf 40, der sich von der Seite der „heißen" Fläche 37 des Einsatzteils
aus entfaltet und dabei auf beiden Seiten aus der Kassette 39 austritt.
Die seitlichen Austritte 41, 41' sind sorgfältig bearbeitet, um von einem
Kettenglied 34 zum nächsten
eng aneinander anzuliegen und keine zu breiten Verbindungsstellen 42 aufzuweisen,
in die das gegossene Schmelzmetall eindringen würde. Es ist übrigens
vorteilhaft, die aneinander liegenden Vorderflächen der Kettenglieder 34 wie
in 2a als Feder-Nut 45 auszubilden,
um ihr Einfügen
und damit ihre gegenseitige Ausrichtung sowie die Dichtheit der
Verbindungsbereiche gegenüber
einem möglichen
Eindringen von flüssigem
Metall zu begünstigen.
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Es versteht sich von selbst, dass
die Erfindung nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt ist,
sondern sich auf zahlreiche Varianten oder gleichwertige Ausführungen
erstreckt, sofern ihre wesentlichen Merkmale wie in den beiliegenden
Ansprüchen beschrieben
wiedergegeben sind.
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Außerdem wird darauf hingewiesen,
dass die Erfindung, wenngleich ursprünglich speziell für das Gießen von
Brammen und anderen länglichen Formaten
gedacht, auch auf das Gießen
von Produkten beliebigen Formats anwendbar ist, vorausgesetzt natürlich, diese
Produkte lassen sich mit der Technik des Stranggießens mit
Aufsatz gießen.
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Ebenso betrifft die Erfindung das
Stranggießen
nicht nur von Stahl, sondern von jedem anderen kontinuierlich gießbarem Metall
und insbesondere von Metallen mit niedrigerem Schmelzpunkt als Stahl,
wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer.