AT396211B

AT396211B - Rohrkokille zum stranggiessen

Info

Publication number: AT396211B
Application number: AT57891A
Authority: AT
Inventors: Gernot Ing Lettmayr; Reinhard Ing Hargassner; Josef Winter
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1993-07-26
Also published as: ATA57891A

Description

AT 396 211B

Rohrkokille zum Stranggießen

Die Erfindung betrifft eine Rohrkokille zum Stranggießen, insbesondere zum Gießen eines Stranges aus Stahl, mit einem einen zentralen Kokillenhohlraum bildenden Innenmantel, einem den Innenmantel unter Bildung eines Kühlmittelhohlraumes umgebenden Außenmantel sowie einem zwischen Innenmantel und 5 Außenmantel angeordneten, den Innenmantel unter Bildung eines Spaltes im geringen Abstand umgebenden KühlmittelleitmanteL

Rohrkokillen dieser Art, beispielsweise bekannt aus der DE-A 38 19 493 und der GB-A 2 020 212, dienen zum Gießen von Strängen mit Knüppel· oder Vorblockformat, insbesondere aus Stahl. Kernstück einer solchen Kokille ist der den Kokillenhohlraum bildende Innenmantel, der aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet 10 ist und einen dem Strangquerschnitt entsprechenden Querschnitt - rechteckig, quadratisch oder rund - aufweist. Je nach Bauart der Stranggießanlage ist der Innenmantel über seine Länge gebogen oder gerade ausgebildet, wobei sich jedoch der Querschnitt über die Länge der Kokille in Ausziehrichtung entsprechend der Schrumpfung des Stranges verjüngen muß. Damit ergibt sich eine räumlich komplizierte Form des Innenmantels· der entweder mechanisch durch Kaltumformen eines Bleches oder durch elekrolytische Abscheidung von Kupfer an einem 15 Modellkem hergestellt wird.

Der den Innenmantel im geringen Abstand umgebende Kühlmittelleitmantel ist zur Bildung eines der Leitung des Kühlmediums entlang des Innenmantels dienenden Spaltes, der in einer Größenordnung von etwa vier Millimetern liegt, vorgesehen. Um eine gleichmäßige und genügend starke Kühlung des Innenmantels und damit ein möglichst gleichmäßiges Schalenwachstum der Strangschale zu erreichen, ist es von großer Wichtigkeit, daß 20 der Spalt genau den vom Konstrukteur gewünschten Dimensionen entspricht Somit weist der Kühlmittelleitmantel eine ähnlich komplizierte Form auf wie der Innenmantel, die jedoch noch dadurch weiter kompliziert wird, daß der Spalt in den Kantenbereichen eine geringere Dicke aufweisen soll als in den Bereichen zwischen den Kanten. Hierdurch soll eine zu starke Kühlung des Stranges in den Kantenbereichen und damit ein Verziehen des Stranges vermieden werden. 25 Zur Zeit ist es üblich, den Kühlmittelleitmantel aus Stahl zu fertigen, wobei zwei im Querschnitt U-förmig gebogene Bleche zusammengeschweißt werden. Das Verschweißen zweier derartig geformter Blechteile unter Einhaltung der geforderten sehr geringen Toleranzen ist sehr schwierig, insbesondere dann, wenn der Innenmantel eine gekrümmte Längsachse aufweist. Sind innerhalb der Kokille Rührspulen vorgesehen, wie dies in der oben erwähnten DE-A 38 19 493 gezeigt ist, ist es notwendig, den Kühlmittelleitmantel aus rostfreiem Stahl zu 30 fertigen, bei dem mit einem noch größeren Verzug als bei Baustahl zu rechnen ist

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Stranggießkokille der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die in einfacher Weise herstellbar ist und bei der der Kühlmittelspalt zwischen Innenmantel und Kühlmittelleitmantel mit großer Genauigkeit der geforderten Idealform des Spaltes entspricht. 35 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß da Kühlmittelleitmantel aus hochtemperaturbeständigem Kunststoff mit einer eingebetteten hochtemperaturbeständigen Verstärkungseinlage gebildet ist.

Aus der AT-E 20645 ist es bekannt, für Einbauten in einer Kokille, wie z. B. für einen Rotor abstützende Stellringe aus Kunstharz einzusetzen. Weiters ist es aus diesem Dokument bekannt, gewebten Filz mit Glasfasern zu verstärken. 40 Gemäß einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist der Kühlmittelleitmantel aus einem Polyesterharz gebildet, wobei zweckmäßig die Verstärkungseinlage von einem Glasfaservlies gebildet ist

Die Verstäikungseinlage kann auch von einem Gewebe aus Metall gebildet sein.

Eine große Stabilität ist dann gegeben, wenn am Kühlmittelleitmantel befestigte Teile, wie z. B. Abstandhalter, in den Kühlmittellcitmantel eingegossen sind. 45 Die Erfindung stellt sich weiters die Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen eines Kühlmittelleitmantels für eine erfindungsgemäße Rohrkokille zu schaffen.

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein der Innenkontur des Kühlmittelleitmantels unter Berücksichtigung des Schwindmaßes des Kunststoffes entsprechender Kern gefertigt wird, der außen nach Aufbringen eines Trennmittels mit einer mit dem Kunststoff getränkten Verstärkungseinlage umwickelt wird und daß der 50 Kunststoff aushärten gelassen wird.

Zweckmäßig wird als Kunststoff ein thixotropes, hochreaktives Polyesterharz verwendet

Vorzugsweise wird nach dem Umwickeln Kunststoff auf die Verstärkungseinlage aufgetragen und der Umwicklungsvorgang gegebenenfalls wiederholt, wobei zweckmäßig der Kern nach dem Umwickeln um eine etwa horizontal gerichtete Achse rotieren gelassen wird. 55 Vorteilhaft wird der auf dem Kem aufgebrachte Kunststoff nach Abziehen vom Kem in einer Trockenkammer ausgehärtet.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Schnitt durch eine Stranggießkokille quer zu ihrer Längsachse, Fig. 2 den Kühlmittelleitmantel im Längsschnitt in verkleinerter Darstellung und Fig. 3 ein Detail (ΠΙ) der Fig. 2 des Kühlmittelleitmantels in 60 größerem Maßstab zeigen.

Eine Stranggießkokille zum Gießen eines Stahlstranges mit Knüppelformat weist einen den Kokillenhohlraum (1) bildenden rohrförmigen und einstückig hergestellten Innenmantel (2) auf, der aus Kupfer oder einer -2-

Claims

AT 396 211B Kupferlegierong gebildet ist Sein Querschnitt ist etwa quadratisch und seine Längskanten (3) sind abgerundet Die Seitenwände (4) des Innenmantels verlaufen zueinander entsprechend der Schrumpfung des Stranges konisch, was jedoch in der Zeichnung wegen des geringen Ausmaßes der Konizität nicht daiges teilt ist Der Innenmantel (2) ist außen im Abstand (A) von einem ebenfalls einstückig und rohrförmig ausgebildeten Kühlmittelleitmantel (5) umgeben. Zur Sicherung des durch den Abstand (A) gebildeten Spaltes (6) zwischen Innenmantel (2) und Kühlmittelleitmantel (5) sind in den Kühlmittelleitmantel (5) Abstandhalter (7) eingeschraubt auf deren nach außen abstehenden Enden Kontermuttern (8) nach Einstellen der gewünschten Spaltgröße bzw. nach genauem fluchtenden Ausrichten des Kühlmittelleitmantels (5) zum Innenmantel (2) festgezogen werden. In etwa ein Drittel der Höhe des Kühlmittelleitmantels (5) ist dieser von einem Stützring (9) umgeben, mit dem sich der Kühlmitielleitmantel (5) an einer Schulter eines Außenmantels (10) der Stranggießkokille abstützt Der Außenmantel (10) und der Innenmantel (2) sind an ihren oberen und unteren Enden miteinander mittels nicht dargestellter und dem Außenmantel zurechenbaren EndplaUen verbunden, wodurch ein Kühlmittelhohlraum (11) gebildet ist der durch den Stützring (9) zweigeteilt ist Der Kühlmittelleitmantel (5) ist in seiner Länge geringer bemessen als der Innenmantel (2), so daß in einen Teil des Kühlmittelhohlraumes (11) eingeleitetes Kühlmittel gezwungen ist durch den Spalt (6) zwischen dem Kühlmittelleitmantel (5) und dem Innenmantel (2) zum anderen Teil des Kühlmittelhohlraumes (11) zu strömen. Der Kühlmittelleiunantel (5) ist aus einem im flüssigen Zustand thixotropen, hochreaktiven Polyesterharz, in dem eine Verstärkungseinlage eingebettet ist nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt: Zunächst wird unter Berücksichtigung des Schwindmaßes des Kunststoffes ein der Innenkontur des Kühlmittelleitmantels (5) entsprechend geformt» Kem hergestellt. Bei der Herstellung des Kernes ist darauf zu achten, daß seine Seitenwände leicht nach außen bombiert sind, da sich die Seitenwände des Kunststoffwerkstückes beim Aushärten nach innen verformen. Nach Bestreichen des Kernes mit einem ein leichtes Lösen des Kernes vom Kunststoffwerkstück bewirkenden Trennmittels wird auf den Kem eine mit dem flüssigen Polyesterharz, das mit einem Härter gemischt wurde, getränkte Verstärkungseinlage (12), wie ein Glasfaservlies oder ein Metallgewebe, gewickelt, vorzugsweise spiralförmig. Anschließend wird mit einem Pinsel Polyesterharz aufgetupft und dies» Vorgang so oft wied»holt, bis die Wandstärke des Kühlmittelleitmantels (5) ausreichend groß ist Sodann läßt man den Kem in horizontal» Lage rotieren, bis das Polyesterharz tropffest ist Nach dem Entfernen des Kerns »folgt die Aushärtung in einer Trockenkamm». Zur besseren Wasserfestigkeit wird d» Wasserleitmantel mit einem Kunstharzlack gestrichen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist d» Stützring (9) in den Kühlmittelleitmantel (5) eingegossen;» könnte jedoch auch erst nach Fertigstellung, das heißt nach Aushärten des Kühlmittelleitmantels (5) an diesem befestigt werden. Diese Üb»legungen gelten auch für die Distanzhalter (7), die entweder in nach dem Aushärten gebohrte Gewindelöch» eingeschraubt werden oder direkt eingegossen werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Rohrkokille zum Stranggießen, insbesondere zum Gießen eines Stranges aus Stahl, mit einem einen zentralen Kokillenhohlraum bildenden Innenmantel, einem den Innenmantel unter Bildung eines Kühlmittelhohlraumes umgebenden Außenmantel sowie einem zwischen Innenmantel und Außenmantel angeordneten, den Innenmantel unter Bildung eines Spaltes im g»ingen Abstand umgebenden Kühlmittelleitmantel (5), dadurch gekenn· zeichnet, daß der Kühlmittelleitmantel (5) aus hochtemperaturbeständigem Kunststoff mit ein» eingebetteten hochtemperaturbeständigen Verstärkungseinlage (12) gebildet ist.
2. Rohrkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelleitmantel (5) aus einem Polyesterharz gebildet ist.
3. Rohrkokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die V»stäikungseinlage (12) von ein»» Glasfaservlies gebildet ist.
4. Rohrkokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (12) von einem Gewebe aus Metall gebildet ist
5. Rohrkokille nach einem od» mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Kühlmit-telleitmantel (5) befestigte Teile, wie z. B. Abstandhalter (7), in den Kühlmitielleitmantel (5) eingegossen sind. -3- AT396211B
6. Verfahren zum Herstellen eines Kühlmittelleitmantels einer Rohrkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Innenkontur des Kühlmittelleitmantels (5) unter Berücksichtigung des Schwindmaßes des Kunststoffes mitsprechender Kern gefertigt wird, der außen nach Aufbringen eines Trennmittels mit einer mit dem Kunststoff getränkten Verstärkungseinlage (12) umwickelt wird und daß der Kunststoff aushärten gelassen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein thixotropes, hochreaktives Polyesterharz verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Umwickeln Kunststoff auf die Verstäikungseinlage (12) aufgetragen und der Umwicklungsvorgang gegebenenfalls wiederholt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern nach dem Umwickeln um eine etwa horizontal gerichtete Achse rotieren gelassen wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Kern aufgebrachte Kunststoff nach Abziehen vom Kern in einer Trockenkammer ausgehärtet wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-