CH659016A5

CH659016A5 - Verfahren und einrichtung zum abdichten eines anfahrkopfes in einer stranggiesskokille.

Info

Publication number: CH659016A5
Application number: CH7408/82A
Authority: CH
Inventors: Navarro Carlos Ros
Original assignee: Concast Service Union Ag
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1986-12-31
Also published as: DE3369825D1; JPH0431779B2; JPS59118252A; MX168043B; ZA839435B; EP0114309A1; EP0114309B1; ES528604A0; ES8501655A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfahren eines Anfahrkopfes und zum Abdichten des Spaltes zwischen dem Anfahrkopf und einer Stranggiesskokille, insbesondere beim Giessen von Stahl auf Mehrstranganlagen, wobei der Anfahrkopf vor der Einfahrt in die Kokille mit einer Dichtung versehen wird und eine Einrichtung zum Abdichten.

Bei Stranggiessanlagen mit Durchlaufkokillen wird vor Giessbeginn der mit dem Anfahrstrang verbundene Anfahrkopf in die Kokille eingefahren. Der Spalt zwischen dem Anfahrkopf und den Kokillenwänden wird mit einer Dichtungsschnur oder mit einer plastischen Masse etc. abgedichtet und in der Regel mittels feinkörnigem Kühlschrott abgedeckt. Dem bei Giessbeginn einfliessenden Giessmetall wird durch diese Massnahmen ein unerwünschter Austritt durch den genannten Spalt verwehrt. Das Einbringen der Dichtung erfolgt durch die eingiessseitige Kokillenöffnung. Dieses in der Praxis des Stählstranggiessens weit verbreitete Abdichtverfahren hat den Nachteil, dass nach der Einfahrt des Anfahrkopfes in die Kokille zusätzlich Zeit für Abdichtarbeiten benötigt wird, wodurch die Vorbereitungszeit der Anlage zwischen zwei Güssen verlängert wird. Bei Mehrstranganlagen können nach einem Durchbruch auf einem Strang die Abdichtarbeiten für ein Wiedereinfahren bei laufendem Guss auf den restlichen Strängen nicht durchgeführt werden, weil das oberhalb der Kokille angeordnete Zwischengefass einerseits die Zugänglichkeit behindert und anderseits wegen Unfallgefahrdung nicht unter einem mit flüssigem Stahl gefüllten Zwischengefass gearbeitet werden soll.

Um die manuellen Dichtarbeiten, die in ihrer Qualität wesentlich von Sorgfalt und Geschicklichkeit des die Dichtung anbringenden Arbeiters abhängt, auszuschalten, ist aus der AT-PS 352 924 ein Anfahrkopf mit einer Flachdichtung bekannt, die zusammen mit einem Federblatt in eine, in der Stirnseite des Anfahrkopfes eingelassene, Nut eingeschoben wird. Diese Flachdichtung wird vor der Einfahrt des Anfahrkopfes in die Kokille am Anfahrkopf angebracht. Dieses

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Verfahren hat den Nachteil, dass die Dichtung eine genau zentrische Einfahrt des Anfahrkopfes in den Kokillenhohlraum erfordert, damit einerseits die Dichtung nicht zerstört wird und anderseits keine Spalte entstehen. Im weiteren muss die Dichtung durch entsprechend dicke Schichten von Kühlschrott gegen die Wärmeeinwirkung des flüssigen Stahles geschützt werden, damit sie nicht verbrennt. Bei Nichterfüllung eines dieser beiden Erfordernisse kann beim Angies-sen Stahl aus dem Spalt austreten, was in der Regel zu einem Gussabbruch führt.

Es ist weiter aus der DE-OS 2 811 157 ein Verfahren zum Abdichten des Spaltes zwischen dem Anfahrkopf und einer Stranggiesskokille bekannt, wobei der Anfahrkopf mit einer ringförmigen Nut an seinem Umfang versehen ist, in welche vor der Einfahrt in die Kokille eine elatische Dichtung eingesetzt wird. Die Dichtung kann schlauchförmig und mit einem gasförmigen Medium aufblasbar sein. Bei diesem Dichtungssystem muss von der Kokillenoberseite durch Einbringen von feinkörnigem Kühlschrott die elastische Dichtung auf ihrem ganzen Umfang geschützt werden, damit sie vom einfliessenden Stahl nicht zerstört und/oder die Nut vergossen wird. Ohne visuelle Kontrolle der lückenlosen Auffüllung des Spaltes oberhalb der Dichtung mit Kühlschrott besteht auch bei diesem Abdichtverfahren eine Gefahr für Anfahrdurchbrüche. Ein sicheres Wiederanfahren bei Mehrstranganlagen bei laufendem Guss ist mit diesem Verfahren nicht zuverlässig erreichbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einfahren des Anfahrkopfes in eine Kokille und zum Abdichten des Spaltes zwischen dem Anfahrkopf und der Kokille und eine Abdichteinrichtung zu schaffen, die die bekannten manuellen Abdichtarbeiten zwischen dem Anfahrkopf und der Kokille sowie visuelle Kontrollen durch die eingiesseitige Kokillenöffnung ausschalten. Auch soll die erforderliche Zeit zum Vorbereiten der Kokille vor Giessbeginn verkürzt und ein sicheres und schnelles Wiederanfahren bei Mehrstranganlagen, bei laufendem Guss auf Nachbarsträngen, ermöglicht werden, wobei bisher übliche Anfahrköpfe für manuelle Abdichtung verwendbar sein sollen.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Verfahrensanspruch 1 oder von Vorrichtungsanspruch 11 gelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren bzw. die erfindungsge-mässe Vorrichtung ermöglichen es, auf die manuellen Abdichtarbeiten am Anfahrkopf und visuelle Kontrollen durch die eingiesseitige Kokillenöffnung zu verzichten. Daher verkürzt sich die Vorbereitungszeit der Stranggiessanlage zwischen zwei Güssen. Auch ein Wiederanfahren nach einem Durchbruch auf einem Strang einer Mehrstranganlage bei laufendem Guss auf Nachbarsträngen wird durch dieses Ab-dicht-System ermöglicht. Dieses Wiederanfahren stellt bei langdauernden Sequenzgüssen hohe Durchsatzleistungen auch bei Mehrstranganlagen mit durchbruchgefährdeten kleinen Giessformaten sicher. Bisher übliche Anfahrkopfe können ohne Änderungen verwendet werden. Der zerstörbare Dichtungshalter ist in seiner Herstellung und vom Material her billig.

Je nach Wahl des Dichtungsmaterials kann, gemäss einer Ausgestaltung, die Dichtung am Dichtungshalter vor dem Aufsetzen auf den Anfahrkopf befestigt oder, gemäss einer zweiten Ausgestaltung, die Dichtung nach dem Aufsetzen des Dichtungshalters auf den Anfahrkopf angebracht werden. Die zweite Ausgestaltung wird insbesondere dann angewendet, wenn eine Dichtung mit plastischem Dichtungsmaterial verwendet wird. Dieses in der Regel wasserfreie plastische Dichtungsmaterial kann in Wurstform zwischen die Dichtungsfläche am Anfahrkopf und die entsprechende Befestigungsfläche am Dichtungshalter eingedrückt werden.

Bei schnurförmigen Dichtungen ist es von Vorteil, wenn die Dichtung am Dichtungshalter derart befestigt wird, dass diese in ihrer geometrischen Form im wesentlichen der Abdichtfläche des Anfahrkopfes entspricht. Dies kann beispielsweise durch Verwendung einer entsprechenden Lehre sichergestellt werden. Im weitern ist es von Vorteil, wenn die Befestigungsfläche für die Dichtung am Dichtungshalter in ihrer geometrischen Form im wesentlichen auf die Abdichtfläche des Anfahrkopfes und auf die Art sowie Dimensionierung der Dichtung abgestimmt ist.

Wird als Dichtung eine Asbest- oder Papierschnur etc. verwendet, so ist es von Vorteil, wenn die Dichtung am Dichtungshalter angeklebt wird.

Damit während der Einfahrt ein bestimmter Druck auf die Dichtung aufgebracht und diese wiederum gegen die Abdichtfläche des Anfahrkopfes gedrückt wird, kann gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Dichtungshalter aus einem elastisch verformbaren Material bestehen und in seinem Querschnitt etwas grösser als der Formhohlraum-Querschnitt der Kokille gewählt werden. Bei der Einfahrt in die Kokille wird der Dichtungshalter und die Dichtung auf einen dem Kokillen-Querschnitt entsprechenden Umfang verformt.

Zum Schutze des Anfahrkopfes wird vorgeschlagen, vor der Einfahrt des Anfahrkopfes in die Kokille am Dichtungshalter in der Auftreffzone des einfliessenden Giessmetalles eine Prallplatte aus Stahl zu befestigen.

Um ein rasches Befestigen des Dichtungshalters auf dem Anfahrkopf sicherzustellen, kann, nach einer weiteren Ausführungsform, der Dichtungshalter mit Halte- und Zentriereinrichtungen gegenüber dem Anfahrkopf versehen sein. Als Halte- und Zentriereinrichtung kann beispielsweise die Kupplungseinrichtung am Anfahrkopf für den gegossenen Strang verwendet werden.

Die Zerstörung des Dichtungshalters kann auf verschiedenste Weise vonstatten gehen. Besteht der Dichtungshalter aus Aluminium, so wird er durch Aufschmelzen zerstört. Gleichzeitig wird überschüssiger Sauerstoff durch Tonerde-Bildung abgebunden. Besteht der Dichtungshalter aus vergasbarem Kunststoff-Schaum, z. B. aus geschäumten Polystyrol, so verschwindet dieser Körper durch Vergasung.

Zur Erreichung einer idealen Verteilung des Kühlschrottes zur Abdeckung der Dichtung nach der Zerstörung des Dichtungshalters, kann, nach einer Ausgestaltung, der Dichtungshalter etwa pyramidenförmig ausgebildet sein.

Dies erlaubt eine fakultative Anwendung von körnigem Kühlschrott.

Der Dichtungshalter kann aber auch aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt sein. Um ein Beispiel aus den vielfältigen Variationsmöglichkeiten zu erwähnen, wird ein vergasbarer Dichtungshalter beschrieben, der mit Blechstreifen kombiniert ist, welche die Dichtung gegen die Kokillenwände hin überdecken. Solche Blechstreifen werden mit Vorteil so angeordnet, dass sie bei der Einfahrt in die Kokille sich zur Kokillenlängsachse hin veschieben und dadurch über den Kokillenquerschnitt gesehen unregelmässige Spaltbreiten selbsttätig ausgleichen können. Bei Verwendung von Aluminium für solche Blechstreifen können Kratzer an der Kokillenwand bei der Einfahrt vermieden werden.

Sind bei Mehrstranganlagen die Kühlkammern der einzelnen Stränge gegeneinander durch Trennwände geteilt, so kann der Dichtungshalter im Bereich unterhalb der Kokille kurz vor der Einfahrt des Anfahrkopfes in die Kokille aufgesetzt werden.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Kokille mit eingesetztem Anfahrkopf,

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Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Kokille und einen Anfahrkopf eines weiteren Beispiels kurz vor der Einfahrt in die Kokille,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Kokille und einen Anfahrkopf eines anderen Beispieles kurz vor der Einfahrt in die Kokille und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch einen Anfahrkopf eines weiteren Beispieles.

In Fig. 1 ist in einer Stranggiesskokille 2 ein Anfahrkopf 3, der mit einem Anfahrstrang 4 verbunden ist, in Angiess-position. Zur Abdichtung zwischen dem Anfahrkopf 3 und der Kokille 2 ist eine Dichtung 6 in Form einer Papier- oder Asbestschnur etc. vorgesehen. Auf der dem Formhohlraum 7 der Kokille 2 zugekehrten Stirnseite 9 des Anfahrkopfes 3 ist ein zerstörbarer Dichtungshalter 10, der eine Befestigungsfläche 11 für die Dichtung 6 aufweist. Die Dichtung 6 ist zwischen einer Dichtungsfläche 13 am Anfahrkopf 3 und der Befestigungsfläche 11 sowie zwischen der Kokillenwand eingeklemmt. Die Befestigungsfläche 11 ist in ihrer geometrischen Form im wesentlichen auf die Dichtungsfläche 13 des Anfahrkopfes 3 sowie auf die Art und die Dimensionierung der Dichtung 6 abgestimmt.

Der Dichtungshalter 10 ist mit einer Halte- und Zentrier-einrichtung 14 gegenüber dem Anfahrkopf 3 in der Art eines Schwalbenschwanzkörpers versehen. Eine am Dichtungshalter 10 befestigte Prallplatte 16 aus Stahl schützt den Auftreffpunkt des Giessstrahles bei Giessbeginn am Anfahrkopf 3. Damit sich körniger Kühlschrott 17 über die Dichtung 6 verteilt, ist der Dichtungshalter 10 pyramidenförmig.

Der in diesem Beispiel vorgesehene Dichtungshalter 10 ist aus vergasbarem Kunststoff, z.B. aus geschäumtem Polystyrol, der durch die Wärmeeinwirkung des einfliessenden Giessmetalles vergast wird. Anstelle von Polystyrol kann jeder andere brennbare, vergasbare, schmelzbare etc. Stoff verwendet werden. Wichtig ist, dass der Kupplungsteil des Anfahrkopfes 3 mit dem einfliessenden Giessmetall sofort nach Giessbeginn eine kraftschlüssige Verbindung bilden kann.

In Fig. 2 ist ein Dichtungshalter 20 dargestellt, der in seinem Querschnitt 21 etwas grösser ist als der entsprechende Querschnitt 22 des Formhohlraumes 7. Die am Dichtungshalter 20 befestigte Dichtung 6 ist mit Blechstreifen 24 überdeckt, die in die den Kokillenwänden gegenüberliegenden Seiten 25 des Dichtungshalters 20 eingesteckt sind. Beim Einfahren des Anfahrkopfes 3 können sich diese Blechstreifen, die beispielsweise aus weichem Aluminium sind, im Dichtungshalter in Pfeilrichtung 27 verschieben, so dass ein sattes Anliegen an der Kokillenwand gewährleistet ist.

In Fig. 3 ist ein Dichtungshalter 30 aus dünnem Blech vorgeformt, beispielsweise aus Aluminium-Blech. Die Dichtung 6 und die Prallplatte 16 sowie eine Zentriereinrichtung 14 sind am blechförmigen Dichtungshalter 30 befestigt. Der 5 pyramidenförmige Teil 31 ist in diesem Beispiel fakultativ und nur dann notwendig, wenn bei diesem Anfahrkopf 33 mit schräger Stirnseite 34 Kühlschrott aufgebracht wird. Auch dieser Dichtungshalter 30 wird im Querschnitt mit Vorteil gegenüber dem Querschnitt des Formhohlraumes 7 io etwas grösser gefertigt, wie durch Masspfeile 36 dargestellt, damit die Dichtung und der Dichtungshalter 30 in der Kokille 2 durch Klemmung fixiert werden.

In Fig. 4 ist der Anfahrkopf 3 mit einem tannenbaumartigen Kupplungsteil 41 versehen, der einen Dichtungshalter 40 überragt. Eine Dichtung 43 kann entweder vor dem Aufsetzen des Dichtungshalters 40 auf den Anfahrkopf 3 an diesem befestigt oder aber erst nach dem Aufsetzen des Dichtungshalters 40 zwischen diesem und dem Anfahrkopf 3 angebracht werden. Bei Verwendung von plastisch verformbarem Material, beispielsweise in knetförmigem Zustand, kann die Dichtung 43 in eine durch die Dichtungsfläche 13 und einer Befestigungsfläche 45 gebildeten dreieckförmigen Nut eingebracht werden, wenn der Dichtungshalter 40 auf dem 2S Anfahrkopf 3 aufsitzt. Die Haftung der Dichtung 43 am Dichtungshalter 40 kann durch entsprechende Ausbildung der Befestigungsfläche 45, wie das Beispiel zeigt, vergrössert werden. Bei Verwendung von plastichen Dichtungen 43 werden exzentrisch in die Kokille einfahrende Anfahrköpfe be-30 sonders gut abgedichtet. Der Dichtungshalter 40 mit der Dichtung 43 kann dabei zusätzlich noch quer zur Kokillenlängsachse, beispielsweise in Pfeilrichtung 47 gegenüber dem Anfahrkopf 3 leicht verschiebbar angeordnet werden. Die plastische Dichtung selbst dichtet Spalte ungleicher Grösse 35 mit hoher Sicherheit ab, weil bei der Einfahrt in die Kokille die Dichtung 43 sowohl von den Kokillenwänden als auch gleichzeitig durch die Verformung des Dichtungshalters 40 in den Spalt gequetscht wird.

Das erfindungsgemässe Dichtungs-System kann bei 40 Knüppel-, Vorblock-, Brammen-, Vorprofil-Kokillen etc. verwendet werden. Der Dichtungshalter bei grossen Kokillen kann anstelle der in den Beispielen dargestellten Blockoder Plattenformen auch nur rahmenförmig sein und im wesentlichen nur der Kontur der Dichtungsfläche folgen. Auch 45 bezüglich der Materialien für den Dichtungshalter und für die Dichtung bestehen im Rahmen der Erfindimg keine Einschränkungen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

659016 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Einfahren eines Anfahrkopfes und zum Abdichten des Spaltes zwischen dem Anfahrkopf und einer Stranggiesskokille, insbesondere beim Giessen von Stahl auf Merhstranganlagen, wobei der Anfahrkopf vor der Einfahrt in die Kokille mit einer Dichtung versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einfahrt des Anfahrkopfes in die Kokille ein durch das einfliessende Giessmetall zerstörbarer Dichtungshalter auf den Anfahrkopf aufgesetzt, der Anfahrkopf mit einer zwischen dem Anfahrkopf und dem Dichtungshalter angeordneten Dichtung in die Kokille eingefahren und bei Giessbeginn der Dichtungshalter durch das einfliessende Giessmetall zerstört wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufsetzen des Dichtungshalters auf den Anfahrkopf die Dichtung am Dichtungshalter befestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung am Dichtungshalter derart befestigt wird, dass diese in ihrer geometrischen Form im wesentlichen einer Dichtungsfläche des Anfahrkopfes entspricht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als Dichtungsschnur am Dichtungshalter angeklebt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufsetzen des Dichtungshalters auf den Anfahrkopf die Dichtung zwischen eine Dichtungsfläche am Anfahrkopf und eine entsprechende Befestigungsfläche am Dichtungshalter angebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung in Form von plastischem Dichtungsmaterial in eine zwischen der Dichtungsfläche am Anfahrkopf und der Befestigungsfläche am Dichtungshalter vorhandene Nut eingebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter und/oder die Dichtung bei der Einfahrt in die Kokille entlang ihren auf den Kokillenquerschnitt abgestimmten Umfanglinien verformt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—7 beim Giessen auf Mehrstranganlagen, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einfahrt des Anfahrkopfes in die Kokille eines Stranges das Giessen auf benachbarten Strängen ununterbrochen weitergeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter durch Schmelzen und/oder Vergasung zerstört wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter durch am Anfahrkopf vorgesehene Kupplungselemente für den gegossenen Strang befestigt wird.

11 — 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (10,20,40) aus vergasbarem Kunststoffschaum, z.B. aus geschäumten Polystyrol besteht.

11 — 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (30) aus Aluminiumblech besteht.

11 — 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (10,20,30,40) mit einer Prallplatte (16) versehen ist.

11 — 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (10,20,40) etwa pyramidenförmig ist.

11 — 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (10,20, 30,40) aus elastischem Material besteht und in seinem Querschnitt (21) etwas grösser als der Formhohlraumquerschnitt (22) der Kokille ist.

11 — 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (6) aus einer Asbest- oder Papirschnur besteht.

11. Abdichteinrichtung für eine Stranggiessanlage, insbesondere für Mehrstranganlagen zum Giessen von Stahl, wobei zur Abdichtung zwischen einem Anfahrkopf und einer Kokille eine Dichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Formhohlraum (7) der Kokille (3) zugekehrten Stirnseite (9,34) des Anfahrkopfes (3, 33) ein zerstörbarer Dichtungshalter (10,20,30,40) mit einer Befestigungsfläche (11,45) für die Dichtung (6,43) vorgesehen und zwischen der Befestigungsfläche (11,45) und dem Anfahrkopf (3,33) die Dichtung (6,43) angeordnet ist.

12. Abdichteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (10,20,30,40) durch Wärmeeinwirkung des einfliessenden Giessmetalles zerstörbar ist.

13. Abdichteinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsfläche (11,45) für die Dichtung (6,43) am Dichtungshalter (10,20,30,40) in ihrer geometrischen Form im wesentlichen auf eine Dichtungsfläche (13) des Anfahrkopfes (3, 33) und auf die Art sowie Dimensionierung der Dichtung (6,43) abgetimmt ist.

14. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche

15. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche

16. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche

17. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche

18. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche

19. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche

20. Abdichteinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass auf den den Kokillenwänden gegenüberliegenden Seiten des Dichtungshalters (20) die Dichtung (6) überdeckende Blechstreifen (24) befestigt sind.