DE10051489A1

DE10051489A1 - Plattenkokille zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl

Info

Publication number: DE10051489A1
Application number: DE10051489A
Authority: DE
Inventors: Siegbert Schwenecke
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-18
Also published as: US6598661B2; US20020043356A1; EP1199120A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Plattenkokille zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl. Die Plattenkokille umfaßt vier mittels vorzugsweise offen anliegender Wasserkästen (1, 1'; 2, 2') kühlbare, einen im wesentlichen rechteckigen Formhohlraum (3) auf ein vorgegebenes Strangformat begrenzende Kokillenplatten (4, 4; 5, 5'). Jeweils paarweise einander gegenüberliegende Kokillenplatten (4, 4') sind mit einem quer zu diesen anschließenden Plattenpaar (5, 5') mittels Spannelementen (7, 7') unter Ausbildung von Eckverbindungen miteinander zusammenspannbar. Die beiden Plattenpaare (4, 4') bzw. (5, 5') sind an eckständigen Stoßfugen (6, 6') miteinander kraftschlüssig aneinandergefügt und sind durch die an ihren Außenflächen form- und kraftschlüssig anliegenden Wasserkästen (1, 1'; 2, 2') zusammengehalten. Die Wasserkästen ihrerseits sind durch über Eck angeordnete Spannelemente (7, 7') verbindbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Plattenkokille zum Stranggießen von Metall, insbeson dere von Stahl, umfassend vier mittels Wasserkästen kühlbare, einen im wesentli chen rechteckigen Formhohlraum auf ein vorgegebenes Strangformat begrenzen de Kokillenplatten, wobei jeweils paarweise einander gegenüberliegende Platten mit einem quer zu diesen anschließenden Plattenpaaren mittels Spannelementen miteinander zusammenspannbar sind.

Aus Einzelplatten zusammengesetzte Plattenkokillen sind bekannt. Zwecks inten siver Kühlung der hierbei verwendeten Kokillenplatten sind diese über Schraub verbindungen mit rückseitigen Wasserkästen ausgestattet. Vielfach sind diese Ko killenplatten auf ihrer dem Wasserkasten zugewandten Seite mit Stegen und da zwischen verlaufenden Nuten als Kühlkanäle für eine Kühlflüssigkeit, in der Regel Wasser, ausgebildet.

Die erforderliche Befestigung der Kokillenplatten mit dem Wasserkasten erfolgt üblicherweise über eine Vielzahl von Schrauben, welche den Wasserkasten zu mindest teilweise durchdringen, und in Gewindestücke eingeschraubt sind, welche in oder an der Kokillenplatte angeordnet sind.

Derartige Kokillenplatten weisen mehrere Nachteile auf. Insbesondere ist das Ein bringen der Gewindestücke in die Kokillenplatten äußerst aufwendig. Ferner be steht die Kokillenplatte in der Regel aus Kupfer, dagegen die Gewindestücke aus Stahl.

Die EP 0 030 515 beschreibt eine zum Bogenstranggießen von Mehrzweck- Stahlprofilen geeignete Stranggießkokille, die aus vier Einzelplatten zusammen gesetzt ist. Die Einzelplatten weisen an ihren Extremitäten Aussparungen auf, die beim Aneinanderfügen der Platten ineinandergreifen. Die Stoßkanten sind mittels in die Aussparungen eingeführter Paßbleche auf gleiche Höhe eingestellt, wobei die Innenflächen der Platten an den Extremitäten Fasen bzw. Radien aufweisen, so dass sich ein achtkantiger Kokillenquerschnitt ergibt. Über die erforderliche An ordnung von Kühlmittelführungen in die Kokillenplatten ist keine Angabe gemacht worden.

Die DE-OS 25 49 011 beschreibt eine Plattenkokille zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, bestehend aus vier gekühlten, den Formhohlraum auf ein vorbestimmtes Strangformat begrenzenden Platten, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten sich auf entsprechenden Stützflächen der beiden an deren gegenüberliegenden Platten abstützen und die Platten durch im wesentli chen rechtwinklig zu den Stützflächen wirkende Spannvorrichtung zusammen spannbar sind.

Dem in diesem Dokument beschriebenen Stand der Technik ist zu entnehmen, dass Plattenkokillen in der Regel aus vier Platten aufgebaut sind, die an einem Tragrahmen befestigt sind. Solche Plattenkokillen können in verstellbare und nicht verstellbare Kokillen unterteilt werden. Bei den verstellbaren Plattenkokillen sind, zum Anpassen an unterschiedliche Gießformate, die stumpf zwischen den Breit seitenwänden eingeklemmten Schmalseitenwänden verschiebbar. Bei nicht ver stellbaren Plattenkokillen sind die beiden einander gegenüberliegenden Platten paare in den Ecken auf ein vorbestimmtes Strangformat zusammengefügt. Derar tige Plattenkokillen sind durch rechtwinklig zu den Stützflächen wirkende Spann vorrichtungen zusammenspannbar. Bei derartigen Kokillen öffnen sich erfah rungsgemäß die Stoßfugen der Platten nach relativ kurzer Zeit infolge plastischer Verformung der Platten durch Wärmeeinwirkung, wobei geöffnete Stoßfugen zu Strangfehlern und Durchbrüchen führen. Derartige fehlerhafte Kokillen müssen nach einer bestimmten Anzahl von Güssen einer Nachbearbeitung unterzogen werden.

Die EP 0 913 216 A1 beschreibt eine Vorrichtung für eine Endlos-Formvorrichtung mit zwei umlaufenden Formketten, von welchen die eine eine Form-Unterseite und die andere eine Form-Oberseite im Umlauf transportiert. Diese vereinigen sich in einer gemeinsamen Strecke zu jeweils ineinanderfügbaren, einen Formhohlraum umschließenden Einheiten, die am Beginn der gemeinsamen Strecke zusammen gefügt und an deren Ende wieder auseinandergenommen werden.

Der Aufwand für diese Formvorrichtungen, und insbesondere für die Endlos- Formmaschine ist außerordentlich hoch und erfordert eine beträchtliche Anzahl miteinander mittels genau einzuhaltender Toleranzen herzustellender Einzelteile.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Plattenkokille der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art anzugeben, die mit wesentlich geringerem Fertigungsaufwand und Bearbeitungs genauigkeit herstellbar ist und dabei eine einstellbare Konizität der Schmalseiten platten problemlos ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Plattenkokille der eingangs genannten Art mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die beiden Plattenpaare an eckständigen Stoßfugen miteinander kraftschlüssig aneinandergefügt sind und durch die an ih ren Außenflächen form- und kraftschlüssig anliegenden Wasserkästen zusam mengehalten sind, und die Wasserkästen ihrerseits durch über Eck angeordnete Spannelemente verbindbar sind. Mit der erfindungsgemäßen Bauart wird mit gro ßem Vorteil der Fertigungsaufwand der Plattenkokille reduziert. Weiterhin ergibt die erfindungsgemäße Bauart eine drastische Reduzierung der erforderlichen Ein zelteile für die Baugruppe der Plattenkokille und eine vereinfachte Nachbearbei tung der Breit- und Schmalseitenplatten, weil nur jeweils eine Fläche mit grober Toleranz bearbeitet werden muß, sowie ein Großteil der einzubringenden Gewin destücke entfällt, wogegen beim Stand der Technik jeweils drei Flächen bei er heblich feinerer Fertigungstoleranz zu bearbeiten waren.

Ein Verschleiß der Kokillenplatten an den Stoßfugen wird dadurch vermieden, dass nach einer Ausgestaltung der Erfindung zur Kompensation von Wärmedehnungen der Kokillenplatten im Spannbereich Federpakete unterlegt sind.

Eine Einsparung an Bearbeitung wird auch dadurch erreicht, dass nach einer weiteren Ausgestaltung der Plattenkokille die Wasserkästen ohne mechanische oder geometrische Beeinflussung der Kokillenplatten, ausschließlich mit Kraft- und Formschluß, an diesen anliegen.

Ein Erfordernis besonders exakter Bearbeitungstoleranzen wird auch dadurch vermieden, dass die mindestens einem einander gegenüberliegenden Plattenpaar zugeordneten Wasserkästen an ihren Extremitäten mit an den Stirnflächen der Kokillenplatten des anderen Plattenpaares abstützbaren Einstellschrauben ausge rüstet sind. Und schließlich sieht die Erfindung zur Vermeidung kostspieliger Be arbeitungstoleranzen die Maßnahme vor, dass die den Kokillenplatten zugeord neten Wasserkästen an ihren inneren Extremitäten mit Nuten zum Einlegen von Dichtungen, z. B. in Form von Schnurringen aus elastischem Material, ausgebildet sind.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachste henden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispieles.

Die Zeichnung zeigt eine Draufsicht auf eine horizontal geschnittene Kokille zur Veranschaulichung der Geometrie sowohl von Kokillenplatten als auch von Was serkästen.

Die Draufsicht zeigt die Plattenkokille zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl. Die Kokille umfaßt vier mittels vorzugsweise offen anliegender Wasser kästen 1, 1; 2, 2' kühlbare, einen im wesentlichen rechteckigen Formhohlraum 3 auf ein vorgegebenes Strangformat begrenzende Kokillenplatten 4, 4'; 5, 5', wobei jeweils paarweise einander gegenüberliegende Platten mit einem quer zu diesen anschließenden Plattenpaar 5, 5' mittels Spannelementen 7, 7' unter Ausbildung von Eckverbindungen miteinander zusammenspannbar sind.

Die beiden Plattenpaare 4, 4' bzw. 5, 5' sind an eckständigen Stoßfugen 6, 6' mit einander formschlüssig aneinandergefügt und durch die an ihren Außenflächen form- und kraftschlüssig anliegenden Wasserkästen 1, 1'; 2, 2' zusammengehal ten. Die Wasserkästen ihrerseits sind durch über Eck angeordnete Spannele mente 7, 7' zusammenschraubbar. Die Spannelemente können als vergleichswei se lange Dehnschrauben ausgebildet sein.

Die Spannelemente 7, 7' sind zur Kompensation von Wärmedehnungen der Ko killenplatten 4, 4'; 5, 5' im Spannbereich mit Federpaketen 11 unterlegt. Diese können bspw. paketweise zusammengesetzte Tellerfedern sein, die je nach An zahl der zusammengesetzten Einzelfedern eine beliebig einstellbare Federcha rakteristik ergeben.

Durch die Beilage der Federpakete 11 wird eine Verformung der Stoßfugen 6, 6' zwischen den einzelnen Kokillenplatten 4, 4' bzw. 5, 5' mit hoher Sicherheit ver mieden, so dass im Gegensatz zu Plattenkokillen nach dem Stand der Technik auch bei einer Vielzahl von Güssen eine Nachbearbeitung der Kokillenplatten bzw. ihrer Stoßfugen nicht mehr erforderlich ist.

Große Vorteile ergeben sich auch daraus, dass die Wasserkästen 1, 1'; 2, 2' ohne mechanische oder geometrische Beeinflussung der Kokillenplatten 4, 4; 5, 5', ausschließlich mit Kraft- und Formschluß, an diesen anliegen.

Die den Schmalseitenplatten 4, 4' zugeordneten Wasserkästen 1, 1' sind an ihren Extremitäten mit an Stirnflächen 8, 8' der Breitseitenplatten 5, 5' abstützbaren Ein stellschrauben 9, 9' ausgerüstet und umgekehrt. Insbesondere mit Rücksicht auf diese Bauart können die Stoßfugen 8, 8' als glatte Flächen mit groben Toleranzen ausgebildet sein.

Der Zusammenbau der Plattenkokille wird vereinfacht, indem die den Kokillen platten 4, 4' bzw. 5, 5' zugeordneten Wasserkästen 1, 1'; 2, 2' an ihren inneren Extremitäten mit Nuten 10, 10' bzw. die den Breitseitenwänden 5, 5' zugeordneten Wasserkästen 2, 2' an ihren inneren Extremitäten mit Nuten 10" zum Einlegen von Dichtungen, z. B. in Form von Schnurringen aus elastischem Material, ausgebildet sind.

Liste der Bezugszeichen

1

,

1

' Wasserkasten

2

,

2

' Wasserkasten

3

Formhohlraum

4

,

4

' Kokillenplatten

5

,

5

' Kokillenplatten

6

,

6

' Stoßfugen

7

,

7

' Spannelement

8

,

8

' Stirnflächen

9

,

9

' Einstellschrauben

10

,

10

',

10

" Nuten

11

Federpaket

12

,

12

' Kühlmittelspalt, Kühlmittelnut

Claims

1. Plattenkokille zum Stranggießen von Metall, insbesondere von Stahl, um fassend vier mittels Wasserkästen (1, 1'; 2, 2') kühlbare, einen im wesentli chen rechteckigen Formhohlraum (3) auf ein vorgegebenes Strangformat begrenzende Kokillenplatten (4, 4'; 5, 5'), wobei jeweils paarweise einander gegenüberliegende Platten (4, 4') mit einem quer zu diesen anschließenden Plattenpaar (5, 5') mittels Spannelementen (7, 7') miteinander zusammen spannbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Plattenpaare (4, 4') bzw. (5, 5') an eckständigen Stoßfugen (6, 6') miteinander kraftschlüssig aneinandergefügt und durch die an ihren Außenflächen form- und kraftschlüssig anliegenden Wasserkästen (1, 1'; 2, 2') zusammengehalten sind, und die Wasserkästen ihrerseits durch über Eck angeordnete Spannelemente (7, 7') verbindbar sind.

2. Plattenkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Spannelementen (7, 7') zur Kompensation von Wärmedehnungen der Kokillenplatten (4, 4'; 5, 5') im Spannbereich Federpakte (11) unterlegt sind.

3. Plattenkokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserkästen (1, 1'; 2, 2') ohne mechanische oder geometrische Beeinflussung der Kokillenplatten (4, 4'; 5, 5'), ausschließlich mit Kraft- und Formschluß, an diesen anliegen.

4. Plattenkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens einem einander gegenüberliegenden Plattenpaar (4, 4') zugeordneten Wasserkästen (1, 1') an ihren Extremitäten mit an den Stirnflächen (8, 8') der Kokillenplatten des anderen Plattenpaares (5, 5') ab stützbaren Einstellschrauben (9, 9') ausgerüstet sind.

5. Plattenkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kokillenplatten (4, 4') bzw. (5, 5') zugeordneten Wasserkästen (1, 1'; 2, 2') an ihren inneren Extremitäten mit Nuten (10, 10') zum einlegen von Dichtungen, z. B. in Form von Schnurringen aus elastischem Material, ausgebildet sind.

6. Plattenkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillenplatte (4, 4'; 5, 5') auf der dem Wasserkasten (1, 1'; 2, 2') zugewandten Rückseite keine Kühlmittelbohrungen oder eingefräste Kühl mittelnuten aufweist.

7. Plattenkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlmittelspalten oder Kühlmittelnuten (12, 12') im Wasserkasten (1, 1'; 2, 2'), insbesondere an der der jeweiligen Kokillenplatte (4, 4'; 5, 5') zu geordneten Wasserkastenwand ausgebildet sind.