DE102017211654A1

DE102017211654A1 - Seitenplatte einer Stranggießkokille

Info

Publication number: DE102017211654A1
Application number: DE102017211654.4A
Authority: DE
Inventors: Auf Teilnichtnennung Antrag; Jörn Hoffmeister; Oliver Wiens
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2019-01-10
Also published as: EP3424616A1; EP3424616B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Seitenplatte (100) einer Stranggießkokille zum Erzeugen eines Gießstrangs aus einem Metallwerkstoff. Bekannte Seitenplatten (100) dieser Art weisen auf ihrer Kaltseite (120) mindestens einen Kühlkanal (130) auf zum Durchleiten eines Kühlmittels zum Kühlen der Seitenplatte während des Gießprozesses. In die Kühlkanäle (130) sind typischerweise Füllstücke (140) eingesetzt, um den Querschnitt des Kühlkanals auf einen gewünschten Restquerschnitt zu reduzieren.
Um die Füllstücke (140) nicht nur thermisch formstabil, sondern auch chemisch und im Hinblick auf Magnetfelder neutral auszubilden und gleichzeitig um die Füllstücke auch gut mechanisch bearbeiten zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Füllstücke (140) zumindest teilweise aus Polyurethan oder Polyacetal zu fertigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenplatte einer Stranggießkokille zum Erzeugen eines Gießstrangs aus Metallwerkstoffen.
Derartige Seitenplatten für Stranggießkokillen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, so z. B. aus der internationalen Patentanmeldung WO 2010/015399 A1 . Die dort offenbarte Stranggießkokille besteht im Wesentlichen aus Seitenplatten aus Kupfer. Die Seitenplatten haben jeweils eine dem Gießraum der Stranggießkokille zugewandte Heißseite und eine der Heißseite abgewandte Kaltseite. Auf der Kaltseite der Seitenplatte ist ein Kühlkanal eingefräst. In den Kühlkanälen sind Einlegeteile, auch Füllstücke genannt, eingesetzt, um den Querschnitt des Kühlkanals jeweils auf einen gewünschten Restquerschnitt zu reduzieren. Die Formstücke bestehen entweder aus temperaturbeständigem Kunststoff oder aus einem Metall. Der Vorteil bei der Verwendung von Kunststoff anstelle von Metall besteht darin, dass durch die Verwendung von Kunststoff Gewicht eingespart werden kann, wodurch die Oszillationsdynamik der Kokille verbessert wird. Weiterhin sind die Herstellungskosten für Füllstücke aus Kunststoff deutlich günstiger als für Füllstücke aus Metall.
In der betrieblichen Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass es bei der Auswahl des Kunststoffes nicht lediglich auf die Temperaturstabilität und geringe Kosten ankommt, sondern dass der verwendete Werkstoff darüber hinaus auch noch eine Mehrzahl anderer Eigenschaften besitzen muss, die speziell für Füllstücke in den Kühlkanälen von Seitenplatten einer Stranggießkokille relevant sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer bekannten Seitenplatte einer Stranggießkokille die Füllstücke für die Kühlkanäle der Seitenplatte dahingehend weiterzubilden, dass sie nicht nur thermisch stabil, sondern gleichzeitig auch chemisch neutral gegenüber dem Kühlmittel in dem Kühlkanal, elastisch und gut mechanisch bearbeitbar sind.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kunststoff für das Füllstück um Polyurethan oder Polyacetal handelt.
Diese beiden ausgewählten und beanspruchten Werkstoffe zeichnen sich zum einen durch eine gute thermische Formstabilität aus. Dies ist wichtig, weil die Formstücke den Querschnitt der Kühlkanäle definieren und dieser Querschnitt muss auch bei höheren Temperaturen, die das Kühlmittel beim Durchlauf durch die Kühlkanäle annehmen kann, erhalten bleiben soll. Darüber hinaus zeigen diese beanspruchten Materialien auch eine chemische Neutralität bzw. Bestandsfestigkeit gegenüber dem Kühlmittel, bei dem es sich nicht nur um reines Wasser, sondern um Wasser mit z. T. aggressiven chemischen Zusätzen handelt. Insofern ist es bei diesen Werkstoffen von Vorteil, dass diese Werkstoffe durch diese chemischen Zusätze nicht in ihrer Konsistenz oder an ihrer Oberfläche angegriffen werden. Auch zeigen sich diese Werkstoffe elektrochemisch neutral, d. h. insbesondere findet kein lonenaustausch mit dem Kühlwasser statt. Darüber hinaus bleiben diese Werkstoffe auch in dem chemisch angereicherten Kühlmittel elastisch; d. h. vorteilhafterweise verspröden sie nicht. Darüber hinaus sind sie mechanisch gut bearbeitbar, insbesondere zeigen sie eine gute Spanbarkeit; dies ist vorteilhaft im Hinblick auf die zum Teil notwendige sehr spezielle Formgestaltung der Füllstücke. Schließlich sei erwähnt, dass diese Kunststoffe auch neutral sind bezüglich der Rückwirkung auf Magnetfelder und bei einer Durchstrahlung mit z. B. Röntgenlicht zu Messzwecken.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist das Füllstück mindestens eine Stabilisatoreinlage in Form eines Profilstabes auf. Durch diese Stabilisatoreinlage wird die Formstabilität des Füllstücks weiter erhöht. Die Verwendung einer solchen Stabilisatoreinlage empfiehlt sich insbesondere dann, wenn das Füllstück aus Polyurethan gefertigt ist. Bei der Verwendung von Polyacetal ist die Verwendung einer solchen Stabilisatoreinlage in der Regel entbehrlich.
Die Füllstücke können entweder zu 100 % oder nur zu einem Teil aus einem der besagten Kunststoffe gefertigt sein. In letzterem Fall handelt es sich dann um Verbundmaterial.
Bei der beanspruchten Seitenplatte handelt es sich beispielsweise um eine Breitseitenplatte der Stranggießkokille. Die Seitenplatte kann beispielsweise aus Kupfer gefertigt sein, egal ob es sich dabei um eine Schmalseitenplatte oder eine Breitseitenplatte handelt.
Die oben genannte Aufgabe wird schließlich auch durch den Verwendungsanspruch 5 gelöst.
Der Beschreibung ist eine einzige Figur beigefügt, welche eine Seitenplatte, insbesondere eine Breitseitenplatte einer Stranggießkokille zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf diese Figur in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
Die Figur zeigt eine Seitenplatte, insbesondere eine Breitseitenplatte 100 einer Stranggießkokille. Die Stranggießkokille dient zum Gießen von flüssigen Metallwerkstoffen zu einem Gießstrang. Die Seitenplatte 100 begrenzt einseitig den Gießraum einer solchen Kokille. Die dem Gießraum der Stranggießkokille zugewandte Seite der Seitenplatte wird auch als Heißseite 110 bezeichnet während die der Heißseite abgewandte Seite der Kokille als Kaltseite 120 bezeichnet wird. In der Kaltseite 120 sind eine Mehrzahl von Kühlkanälen 130 zu erkennen zum Durchleiten eines Kühlmittels zum Kühlen der Seitenplatte 100. Die Kühlkanäle 130 sind in ihrem Querschnitt durch eingesetzte Füllstücke 140 begrenzt. Die Füllstücke definieren auch den Querschnitt des jeweiligen Kühlkanals über dessen Höhe. Die Füllstücke sind erfindungsgemäß zumindest teilweise aus den Kunststoffen Polyurethan oder Polyacetal gefertigt.
Zur Erhöhung der Formstabilität können in die Füllstücke 140 Stabilisatoreinlagen in Form von Profilstäben 150 eingelassen sein. Diese Profilstäbe können grundsätzlich einen beliebigen Querschnitt aufweisen; typischerweise haben sie jedoch einen ringförmigen, vieleckigen, U-förmigen, T-förmigen oder L-förmigen Querschnitt. Alternativ können sie auch als Gewindestange ausgebildet sein. Die Stabilisatoreinlagen 150 sind aus einem anderen Material als das übrige Füllstück gefertigt, beispielsweise sind sie aus Metall oder Kohlefaser gefertigt.
Bezugszeichenliste

100: Seitenplatte
110: Heißseite der Seitenplatte
120: Kaltseite der Seitenplatte
130: Kühlkanal
140: Füllstück
150: Stabilisiatoreinlage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/015399 A1 [0002]

Claims

Seitenplatte (100) einer Stranggießkokille zum Erzeugen eines Gießstrangs aus Metallwerkstoffen, aufweisend: eine dem von der Stranggießkokille aufgespannten Gießraum zugewandte Heißseite (110) und eine der Heißseite abgewandte Kaltseite (120); mindestens einen Kühlkanal (130) auf der Kaltseite der Seitenplatte zum Durchleiten eines Kühlmittels; und mindestens ein in den Kühlkanal eingesetztes Füllstück (140) zum Reduzieren des Querschnitts des Kühlkanals auf einen gewünschten Restquerschnitt, wobei das Füllstück (140) zumindest teilweise aus Kunststoff gefertigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kunststoff für das Füllstück (140) um Polyurethan oder Polyacetal handelt.
Seitenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (140), insbesondere wenn es zumindest teilweise aus Polyurethan gefertigt ist, mindestens eine Stabilisatoreinlage (150) in Form eines Profilstabes mit beispielsweise ringförmigem, vieleckigem, U-förmigem oder L-förmigem Querschnitt oder in Form einer Gewindestange aufweist, wobei die Stabilisatoreinlage (150) beispielsweise aus Metall oder Kohlefaser gefertigt ist.
Seitenplatte (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Kunststoffs an dem Füllstück ≥50% beträgt.
Seitenplatte (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Seitenplatte um eine Breitseitenplatte der Stranggießkokille, vorzugsweise gefertigt aus Kupfer handelt.
Verwendung von Polyurethan oder Polyacetal als Werkstoff für die Herstellung von Füllstücken (140) für Kühlkanäle (130) in einer Seitenplatte (100) einer Stranggießkokille, insbesondere zum Gießen von Stahlwerkstoffen.