DE1257365B - Kokille aus Gusseisen mit Kugelgraphit oder aus Stahlguss - Google Patents

Description

DEUTSCHES '/MW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 31 b2-7/06

Nummer: 1257365

Aktenzeichen: G 44606 VI a/31 b2

j[ 237 3 S3 Anmeldetag: 6. September 1965

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Stahlwerkskokillen unterliegen bei ihrem Einsatz, verursacht durch die wechselnde thermische Beanspruchung, einem Verschleiß, der sich in den meisten Fällen entweder in einem Rissigwerden der Innenflächen auswirkt, wobei von bestimmten Ausmaßen ab in vorgeschrittenem Stadium die Kokille für den weiteren Einsatz unbrauchbar wird oder zur Bildung durchgehender Risse führt, die in jedem Fall das Aussetzen der Kokille bedingen.

Bei Kokillen mit Hämatitguß ist letztere Aussetzursache infolge der großen Formsteifigkeit und geringen Festigkeitseigenschaften sehr häufig. Bei Kokillen aus Gußeisen mit Kugelgraphit (GGG) dagegen treten durchgehende Risse bei einwandfreiem Gefüge weniger häufig oder nur selten in Erscheinung. Dafür gibt dieser Werkstoff den hohen Spannungen, die durch die ungleichmäßige Erwärmung über Flächen und Querschnitte aufgebaut werden, infolge seiner größeren plastischen Formänderungsmöglichkeit durch Verziehen und Verwerfen nach.

Dieser Verzug kann sich in verschiedener Weise äußern. Die Flächenabschnitte, welche die größte Wärme aufnehmen, wölben sich infolge der auftretenden Wärmespannungen nach innen vor, so daß dort der lichte Querschnitt der Kokille verengt wird. Dadurch kann die vielfach nur geringe Konizität ganz aufgehoben und darüber hinaus sogar eine Unterschneidung in Stripprichtung des Blockes auftreten. In solchen Fällen muß die Kokille verschrottet werden, weil der Block nicht anders aus ihr herauszuholen ist. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten, und zwar auch bei relativ geringeren Vorwölbungen der Kokilleninnenflächen, hat man als konstruktive Maßnahme vorgeschlagen, die Innenflächen der Kokillenwände im Längsschnitt etwas nach außen, d. h. konkav zu wölben.

Abweichend von den vorerwähnten Verzugserscheinungen kommt erfahrungsgemäß aber auch eine entgegengesetzte betriebsmäßige Zurückwölbung bestimmter Flächenabschnitte nach außen vor, und zwar an den Stellen, die eine vergleichsweise geringere Aufheizung erfahren. Diese Erscheinung ist an den Schmalseiten von Brammenkokillen oder an den Seiten von Blockkokillen beobachtet worden, die z. B. infolge der dort außen angeordneten Strippernocken einen relativ größeren Abstand von den auf einer Gespannplatte oder einem Gießlager benachbarten Kokillen haben und bei denen deshalb eine stärkere Wärmeabstrahlung nach außen stattfindet. Die gleiche Wirkung kann sich ferner bei einer zwar im wesentlichen gleichmäßigen Erhitzung, aber aus anderen Gründen unterschiedlichen inneren Spannungen ergeben.

Kokille aus Gußeisen mit Kugelgraphit oder aus Stahlguß

Anmelder:

Gutehoffnungshütte Sterkrade Aktiengesellschaft, Oberhausen (Rhld.), Lipperfeld 1

o" Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. August Vincent, Oberhausen (Rhld.) - -

Um die letztgenannten Verzugserscheinungen zu kompensieren, besteht die Erfindung darin, daß die einer relativ geringeren Wärmebelastung ausgesetzten Wandseiten, z. B. bei Brammenkokillen die Schmalseiten oder bei Blockkokillen die mit Strippernocken versehenen und infolgedessen in vergleichsweise größerem Abstand einer benachbarten Kokille gegenüberliegenden Seiten, im Längsschnitt nach innen, d. h. konvex gewölbte Innenflächen aufweisen.

Im Zusammenhang damit kann es nach weiteren Merkmalen der Erfindung zweckmäßig sein, daß die konvex gewölbten Innenflächen entweder am oberen und unteren Ende in die Gerade der vorgegebenen Konizität einmünden oder diese Gerade zwischen dem oberen und unteren Ende berühren oder schneiden.

Ferner ist es vorteilhaft, daß die im Längsschnitt konvex gewölbten Innenflächen in die geradlinigen Längskonturen der in Umfangsrichtung die benachbarten Seiten verbindenden Eckenbögen einmünden.

Durch die vorerwähnten Längskonturen der Wandinnenflächen werden auch die horizontalen Umrißkonturen derselben beeinflußt, und zwar verlaufen die letzteren, je nachdem, ob die Längskonturen auf der einen oder anderen Seite der Geraden der vorgegebenen Konizität liegen oder diese Gerade berühren, entsprechend auf der einen oder anderen Seite der normalen, gegebenenfalls bombierten horizontalen Umrißlinie bzw. in derselben.

Mit Rücksicht auf die bei ungleicher Aufheizung entgegengesetzten Einflüsse aus den Wärmespannungen empfiehlt es sich gegebenenfalls sogar, gleichzeitig entsprechend entgegengesetzte Kompensatiönsmaßnahmen zu treffen, indem zwei sich gegenüberliegende Wandseiten einer Kokille in Längsrichtung nach innen, d. h. konvex gewölbte Innenflächen aufweisen, während die beiden anderen sich gegenüberliegenden Wandseiten in Längsrichtung nach außen, d. h. konkav gewölbte Innenflächen aufweisen.

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Claims (2)

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Brammenkokille in Ansicht von oben, F i g. 2 die gleiche Kokille in Ansicht von unten, Fig. 3 einen Längsschnitt der Kokille, Fig.4 die Kontur der Wandinnenflächen in der Mitte einer Schmalseite der Brammenkokille im Längsschnitt gemäß Ebene IV-IV mit ungleichen Koordinatenmaßstäben (M2 > M1), ίο F i g. 5 eine andere Kontur der Wandinnenfläche an der gleichen Stelle einer solchen Brammenkokille, F i g. 6 eine dritte Kontur der Wandinnenfläche an der gleichen Stelle einer solchen Brammenkokille, F i g. 7 bis 9 die entsprechenden horizontalen Umrißkonturen je in verschiedenen Höhen, ebenfalls mit ungleichen Koordinatenmaßstäben (M3 > M4). Die Brammenkokille — im ganzen mit 1 bezeichnet — hat, wie die F i g. 1 und 2 erkennen lassen, einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit zwei Breitseiten und zwei Schmalseiten; an den letzteren befinden sich am oberen Ende der Kokille die üblichen Strippernocken 2. Außerdem sind die horizontalen Umrißkonturen an den Breit- und den Schmalseiteft etwas bombiert, d.h. nach außen gewölbt. In Längsrichtung hat die Kokille in üblicher Weise eine bestimmte Konizität, so daß ihr lichter Querschnitt am unteren Ende etwas größer ist als am oberen Ende. Dabei sind die Längskonturen an den Schmalseiten gemäß der Erfindung im Längsschnitt nach innen gewölbt; diese Konturen können gemäß Fig. 4 nach der Linie a, gemäß Fi g. 5 nach der Linie b oder gemäß Fig. 6 nach der Linie c verlaufen. Im ersten Fall (F i g. 4) bilden die betreffenden Innenflächen eine über der ganzen Höhe der Kokille innerhalb der vorgegebenen Konizität (Gerade t£) liegende, einwärts gewölbte Fläche, die am oberen und unteren Ende in die Umrißkonturen des vorgegebenen Kokillenprofils einmündet. Im zweiten Fall (Fig. 5) treten die betreffenden Innenflächen ganz hinter das vorgegebene Kokillenquerprofil zurück, das sie nur an einer Stelle zwischen dem oberen und* unteren Ende berühren. Im dritten Fall (F i g. 6) liegen die betreffenden Innenflächen teils vor, teils hinter dem vorgegebenen Kokillenquerprofil. In den Fi g. 7 (o, m, u), 8 (o, m, u) und 9 (p, m, u) sind für die verschiedenen Ausführungen der Längskonturen der Innenflächen gemäß den F i g. 4 bis 6 die entsprechenden horizontalen Umrißkonturen je- weils am oberen Ende (o), in einer mittleren Querebene VII-VII (w) und am unteren Ende (u) der Kokille dargestellt. Dabei bedeuten jeweils die stärker ausgezogenen Linien die Konturen der Innenflächen gemäß der Erfindung und die schwächer ausgezogenen Linien das vorgegebene Kokillenprofil. An Stelle einer Brammenkokille ist auch eine Blockkokille mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt für die Anwendung der Erfindung geeignet, und zwar kommen dabei ebenfalls die mit Strippernocken versehenen und infolgedessen in vergleichweise größerem Abstand einer benachbarten Kokille gegenüberliegenden Seiten für eine nach innen, d. h. konvex gewölbte Ausbildung ihrer Innenflächen in Betracht. Patentansprüche:

1. Kokille aus Gußeisen mit Kugelgraphit oder aus Stahlguß zum Gießen von Brammen oder Blöcken aus Stahl oder anderen Eisenlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die einer relativ geringeren Wärmebelastung ausgesetzten Wandseiten, z. B. bei Brammenkokillen die Schmalseiten oder bei Blockkokillen die mit Strippernocken (2) versehenen und infolgedessen in vergleichsweise größerem Abstand einer benachbarten Kokille gegenüberliegenden Seiten, im Längsschnitt nach innen, d. h. konvex gewölbte Innenflächen (a; b; c) aufweisen.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gewölbten Innenflächen (a) am oberen und unteren Ende in die Grade (d) der vorgegebenen Konizität einmünden.

3. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gewölbten Innenflächen (b; c) zwischen dem oberen und unteren Ende die Gerade (d) der vorgegebenen Konizität berühren oder schneiden.

4. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Längsschnitt konvex gewölbten Innenflächen in die geradlinigen Längskonturen der in Umfangsrichtung die benachbarten Seiten verbindenden Eckenbögen einmünden.

5. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüberliegende Wandseiten in Längsrichtung nach innen, d. h. konvex gewölbte Innenflächen aufweisen, während die beiden anderen sich gegenüberliegenden Wandseiten in Längsrichtung nach außen, d. h. konkav gewölbte Innenflächen aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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