DE1458121C - Anordnung eines die Abkuhlgeschwindig keit steuernden Einsatzes an Stranggießko killen - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines die Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Abkühlgeschwindigkeit steuernden Einsatzes am Ein- Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher ergußende von Stranggießkokillen, insbesondere für läutert. In den Zeichnungen zeigt
Aluminiumlegierungen, wobei der Einsatz nach innen Fig. 1 schematisch einen Axialschnitt durch eine über die Innenwand der Kokille hinausragt. 5 Vertikal-Kokille mit der erfindurigsgemäßen Anord-

Es ist bei Stranggießkokillen bekannt, am Einguß- nung und

ende einen Einsatz vorzusehen, der ein gegenüber F i g. 2 einen Axialschnitt durch eine Horizontal-

dem eigentlichen Kühlabschnitt der Kokille vermin- Kokille mit der erfindungsgemäßen Anordnung,

dertes Wärmedurchgangsvermögen aufweist, so daß Die Fig. 1 zeigt eine Stranggießkokille für den

der oberste Teil der Schmelze in der Kokille nur mit io Guß von runden Strängen in senkrechter Richtung,

Verzögerung Wärme abgibt. Dadurch wird eine ein- die mit einem Haltering 2, der mittels Bolzen 4

wandfreie Füllung des Seiger-Kegels erreicht und wärmeisolierende hochtemperaturfeste Einsatzringe 6

Blasen im Guß vermieden. . festklemmt. Für den Guß von Aluminium und dessen

Die bekannten Einsätze sind hülsen- oder ring- Legierung ist die Verwendung einer Asbest-Silika-

förmige Teile, z. B. aus Graphit, die entweder direkt 15 Mischung gut geeignet.

oder unter Zulage von ringförmigen Stützkörpern in Die Schmelze 14 wird durch einen Einguß 12 in

das gegebenenfalls etwas erweiterte Eingußende der die Kokille eingegossen. Um eine gleichmäßige seit-

Kokille eingesetzt werden. Der dabei zwangläufig liehe Verteilung der Schmelze zu bewirken, ist der

entstehende Überstand des Einsatzes nach innen über Einguß 12 am unteren Ende geschlossen, und die

die Innenwand der Kokille begünstigt das Nach- 20 Schmelze tritt durch seitliche Durchlässe 16 gegen die

fließen der Schmelze aus dem durch den Einsatz Wandung eines Ringes 8 aus, der von Armen 10 auf

gebildeten Vorkühlabschnitt an die Innenwand der der Oberseite der Einsatzringe aufliegt. .

Kokille im eigentlichen Kühlabschnitt. Die Wand der Kokille 18 hat im Querschnitt die

Diese bekannte Anordnung eines Einsatzes am Form eines umgekehrten L mit einem Kopfflansch 20,

Eingußende von Stranggießkokillen (USA.-Patent- 25 auf dem die Einsatzringe 6 aufliegen. Die Kokille

schrift 2 983 977) bringt jedoch durch den unter- wird durch Wasser aus dem Sprührohr 30 und der

schiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten Schwierig- aus der Kokille nach unten austretende Strang durch

keiten an der als Hauptsitzfläche dienenden Wasser aus dem Sprührohr 32 gekühlt. ^f

Umfangsfläche, und zwar einmal durch die Möglich- An der Eingußseite der Kokille 18 wird ein flüssiges

keit von Spannungen durch unterschiedliche 30 Schmiermittel durch einen Kanal 28 zugeführt, der

thermische Größenänderungen und zum anderen mit einer nicht dargestellten Vorratsquelle in Ver-

durch eine Änderung des Wärmeübergangs an der bindung steht. Der Kanal 28 führt zu einem ring-

Sitzfläche infolge temperaturabhängiger Änderungen förmigen Kanal 26, und von dort aus strömt das

der Sitzpressung. Schmiermittel durch Radialnuten 24 in einen Einsatz-

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende 35 ring 22 zur Innenwandung der Kokille 18.

Aufgabe, eine derartige Anordnung der eingangs er- Der in einer Ausnehmung in der Stirnfläche der

wähnten Art zu schaffen, die bei einfachster Kon- Kokille sitzende erfindungsgemäße Einsatzring 22 ist

struktion unabhängig von Temperaturänderungen verhältnismäßig dünn und hat im wesentlichen

einen gleichförmigen Wämeübergang ermöglicht und parallele ebene Stirnflächen, die mit der Kokille 18

Spannungen durch thermische Größenänderungen 4° und mit dem wärmeisolierenden und hochtemperatur-

vermeidet. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch festen Einsatzringen 6 in Berührung stehen und zur

erreicht, daß der Einsatz ringscheibenförmig ausge- Längsachse der Kokille senkrecht liegen. Der Einsatz-

bildet und gegen die Stirnfläche der Kokille festge- ring steht von der Formwandungsfläche nur wenig

spannt ist. nach innen vor. Obwohl der Einsatzring verhältnis-

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung ist die 45 mäßig klein in bezug auf die angrenzende Kokille

Hauptsitzfläche und damit die den Wärmeübergang und die wärmeisolierenden Einsatzringe 6 ist, so leitet

steuernde Fläche in die Stirnflächen der Scheibe er doch wirksam Wärme aus der Schmelze ab, die mit

verlegt, wobei sich der Preßsitz, mit dem diese Scheibe seiner Innenumfangsfläche in Berührung gelangt.

gegen die Stirnfläche festgespannt ist, mit der Tempe- Die wärmeisolierenden Einsatzringe 6 stehen über

ratur nur geringfügig ändert und die dadurch be- 50 den Einsatzring 22 nach innen vor, während der

dingten Schwankungen im Wärmeübergang vernach- Einsatzring 22 seinerseits über die Innenwandfläche

lässigbar sind. Da der Sitz der Ringscheibe gemäß der Kokille vorsteht. Diese geringen Überstände sind

der Erfindung am Außenumfang relativ locker sein wesentlich für die Steuerung der Oberflächen-

kann, können auch keine durch thermische Änderun- Strömung der Schmelze. Der Einsatzring steht nach

gen des Durchmessers bedingten Spannungen auf- 55 innen so weit vor, daß eine Berührung mit der

treten. Dies ist insbesondere bei der Verwendung Oberfläche der Schmelze gesichert ist.

von Graphit im Hinblick auf die mögliche Rißbildung Der Einsatzring kann aus jedem wärmeleitenden

von Bedeutung. Material hergestellt werden, das den Temperaturen

Vorzugsweise springt der ringscheibenförmige Ejn- des geschmolzenen Metalls widersteht. Für den Guß

satz zwischen 0,075 und 0,375 mm nach innen über 60 von Aluminium und dessen Legierungen kann Graphit

die Innenwand der Kokille vor. Da der Sitz des verwendet werden öder auch andere nichtmetallische

Ringes bei der erfindungsgemäßen Anordnung in der wärmeleitenden Materialien. An Stelle von Graphit

Stirnfläche liegt, ist der Überstand gegenüber der oder gleichwertigen Stoffen kann auch ein Metall

bekannten Anordnung von der Dicke des Einsatz- verwendet werden, vorausgesetzt, daß es eine ge-

materials unabhängig und kann praktisch beliebig 65 nügend gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Es hat sich

auch in den vorstehend angegebenen sehr niedrigen gezeigt, daß für diesen Zweck Aluminium und dessen

Grenzen ohne wesentlichen konstruktiven Aufwand Legierungen benutzt werden können, wobei die

eingestellt werden. Kühlwirkung der angrenzenden Form ausreicht, um

Claims (2)

ein Schmelzen zu verhindern. Metalle mit einem höheren Schmelzpunkt können gleichfalls verwendet werden, wenn sie die erforderliche Wärmeleitfähigkeit aufweisen. - Beim Einsatzring ist dessen Dicke wichtig, da der Kühleffekt auf eine verhältnismäßig kleine Zone begrenzt werden muß. Für den Guß von Aluminium und dessen Legierungen z. B. kann die Dicke des Einsatzes zwischen ungefähr 1,6 und 19 mm schwanken. Die Dicke in den einzelnen Fällen wird von den Abmessungen des zu gießenden Stranges beeinflußt; jedoch ist der Einsatzring in jedem Falle verhältnismäßig dünn. . Nach Fig. 1 weist, der erstarrte Strang40 eine Erstarrungsfront 42 auf, die sich bis unterhalb der unteren Kante der- Kokille'18 erstreckt. Dieser Zustand herrscht vor im allgemeinen beim fortlaufenden Stranggießen. Die Erstarrung des Metalls beginnt an der Außenseite, jedoch bereits im oberen Teil der Kokille anschließend an den Einsatzrmg 22. ao . F i g. 2 zeigt eine Stranggießkokille für waagerechten Guß. Eine Eingußkammer 44 nimmt die Schmelze auf, die in die Kokille 50 durch eine öffnung 48 in einer Wandung 46 eintritt. Da die Kokille für den Guß eines runden Stranges ausgebildet ist, ist as die öffnung 48 ein teilkreisförmiger Schlitz, der sich über den unteren halben Abschnitt erstreckt. Sie weist eine ringförmige Kammer 52 für ein flüssiges Kühlmittel auf, das durch ein Rohr 54 zugeführt und durch Kanäle 56 auf die Außenfläche des Stranges abgeführt wird. An der Stirnseite 64 der Kokille ist eine Ringnut 66 zur Aufnahme des Einsatzringes 58 vorgesehen. Das Zuführen eines flüssigen Schmiermittels zur inneren Kokillenwand erfolgt durch einen Kanal 62, einem ringförmigen Kanal 60 und von diesem durch Radialnuten in den Boden der Ringnut 66, die wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 durch den Einsatzring abgedeckt sind. Auch beim waagerechten Guß mit Hilfe der Stranggießkokille bildet sich infolge der oben beschriebenen Steuefung der Wärmeabführung aus der Schmelze die Erstarrungsfront in gleicher Weise wie beim senkrechten Guß gemäß F i g. 1 aus. Patentansprüche:

1. Anordnung eines die Abkühlgeschwindigkeit steuernden Einsatzes am Eingußende von Stranggießkokillen, insbesondere für Aluminiumlegierungen, wobei der Einsatz nach innen über die Innenwand der Kokille hinausragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22, 58) ringscheibenförmig ausgebildet und gegen die Stirnfläche der Kokille (18, 50) festgespannt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, zum Vergießen von Aluminium od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der ringscheibenförmige Einsatz (22, 58) zwischen 0,075 und 3,75 mm nach innen über die Innenwand der Kokille (18,50) vorspringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen