DE1508797B1

DE1508797B1 - Vorrichtung an einem Giessgefaess zum Veraendern der Lage des Giessstrahles,insbesondere beim Stranggiessen

Info

Publication number: DE1508797B1
Application number: DE19661508797
Authority: DE
Inventors: Armin Thalmann
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1965-03-09
Filing date: 1966-03-05
Publication date: 1971-01-21
Also published as: AT260444B; GB1115395A; FR1470932A; SE325672B; CH420498A; US3436023A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der untere

an einem Gießgefäß zum Verändern der Lage des Ausgußstein als Zentrierkörper verschiebbar ist. Gießstrahls, insbesondere beim Stranggießen, mit Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung

einem oberen und einem unteren Ausgußstein und soll die Ausflußöffnung des oberen Ausgußsteines einem seitlich verschiebbaren Verschlußkörper. 5 eine Größe besitzen, die gleich der Summe des maxi-

Die Strömung des Gießstrahls und seine Wärme malen Verschiebeweges und des Durchmessers der können beim Stranggießen die Ausbildung der er- Durchflußöffnung des Zentrierkörpers ist. starrten Kruste beeinflussen, indem eine Erosion auf- Um bei gebogen gegossenen Strängen ein Erodieren

treten kann. Diese Erosion schwächt die erstarrte der Kruste zu vermindern, wird nach einer weiteren Kruste, so daß sie dem ferrostatischen Druck nicht io Ausbildung der zuunterst angeordnete Körper eine mehr widerstehen kann und die gefürchteten Durch- zumindest teilweise schräge Durchflußöffnung aufbräche entstehen. weisen, wodurch eine Beeinflussung der Strömungs-

Findet die Erosion im Bereich der Kokille statt, richtung erreicht und dieses Erodieren vermindert so erwärmt sich die Kokillenwand an dieser Stelle werden kann.

übermäßig, was auch zur Beschädigung der Kokille 15 Zur Verkleinerung der negativen Einwirkungen führen kann. Die Erosion der Kruste begünstigt aber der Strömung im Sumpf, speziell bei schräg angeauch eine ungleichmäßige Kristallisation und führt ordneten Kokillen, ist nach einem Merkmal der Erzu Spannungen und Gefügefehlern. Um diese Nach- findung der untersten Durchflußöffnung ein Gießrohr teile zu vermeiden, wird der Gießstrahl in be- nachgeordnet.

zug auf den Kokillenquerschnitt so eingestellt, daß 20 Die Erfindung wird in der nachfolgenden Bedie vom Gießstrahl im Sumpf verursachte Strö- Schreibung von Ausführungsbeispielen näher ermung keine maßgebende Erosion der Kruste ver- läutert. Es zeigt Ursachen kann. F i g. 1 ein Gießgefäß mit Schieberverschluß und

Beim Gießen von kleinen Querschnitten auf Mehr- einer Vorrichtung zur Veränderung der Lage des stranganlagen ist eine genaue Einstellung des Gieß- 25 Gießstrahls durch Verschieben in einer Richtung, Strahls wichtig. Um diese Zentrierung zu ermög- F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie IT-II der

liehen, wurden Verteilerrinnen mit ihren bekannten Fig. 1,

Nachteilen angewendet. Als günstigste Lösung hat F i g. 3 eine Ausführungsform gemäß F i g. 1 mit

sich ein für mehrere Stränge gemeinsamer Zwischen- schräger Ausgußrichtung des Gießstrahls, behälter erwiesen. Bei solchen Zwischenbehältern ist 30 F i g. 4 ein Gießgefäß mit Schieberverschluß und jedoch beim Einsetzen der Düsen eine genaue Ein- einer Vorrichtung zur Veränderung der Lage des stellung derselben schwierig. Außerdem verzieht sich Gießstrahls durch Verschieben in jede Richtung, dieser Zwischenbehälter unter dem Einfluß der Hitze F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der F i g. 4,

während des Gusses, so daß sich die Düsenabstände F i g. 6 einen Zentrierkörper mit aufgeteilter

verändern und der Gießstrahl in eine Lage gelangen 35 Durchflußöffnung und

kann, bei der die vorher erwähnten Schwierigkeiten F i g. 7 eine Ausführungsform mit Gießrohr,

auftreten, was zum Außerbetriebsetzen einzelner In den F i g. 1 und 2 ist in einem mit feuerfestem

Stränge und zur Senkung der Produktionsrate führen Material 2 ausgekleideten, unvollständig gezeichneten kann. Gießgefäß 1 eine Öffnung 3 angebracht, in die ein

Beim Gießen von Strängen, die unmittelbar unter- 40 Ausgußstein 4 mit länglicher Öffnung 11 eingebaut halb der Kokille in gebogenen Strangführungen ge- ist. Die Fläche 5 dieses Ausgußsteines ist genau beführt werden, ist die genaue Zentrierung des Gieß- arbeitet, z. B. geschliffen.

Strahls von besonderer Bedeutung, da die Tiefen- Dem Ausgußstein 4 folgt ein Schieberverschluß 6.

wirkung des Gießstrahls und der Einfallswinkel Dieser Schieberverschluß besteht aus einem oberen seiner Strömung auf die Kruste des äußeren Radius 45 Ausgußstein 7, auch Zentrierkörper genannt, mit das Erodieren begünstigen. einer Durchflußöffnung 8 und einem diesem oberen

Eine Gießstrahlablenkung und damit eine Gieß- Ausgußstein 7 η achgeordneten unteren Ausgußstrahlzentrierung mit Magnetjochen ist bekannt. stein 9, auch Verschlußkörper genannt, mit einer Diese Ablenkung ist jedoch relativ kompliziert und Durchflußöffnung 10. Der Zentrierkörper 7 und der teuer. In jedem Fall ist mit der Lageänderung auch 50 Verschlußkörper 9 bestehen aus Stahlrahmen mit eineine Richtungsänderung des Strahls verbunden, die gebetteten Platten aus feuerfestem Material. Die speziell bei gebogen gegossenen Strängen nachteilig Durchflußöffnung 10 kann auch durch eine in den sein kann, da mit der Veränderung des Einfalls- Verschlußkörper eingesetzte Düse aus feuerfestem winkeis sich auch die Ausbildung der Strömung im Material gebildet sein. Die sich berührenden Flächen Sumpf ändert. 55 des Zentrierkörpers 7 und des Verschlußkörpers 9

Als Abschluß- und Regulierorgan für Gießgefäße sind ebenfalls genau bearbeitet. Der Zentrierkörper 7 ist ein Schieberverschluß mit einem oberen und und der Verschlußkörper 9 sind in einer Führung 12 einem unteren Ausgußstein und einem seitlich ver- in Form von Z-Profilen geführt. Diese Führung 12 schiebbaren Verschlußkörper bekannt. Durch Ver- ist in einer weiteren Führung 13 verschiebbar angeschiebung des Verschlußkörpers kann der Durchfluß- 60 ordnet, welche starr mit dem Gießgefäß 1 verbunden querschnitt und dadurch die Durchflußmenge ge- ist. Am Gießgefäß 1 ist weiter ein Lager 15 befestigt, regelt werden. Dabei kann jedoch nicht verhindert in welchem eine Gewindespindel 16 drehbar angewerden, daß sich durch diese Verschiebung die Lage ordnet ist. Diese Gewindespindel 16 weist einerseits des Gießstrahls ändert. ein Handrad 17 und andererseits ein Flachgewinde

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vor- 65 18 auf. In Wirk verbindung mit dem Flachgewinde 18 richtung zur Veränderung der Lage und Richtung steht eine Gewindemutter 19, die aus zwei Hälften 20 des aus einem Gießgefäß austretenden Strahls zu er- und 21 besteht. Die Hälfte 20 ist an einem Hebel 22 halten, ohne die gewünschte Gießrate zu beeinflussen. und die Hälfte 21 an einem Hebel 23 befestigt. Der

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Hebel 22 ist an einem Lagerteil 24 und der Hebel 23 Material eingebaut, eine obere, 43, mit einer Durchan einem Lagerteil 25 schwenkbar gelagert. Der flußöffnung 47 und eine untere, 44, mit einer Durch-Lagerteil 24 ist mit der Führung 12 starr verbunden, flußöffnung 48. Diese Durchflußöffnung 48 kann auch während der Lagerteil 25 am Verschlußkörper 9 be- schräggestellt sein, um dem Gießstrahl die obenfestigt ist. 5 erwähnte gewünschte Ausflußrichtung zu geben. Durch Mittel, die für F i g. 4 näher beschrieben Zwischen diesen beiden Zentrierplatten 43 und 44 ist werden, besteht die Möglichkeit, die Hälften 20 und ein Verschlußkörper 45 mit einem Stahlrahmen ein-21 wahlweise oder miteinander mit dem Flach- gebaut, in welchem sich eine Verschlußplatte 46 aus gewinde 18 in Verbindung zu bringen. Durch Drehen feuerfestem Material mit einer Durchflußöffnung 49 des Handrades 17 kann deshalb entweder die io befindet. Der Verschlußkörper 45 ist im Zentrier-Führung 12 mit dem Zentrierkörper 7 und dem Ver- körper 42 verschiebbar angeordnet. Mit dem Gießschlußkörper 9 oder der Verschlußkörper 9 gegen- gefäß 1 ist eine Winkelführung 50 verbunden. In über dem Zentrierkörper 7 in jede beliebige Stellung dieser Winkelführung 50 ist ein Führungskörper 51 verschoben werden. Damit beim Verschieben des geführt, der eine Bewegung des Zentrierkörpers 42 Verschlußkörpers 9 bei ausgekuppelter Hälfte 20 der 15 senkrecht zur Verstellrichtung des Verschlußkörpers Zentrierkörper nicht durch die Reibung zwischen 45 erlaubt.

dem Zentrierkörper 7 und dem Verschlußkörper 9 Am Gießgefäß 1 ist weiter eine Winkelführung 55 mitgenommen wird, kann die Führung 12 durch ein befestigt, in welcher ein Lager 56 gleitbar angebracht Blockierorgan, beispielsweise eine Stellschraube 26, ist. In diesem Lager 56 ist eine Hülse 57 drehbar anblockiert werden. 20 geordnet, auf der das Handrad 17 befestigt ist. In

Durch Verschieben der Führung 12 mit dem dieser Hülse 57 ist eine Gewindespindel 58 drehbar Zentrierkörper 7 und dem Verschlußkörper 9 bei gelagert. Diese Spindel 58 weist einen Flachgewindeeingekuppelten Hälften 20 und 21 kann eine Ver- teil 59 und einen Vierkantteil 60 auf. Die Hülse 57 änderung der Lage des Gießstrahls erreicht werden, verfügt über einen Bund 61 mit einer der Größe des ohne die Gießrate zu beeinflussen, natürliche Ände- 25 Vierkantteils 60 entsprechenden Vierkantbohrung, rungen, beispielsweise des ferrostatischen Druckes im Am Gießgefäß 1 ist ferner eine Zahnstange 65 be-Gießgefäß und des Querschnittes der Durchfluß- festigt. Diese Zahnstange 65 korrespondiert mit öffnung, ausgenommen. Um diese Lageänderung zu einem auf der Hülse 57 sitzenden Ritzel 66. ermöglichen, hat die Öffnung 11 des Ausgußsteines 4 Mit dem Flachgewindeteil 59 steht die Gewindein Verschieberichtung eine Mindestgröße, welche 30 mutter 19 durch die Hälften 20 und 21 in Wirketwa der Summe des gewünschten maximalen Ver- verbindung. Diese Hälften 20 und 21 sind wiederum schiebeweges des Zentrierkörpers und des Durch- mit ihrem entsprechenden Hebel 22, 23 verbunden, messers der Ausflußöffnung 8 entspricht. Der Hebel 22 steht mit einem Magnet 70 und der

Um ein Anfrieren von flüssigem Metall an der der Hebel 23 mit einem Magnet 71 in Verbindung. Der

öffnung 11 zugekehrten Fläche des Zentrierkörpers 7 35 Magnet 70 ist in einem Lagerteil 72 und der Magnet

zu verhindern, kann eine Heizung, z. B. eine in- 71 in einem Lagerteil 73 befestigt. Am Lagerteil 72

duktive, in den Zentrierkörper eingebaut werden. ist eine Feder 74, die mit dem Hebel 22 in Wirk-

Die Anordnung des Verschlußkörpers 9 nach dem verbindung steht, und am Lagerteil 72 ist eine Feder

Zentrierkörper 7 hat den Nachteil, daß beim Ver- 75, die mit dem Hebel 23 in Wirkverbindung steht,

ändern der Gießrate oder beim Öffnen und Schließen 40 angebracht. Der Hebel 22 ist bei 76 im Lagerteil 73

des Gießgefäßes durch den Verschlußkörper eine und der Hebel 23 ist bei 77 im Lagerteil 73 schwenk-

Lageänderung des Gießstrahls eintritt. Um eine bar angeordnet. Der Lagerteil 72 ist starr mit dem

solche Lageänderung zu vermeiden, kann der Ver- Verschlußkörper 45 und der Lagerteil 73 mit dem

schlußkörper 9 dem Zentrierkörper 7 vorgeordnet Zentrierkörper 42 verbunden,

sein. 45 Das Zentrieren des Gießstrahls kann wie folgt vor-

F i g. 3 veranschaulicht eine solche Ausführungs- genommen werden:

form. Der Unterschied gegenüber Fig. 1 besteht _{a) in Richtung der Achse der s indeI 58:}

darin, daß der Verschlußkörper 9 dem Zentner- _{Für dieses Zentrieren ist der} vierkantteil 60 mit

körper 7 vorgeordnet ist. Der Zünderkörper 7 weist _{der Hülse 57 im Ei iff Die Federn 74 und 75}

eine schräggestellte Durchflußoffnung 35 auf, die 50 halten die Hälften 20 und 21 in Wirkverbindung

dem Gießstrahl eine schrage Ausflußnchtung erteilt. _{mit der} Gewindespindel 58. Durch Drehen des

Die Durchflußoffnung 35 kann zuerst senkrecht zur Handrades 17 werden demzufolge der Zentrier-

Auflageflache des Zentrierkorpers 7 verlaufen um körper 42 und der Verschlußkörper 45 mit-

erst nachher in eine schrage Lage überzugehen^ einander in ihrer Lage verschoben.

Wenn wie m F1 g. 1 gezeigt, der Verschlußkörper 9 55 _{b) in Richtung quer zur Achse der Spindel 58:}

dem Zentnerkorper 7 nachgeordnet ist weist der _Durch _ζ^ _{am Handrad 17 w}f_{rd der vier}.

Verschlußkörper 9 d_ie schrage Durchflußoffnung 35 _{kanttdl 60 mit der mise} _5J _{außer Eingriff ge}_

^auil. ^. , _ .,,., . bracht. Durch diese Bewegung wird das Ritzel

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Vorrichtung mit _{66 mit def Zahnstange 65} gekoppelt. Durch

Schieberverschluß, be! welcher der Gießstrahl meine 60 _Drehen ^ _{Handrades 17 wird demzufolge das}

beliebige Lage verschoben werden kann. Das öffnen _{Lf 56 in def Füh 55 und der Zentrier}.

und Schließen des Gießgefaßes kann ohne jegliche körper 42 über die Spindel 58, die Gewinde-

Lageanderung des Gießstrahls vorgenommen werden. _mutter 19 und die Lagerteile 72, 73 in der

In die Öffnung 3 ist ein Ausgußstein 40 aus feuer- _{Füh 50 verschoben}. iestem Material mit einer großen Öffnung 41 ein- 65

gebaut. Dem Ausgußstein 40 folgt ein Zentrierkörper Durch die beschriebene Verschiebung des Zentrier-

mit einem Gehäuse aus Stahl. In diesem Stahl- körpers in zwei Richtungen kann jede gewünschte

gehäuse sind zwei Zentrierplatten aus feuerfestem Lage des Gießstrahls eingestellt werden.

Zum Öffnen und Schließen des Gießgefäßes sowie zur Regulierung der Gießrate wird nur der Verschlußkörper 45 verschoben. Zu diesem Zweck zieht der Magnet 71 die Hälfte 21 außer Eingriff mit der Gewindespindel 58, während die Hälfte 20 mit dieser Spindel in Wirkverbindung bleibt. Durch Drehen des Handrades 17 wird die Gewindespindel 58 über den im Eingriff stehenden Vierkantteil 60 in Drehung versetzt, wodurch der Lagerteil 72 und der Verschlußkörper 45 verschoben werden. Eine nicht ge- ίο zeichnete Vorrichtung verhindert eine Bewegung des Zentrierkörpers 42, welche infolge der Reibung zwischen den Platten 43, 44 und 46 stattfinden kann.

Um die Tiefe der Strömungswirkung des in den Sumpf einfallenden Gießstrahls zu verringern, speziell beim Gießen von schweren Brammen, kann die untere Zentrierplatte 44 so dick ausgeführt werden (F i g. 6), daß die Durchflußöffnung 48 kurz unterhalb der Berührungsfläche mit dem Verschlußkörper 45 in mindestens zwei Durchflußöffnungen 48' aufgeteilt wird, wobei die Querschnitte dieser Durchflußöffnungen den gewünschten Verhältnissen angepaßt werden. Sofern der Verschlußkörper dem Zentrierkörper nachgeordnet ist, kann ersterer mehrere Durchflußöffnungen aufweisen.

In F i g. 7 wird eine Ausführungsform für ein Gießgefäß mit Gießrohr dargestellt. Die Verlängerung der Durchflußöffnung 8 wird durch Einsetzen eines Gießrohres in den Verschlußkörper 9 bewirkt. Die Austrittsöffnung 28 für den Gießstrahl befindet sich hierbei knapp oberhalb des Badspiegels 52 einer Kokille 53, kann sich jedoch auch unterhalb des Badspiegels 52 befinden. Ist, wie in F i g. 3 dargestellt, dem Verschlußkörper 9' der Zentrierkörper?' nachgeordnet, so kann die Verlängerung der Durchflußöffnung 35 durch Einsetzen des Gießrohres in den Zentrierkörper T erfolgen. Ferner kann auch die Durchflußöffnung 10 durch eine schräg verlaufende Bohrung gebildet sein.

In den angeführten Beispielen werden die Bewegungen zur Lageänderung mit mechanischen Mitteln vorgenommen. Diese Bewegungen können auch mit anderen Mitteln, beispielsweise hydraulischen, vorgenommen werden. Um die Erosion der Durchflußöffnungen zu vermindern, können dieselben selektiv gekühlt werden.

Beim Gießen von Brammen dienen oft mehrere Gießstrahle zur Zuführung des flüssigen Metalls in die Kokille. In den meisten dieser Fälle ist aber nur ein Ausguß mit einer Vorrichtung zur Regulierung der Zufuhrrate ausgerüstet, so daß auch nur ein Ausguß mit der Vorrichtung zur Veränderung der Lage des Gießstrahls und der Gießrate versehen wird, während die anderen Ausgüsse nur mit der Vorrichtung zur Änderung der Lage des Gießstrahls ausgerüstet sind.

Beim Gießen von Formen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls mit Vorteil angewendet werden, weil die kleinen Eingüsse der Formen ein genaues Zentrieren des Gießstrahls erfordern.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an einem Gießgefäß zum Ver- λ ändern der Lage des Gießstrahls, insbesondere " beim Stranggießen, mit einem oberen und einem unteren Ausgußstein und einem seitlich verschiebbaren Verschlußkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Ausgußstein als Zentrierkörper (7, 7', 43, 44) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußöffnung des oberen Ausgußsteines (4,40) eine Größe besitzt, die gleich der Summe des maximalen Verschiebeweges und des Durchmessers der Durchflußöffnung des Zentrierkörpers (7, 7', 43, 44) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zuunterst angeordnete Körper eine zumindest teilweise schräge Durchflußöffnung (35, 48') aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ein Gießgefäß mit Gießrohr, dadurch gekennzeichnet, daß der untersten Durchflußöffnung (10) ein Gießrohr (27) nachgeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen