DE1758982B2 - Laengsgeteilte stranggiesskokille fuer metalle, insbesondere fuer stahl - Google Patents

Description

für sich ergibt sich außerdem eine Abnutzung der Stranggießkokillenwandungen durch die Art, in der Strang und Stranggießkokille relativ aneinander vorbei bewegt werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, auch bei derartigen Stranggießkokillen eine bessere Wärmeabfuhr bewirken zu können, so daß Metalle mit allergrößtem Wärmepotential eine Strangschale bilden und sich leicht aus der Stranggießkokille lösen.

Die gestellte Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Platten zusätzlich horizontal, quer zur radialen Schwingungsrichtung schwingbar sind. Die Verbindung einer radialen Schwingungsbewegung mit der zusätzlichen Maßnahme nach der Erfindung gestattet nicht nur, mit möglichst geringem Energie- und Materialaufwand das Lösen der Strangschale von der Wandplatte der Stranggießkokille zu bewerkstelligen, sondern auch die Bildung der Strang-S'.T.ale durch Vermeidung von Zugbeanspruchungen zu unter^<;tiit7en. Ferner ist die Schaffung besserer Wärmeübergänge durch das seitliche Schwingen der Platten gegeben, so daß die bisherig angewendete radiale Oszillationsbewegung nur noch dazu zu dienen braucht, ein besseres Durchmischen des flüssigen Teils des Schmelzbades zu gewährleisten, was gleichzeitig bedeutet, die Wärmeabfuhr aus dem Inneren des Strangkernes in die äußeren Zonen zu beschleunigen. Die verschiedenen Oszillations-Bewegungen der Platten tragen also dazu bei, den Inhalt der Stranggießkokille gewissermaßen zu beschallen, also Einwirkungen auf das Gefüge zu zeitigen und gleichzeitig das Lösen der Strangschale zu fördern.

Die erfindungsgemäße Stranggießkokille läßt sich nunmehr noch weiter mit sie verbessernden Merkmalen ausstatten. Danach ist vorgesehen, daß die einzelne Platte an einstellbaren Anschlagleisten, Distanzstücken od. dgl. abgestützt ist, die sich selber an einen die Stranggießkokille umgebenden Rahmen anlehnen. Anschlagleisten, Distanzstiicke od. dgl. lassen sich auswechseln sowie auch die Platten selber, so daß mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand verschiedenen Gießquerschnitten Rechnung getragen werden l'ar.n. Gewissermaßen bildet der die Stranggießkokille umgebende Rahmen die Grundlage für ein System der auswechselbaren Teile, wobei eine Vielzahl von innerhalb der Abmessungen des Rahmens liegenden Querschnittsabmessungen bzw. Querschnittsprofilen gebildet werden können.

Nach der weiteren Erfindung ist vorgesehen, daß an jeder Platte zumindest ein magnetisch oder elektromotorisch angetriebener Schwingungserzeuger angeordnet ist. Mit dieser Ausgestaltung ergibt sich eine weitaus einfachere Oszillationsvorrichtung, weil auf Hebelelemente und eine Vielzahl von Lagerstellen verzichtet werden kann, deren Ausrichtung bei anderen Oszillationsvornchtungen bisher einige Schwierigkeiten bereiteten und deren Betriebsverhalten durch den eintretenden Verschleiß und überhaupt durch die große BelasuJng im Hüttenwerksbetrieb als nachteilig angeschen wird.

Nach einem weiteren besonders günstigen Merkmal der Erfindung ist nunm.hr auch vorgesehen, daß die Schwingungserzeuger jeweils eines Paares sich gegenüberliegender Platten synchron betreibbar sind. Es ist vorteilhaft, die Schwingungen der Schwingungserzeuger eines solchen Plattenpaares gegeneinander zu richten, um damit die notwendigen Stützkräfte zu erhalten. Ein weiterer Vorzug besteht darin, die synchronisierten Schwingungen eines anderen Plattenpaares gegenüber den Schwingungen der ersten Funktionseinheit versetzen zu können.
Die Erzeugung der Schwingungen, an denen die Platten teilnehmen, läßt sich nunmehr nach einer zusätzlichen Verbesserung der Erfindung dadurch erheblich erleichtern, daß jede einzelne Platte über federnde Elemente an dem die Gießform umgebenden

ίο Rahmen abgestützt ist Dies kann beispielsweise so geschehen, daß auf die Länge der Stranggießkokille mehrere federnde, auf die Konizität des erstarrenden Gießstranges einstellbare Elemente angeordnet sind.

Naturgemäß bilden einzelne, getrennte Platten von Durchlaufgießformen Stoßstellec, an denen zwar nur unter ungünstigen Umständen Gießmetall austreten könnte, iedoch ist auch bereits ein Grat des Gießstranges unerwünscht, so daß es zw .kmäßig ist, gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme an den Stoßkanten zweier angrenzender Wandplatten eine unter dem Druck eines hitzebeständigen Schmiermittels stehende Dichtleiste anzuordnen. Ein etwa entstehender Spalt kann demnach durch das Schmiermittel ausgefüllt werden. Das Schmiermittel vermindert die Reibung der Stranggießkokillen-Wandungen aufeinander während der Vibration und tritt nur bei Spaltbildung in den Kokillenraum, wobei die Dichtleiste, die unter dem Druck des Schmiermittels selbst steht, den Austritt des Schmiermittels nach außen verhindert. Auf diese Weise ist in einfachster Form einem Abdichtungsproblem begegnet, falls ein solches in der Praxis auftritt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 bildet eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Stranggießkokille;

F i g. 2 stellt einen senkrechten Achsenschnitt entsprechend der Schnittangabe A-A aus Fig. I dar;

F i g. 3 ist ein Teilschnitt gemäß der Schnittangabe B-B in F i g. 1 mit ebenfalls senkrechtem Schnittverlauf wie F i g. 2:

F i g. 4 ist die vergrößerte Darstellung der Stoßstelle zweier angrenzender Platten der Stranggießkokille, waagerecht geschnitten, mit Blickrichtung gemäß Fig. 1.

Mit Bezugnahme ruf F i g. 1 wird der Gießquerschnitt 1 von Platten 2 gebildet, wobei im Ausführungsbeispiel ein quadratischer Gießquerschnitt gezeichnet ist. Der Druck des Gießmetalls, das nicht weiter !argestellt ist, jedoch senkrecht in den Gießquerschnitt 1 nach F1 g. 1 eingegossen wird, übt eine Kraft auf jedt der Platten 2 aus, so daß diese jeweils gegen Anschlagleisten 3 abgestützt sind, wobei die Anschlagleisten 3 sich wiederum selber gegen einen geschlossenen Rahmen 4 lehnen, der gewissermaßen den Rahmen für die Stranggießkokille insgesamt bildet. Jc nach den vorgesehenen Gießque;schnitten 1 können die Anschlagleisten 3 besondere Formen bzw. bestimmte Abmessungen aufweisen, so daß sich danach Abmessungen und Form des Gießquerschnitles I beeinflussen lassen. Die Platten 2 lagern für eine radiale Oszillationsbewegung auf federnden Elementen 5, die paarweise oder auch in größerer Anzahl die Lage der Platten mitbestimmen. Derartige federnde Elemente 5 können aus Federpaketen., Preßluftzylindern od. dgl. bestehen und als solche jeweils rasch ein- und ausbaufähige Baueinheiten bil-

den. Derartig befestigte Platten 2 lassen sich im Hinblick auf die Fig.2 mittels der federnden Elementes auf die zu erwartende Konizität des erstarrenden Gießstranges einstellen bzw. passen sich automatisch dieser Kcgelschräge an. Jede der Platten2 ist gleichzeitig Träger der Schwingungserzeuger 6 und bildet somit mit einem solchen eine Einheit. Als Schwingungserzeuger 6 können solche Energieübertragcr dienen, deren Wirkung gleichzeitig und im wesentlichen auf das Abgeben eines Schalls hinausläuft, wodurch die Kristallisation des erstarrenden Gießmetalls beeinflußt werden kann.

Gleichzeitig dienen die Schwingungserzeuger 6 jedoch auch zum radialen Ausgleich für diejenige Schwingungsbewegung, die durch den wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Stranggießkokille hervorgerufen werden. Die Platten 2 weisen nämlich, im Gegensatz zum Stand der Technik, weitere, d. h. zusätzliche Schwingungserzeuger? auf, wobei diese auch federnde Elemente enthalten, so daß eine Mi.idestmenge an Energie erforderlich wird, um ein Bewegen der Platten 2 in aufeinander senkrecht stehenden Ebenen zu bewerkstelligen. Jedoch beinhaltet gerade diese doppelte Bewegung den wesentlichsten Teil der Erfindung, um ein radiales Schwingen mit einem in Richtung 8 der Querschnittsseiten verlaufenden zu kombinieren. Durch die zweite Bewegungsrichtung folgt ein Verschieben der Platten 2 relativ zur Gießstrangwandung, so daß die erwünschte metallische Berührung auftritt.

In F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Platten 2 zusätzlich im unteren Bereich der Stranggießkokille auf Rollen 9 gelagert sind. Die Rollen 9 sind zur Stützung und Führung der Platten 2 vorgesehen. Auch

ίο die federnden Elemente 5 tragen zur Gewichtsentlastung bei und dienen zur Führung der Platten 2. Zu diesen Zwecken sind sie mit ihren Befestigungsstellen 10 an den Platten 2 und mit Bcfestigungsstellen 11 an den Rahmen 4 angelenkt.

Die Art der Befestigungsstellen 10 und 11 nimmi auf die Bewegung der Platten 2 Rücksicht. Au< F i g. 4 geht die Abdichtung zwischen zwei aneinanderstoßenden Platten 2 hervor, wobei eine Schmiermittelleitung 12 senkrecht durch jede der Platten 2

ao verläuft, an ihrem weiter nicht dargestellten Ausganj mit einem Druckbehälter in Verbindung steht unc eine Dichtleiste 13 vorgesehen ist, die unter den Druck des Schmiermittels gegen die Fläche 14 dei Stranggießkokille gepreßt wird, wodurch der Austrit der Schmelze nach außen versperrt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

wisse Verbesserung, nicht aber eine vollkommene Si- Patentansprüche: cherheit gegen Rißbilden. Es ist festgestellt worden, daß doch ein Gleiten zwischen Kokillenwandung und

1. Längsgeteilte Stranggießkokille für Metalle, Strang auftritt, was Zugbeanspruchungen in letzteinsbesondere Stahl, bestehend aus radial oszillier- 5 rem hervorruft.

baren, formgebenden Platten und einem Oszilla- Außerdem ist bei senkrecht zum Strang schwin-

tionsantrieb für die Platten, dadurch ge- genden Kokillenteüen das Gußstück unter Umstän-

kennzeicb.net, daß die Platten (2) zusatz- den harten Schlagen seitens der Stranggießkokillen-

lich horizontal, quer zur radialen Schv/ingungs- Platten ausgesetzt, was leicht zu OberQächenfehlern richtung schwingbar sind. io führen kann. Aus diesen Gründen wurde auch schon

2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch vorgeschlagen, Stranggießkokillen-Wandungsteile in gekennzeichnet, daß die einzelne Platte (2) an einer Kreis- oder einer anderen geschlossenen Bahn einstellbaren Anschlagleisten (3), Distanzstücken so zu bewegen, daß sie sich in Gießrichtung in Beod. dgl. abgestützt ist, die sich selber an einem rührung nut dem Gußstück bewegen, sich dann aber die Stranggießkokille umgebenden Rahmen (4) 15 von diesem lösen und ohne Berührung mit ihm in die anlehnen. obere Lage zurückkehren. Der Strang wird infolge-

3. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 dessen bei jedem Bahndurchlauf einmal von den Inund2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder nenwänden der Kokille berührt, und zwar so, daß Platte (2) zumindest ein magnetisch oder elektro- seine Fortbewegung unterstützt wird.

motorisch angetriebener Schwingungserzeuger (6 20 Freilich sind hierfür angesichts des oberen flüssi-

bzw. 7) angeordnet ist. gen Teiles in der Stranggießkokille nur geringe Wegt.

4. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 möglich, nämlic solche, die der flüssige Teil im- und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwin- stände ist mitauszuführen.

gungserzeuger (6 bzw. 7) jeweils eines Paares sich Die bekannte Vorrichtung ist nunmehr derartii: gegenüberliegender Platten (2) synchron betreib- 25 ausgebildet, daß an zwei hälftigen, zueinander pasbar sind. senden und den Gießquerschnitt bildenden Strang-

5. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 gießkokiilenteilen Lager angebracht sind, die auf exbis4, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne zentrisch angeordneten Achsen sitzen. Die Achsen Platte (2) über federnd. Elemente (5) an dem die rotieren und bewirken somit ein beständiges Vor-Gießform umgebenden Rahmen (4) abgestützt 30 und Zurückbewegen sinkrecht zur Gießrichtung.

ist. Für das Stahlstranggießen setzte sich eine derar-

6. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch tige Vorrichtung deshalb nicht durch, weil der angegekennzeichnet, daß an den Stoßkanten (14) sichts des höheren Wärmeinhaltes des Stahles vorzweier angrenzender Platten (2) eine unter dem handene Wärmestau nicht schnell genug abgeführt Druck eines hitzebeständigen Schmiermittels ste- 35 werden kann. Hierfür ist insbesondere der Umstand hende Dichtleiste (13) angeordnet ist. verantwortlich, daß beim radialen Bewegen der

Wandplatten ein zeitweiliges Abheben clor metallischen Platte von der gebildeten Strangoberfläche er-

folgt, so daß im Zeitintervall bis zur nächsten Berüh-

40 rung keine Wärme abgeführt werden kann.

An und für sich ist der Gleitvorgang be.m Oszillieren der Stranggußkokille in Strangrichtung eher

Die Erfindung betrifft das Gebiet einer längsge- geeignet, eine verhältnismäßig große Wärmemenge teilten Stranggießkokille für Metalle, insbesondere pro Zeileinheit abzuführen. Jedoch ist auch dort die für Stahl, bestehend aus radial oszillierbaren, form- 45 Strangschale entsprechend beansprucht, und es treten gebenden Platten und einem Oszillationsantrieb für deshalb in gewissen Zeitabständen Oberflächenfehler die Platten. auf, wobei beispielsweise entsprechend der Ge-

Die bezeichnete Gattung der Stranggießkokillen sclv·.indigkeit der Oszillationsbewegung Marken am diente bisher nur dem Zweck des Abgießens von Strang entstehen können, die für die Weiterverarbei-Kupfer. Andere Werkstoffe, insbesondere Stahl, de- 50 tung ungünstig sind. Je nachdem, ob die mittlere ren Wärmeleitfähigkeit geringer ist, konnten mittels Kokillengeschwindigkeit abwärts größer oder kleiner derartiger Strangg'cßkokillen nicht abgegossen wer- ist als die Stranggeschwindigkeit, wird diese Beweden. Der Gießwerkstoff Kupfer verursachte in Anbe- gung als vorauseilend oder nachlaufend bezeichnet, tracht seiner hohen Wärmeleitfähigkeit weniger Die Auf- und Abbewegung der Stranggießkokille Schwierigkeit gegenüber dem Gießwerkstoff Stahl. 55 kann auch mit gleichförmiger Geschwindigkeit erfol-Trotzdem gehört die Erkenntnis zum Stand der gen oder die Aufwärtsbewegung mit größerer GeTechnik, daß bei diesen, in Längsrichtung geteilten schwindigkcit vor sich gehen als die Abwärtsbewe-Stranggießkokillen die Abkühlungsgeschwindigkeit in gung und umgekehrt. Zur Ausführung einer derartinachteiliger Weise begrenzt ist, weil die Wandungen gen Bewegung im speziellen Einzelfall ist ein sehr der Stranggießkokille nicht in ununterbrochenem 60 großer technischer Aufwand notwendig, um eine geKontakt mit dem Strang stehen. Es wurde versucht, naue Bewegung der Stranggießkokille in Strangrich-Abhilfe zu schaffen, indem man die Amplituden der tung zu erzeugen, da nicht allein die Stranggießko-Vibrationen von oben nach unten abnehmend gestal- kille, sondern auch der hierfür erforderliche Huhtct. Zu diesem Zweck sind die Stranggießkokillen- tisch auf- und abzubewegen sind. Bei gebogenun Hälften an ihren unteren Enden mittels je einer 65 Stranggießkokillen ist die Genauigkeit der Führung waagerechten Achse schwenkbar gelagert. Die be- und die Ausgestaltung der Vorrichtung wegen der kannte Oszillationsvorrichtung mit senkrecht zum bogenförmigen Bewegung noch komplizierter als bei Strang schwingenden Kokillenteilen bietet eine ge- senkrecht arbeitenden Stranggießkokille!!. An und