DE1912182A1 - Stranggiessform - Google Patents

Description

ASHMORE, BENSON, PEASE & COMPANY LIMITED, Yarm Road, Stockton-on-Tees, Teesside (England)

Stranggießform

Die Erfindung betrifft eine für kontinuierlich arbeitende Gießmaschinen geeignete Stranggießform. Die erfindungsgemäße Form ist insbesondere für solche Maschinen gedacht, bei denen die Achse des gegossenen Stranges horizontal verläuft, sie kann aber auch mit vertikal arbeitenden Maschinen in Verbindung mit einem abgedichteten Eingußsystem Verwendung finden. Stranggießen besteht im wesentlichen darin, daß man geschmolzenes Metall, insbesondere Stahl, aus einem Behälter, insbesondere in der Form eines Trichters, in die Öffnung einer Form einfließen läßt, in der das Metall soweit abgekühlt wird, daß der die Form verlassende Strang den Querschnitt der Form behält, welcher von der Form der Wände in der Gießöffnung bestimmt wird. Es leuchtet ein, daß es notwendig ist, die Stranggießform zu kühlen, um ausreichend Wärme von dem geschmolzenen Metall abzuziehen, so daß sich dieses beim Durchlaufen der Formöffnung verfestigen kann.

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Der Erfindung liegt, die Aufgäbe zugrunde, eine Stranggießform vorzuschlagen, die besonders wirksam und universell gekühlt werden kann.

Ausgehend von einer Stranggießform für eine kontinuierlich arbeitende Stranggüßmaschine mit einem Gießformkörper aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit, der von einer Öffnung durchsetzt ist, deren Wände die Formwände bilden, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß der Gießformkörper aus mehreren Formteilen besteht, von denen jeder über die LängserStreckung der Öffnung ψ einen Teil der Formwand bildet; und daß jeder Formteil des Gießformkörpers mit einer eigenen Einrichtung zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit ausgerüstet ist.

Da jeder Formteil der Stranggußform mit getrennten, vorzugsweise als Kanäle ausgebildeten Einrichtungen zur Aufnahme eines flüssigen Kühlmittels versehen ist, ist es nicht notwendig, jenen Formteil gleich stark zu kühlen. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, die Kühlmittelströmung in jedem Formteil getrennt von allen anderen Teilen so einzustellen, daß ein optimaler Wärmeübergang bzw. -entzug zwischen dem geschmolzenen Metall und der Gießform stattfindet.

Vorzugsweise hat jeder Formteil mehrere über die Länge" der Öffnung mit Abstand voneinander verteilte Kanäle zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit, die in ihren Formteilen quer zur Axialrichtung der Öffnung verlaufen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn jeder Kanal in den Formteilen aus mehreren miteinander verbundenen geraden Bohrungen besteht.

Der Gießformkörper kann aus mehr als zwei Formteilen bestehen, in der bevorzugten Ausführungsform der Er-

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findung sind jedoch zwei einander ähnliche Teile vorgesehen. Jeder Formteile hat in dieser Anordnung vorzugsweise Rechteckform und bildet mit einer seiner Oberflächen einen Teil der Formwand der Gießform.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Gießformkörpers;

Fig. 2 eine Teil-Stirnansicht des Gießformkörpers;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gießformkörper;

Fig. 4 und

Fig. 5 Teilschnitte durch den Gießformkörper an verschiedenen axialen Stellen; und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine fertig montierte, betriebsbereite Gießform.

Eine in Stranggußmaschinen verwendbare Stranggießform besitzt einen Gießformkörper 1 aus reinem Kupfer Die Form ist in Längsrichtung in zwei Formteile 2,3 unterteilt. Die beiden Teile werden mit Hilfe von Paßstiften 4, die in fluchtende Bohrungen 5 der beiden Formteile eingesetzt sind, in korrekter Lage zueinander gehalten. Die Formteile werden mit Hilfe mehrerer Bolzen 6 (vergleiche Fig. 6) fest zusammengehalten, die durch Öffnungen 6' in den Formteilen hindurchqef-'ihrt sind und die beiden Teile senkrecht zur Längsri :htung des Gießformkörpers gegeneinander

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verpressen. Die Gießform hat eine Gießöffnung 7, die die Form durchsetzt; die Wand bzw. Wände der Formöff— nung bestimmen mit ihrer Form den Querschnitt des Stranggußes. Der von den Formwänden definierte Querschnitt senkrecht zur Form-Axialrichtung kann in der jeweils benötigten Weise ausgebildet sein; er ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel quadratisch mit abgerundeten Ecken. Die Gießform ist in Richtung ihrer Achse unterteilt, so daß jeder Formteil 2,3 des Gießformkörpers 1 die Hälfte der Formwand bildet. Am Einlaßende 8 der Stranggießform ist die GießÖff-P nung 7 vergrößert und bildet einen Hohlraum 9 von zylindrischer Form zur Aufnahme einer Stützplatte, eines kreisförmigen Graphitrings und einer.Schmiervorrichtung; keines dieser Teile ist in der Zeichnung dargestellt.

Im Betrieb der Stranggießform wird geschmolzenes Metall durch sie hindurchgegossen, und zum Herstellen eines Gußstückes ist es notwendig, die Form mit Flüssigkeit so zu kühlen, daß sie dem geschmolzenen Metall eine ausreichende Menge von Wärme entzieht, so daß das in Berührung mit der Formwand befindliche' Metall erhärten und eine Hautbilden kann,, die den höher tempe w rierten Kern des Metalls umschließt. Die beiden Formteile 2,3 haben eigene Einrichtungen zur Flüssigkeitskühlung der Stranggießform und die Kühleinrichtungen des einen Formteils sind unabhängig von den Kühleinrichtungen im anderen Formteil. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Kühleinrichtungen in den beiden Fornrteilen einander gleich, obwohl diese Gleichheit keinesfalls notwendig ist.

In jedem Formteil 2,3 sind mehrere Kanäle vorgesehen, die quer zur Längsachse der Gießöffnung verlaufen. Die Kanäle sind über die Längserstreckung des Gieß-

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formkörpers verteilt mit Abstand voneinander und in Gruppen angeordnet. Jeder Kanal wird von mindestens zwei miteinander verbundenen Bohrungen gebildet und geht von einer der außenliegenden Oberflächen des Formteils aus.

Der untere Formteil 3 hat gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 mehrere Bohrungen 12,12c und 12f, die sich von einer Seitenwand 13 nach oben in Richtung auf die Gießformöffnung 7 hin erstrecken. Die Bohrungen 12a im Bereich des- Einlaßendes der Gießform verlaufen in den Formteil 3 hinein und sind mit etwa rechtwinklig zu ihrer Längsachse angeordneten Bohrungen 12b verbunden. Die zuletzt genannten Bohrungen gehen von einer Ausnehmung aus, die in einer anderen Oberfläche der Gießform angeordnet ist. Weitere nicht dargestellte Paare von untereinander verbundenen Bohrungen verlaufen von der Ausnehmung 14 zu der Seitenwand 13' des Formteils, die der Seitenwand 13 gegenüberliegt. Jedes Paar von untereinander verbundenen Bohrungen 12a und 12b bildet mit der Ausnehmung 14 und den untereinander verbundenen Bohrungen zwischen dieser Ausnehmung und der Seitenwand 13' einen Kanal, der das Durchströmen des Kühlmittels von der Seitenwand 13 des Formteils zur gegenüberliegenden Seitenwand 13' gestattet.

Die ersten vier Bohrungen 12a im Bereich des Einlaßendes des Gießformkörpers entsprechen den bereits beschriebenen, während die in Richtung auf das Auslaßende der Form folgende Bohrung 12c (vergleiche insbesonder Fig. 5) eine größere Länge hat als die Bohrungen 12a. Die Bohrung 12c steht mit zwei Bohrungen 12d in Verbindung, welche sich rechtwinklig zur Bohrung 12c erstrecken und von der Ausnehmung 14 des Gießformkörpers 1 ausgehen. Die am dichtesten benachbart zur Gießöffnung 7 angeordnete Bohrung 12d verläuft parallel zu einem Teil der Formwand und steht mit einer weiteren Bohrung 12e in Verbindung, die ebenfalls von der Ausnehmung 14 ausgeht und dicht benachbart sowie parallel 9098 A0/110A

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zu einem Teil der Gießöffnung 7 verläuft. Die Bohrung 12e sowie eine weitere nicht gezeigte parallel hierzu verlaufende Bohrung ist mit einer von der Seitenwand 13' des Formteils 3 ausgehenden Bohrung verbunden. Die beiden Bohrungen 12d und 12e, die am dichtesten zur Gießöffnung 7 verlaufen, stoßen rechtwinklig im Bereich zwischen der Ausnehmung 14 und der Formwand zusammen . Die verbleibenden Bohrungen 12f im unteren Formteil verlaufen von der Seitenwand 13 aus nach oben und stehen gemäß Fig. 4 mit getrennten Bohrungen 12g in Verbindung, die rechtwinklig zu ihren Achsen verlaufen und von der Verbindungsstelle bis zur unten liegenden Oberfläche des Formteils 3 gehen. Die Bohrungen 12g stehen mit rechtwinklig zu ihnen verlaufenden Bohrungen 12h in Verbindung, die ihrerseits von der unten liegenden Oberfläche des Formteils 3 ausgehen und über nicht dargestellte, rechtwinklig zu ihnen verlaufende Bohrungen mit der anderen Seitenwand 13' verbunden sind. Der obere Formteil 2 ist in ähnlicher Weise mit Bohrungen 12a-12f versehen.

An die Seitewand 13 des unteren Formteils 3 ist eine nicht dargestellte Sammelleitung angeschlossen, die die offenen Enden der Bohrungen 12a,12c und 12f miteinander verbindet; auf ähnliche Weise ist an der Seitenwand 13' eine Sammelleitung vorgesehen, die die offenen Enden der diese Seitenwand durchsetzenden Bohrungen verbindet. Auf diese Weise kann man die Kühlflüssigkeit, normalerweile also Wasser, durch eine der Sammelleitungen in den Formteil 3 hineinleiten, es durch die Form in Richtung quer zur Längsachse hindurchleiten und an der Sammelleitung der gegenüberliegenden Seitenwand wieder entnehmen.

Eine üblicherweise aus Stahl bestehende Grundplatte ist mit der unten liegenden Oberfläche des Formteils

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3 verschraubt od. dgl., um die Ausnehmung 14 und die von dieser Oberfläche ausgehenden Bohrungen 12g und 12h abzuschließen. Auf ähnliche Weise ist die oben liegende Oberfläche des Formteils 2 mit einer Stahlplatte 15 od. dgl. abgedeckt, die die dortige Ausnehmung 14 und die freien Enden der Bohrungen verschließt, so daß die Kühlflüssigkeit von einer Sammelleitung 16 auf einer Seite des oberen Formteils durch die von den Bohrungen gebildeten Kanäle zu einer weiteren Sammelleitung 17 an der gegenüberliegenden Seitenwand dieses Formteils fließen kann.

Eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Stranggießform hat den Vorteil, daß das Kühlmittel in den Körper der Form hinein sowie in äußerst dichte Nachbarschaft zu den Formwänden gelangt und dadurch für eine besonders gute Kühlung dieser Oberfläche sorgen kann.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man die Strömung des Kühlmittels zu jedem Formteil getrennt regeln bzw. einstellen kann, es ist also nicht notwendig, daß beide Formteile von den gleichen Mengen an Kühlflüssigkeit durchsetzt werden. Hinzu kommt, daß in den Fällen, in denen sich die Kühlwirkung der Form in Richtung ihrer Längsachse verändern soll, eine Änderung der Durchströmmenge des Kühlmittels durch einen oder mehrere Kanäle der Formteile auf besonders einfache Weise durch Einsetzen von Stangen oder Rohren in die Kanäle möglich ist, wodurch die Querschnittsgrößen der Kanäle in dei? notwendigen Weise veränderbar sind, um die jeweils übergehenden Wärmemengen festzulegen.

Im Betrieb ist das Einlaßende 8 der Stranggießform dicht an den Auslaß eines Gießtrichters od. dgl. angeschlossen. Die Achse der Stranggießform liegt

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dabei vorzugsweise horizontal,und am Auslaßende der Form ist eine Einrichtung vorgesehen, die den fertigen Strang abzieht.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Stranggießform für eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine mit einem Gießformkörper aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit, der von einer Öffnung durchsetzt ist, deren Wände die Formwände bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießformkörper (1) aus mehreren Formteilen (2,3) besteht, von denen jeder über die LängserStreckung der Öffnung (7) einen Teil der Formwand bildet; und daß jeder Formteil (2,3) des Gießformkörpers (1) mit einer eigenen Einrichtung (12,14-17) zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit ausgerüstet ist.

2. Stranggießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formteil (2,3) mehrere über die Länge der öffnung (7) mit Abstand voneinander verteilte Kanäle (12) zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit hat, die im Formteil quer zur Axialrichtung der Öffnung (7) verlaufen.

3. Stranggießform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (12) in den Formteilen (2,3) aus mehreren miteinander verbundenen geraden Bohrungen (12.a,12b, .. . ) besteht.

4. Stranggießform aus zwei einander ähnlichen, rechteckigen Formteilen, von denen jeweils eine Umfangsflache einen Teil der Gießöffnung bildet, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (12) aus einem Paar von ersten Öffnungen (12b,12d,12g),die die der Formwand gegenüberliegende Oberfläche des Formteils (2,3) durchsetzen und aus einem Paar von zweiten Öffnungen (12a,12c,12f ) besteht, von denen jeweils eine eine der anderen sich gegenüberliegenden Seitenwände(13,13') des Gießformteiles (2,3) durchsetzt und die mit den ersten Bohrun-

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gen verbunden sind; und daß die ersten Öffnungen untereinander verbunden sind.

5. Stranggießform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bohrungen (12b, 12d,-12g) von einigen Kanälen innerhalb ihres Formteils (2,3) und die ersten Bohrungen der anderen Kanäle außerhalb ihres Formteils miteinander verbunden sind.

6. Stranggießform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der zweiten Bohrungen (12a,12c,12f ) an den sich gegenüberliegenden Flächen(13,13') außerhalb ihres Formteils (2,3) mit Hilfe einer Sammelleitung (16,17) verbunden sind, die an der zugeordneten Seitenwand ( 3,13) befestigt ist.

7. Stranggießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßende (8) der Gießöffnung (7) dicht mit dem Auslaß des Gießtrichters verbunden ist.

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