DE1925186A1

DE1925186A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Straengen,insbesondere von Straengen mit ausgesparten Querschnitten

Info

Publication number: DE1925186A1
Application number: DE19691925186
Authority: DE
Inventors: Vogel Eric T
Original assignee: Concast Inc
Current assignee: Concast Inc
Priority date: 1968-05-20
Filing date: 1969-05-17
Publication date: 1970-03-26
Also published as: JPS524489B1; AT291453B; US3528485A; GB1213945A; CH512947A

Description

CONCAST INC. NEW YORK

Verfahren und Vorrichtung zum dessen von Strängen, Insbesondere von Strängen mit ausgesparten Querschnitten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dessen von Strängen, insbesondere von Strängen mit ausgesparten Querschnitten, wobei flüssiges Metall in eine Durchlaufkokille gegossen, der teilweise erstarrte Strang durch ein Ausziehaggregat in eine nachfolgende Strangführung gezogen, nach dem Ende des Giessens die Stranggeschwindigkeit zur Bildung eines das weitere Ausziehen erlaubenden Deckels am Strangende mindestens reduziert und anschliessend das Strangende ausgezogen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Stranggiessanlagen wird nach Giessende, wenn die Metallzufuhr unterbrochen ist, das Strangende so lange in der Kokille gekühlt, bis sich ein sogenannter Deckel gebildet hat. Die Stranggeschwindigkeit wird zu diesem Zwecke reduziert oder für eine bestimmte Zeit auf Null gesetzt. Während der Erstarrung und Deckelbildung des Strangendes.in der Kokille schwindet der Strang unter Bildung eines Luftspaltes von der Kokillenwandung ab. Dieser Luftspalt ist für das Ausziehen des Strangendes aus der Kokille dann vorteilhaft, wenn er nicht durch

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nachfliessende Schlacke oder durch blutende Stellen am Strangende mit Stahl teilweise ausgefüllt wird. Es hat sich aber gezeigt, dass bei ungenügendem Abschlacken nach dem Giessende Schlacke in diesen Spalt fliessen kann. Auch können sich, bedingt durch die Isolationswirkung von Schlacke, am Strangende blutende Stellen bilden, welche den Luftspalt stellenweise auszufüllen vermögen.

Beim Giessen von unberuhigtem Stahl kann sich durch die CO-Bildung im Strangende unter dem erstarrten Deckel ein gewisser Druck aufbauen, welcher die Strangoberfläche wieder aufbrechen kann und dadurch Stahl mit einem gewissen Druck zum AusfHessen bringt. Dieser flüssige Stahl kann entweder teilweise in den Luftspalt eindringen oder sich am Rand des bereits stark abgeschwundenen Deckels mit einem Ueberzahn anschweissen. Beim Ausfördern eines solchen Strangendes aus der Kokille können Kratzer an der Kokillenwand nicht verhindert werden, wodurch der Kokillenverschleiss stark erhöht wird.

Bei ausgesparten Strangquerschnitten, wie beispielsweise bei Schienen-, Doppel T-, U-Profilen usw. schrumpft sich das Strangende während der Deckelbildung an die die Aussparung bildenden Kokillenteile fest und verklemmt das Strangende in der Kokille. Das Ausziehen wird dadurch erschwert und die ' Lebensdauer der Kokille wird durch Verr 'hleiss stark beeinträchtigt.

Das Stranggiessen von Profilen war aus den genannten Gründen mit starkem Kokillenverschleiss verbunden. Anderseits

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stellt die Herstellung geeigneter Profile mit dem Stranggiessverfahren durch Einsparung von Walzarbeit einen grossen wirtschaftlichen Vorteil dar.

Teilbare Giessformen und Kokillen zum Entformen von Gussstücken sind- in der allgemeinen Giessereitechnik bekannt. Bis heute sind jedoch noch keine Verfahren oder Vorrichtungen bekannt geworden, Kokillen in Stranggiessanlagen zum Ausfördern des Strangendes zu öffnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Strangende ohne Beschädigung der Kokille auszufördern und damit den Kokillenverschleiss zu reduzieren.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, dass nach dem Ende des Giessens während der Erstarrung des Strangendes in der Kokille die Kokillenhälften oder die die Aussparung bildenden Kokillenteile von der Strangoberfläche quer zur Stranglängsachse wegbewegt werden und anschliessend das Strangende ausgezogen wird,

Um die Kokillenteile bei der Vorbereitung des folgenden Gusses gegenüber der nachfolgenden Strangführung, welche den aus der Kokille austretenden Strang führt, beim Zusammenfahren rasch und genau auszurichten, sind Anschläge zur Begrenzung der Schliessbewegung der Kokillenhälften oder der die Aussparung bildenden Kokillenteile vorhanden, und diese Anschläge richten die Kokillenteile gegenüber der nachfolgenden Strangführung nach der Schliessbewegung aus.

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Zur Verbesserung und Erhaltung der Positionierungsgenauigkeit sowohl während des Giessens als auch für die nachfol- · genden Abgüsse presst eine vorbestimrate Kraft die eine Kokillenhälfte an die Anschläge und eine kleinere Kraft drückt die andere Kokillenhälfte gegen die erstere.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor, welches durch Figuren näher dargelegt wird.

Es zeigt

Fig.l eine Ansicht eines schematisch dargestellten Teiles einer Stranggiessanlage, teilweise im Schnitt und Fig.2 einen horizontalen Schnitt durch eine Kokille.

Beim kontinuierlichen Giessen von Metall, beispielsweise Stahl, wird gemäss Fig. 1 aus einem Zwischengefäss 9 durch eine Ausgussdüse 10 Stahl in eine Durchlaufkokille 12 mit dem Kokillenhohlraum 11 gegossen. Die Wände der Kokille, welche den Formhohlraum 11 begrenzen, sind gekühlt. Der in der Kokille 12 entstehende Strang 13 mit erstarrter Randschicht und flüssigem Kern wird aus dieser durch ein nicht dargestelltes Ausziehaggregat ausgezogen.

Der Kokille nachfolgende Führungsrollen 14 stützen den . Strang 13 auf gegenüberliegenden Seiten wad führen ihn in eine gebogene Strangführung 15. Diese Strangführung 15 ist als gebogene Gleitbahn dargestellt. Anstelle dieser Gleitbahn kßnnea aber auch Rollenführungen, Kühlplatten usw. angewendet werden®

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Der Strang kann aber auch in einer Geraden, der Kokille nachfolgenden senkrechten Führung abgestützt werden.

Die weitere Kühlung des Stranges nach dem Austritt aus der Kokille übernehmen Sprühdüsen 16 entlang der Strangführung. Die Kokille 12 ist in zwei Hälften 12' und 12" geteilt. Jede Kokillenhälfte ist über eine Kolbenstange.19 bezw. 19* mit einer Kolbenzylindereinheit 18 bezw. 18' verbunden. Anschlussrohre 20 und 21 sind mit pneumatischen oder hydraulischen SteuerungsOrganen verbunden. Durch Ventile, welche in Fig.l nicht dargestellt sind, können die Kolben der Kolbenzylindereinheiten 18, 18* so beaufschlagt werden, dass die Kokille geöffnet oder geschlossen werden kann.

Die Kokillenhälften 12* und 12" werden durch die Kolbenzylindereinheiten 18, 18* bewegt und während des Giessens zusammengehalten. Anstelle der Kolbenzylindereinheiten können auch Hebelsysteme, Federn oder Kombinationen der genannten Elemente angewendet werden.

In Fig. 2 ist eine Kokille 12 zum Giessen eines Doppe1-T Trägers dargestellt. Die Kolbenzylindereinheiten 18, 18' für die Kokillenhälften 12' und 12" sind in einem Rahmen 22 befestigt, welcher die Kokille umgibt. Zwischen den Kokillenhälften 12* und 12" und dem Rahmen 22 ist genügend Spielraum vorhanden, um eine gewünschte Kokillenöffnung zu erhalten. Die Kolbenstangen 19, 19* der Kolbenzylindereinheiten 18, 18* sind mit den Kokillenhälften 12', 12" verbunden. Die Kokillenhälften haben Trennungsflächen entlang einer Mittelachse des Form-

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hohlraumes 11. Diese Trennungsflächen werden in Uebereinstimmung mit dem zu giessenden Querschnitt so festgelegt, dass einerseits die die Aussparung bildenden Kokillenteile durch die Schrumpfung des Strangendes nicht verklemmen können und anderseits die Bewegung der Kokillenhälften nicht verhindert oder erschwert wird. Bei symetrischen Querschnitten fällt die Trennungsebene vorteilhaft mit der Symetrieebene zusammen, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Wenn die Kokille geschlossen ist, stösst eine Fläche 23 der Kokillenhälfte 12^f gegen eine Fläche 24 der Kokillenhälfte 12" und bildet die Trennungsfläche. Wird die Kokille durch die Kolbenzylindereinheiten 18, 18· geschlossen, so bewegt sich die Formhälfte 12* bis zu Anschlägen 25, welche entsprechend auf die nachfolgende Strangführung eingestellt sind. Zu diesem Zweck weist die Kokillenhälfte 12· Schultern 26 auf, welche mit den Anschlägen 25 des Rahmens 22 zusammenwirken. Die andere Kokillenhälfte 12" bewegt sich gegen die Kokillenhälfte 12* und stösst mit ihren Flächen 24 gegen die Flächen 23. Der Kokillenteil 12» wird durch die Kolbenzylindereinheiten 18 eines Durchmessers 30 mit vorbestimmter grösserer Kraft gegen die Anschläge 25 gepresst als der Kokillenteil 12", welcher durch die Kolbenzylindereinheiten 18* mit Durchmesser 31 angedrückt wird, wobei der Durchmesser 31 kleiner ist als der Durchmesser 30.

Diese verschieden grosse Anpresskraft kann sowohl durch unterschiedliche Grosse der Kolbenzylindereinheiten als auch durch Beaufschlagung mit Medien von verschiedenen Drücken

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erfolgen. Anstelle einer Teilung der Kokille 12 entlang der Trennungsflächen 23, 24 können aber auch nur die die Aussparung bildenden Kokillenteile 32 mittels Kolbenzylindereinheiten bewegt werden. Die Teilung der Kokille kann dann so gewählt werden, dass die die Aussparungen bildenden Kokillenteile 32'quer zur Stranglängsachse in mehreren entsprechenden horizontalen Richtungen vom Strang weg bewegt werden können. Mit den strichpunktierten Linien 33 ist die Kokillenteilung für die die Aussparung bildenden Kokillenteile 32 angedeutet. Anstelle der Anschläge 25 am Rahmen 22 können aber auch die Kokillenhälften oder alle die Aussparung bildenden Kokillenteile zur Begrenzung der Schliessbe-, wegung eigene Anschläge zur Ausrichtung gegenüber der nachfolgenden Strangführung aufweisen.

Bei Giessende wird der Stahlzufluss in die Kokille unterbrochen und das Strangende zur Bildung eines Deckels und einer genügend starken Strangkruste in der Kokille für eine bestimmte Zeit angehalten oder mit mindestens reduzierter Stranggeschwindigkeit bewegt. Wenn Stränge mit voller Querschnittsform, wie rund, quadratisch, rechteckig usw. gegossen werden, so löst sich durch die Schwindung bei der Erstarrung und Abkühlung der Strang von der Kokillenwandung ab. Wie bereits erwähnt-, kam flüssige Schlacke oder bei Blutungen flüssiger Steal im den Luftspalt eindringen, Bei unberuhigten odes· Gas enthaltenden Stählen können sich" aber auch an den Kanten des abgesefewwadenen Deckels neue Stahlkrusten

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anschwelesen und damit die Kokille beim Ausziehen des Strangendes beschädigen. Werden jedoch Querschnitte mit Aussparungen oder mit Hinterschneidungen gegossen, so verklemmt sich das Strangende beim Anhalten oder bei reduzierter Geschwindigkeit des Stranges durch die Schwindung ait den die Aussparung bildenden Kokillenteilen. Dieses Verklemmen bei ausgesparten Querschnitten und ein Verschleiss durch Zerkratzen der Kokillenwände bei vollen Querschnitten wird dadurch verhindert, dass nach dem Ende des Giessens während der Erstarrung des Strangendes in der Kokille die Kokillenhälften 12', 12" oder die die Aussparung bildenden Kokillenteile quer zur Stranglängsachse von der Strangoberfläche wegbewegt werden und anschliessend das Strangende ausgezogen wird.

Der Kokillenhohlraum 11 der Fig. 1 und 2 ist. geradlinig. Die Erfindung kann selbstverständlich auch bei Kokillen mit gekrümmtem Formhohlraum angewendet werden, wobei die Trennungsfläche dann nicht mehr plan sondern dem Kokillenradius entsprechend gekrümmt sein kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Glessen von Strängen, insbesondere von Strängen mit ausgesparten Querschnitten, wobei flüssiges Metall in eine Durchlaufkokille gegossen, der teilweise erstarrte Strang durch ein Ausziehaggregat in eine nachfolgende Strangführung gezogen, nach dem Ende des Giessens die Stranggeschwindigkeit zur Bildung eines das weitere Ausziehen erlaubenden Deckels am Strangende mindestens reduziert und anschliessend das Strangende ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ende des Giessens während der Erstarrung des Strangendes in der Kokille die Kokillenhälften oder die die Aussparung bildenden Kokillenteile von der Strangoberfläche quer zur Stranglängsachse wegbewegt werden und anschliessend das Strangende ausgezogen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenzylindereinheiten (18,18*) die Kokillenhälften (12·,12") oder die die Aussparung bildenden Kokillenteile (32) quer zur Stranglängsachse bewegen.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Anschläge (25) zur Begrenzung der Schliessbewegung der Kokillenhälften (12% 12") oder der die Aussparung bildenden Kokillenteile (32) vorhanden sind, und dass diese Anschläge die Kokillenteile gegenüber der nachfolgenden Strangführung nach der Schliessbewegung ausrichten.

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4. Vorrichtung nach j aspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbes tin rite Kraft die eine Kokillenhälfte (12*) an die Anschläge (25) presst und eine kleinere Kraft die andere Kokillenhälfte (12') gegen die erste Kokillenhälfte (12¹) drückt.

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