DE1958753C3 - Kokille für das senkrechte Stranggießen von Metallen - Google Patents

Description

Gegenüber der Kühlung mittels aufgesprühten Wassers hat die erfindungsgemäße Art der Kühlung noch den weiteren Vorteil einer vollkommen gleichmäßigen Kühlung der Bänder über die ganze Breite und Länge der Kühlkammer, da die an das Band an- ö grenzende Wasserschicht an allen Punkten dieselbe Geschwindigkeit aufweist und keinerlei Stauungen, wie im Falle des Aufsprühen, erfolgen.

Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil besteht noch darin, daß bei dieser Art der Kühlung um den to Kern des Blocks, der sich noch in flüssigem Zustand befindet, eine Haut aus erstarrtem Metall gebildet wird, die sehr bald dick genug ist, um das Metall schnell aus der Kokille abzugeben. Auf diese Weise kann auch die Gießgeschwindigkeit gesteigert wer- 15 den, so daß man, um die Produktion eines Konyerters mit gegebener Tonnage zu vergießen, mit einer kleineren Anzahl von Strangguß-Reihen auskommen zeigt, sind diese^ Walzen ir.it Rillen verse ^ _? ^ d Wfcen ene D

Da der Druck im Inneren der Kühlkammer den ao Druck des gegossenen Metalls, insbesondere im unteren Teil der Kokille, kompensiert, so bleiben die durch die Bänder gebildeten Wände der Kokille und damit auch die Außenflächen des Gußstückes vo I-kommen eben. Damit sind auch die Bänder keinerlei *₅ Querbelastung ausgesetzt.

zeigt, sind dies^ ir.it ^ _? ^

Kühlung der Wafcen ene . ^ _{MetaUes an}. Das F i g. 2 zeigen die "«Bnomu g ^^ Geschvvm-Band w,rd von J^¹^* _rieben> die dei Extrakdigkeit von 2 5 m/mm -g entspricht. Dies hat tionsgeschwindigkeit ^ _ersla ^F _rrenden Metall den Vorteil daB' ^^c"^e" _erzeugt wird und ein und dem Band keine £« s^ _D

Erzeugnis;mit: glatten'O^be™J■ _{h einer K}raft

Band w.rd mittels einerSpann . _{die RoUe} durch von etwa . 000 kg ge^sP^ann ^ _{wird dic} J_ie erfor-

eine-H^⁰™*™^" * ^g

derhche ^SP^a,ⁿ"^u"^g _q erzeugt _{ft beuägt d her}

^Dl5...^au'J^S ^unterhalb der Elasuz.tatsungefähr 1« kg/mmι ^wa^ , _{äßi groBe} Lcbens-

ψ™^%™*J™Ssltl. Das Band läuft über d BdewährUM ^ _winkd

^r und hinter der StützwalzeS

zu ^v"p»^™· ^Lf ^oelateTdessef Seitenteile dem Maschinengestell " g & _{5 der ver}bunden mittels eines Zugankers

sind. . _{ine mit} hoher Geschwin-

Das Kühlstem weist e ^ _{auf> d auf}

d.g.e.t ^du^^^omt^B_andt, _und auf der anderen der sparren parallel zum Band 1 angeord-

dauer des Bandes

^r^Äfsicht auf eine KokiUe nut ,er 30 ^iS

rechtwinklig zueinander angeordneten umlaufenden aus de;.^Ζ«^^ \_{A ein und} fließt am unteren

^Βΐ'Π eine Seitenansicht des Antriebssystems Ende der Kammer durch g^ekdjjje Vereines der Bänder der Kokille, JAb^^|J kh Til

es der Bänder der Kokille,

F i,. 3 ein senkrechter Teilschnitt des Kuhlsystems

Ende der Kam
dungsrohr. »

Tig41inen senkrechten Schnitt durch die Zufluß-Wasserkammer und den oberen Teil der Kühlg^jjj r ^J _{ine che}nde Zu-Kammer 17 vorgesehen Die

beiden

F?g5 eine Seitenansicht der Zufluß-Wasserkammer mit den zur oberen Stützwalze führenden Kanä-

^lenFig.6 ein waagerechter Schnitt durch die Zu- ^Wasserkammer in der Ebene der Achsen der Zuflußstutzen. . .

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, können die e.nzelnen die Kokille bildenden Bänder 1, 1 a, 1 ft, 1 c in emer zur Kokillenachse senkrechten Richtung gegcnemander versetzt werden, wie es die Pfeile 2 «und 3 α anzeigen, so daß der Querschnitt des Blockes 4 »n cmfächer Weise zur Herstellung unterschiedener Er-Zeugnisse geändert werden kann.

Der du- Kokille begrenzende Teil der Bander kann auch zur Kokillenachse unter einem Winkel geneigt sein, so daß es möglich ist, dem Raum, der zur Au nähme des flüssigen Metalls bestimmt ist, die Gestalt cines Pyramidenstumpfes zu geben, die sich nach unten verjüngt. Line solche Ausb.ldu„g der Kok.Ilenwände ermöglicht es, die durch die Abkühlung des Metalls verursachte Schrumpfung auf der gaiuui Länge des Blockes zu kompensieren und»«« optimalen Kontakt zw.schen jeder der Wände und dem Metall zu bewirken.

Dic einzelnen Bänder sind 200 mm breit und 0,5 mm dick. Sie bestehen aus besonders weichem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,035 "/o. S,e laufen über die Stützwalzen 5 und 6, wischen denen jeweils ein Kühlsystem angeordnet ist. Wie Fig. 5

₄o durch durch die Platte 15« und in

_{in ihrem} oberen Teil ihren:,untren ^

_slef_{ienden Bandes}

T^

ist, sind die Kammern

^/g ^^^ 22 angebracht an dem V d ",^r, 1 ς/7 »na 15 b mittels Schrauben 23 a und

die ^P^\\⁵ _b\Zu_bYSgi sind. Die Zuflußlei-24 α bzw 23 b und 24^ bete g _d ^ _{p an dm}

tung 20 ,st mi U-I Scnrau ^ _{&& g}

Teil 20 «befestigt, mg _{nt und mittels}

21 an d^e Platte 2 g _{Diese ze ßa}

Schraube 21 b und ^^g ^ ^^ ^^

f,nd 26 befestigt die es erlauben, den Abstand des und 26 befestigt, α te festzulegen. Die

^uhlsyjtems von _{de dehülse 27 eing}e_

55 Schraube 26 ^t in e ^ _{dem Tdl Mfl ab}

schraubt Λ Kopt s _{n(jes dienende Geg}e_n.

Regung _{Gcwindetcü 2}9 auf, der in das ™ _{Buchse 27} eingreift. Der Ab^^ _{jst miUcls e}i„er elastischen Muffe

60 """^^^,Stung 31« und 31 b verbunden, rn e.. er Ab Π«Β1 e J 8_{ß zum Smtzcn 20 ist}

™™*} dargestellt.

^{m B} beson

Aus g·
6₅ dung rohre
sah «

der

dargestellt.

besondere Gestalt des Verbin- °' _{Es bestc}ht aus e.ncm

^{zu e} 33 _{und cinem sich an} diesen _wcscntUchen zylindrischen Teil _konkav gekrümmten Oberfläche

5 6

eines Gewölbeteiles 35 und dem Scheitel 36 der sind. Diese Leitungen münden in im wesentlichen

Platte IS begrenzt wird. Diese Flächen gehen tangen- halbzylindrische Rillen 38, in denen das Wasser

tial in die Bandebene bzw. in die Ebene der Kam- längs des Bandes emporsteigt und an den Umfang

merrückwand über. Die mittlere Geschwindigkeit der der Walze 5 gelangt. Die die Kammer 17 abdeckende

auf diese Weise sich ausbildende» laminaren Strö- 5 Gewölbeplatte 35 ist am Gestell 20 α mittels Schrau-

mung beträgt etwa 7m/sec, was einer Wasserdurch- ben 39 befestigt.

flußmenge durch die etwa 15 mm tiefe Kammer von Fig. 5 zeigt die Zuflußkammer 17 mit abgcnom-2OnVVh entspricht. Der sich verjüngende Teil 33 er- mencr Platte 15 a, die an der Schmalseite der Gewölmöglicht einen nur sehr kleinen Druckveriust zwi- beplatte 35 vorgesehenen Rillen 38 sowie die mit sehen der Zuflußkammer 17 und der Kühlkammer io Umfangsrillen versehene Walze 5. Die Rillen 38 ver-14. Das um etwa 45° gegenüber der Horizontalen mindern die Gleitreibung des Bandes 1 in diesem Begcneigte Verbindungsrohr 16 verjüngt sich von etwa reich. Auf der rechten Seite dieser Figur ist eine 8 mm auf etwa 5 inm. während das Abfluß-Verbin- Dichtleiste 40 dargestellt, die in einer Ausnehmung dungsrohr 18 eine gleichbleibende Weite von etwa 41 (F i g. 6) zwischen einer aus Aluminiumbronze be-10 mm aufweist. Bei einem solchen Verhältnis der 15 stehenden Schiene 42 und dem Maschinenrand anQuerschnitte herrschi beispielsweise im Inneren der geordnet ist. Die Schiene 42 ist an dem Gestell mit-Zuflußkammer 17 ein Druck von 0,8 Bar und in der tels Schrauben 43 befestigt und kann daher zum Kühlkammer 14 ein Druck von 0,62 Bar. Dieser Auswechseln der Dichtung leicht abgenommen werDruck entspricht ziemlich genau dem von dem flie- den. Die Dichtung besteht aus synthetischem fluorßcnden Metall auf das Band ausgeübten Druck, der 20 haltigcm Gummi, der eine besondere Widerstandsfäwährend des Gießens bei einem spezifischen Gewicht higkeil gegen hohe Temperaturen aufweist. Sie ist an des Metalls von 7,2 etwa 0,50 Bar beträgt. ihrer an dem Band anliegenden Schmalseite schräg

Mit diesem Kühlsystem kann eine Wärmemenge zugeschnitten, um auf diese Weise ein besseres Anvon ungefähr 200 cal/cm²/sec abgeführt werden. Die liegen der Dichtung mit breiterer Fläche an dem Wassertemperatur beträgt am Eintritt in die Kühl- 25 Band zu erzielen. Auf diese Weise kann der Wasserkammer 20' C und am Austritt etwa 40^c C Bei die- druck sich auf einei größeren Fläche der Dichtung sen Werten ist eine örtliche übermäßige Erhitzung auswirken, wodurch eine vollkommene Abdichtung des Bandes und somit auch die Gefahr eines Durch- gewährleistet wird. Das Anpressen der Bänder gegen bniehes des Bandes vermieden. den Block mittels des Wasserdruckes bringt den wei-

Im oberen Bereich des Verbindungsrohres 33 sind 30 teren Vorteil mit sich, daß auf die Anordnung vor

Öffnungen mit kleinem Durchmesser vorgesehen, die Druckwalzen verzichtet werden kann, die bei den be- ;T.ii nach oben führenJen, das Deckengewölbe 35 der kannten Systemen die Wasserströmung behirdcrr

Kammer 17 durchsetzenden Leitung,. 37 verbunden und konstruktive Schwierigkeiten bereiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Widerstandsfähigkeit aufweisen müssen. Was diese

   Palentanspruch; mechanischen Eigenschaften der Kokillenbänder an

   geht, so sind Bänder aus Eisen denen aus Kupfer

   Kokille für das senkrechte Stranggießen von vorzuziehen. Das Eisen weist jedoch eine geringere Metallen, bei der die Kokillenwände aus über 5 Wärmeleitfähigkeit als das Kupfer auf. Zur Erzielung Stützwalzen umlaufenden, unabhängig voneinan- eines ausreichenden Wärmeübergangs zwischen einer der flüssigkeitsgekühlten Bändern bestehen, die Kühlflüssigkeit und dem Block ist die Dicke der sich in Strangrichtung mit einer der Strangab- Bänder etwa 1 Millimeter oder weniger zu wählen.
   Zugsgeschwindigkeit entsprechenden Geschwin- Bei einer Kokille der eingangs beschriebenen Art

   digkeit bewegen und die zum Anpressen an den xo ist es bekannt (französische Patentschrift 1 483 848), Strang gegeneinander verstellbar angeoidnct sind, die Kühlung durch über Düsen auf die Bänder aufgedadurch gekennzeichnet, daß auf der sprühtes Wasser vorzunehmen. Diese Art der Küh-Rückseite eines jeden Bandes (1) eine Kühlkam- lung hat jedoch einmal den Nachteil, daß sich infolge mer (14) vorgesehen ist, die auf der der Kokille der auftretenden Wasserstauungen keine gleichmäzugekehrten Seite von dem Band (1) in an sich 15 ßige Kühlung der Bänder über deren Breite und bekannter Weise verschlossen ist und die am obe- Länge >m Bereich des Formkanals erzielen läßt. Da ren und unteren Ende je eine Kammer (17, 19) eine Rückführung des Kühlwassers nicht vorgesehen aufweist, mittels derer die Kühlflüssigkeit über ist, ist zum anderen der Wasserverbrauch verhältnis-Verbindungsrohre (16, 18) tangential zum Rand mäßig groß.

   der Kühlkammer (14) dieser zugeführt bzw. aus 20 Die geringe Abkühlung, insbesondere beim Verdieser abgezogen wird, wobei die Kühlflüssigkeit gießen von Eisen, kann verhältnismäßig schnell die im ganzen Bereich des mit dem gegossenen Me- Ursache einer zu großen örtlichen Erhitzung der tail in Berührung stehenden Bandes eine ununter- Bänder sein, da diese der Gefahr des Brechens ausbrachen fließende Flüssigkeitsschicht bildet und gesetzt sind. Dies macht eine Unterbrechung des der Querschnitt des Rohres (18) für den Austritt 25 Gießprozesses, gegebenenfalls die Durchführung von der Kühlflüssigkeit derart bemessen ist, daß der Instandsetzungsarbeiten notwendig, was den Nutzen auf das umlaufende Band (1) wirkende Druck des Stranggießverfahrens erheblich beeinträchtigt,
   der Kühlflüssigkeit mindestens den maximalen Ferner ist es bei einer ähnlichen horizontalen

   Druck des flüssigen Metalls in der Kokille korn- Stranggießmaschine an sich bekannt (W. Schwarzpensiert. 30 maier: Stranggießen, Stuttgart 1957, S. 25/27), in

   dem den Formkanal bildenden Bereich der Kokille zwischen dem jeweiligen Metallband und einer

   Rückwand Abstandstücke vorzusehen, wodurch zwischen Band und Rückwand eine Anzahl Kammern 35 gebildet werden, in die Kühlwasser eingeleitet wird. Das Metallband wird dort unabhängig vom Kühlwas-

   Die Erfindung betrifft eine Kokille für das senk- serdruck durch die Rückwand magnetisch gegen die rechte Stranggießen von Metallen, bei der die Kokil- Abstandstücke gezogen.

   lenwände aus über Stützwalzen umlaufenden, unab- Der Erfindung liegt die Auigabe zugrunde, eine

   hängig von einander flüssigkeitsgekühlten Bändern 40 Stranggußkokille der eingangs beschriebenen Art zu bestehen, die sich in Strangrichtung mit einer der schaffen, deren bewegliche Bänder einer dauernden Strangabzugsgeschwindigkeit entsprechenden Ge- und gleichmäßigen Kühlung unterworfen sind, schwindigkeit bewegen und die zum Anpressen an Gleichzeitig soll die Kühlung mit einem vcrhältnisden Strang gegeneinander verstellbar angeordnet mäßig großen Durchsatz an Kühlflüssigkeit und bei »ind. 45 niedrigem Druck erfolgen.

   Kokillen der vorgenannten Art weisen gegenüber Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

   Kokillen mit festen oder auch Schwingungen ausfüh- gelöst, daß aut der Rückseite eines jeden Bandes eine renden Wänden den Vorteil auf, daß die die Wände Kühlkammer vorgesehen ist, die auf der der Kokille bildenden Bänder sich kontinuierlich mit im wesent- zugekehrten Seite vor dem Band verschlossen ist und liehen derselben Geschwindigkeit wie das erstarrende 50 die am oberen und unteren Ende je eine Kaminer Material bewegen und sich praktisch ohne jegliche aufweist, mittels derer die Kühlflüssigkeit über Ver-Reibung auf dem erstarrenden Block abrollen, wo- bindungsrohre tangential zum Rand der Kühlkamdurch Gußerzeugnisse mit wesentlich besseren Ober- mer dieser zugeführt bzw. aus dieser abgezogen wird, fUidieneigenschaften erhalten werden. wobei die Kühlflüssigkeit im ganzen Bereich des mit

   Ein weiterer Vorteil dieser Kokillen ist, daß zwi- 55 dem gegossenen Metall in Berührung stehenden Banichen dem Block und aen Kokillenwänden auf der des eine ununterbrochen fließende Flüssigkeitsganzen Länge der Kokille ein inniger Kontakt auf- schicht bildet und der Querschnitt des Rohres für rechterhalten werden kann. Die Bänder können gc- den Austritt der Kühlflüssigkeit derart bemessen ist, gen den Block gepreßt werden und so der Kokille daß der auf das umlaufende Band wirkende Druck eine leichte Konizität geben, die der jeweiligen 60 der Kühlflüssigkeit mindestens den maximalen Druck Schrumpfung des erstarrenden Metallblocks ange- des flüssigen Metalls in der Kokille kompensiert,
   paßt werden kann. Gegenüber Kühlvorrichtungen, bei denen Wasser

   Das Vergießen zwischen beweglichen Bändern mit Hilfe von Düsen auf die Bänder gesprüht wird, stößt jedoch insofern auf Schwierigkeiten hinsichtlich hat die erfindungsgemäße Art der Kühlung den Vorder Kühlung der die Wände der Kokille bildenden 65 teil, daß das Wasser auf einfache Weise wiederge-Bänder, als diese möglic'"·· dünn sein müssen, um wonnen und in einem geschlossenen Kreislauf umgeüber die Stütz-und Umlcnkwalzen geführt werden zu wälzt werden kann, wodurch ein wesentlich geringekönnen, trotzdem aber eine große mechanische rcr Wasserverbrauch erzielt wird.