DE1966532C3 - Horizontale Kokillenanordnung für eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine horizontale Kokillenanordnung für eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine für Aluminium-Legierungen, mit einer von einem das geschmolzene Metall enthaltenden Behälter ausgehenden Beschickungsdüse, aus der das Metall einer auf der Beschickungsdüse angeordneten, drehbaren und axial beweglichen Kokille zugeführt wird.

Die meisten Produkte aus Aluminiumlegierungen (Bleche, Stranggußstücke, Drähte, Schmiedestücke) werden aus Gußblöcken hergestellt, die von Vertikalstrangießmaschinen mit direkter Kühlung erzeugt werden. Beim Gießen solcher Blöcke werden jedoch erhebliche Schrott- oder Abfallmengen erzeugt als Folge von Oberflächendefekten, die durch Abschälen entfernt werden müssen. Es ist ferner schwierig, bei einem Gießverfahren mit direkter Kühlung Gußblöcke mit einem kleinen Querschnitt zu gießen.

Gußstücke mi' einem kleinen Querschnitt können fortlaufend erzeugt werden mit PROPERZI-Gießmaschinen, wie sie z. B. in der US-PS 27 10 433 beschrieben sind. Die Leistungsfähigkeit von PROPERZI-Gießmaschinen ist jedoch begrenzt, und hochwertige Produkte können aus Legierungen wie S-AIMg5, S-AISi5, AIMgSiI und anderen Drahtlegierungen nicht erzeugt werden.

Gußstücke mit einem mittleren Legierungsgehalt können nach dem UGINE-Verfahren gegossen werden, das z. B. in REVUE DE L'ALUMINIUM, Bd. 34 (1957) Nr. 244, S. 624-627 beschrieben ist; jedoch ist der Produktionsausstoß gering.

Aus der CH-PS 3 87 233 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Stranggießen von Metallen in gekühlten Durchlaufkokillen mit horizontaler oder geneigter Achse bekanntgeworden. Dabei wird zwecks Verhinderung eines entgegengesetzten Krümmens von Kokille und Strang und eines sich daraus ergebenden Festklemmens des Stranges in der Kokille sowie ungleicher Abkühlung des Stranges im letzten Teil der Kokille und außermittiger Lage des flüssigen Strangkernes und Durchbruches von flüssigem Metall durch die Schale des Stranges die Kokille und der Strang gleichsinnig und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um ihre gemeinsame Längsachse gedreht, wobei die Kokille zusätzlich zu ⁶S dieser Drehung um ihre Längsachse in Richtung ihrer Längsachse oszillierend bewegt werden soll. Diese oszillierende Bewegung wird so durchgeführt, daß die Kokille sich zunächst in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit wie der Strang bewegt und die Kokille auf dem letzten Teil des Hubweges schneller als der Strang bewegt wird, um so die Haut des Stranges von der Formwand der Kokille zu lösen. Dabei wird dann die Kokille mit erhöhter Geschwindigkeit in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt.

In der AT-PS 2 63 244 ist ein Vertikalstranggießverfahren beschrieben, wobei beim Absenkgießen unter Verwendung eines Ventilschwimmers im flüssigen Gießkopf beim Angießen andere Bedingungen eingehalten werden müssen als beim Weitergießen.

Dort wird die Höhenlage der Kokille geändert, um kurz nach Beginn des Absenkens des Anfahrbodens und des entstehenden Metallstranges den Abstand zwischen dem unteren Rand der Düse und der Unterkante der Kokille zu vermindern, so daß eine zu hohe Gießgeschwindigkeit, d. h. eine hohe Absenkgeschwindigkeit des entstehenden Stranges oder ein Gießen mit niedrigem Meniskus in der Kokille ausgeschaltet ist, da diese Bedingungen mit Nachteilen behaftet sind.

Bei einer gegebenen Legierung, einer gegebenen Gießtemperatur, einer gegebenen Gießgcschwindigkeit und bei einer gegebenen Menge der der Form zugeführten Kühlflüssigkeit muß die Stranggießkokille eine bestimmte Länge aufweisen, bei der Gußstücke mit der besten Oberflächengüte und Glätte erzeugt werden. Diese günstigste Länge ist jedoch verschieden, wenn einige ode^r alle dieser Veränderlichen geändert werden.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine horizontale Kokillenanordnung der eingangs umrissenen Art so auszubilden, daß sie mit einer sehr einfachen Einrichtung unterschiedlichen Voraussetzungen angepaßt werden kann, beispielsweise unterschiedlichen Legierungen oder verschiedenen Gießgeschwindigkeiten, um in bezug auf Oberflächengüte und -glätte die besten Ergebnisse erzielen zu können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die wirksame Länge der Kokille in bezug auf die Beschickungsdüse während des Betriebes mit Hilfe eines Hebels horizontal auf verschiedene feste Werte einstellbar isi, und daß ein Lagerblock mittels eines Drehantriebes antreibbar ist und eine Nut aufweist, in welcher Laufrollen angeordnet sind, an welchen der Hebel angelenkt ist.

Somit kann die Kokillenanordnung nach dem Einleiten des Gusses bewegt werden, um für eine gegebene Legierung die gewünschte Länge zu erhalten, sowie für eine gegebene Gießtemperatur und Kühlung, damit beim Gießen die beste Oberflächengüte erzielt wird.

Weiterhin wird das Gießen von Stranggußblöcken aus verschiedenen Aluminiumlegierungen in verschiedenen Abmessungen und mit einer hohen Gießgeschwindigkeit ermöglicht. Die so erzeugten Stranggußblöcke weisen eine so hohe Oberflächengüte auf, daß vor der weiteren Heißbearbeitung kein Abschälen oder eine andere Oberflächenbehandlung erforderlich ist.

Die mit der erfindungsgemäßen Kokillenanordnung erzeugten Stranggußstücke weisen eine gute innere metallurgische Struktur auf.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeisniel an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i „. i einen Teilschnitt einer Siranggießmaschine mit einer horizontalen Kokillenanordnung.

Fig. 2 eine Tcilansicht der Kokillenanordnung nach

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Gießmaschine einen Metallbehälter 10 mit einer isolierenden Auskleiuung 12 aus Marinit aut. Getrennt von Abdichtungen 10a und iOb ist an dem Metallbehälter 10 ein Beschickungsdüseneinsatz 412 angeordnet. Eine Beschickungsdüse 40 wird von einem Piismenblock 30 abgestützt, der am Maschinenbett angebracht ist. Der Prismenblock weist einen oberen und einen unteren Teil 31, 32 auf, welche von Schraubenbolzen 33 um die Beschickungsdüse herum zusammengehalten werden.

Eine Kokillenanordnung 50 umfaßt einen Lagerblock 51, ein Antriebszahnrad 58 und eine Kokille 20. Diese Bauteile werden von Schraubenbolzen 52 zusammengehalten. Wie aus F-g. 2 zu ersehen ist, erfolgt der Drehantrieb der Kokillenanordnung über eine Welle 5 und einen Treibriemen 59. Diese gesamte Anordnung wird um die Beschickungsdüse von dem Antriebszahnrad 58 gedreht. Für diese Drehung ist keine besondere Schmierung erforderlich. Vor dem Zusammenbau der Kokillenanordnung 50 braucht nur von Hand eine kleine Menge Öl auf die Beschickungsdüse 40 aufgetragen zu werden.

Nach Fig. 2 ist die Kokillenanordnung in bezug auf die Beschickungsdüse mittels eines von einer Mutter festgehaltenen Hebels 53 bewegbar. Es sind Laufrollen 56 vorgesehen, die sich drehen, wenn die Kokillerianordnung während des Drehens vorwärts- oder rück« artsbewegt wird. Die Kokille wird auf diese Weise vom Prismenblock 30 in einen bestimmten Abstand gehalten. Die wirksame Länge M der Kokille wird kleiner, wenn die Kokillenanordnung an den Prismenblock 30 näher herangezogen wird und größer, wenn die Kokillenanordnung vom Prismenblock weiter entfernt wird.

Das in die Kokille der Horizontalstranggießmaschine einzulassende Öl ist in einer Ölversorgungsanlage enthalten, die mit dem in Fig. 1 gezeigten Beschikkungsrohr 14 verbunden ist, wobei das Öl in ein Kapillarrohr 402 a>is einem geeigneten Material, z. B.

aus nichtrostendem Stahl geleitet wird.

Das Kapillarrohr 402 ist in eine langgestreckte Nut am Mantel der Beschickungsdüse eingesetzt. Nach dem Einsetzen des Kapillarrohres wird der restliche Raum in der Nut mit geschmolzenem Lot gefüllt. Zu diesem Zweck kann Silberlot verwendet werden. In Fig. 1 sind zwei Kapillarrohre dargestellt.

Die in Fig. 1 gezeigte Kokille wird mit Kühlwasser versorgt.

Dort wird das Kühlwasser in eine Kammer 601 des Sprühkastens 607 mittels bekannter Kupplungen 602 eingelassen. Aus dem Sprühkasien strömt das Kühlwasser durch eine am Umfang angeordnete Stauwandung mit einer Reihe von Löchern 603 in eine zweite Kammer 604. Mit Hilfe von Schrauben 606 ist am Sprühkasten 607 eine Platte 605 befestigt. Dabei ist an der Platte 605 ein Absatz 608 vorgesehen, wodurch ein Spielraum von 0,33 bis 1,27 mm zwischen der Platte und dem unteren Teil des Sprühkastens 607 geschaffen wird. Das Kühlwasser strömt daher als fortlaufender Film aus der Kammer 604 zwischen der Platte 605 und dem Sprühkasten 607 und gelangt zuerst mit der Kokillenplatte 103 und dann mit der Kokille 20 in Berührung. Das Kühlwasser folgt dann dem Umriß der Kokille und tritt an der Gußblockfläche bei 105 unter einem Winkel von 3° bis 20° zur Außenseite des Gußblockes aus. Für die meisten Zwecke ist ein Winkel von 3 bis 10° zwischen dem Kühlwasser und dem Gußblock an der Kontaktstelle vorzuziehen.

Weiterhin steht die Kokillenplatte 103 mit Folgegliedern 124 in Berührung, die auf Stiften 121 gelagert sind. Die Stifte sind innerhalb der ortsfesten Abstützung 125 von Muttern 120 festgehalten, welche am Sprühkasten befestigt oder angeschweißt sind. Es drehen sich daher die Kokillenplatte und die Folgeglieder, während der Sprühkasteti ortsfest bleibt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, überträgt die von einem Motor angetriebene Welle S die Leistung auf den Treibriemen 59, der die Kokillenanordnung 50 dreht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Horizontale Kokillenanordnung für eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine für Alumini- s um-Legierungen, mit einer von einem das geschmolzene Metall enthallenden Behälter ausgehenden Beschickungsdüse, aus der das Metall einer auf der Beschickungsdüse angeordneten, drehbaren und axial beweglichen Kokille zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge (M) der Kokille (20) in bezug auf die Beschickungsdiise (40) während des Betrieoes mit Hilfe eines Hebels (53) horizontal auf verschiedene feste Werte einstellbar ist, und daß ein Lagerblock (51) mittels eines Drehantriebes (5,58,59) antreibbar ist und eine Nut aufweist, in welcher Laufrollen (56) angeordnet sind, an welchen der Hebel (53) angelcnkt ist.