DE20102524U1

DE20102524U1 - Stranggießkokille

Info

Publication number: DE20102524U1
Application number: DE20102524U
Authority: DE
Original assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Current assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2011-02-10

Description

Beschreibung
Stranggießkokille

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille zum kontinuierlichen Gießen von Metallbändern oder Dünnbrammen mit einem trichterförmig in Gießrichtung zum Format des gegossenen Stranges verjüngten Eingießbereich, mit zwei miteinander verspannten Kokillenplatten mit gewölbten taschenförmigen Breitseitenwandabschnitten.

Bereits in der DE-PS 887 990 werden wassergekühlte Stranggießformen beschrieben, mit denen schmale Brammen, beispielsweise mit Abmessungen von 450 mm &khgr; 20 mm herstellbar sind. Die wassergekühlte Form zum Stranggießen besitzt eine viel größere Breite als Dicke, deren unterer Teil aus einander gegenüberstehenden, parallelen Seiten- und Stirnwänden besteht, wobei die Breite der Seitenwände der länglichen rechteckigen senkrecht angeordneten Formkammer viel größer ist als diejenige der Stirnwände. Die Stirnwände des weiteren Kokillenteiles setzen sich im oberen Kokillenteil geradlinig fort, während sich die Seitenwände des oberen Kokillenteiles nach oben trichterförmig erweitern. Das Kokillenoberteil soll im Querschnitt rautenförmig ausgebildet sein.

In der DE 36 40 525 C2 wird eine Stranggießkokille beschrieben, bei der die Breitseitenwände im Eingießbereich aus je einem ersten Abschnitt, die zueinander parallel oder nahezu parallel verlaufen, und je einem daran anschließenden auf die Dicke des Gießformates reduzierenden Abschnitt bestehen, wobei die ersten Abschnitte bis unterhalb der im Gießbereich einzustellenden Gießspiegelebene reichen sollen. Die im Gießbereich vorgesehene trichterförmig erweiterte Öffnung ist im Querschnitt trapezförmig ausgebildet. Ebenfalls entsprechend trapezförmig ausgebildete Eingießbereiche zeigt die EP 0 300 219 Bl.

In der DE 43 43 124 Al wird eine Kokille zum Stranggießen von Stahlband mit Breitseitenwänden vorgeschlagen, die im trichterförmigen Eingießbereich als konvexer Kreisbogenabschnitt und seitlich des trichterförmigen Eingießbereiches mit sich nach außen zu den Schmalseiten einander annähernden Schrägflächen ausgebildet sein sollen.

Andere Kokillenplattenformen besitzen taschenförmige gewölbte Breitseitenbereiche im Eingießbereich, deren Wölbungen durch seitliche Kreisbögen und an Tangenten- oder Wendepunkten mit diesen verbundene mittlere Kreisbögen aufweisen, deren Radien mit größerem Abstand von der Kokillenoberkante sukzessive größer werden. In der EP 0 552 501 wird eine diesbezügliche Ausführungsform vorgeschlagen, bei der die Radien der seitlichen Kreisbögen von der Kokillenoberkante in einem mindestens 100 mm von der Kokillenoberkante abwärts reichenden Abschnitt des Eingießbereiches gleichbleibend sind, vorzugsweise sogar über die gesamte Höhe des Eingießbereiches.

Bei allen beschriebenen Stranggießkokillen stellt sich das Problem, daß der außen teilerstarrte fortlaufende Strang sich beim Ausfördern in der Kokille verklemmt, was ungünstigenfalls zum Abreißen der äußeren, bereits festen Strangschale führen kann, wodurch flüssiges Gießmaterial aus dem Stranginneren nach außen strömt. Ungleichmäßig geformte, bereits verfestigte Strangschalen und einen drohenden teilweisen Abriß können unerwünschte Depressionen oder Risse im Endprodukt zur Folge haben. Außerdem wird die teilerstarrte Schale im Bereich der Taschen senkrecht zur Gießrichtung auf Druck belastet, da ihre Ausdehnung in dieser Richtunb über die Länge der Taschen reduziert wird. Dies führt zwangsweise zur Verformung der Schalen.

Darüber hinaus hat sich bei den taschenartigen Einströmbereichen mit einer im Innenbereich konvexen und im Außenbereich konkaven Wölbung das Problem ergeben, daß der außen teiler-

starrte Strang bei der Fortbewegung in der Kokille unter Druckspannung eine randseitige Aufwölbung mit einer hieraus folgenden ungleichmäßigen Abkühlung erfahren kann, wonach eine erhöhte Gefahr eines Verklemmens des fortlaufenden Stranges in der Kokille besteht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Stranggießkokille derart weiterzubilden, daß die vorstehend genannten Mängel beseitigt, zumindest jedoch erheblich minimiert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Stranggießkokille nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß besitzen die miteinander verspannten Kokillenplatten gewölbte taschenförmige Breitseitenwandabschnitte (Eingießbereiche) , die im wesentlichen eine im Querschnitt elliptische Krümmung aufweisen. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß derartige Eingießtaschen bewirken, daß die an der Außenperipherie bereits verfestigte Stranggießschale im Fortlauf in der Kokille weitestgehend gleichmäßig an jedem Ort an die Kokilleninnenwand gepreßt wird, wodurch die Querverformung der Schale begünstigt und gleichermaßen ein Verklemmen verhindert sowie eine homogene Erstarrung gefördert werden. Unter elliptische Krümmung ist eine solche Krümmung zu verstehen, die beim Schnitt eines schräggestellten Zylinders mit einer Ebene entsteht, wobei jede der sich spiegelsymmetrisch gegenüberliegenden Taschen der Kokillenplatten einen teilellipsenförmigen Querschnitt besitzt.

Vorzugsweise ist der taschenförmige gewölbte Breitseitenwandabschnitt beider Kokillenplatten derart ausgestaltet, daß seine räumliche Krümmung gleich groß dem Schnitt eines schräggestellten Zylinders mit einer planparallelen Platte ist. Dies bedeutet, daß quer zur Gießrichtung ein entsprechend dem vorbe-

schriebenen Schnitt sich ergebender konvexer Eingießbereich geschaffen wird, der sich in Gießrichtung zum Dünnbrammenbreitenmaß verjüngt. Ein Vorteil einer solchen Ausbildung besteht insbesondere darin, daß die taschenförmigen Auswölbungen gegenüber den nach dem Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen in Gießrichtung kürzer ausgebildet werden können und daß dadurch die Länge der Führung der Bramme in der Kokille mit ihrem Endquerschnitt größer wird.

Die Kontur zwischen der Ebene und der Tasche kann mit einem Radius zwischen 5 mm und 100 mm, vorzugsweise 20 mm versehen werden.

Zur Erhöhung des Durchflußvolumens bzw. des Wärmeabflusses im Eingießbereich ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die gewölbten Breitseitenabschnitte bis auf 2 cm bis 5 cm bis zum Randbereich (der Schmalseite) einer jeden Kokillenplatte reichen. Die mittige (und damit maximale) Tiefe der Tasche (des gewölbten Breitseitenabschnittes) beträgt 40 % bis 60 %, vorzugsweise 50 % bis 60 %, der Kokillenplattenhöhe.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Kokilleaußerhalb der Taschen in Gießrichtung konisch ausgebildet. Das vorzugsweise verwendete Maß der Konizität liegt zwischen 0,9 % bis 1,3 % pro 1 m, insbesondere bei 1 % pro 1 m.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1

eine schematische perspektivische Ansicht einer aus zwei miteinander verspannten Stranggießkokille,

Fig. 2

eine Draufsicht auf diese Stranggießkokille,

Fig. 3 einen Längsschnitt im Bereich der Trennfuge

einer Kokillenplatte und den Schmalseitenwänden,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den oberen Kokillenabschnitt und

Fig. 5 eine skizzenhafte Darstellung eines Schnittes

eines Zylinders mit einer planparallelen Platte.

Die Stranggießkokille besteht im wesentlichen aus zwei miteinander verspannten Kokillenplatten 10 und 11, welche.mit ihren Innenflächen Breitseitenwände bilden. Im Eingießbereich sind die Breitseitenwände taschenartig gewölbt, so daß dort ein nicht dargestelltes Tauchrohr eingeführt werden kann. Die Schmalseitenwände 12 und 13 besitzen eine deutlich kleinere Breite als die Breitseitenwände. Die in Fig. 1 mit 14 bezeichnete taschenförmige Eingießöffnung besitzt die aus Fig. 2 ersichtliche elliptische Krümmung, die sich bis auf ein Maß a von 2 cm bis 5 cm bis zum Randbereich der Breitseite erstreckt. Ein solches teilelliptisches Krümmungsmaß entsteht bei einem Schnitt einer Zylinderform 15 mit einer Ebene 16 (vgl. Fig. 5), wobei sich die in Fig. 3 in einer Draufsicht auf die Kokillenplattentasche ersichtliche Höhe h ergibt, die maximal 50 % bis 60 % der gesamten Kokillenplattenhöhe ist. Wie den Fig. 1 bis entnommen werden kann, sind die jeweiligen gewölbten Ausnehmungen der Kokillenplatteninnenseite spiegelsymmetrisch zueinander - auch in ihrer räumlichen Gestaltung - ausgebildet. Im unteren Bereich sind die Kokillenplatteninnenseiten eben und parallel zueinander angeordnet ausgebildet.

Claims

1. Stranggießkokille zum kontinuierlichen Gießen von Metallbändern oder Dünnbrammen mit einem trichterförmig in Gießrichtung zum Format des gegossenen Stranges verjüngten Eingießbereich, mit zwei miteinander verspannten Kokillenplatten (10, 11) mit gewölbten taschenförmigen Breitseitenwandabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten taschenförmigen Breitseitenabschnitte eine im wesentlichen im Querschnitt elliptische Krümmung (17) aufweisen.

2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Breitseitenwandabschnitt beider Kokillenplatten (10, 11) eine räumliche Krümmung aufweist, die gleich groß dem Schnitt eines schräggestellten Zylinders (15) mit einer planparallelen Platte (16) ist.

3. Stranggießkokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Breitseitenabschnitte (17) bis auf ein Maß (a) von 2 cm bis 5 cm sich bis zum Randbereich einer jeden Kokillenplatte (10, 11) erstrecken.

4. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittig angeordnete maximale Tiefe (h) der gewölbten Breitseitenabschnitte 40% bis 60%, vorzugsweise 50% bis 60%, der Kokillenplattenhöhe beträgt.

5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille in Gießrichtung konisch ausgebildet ist und vorzugsweise eine Konizität von 0,9% bis 1, 3% pro 1 m, weiterhin vorzugsweise von 1% pro 1 m aufweist.

6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen dem gewölbten Breitseitenabschnitt (17) und der hierum angeordneten Kokillenplattenfläche abgerundet ist, wobei der Radius der Abrundung vorzugsweise zwischen 5 mm und 100 mm liegt.