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Technischer Bereich
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Das Gebrauchsmuster gehört zu dem technischen Gebiet des Erstarrens und Stranggießens von Stahl und bezieht sich insbesondere auf eine schmalseitige Kupferplatte für eine Kokille zum Steuern der Vertiefung der Abschrägung einer abgefasten Bramme.
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Stand der Technik
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In der Produktionstechnologie mikrolegierter Stahlplatten und Stahlstreifen sind Oberflächenqualitätsfehler von Gussbrammen und Stahlplatten technische Schlüsselprobleme, die allen großen Stahlwerken sowohl im Inland als auch im Ausland, sogar Unternehmen mit weltweit fortgeschrittenem Niveau wie etwa Thyssen in Deutschland, Voestalpine in Österreich, Nippon Steel in Japan, POSCO Korea usw., ständig Probleme bereiten. Der Gussbrammenfehler, der hauptsächlich auf Querrissen an den Ecken beruht, ist nicht radikal überwunden worden. Insbesondere, wenn Stahl von einem typischen peritektischen oder hypoperitektischen mikrolegierten Typ hergestellt wird, der 0,08–0,20% Kohlenstoff enthält, gibt es in jedem großen Stahlunternehmen allgemein Platten- oder Streifenseitenfehler, die durch Querrisse an den Ecken der Gussbramme verursacht werden.
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Um das Problem der Querrisse an den Seiten und Ecken von mikrolegiertem Stahl zu lösen, enthalten die Hauptarten, die Metallurgen gegenwärtig verwenden, die Verbesserung der Qualität der Stahlschmelze, die Optimierung und Stabilisierung der Leistung des Gießpulvers, die Optimierung des Abkühlprozesses eines Sekundärkühlabschnitts usw. Einige wenige Stahlunternehmen nehmen eine Technologie einer abgefasten Kokille an, wobei das Ziel dieser Technologie ist, den ursprünglichen rechten Winkel einer Gussbramme in zwei stumpfe Winkel zu ändern, um die Spannungskonzentration an den Ecken der Gussbramme zu beseitigen und gleichzeitig den Zweck der Erhöhung der Ecktemperatur zu erfüllen.
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Die Anwendung der gegenwärtigen Technologie einer abgefasten Kokille besitzt die Probleme, dass die Übergänge der Gussbrammen in den abgefasten Bereich alle nicht glatt erfolgen, dass die Umfangsgleichförmigkeit der Wärmespannung, Biegespannung und der Richtspannung, die der abgefaste Schmalseitenbereich der Gussbramme aushält, in dem Stranggussprozess weiterhin niedrig ist. Darüber hinaus wird die Ecke der Gussbramme in dem oberen Teil des Sekundärkühlabschnitts unvermeidlich aufgeweitet, sodass die Abschrägung der Gussbramme vertieft ist und die an die Breitseite angrenzende Ecke dazu neigt, von einem stumpfen Winkel in einen rechten Winkel geändert zu werden, sodass die technische Wirkung der abgefasten Kokille verringert wird.
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Der Anmelder dieser Anmeldung hat am 15. August 2011 ein chinesisches Erfindungspatent, Anmeldenummer 201110232530.5, mit dem Titel 'CHAMFERED NARROW SIDE COPPER PLATE FOR MOULD IN FUNNEL-SHAPED CURVED SURFACE SHAPE' (
CN 102274934 A ) eingereicht, wobei die Arbeitsfläche, wo die schmalseitige Kupferplatte mit der Stahlschmelze in Kontakt steht, an zwei Seiten davon einen mittleren Bereich und zwei abgefaste Bereiche umfasst und wobei die Arbeitsfläche eine trichterförmige gekrümmte Oberfläche ist, die von oben nach unten eingeengt ist. Dieses Patent umfasst keine Struktur, bei der der mittlere Bereich eben ist und die beiden abgefasten Oberflächen gekrümmt sind.
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Außerdem hat der Anmelder dieser Anmeldung eine chinesische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 201020586941.5 mit dem Titel 'NARROW SIDE COPPER PLATE FOR MOULD WITH CURVED STRUCTURE' (
CN 201871696 U ) eingereicht, die die Art der Zusammensetzung einer Kurve definiert, wobei das Implementierungsverfahren dieses Patents aber angibt, dass der untere Bereich der schmalseitigen Kupferplatte eine gerade Ebene ist und die technische Wirkung der Beseitigung der Vertiefung der Abschrägung einer Gussbramme nicht erzielen kann.
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Darstellung des Gebrauchsmusters
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Zur Lösung der obigen Probleme ist es die Aufgabe des Gebrauchsmusters, eine schmalseitige Kupferplatte für eine Kokille zu schaffen, die ermöglicht, dass die Abschrägung einer abgefasten Bramme eine nach außen ansteigende Form bietet, um die Vertiefung der Abschrägung der abgefasten Bramme effektiv zu steuern und um die Oberflächenqualität einer warmgewalzten Stahlplatte zu verbessern.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe schafft das Gebrauchsmuster die folgende technische Lösung.
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Schmalseitige Kupferplatte für eine Kokille zum Steuern der Vertiefung der Abschrägung einer abgefasten Bramme, wobei die Arbeitsfläche, bei der die schmalseitige Kupferplatte mit der Stahlschmelze in Kontakt steht, einen mittleren Bereich 1 und zwei abgefaste Bereiche 2, 3 an zwei Seiten davon umfasst, wobei die Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte eine trichterförmige gekrümmte Oberfläche ist, die an einem oberen Rand größer und an einem unteren Rand kleiner ist, wobei die Umrisslinien der zwei abgefasten Bereiche 2, 3 an zwei Seiten der oberen Öffnung jeweils Kurven 4, 5 sind, die in Richtung der Kupferplattenseite nach unten konkav sind, wobei die Umrisslinien der zwei abgefasten Bereiche 2, 3 auf zwei Seiten der unteren Öffnung jeweils Kurven 6, 7 sind, die in Richtung der Kupferplattenseite nach unten konkav sind, und wobei die Geraden 8, 9 jeweils in dem mittleren Bereich 1 bei der oberen Öffnung und bei der unteren Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte sind; und wobei die Kurven 4, 5 oder die Gerade 8, die jedem Bereich der oberen Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte entsprechen/entspricht, jeweils um 0,3–2,5% länger als die Kurven 6, 7 oder die Gerade 9, die jedem Bereich der unteren Öffnung entsprechen/entspricht, sind/ist.
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Die eingeschlossenen Winkel α1 und α2, die durch die Kurven 4, 5 bei der oberen Öffnung der zwei abgefasten Bereiche 2, 3 der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte und durch die entsprechenden Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte gebildet sind, sind jeweils 44°–74°; und die eingeschlossenen Winkel β1 und β2, die durch die Kurven 6, 7 bei der unteren Öffnung der zwei abgefasten Bereiche 2, 3 der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte und durch die entsprechenden Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte gebildet sind, sind jeweils 45°–75°, wobei α1 ≤ β1 ist und α2 ≤ β2 ist.
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Die Art des Übergangs von den Kurven 4, 5 oder von der Geraden 8, die jedem Bereich der oberen Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte entsprechen, zu den Kurven 6, 7 oder zu der Geraden 9, die jedem Bereich der unteren Öffnung entsprechen, ist an irgendeinem Längsprofil 10 oder 11 ein glatter Übergang 12 vom Geradentyp oder ein glatter Übergang 13 vom Kurventyp oder ein mehrteiliger nicht glatter Übergang 14.
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Die Längen L1, L2 der Kurven 4, 5 bei der oberen Öffnung der abgefasten Bereiche der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte sind 30 mm–120 mm; und die Dickendifferenz H zwischen den Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte und dem mittleren Bereich 1 der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte in der Längsrichtung beträgt 15 mm–100 mm.
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Die Dicke einer Gussbramme, die zum Gießen der schmalseitigen Kupferplatte geeignet ist, beträgt 130 mm–480 mm und die schmalseitige Kupferplatte ist für eine Streckkokille oder für eine bogenförmige Kokille geeignet.
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Die Arbeitsfläche ist mit einer Stahlschmelzeseite und mit einer Kupferplattenseite, die einander gegenüberliegen, versehen und die Umrisslinien der zwei abgefasten Bereiche 2, 3 auf den zwei Seiten der oberen Öffnung und der unteren Öffnung in Richtung der Kupferplattenseite sind nach unten konkav.
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Im Vergleich zum Stand der Technik besitzt das Gebrauchsmuster die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
Die schmalseitige Kupferplatte des Gebrauchsmusters kann die Erstarrungsschrumpfanforderung der meisten Stahlqualitäten erfüllen und der Strukturentwurf ermöglicht, dass die Abschrägung der abgefasten Bramme eine nach außen erhabene Form bietet, was vorteilhaft ist, um die Vertiefung der Abschrägung der abgefasten Bramme zu steuern und die Oberflächenqualität einer warmgewalzten Stahlplatte zu verbessern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein strukturelles schematisches Diagramm einer schmalseitigen Kupferplatte für eine Kokille zum Steuern der Vertiefung der Abschrägung einer abgefasten Bramme;
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2 ist eine schematische Profilansicht einer Übergangskurve der schmalseitigen Kupferplatte von oben nach unten;
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2a ist eine schematische Profilansicht, die angibt, dass die schmalseitige Kupferplatte von oben nach unten in eine glatte Gerade überführt wird;
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2b ist eine schematische Profilansicht, die angibt, dass die schmalseitige Kupferplatte von oben nach unten in eine glatte Kurve überführt wird;
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2c ist eine schematische Profilansicht, die angibt, dass die schmalseitige Kupferplatte von oben nach unten in eine mehrteilige nicht glatte unterbrochene Linie überführt wird;
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3 ist ein schematisches Strukturdiagramm des Querschnitts der oberen Öffnung einer Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- ein Mittelbereich einer Arbeitsfläche einer schmalseitigen Kupferplatte
- 2
- ein abgefaster Bereich der ersten Seite der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte
- 3
- ein abgefaster Bereich der zweiten Seite der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte
- 4
- eine Kurve bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs der ersten Seite der Arbeitsfläche
- 5
- eine Kurve bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs der zweiten Seite der Arbeitsfläche
- 6
- eine Kurve bei der unteren Öffnung des abgefasten Bereichs der ersten Seite der Arbeitsfläche
- 7
- eine Kurve bei der unteren Öffnung des abgefasten Bereichs der zweiten Seite der Arbeitsfläche
- 8
- eine Gerade bei der oberen Öffnung des mittleren Bereichs der Arbeitsfläche
- 9
- eine Gerade bei der unteren Öffnung des mittleren Bereichs der Arbeitsfläche
- 10
- eine schematische Darstellung einer Längsprofillinie des mittleren Bereichs der Arbeitsfläche
- 11
- ein schematisches Diagramm einer Längsprofillinie des abgefasten Bereichs der Arbeitsfläche
- 12
- der Übergang von der oberen Öffnung zu der unteren Öffnung ist ein glatter Übergang vom Geradentyp
- 13
- der Übergang von der oberen Öffnung zu der unteren Öffnung ist ein glatter Übergang vom Kurventyp
- 14
- der Übergang von der oberen Öffnung zu der unteren Öffnung ist ein mehrteiliger nicht glatter Übergang
- 15
- eine erste Seite der schmalseitigen Kupferplatte
- 16
- eine zweite Seite der schmalseitigen Kupferplatte
- α1
- ein eingeschlossener Winkel, der durch die Kurve bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs auf der ersten Seite der Arbeitsfläche und durch die erste Seite der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist
- α2
- ein eingeschlossener Winkel, der durch die Kurve bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs auf der zweiten Seite der Arbeitsfläche und durch die zweite Seite der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist
- β1
- ein eingeschlossener Winkel, der durch die Kurve bei der unteren Öffnung des abgefasten Bereichs der ersten Seite der Arbeitsfläche und durch die erste Seite der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist
- β2
- ein eingeschlossener Winkel, der durch die Kurve bei der unteren Öffnung des abgefasten Bereichs der zweiten Seite der Arbeitsfläche und durch die zweite Seite der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist
- L1
- die Länge der Kurve bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs der ersten Seite der Arbeitsfläche, 30–120 mm
- L2
- die Länge der Kurve bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs der zweiten Seite der Arbeitsfläche, 30–120 mm
- H
- die Dickendifferenz zwischen den Seiten der schmalseitigen Kupferplatte und dem mittleren Bereich der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte, 15 mm–100 mm
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden werden zusammen mit den beigefügten Zeichnungen detailliert die spezifischen Ausführungsformen des Gebrauchsmusters beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Strukturdarstellung einer schmalseitigen Kupferplatte für eine Kokille zum Steuern der Vertiefung der Abschrägung einer abgefaste Bramme in dem Gebrauchsmuster. Die Arbeitsfläche, bei der die schmalseitige Kupferplatte mit der Stahlschmelze in Kontakt steht, umfasst einen mittleren Bereich 1 und zwei abgefaste Bereiche 2, 3 an ihren Seiten, wobei zwei Seiten der Arbeitsfläche eine Stahlschmelzeseite bzw. eine Kupferplattenseite sind, wobei die Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte eine trichterförmig gekrümmte Oberfläche ist, die an einem oberen Rand größer und an einem unteren Rand kleiner ist, wobei die abgefasten Bereiche 2, 3 auf zwei Seiten der oberen Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte jeweils Kurven 4, 5 sind, die in Richtung der Kupferplattenseite vertieft sind (d. h. nach innen vertieft sind), und wobei die abgefasten Bereiche 2, 3 auf zwei Seiten der unteren Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte jeweils Kurven 6, 7 sind, die in Richtung der Kupferplattenseite vertieft sind; und wobei die Geraden 8, 9 jeweils in dem mittleren Bereich 1 bei der oberen Öffnung und bei der unteren Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte sind. Die Kurven oder die Gerade, die jedem Bereich der oberen Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte entsprechen/entspricht, sind/ist um 0,3–2,5% länger als die Kurven oder die Gerade, die der unteren Öffnung entsprechen/entspricht.
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2 zeigt eine schematische Profilansicht einer Übergangskurve der schmalseitigen Kupferplatte von oben nach unten, wobei α1 ein eingeschlossener Winkel ist, der durch die Kurve 4 bei der oberen Öffnung der abgefasten Fläche einer Seite der Arbeitsfläche und durch eine Seite 15 der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist, α2 ein eingeschlossener Winkel ist, der durch die Kurve 5 bei der oberen Öffnung des abgefasten Bereichs der anderen Seite der Arbeitsfläche und durch die andere Seite 16 der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist, und wobei die durch die Kurven 4, 5 bei der oberen Öffnung der abgefasten Bereiche der Arbeitsfläche und durch die Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte gebildeten eingeschlossenen Winkel α1 und α2 44°–74° sind; β1 ein eingeschlossener Winkel ist, der durch die Kurve bei der unteren Öffnung des abgefasten Bereichs auf einer Seite der Arbeitsfläche und durch eine Seite der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist, β2 ein eingeschlossener Winkel ist, der durch die Kurve bei der unteren Öffnung des abgefasten Bereichs auf der anderen Seite der Arbeitsfläche und durch die andere Seite der schmalseitigen Kupferplatte gebildet ist, und wobei die durch die Kurven 6, 7 bei der unteren Öffnung der abgefasten Bereiche der Arbeitsfläche und durch die Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte gebildeten eingeschlossenen Winkel β1 und β2 45°–75° sind, wobei α1 ≤ β1 ist und α2 ≤ β2 ist.
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2a, 2b und 2c bieten drei verschiedene Ausführungsformen des Gebrauchsmusters und sind jeweils schematische Profilansichten, die zeigen, dass die schmalseitige Kupferplatte von oben nach unten in eine glatte Gerade, in eine glatte Kurve und in eine mehrteilige nicht glatte Linie übergeht. Dabei kann in dem mittleren Bereich 1 und in den abgefasten Bereichen 2, 3 der schmalseitigen Kupferplatte die Art des Übergangs von den Kurven 4, 5 oder von der Geraden 8, die jedem Bereich der oberen Öffnung der schmalseitigen Kupferplatte entsprechen, zu den Kurven 6, 7 oder zu der Geraden 9, die jedem Bereich der unteren Öffnung entsprechen, an irgendeinem Längsprofil 10 oder 11 ein glatter Übergang 12 vom Geradentyp, wie in 2a gezeigt ist, ein glatter Übergang 13 vom Kurventyp, wie in 2b gezeigt ist, oder ein mehrteiliger nicht glatter Übergang 14, wie in 2c gezeigt ist, sein. Somit ist die trichterförmige gekrümmte Oberfläche gebildet, die von oben nach unten enger wird, wobei die durch die Kurven der abgefasten Bereiche 2, 3 der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte und durch die Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte gebildeten eingeschlossenen Winkel in der Höhenrichtung allmählich vergrößert sind, wobei die Längen der Kurven allmählich verringert sind und wobei die Länge der Gerade des mittleren Bereichs 1 der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte ebenfalls allmählich verringert ist, während sich der Querschnitt von oben nach unten bewegt.
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3 zeigt eine schematische Strukturdarstellung des Querschnitts der oberen Öffnung der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte, wobei die Längen L1, L2 der Kurven 4, 5 bei der oberen Öffnung der abgefasten Bereiche der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte 30 mm–120 mm sind; und wobei die Dickendifferenz H zwischen den Seiten 15, 16 der schmalseitigen Kupferplatte und dem mittleren Bereich 1 der Arbeitsfläche der schmalseitigen Kupferplatte in Längsrichtung 15 mm–100 mm ist.
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Die Dicke einer Gussbramme, die zum Gießen der schmalseitigen Kupferplatte geeignet ist, beträgt 130 mm–480 mm, und die schmalseitige Kupferplatte ist für eine Richtkokille geeignet und ist gleichzeitig ebenfalls für eine bogenförmige Kokille geeignet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 102274934 A [0005]
- CN 201871696 U [0006]
