DE2146459C3 - Anordnung zum Befestigen der nach dem Strippen der Kokille am Blockkopf verbleibenden Auskleidung des Kokillenkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen der nach dem Strippen der Kokille am Blockkopf verbleibenden Auskleidung des K.okillenkopfes, welche aus einzelnen, mit einem Armierungsblech an der der Kokille zugekehrten Außenseite versehenen Wärmedämmplatten besteht, um die gefürchtete Sekundärlun- kerbildung im Blockrumpf beim Vergießen von beruhigtem bzw. kopfberuhigtem Stahl in Kokillen infolge zu rascher Abkühlung des Blockkopfes zu vermeiden.

Beim Abgießen von beruhigtem oder kopfberuhigtem Stahl in Kokillen ist es bereits bekannt, den Stahl im oberen Teil oder Kopfteil der Kokille durch Auskleiden der Kokille in diesem Bereich mit einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit sowie gegebenenfalls durch Auflegen von exotherm reagierenden Stoffen auf den Blockkopf oder durch elektrische Kopfbeheizung u. dgl. so lange flüssig zu halten, bis die im Blockinneren «Is Folge der Voilumenkontraktion bei der Erstarrung gebildeten Hohlräume durch den nach unten nachflie-Ißenden Stahl aufgefüllt sind, wodurch der Lunker in den verlorenen Kopf verlegt wird.

Um die Größe des verlorenen Kopfes und damit die unvermeidlichen Ausbringverluste so klein wie möglich zu halten, ist es bei der geschilderten Arbeitsweise unbedingt erforderlich, die Wärmeisolierung des Blockkopfes bis zur vollendeten Erstarrung aufrechtzuerhallen.

Wegen des Erstarrungsschrumpfens des Metalls kommt es schon während des Abgießens zur Trennung tier erstarrten Blockschale von der inneren Kokillenwand, wodurch ein Luftspalt zwischen Kokille und Blockschale entsteht, der sich auf die Wärmeabfuhr aus dem Block hemmend auswirkt und damit die Erstarrungsperiode verlängert. Dies erfordert jedoch gesteigerte Bemühungen, um den Stahl im Blockkopf flüssig zu erhalten. Außerdem wird durch die Verlängerung der Erstarrungszeit das Seigerungsverhalten des Blokkes nachteilig beeinflußt, eine Erschwerung der Gießgrubenarbeit- und Organisation hervorgerufen und der Wirkungsgrad des Tiefofens verschlechtert. Versuche, durch vorzeitiges Abziehen der Kokillen die Abkühlgeschwindigkeit zu erhöhen und die Erstarrungszeii /u verkürzen, führten jedoch häulig zur teilweisen Zerstörung oder zum Abfallen der Wärmedämmplatten, was die Ausbildung von tief in den Block hineinreichenden Lunkern und einen entsprechend hohen Ausbringungsverlust zur Folge hatte.

Um diesen Mangel zu beheben, wurde schon vorgeschlagen, Isolierplatten oder -hauben beim Gießen direkt am Block zu befestigen, so daß dieselben auch nach frühzeitigem Abziehen der Kokille noch fest am Block haften und eine fortdauernde Wärmeisolierung des Blockkopfes bis zur vollständigen Erstarrung gewährleisten.

So ist es aus der DT-AS 2 147 407 und aus der DT-OS 2 025 736 bereits bekannt, die Wärmedämmplalien der Kokillenkopfauskleidung mit zahlreichen Durchtrittsöffnungen für den flüssigen Stahl zu versehen, welche in auf der Rückseite der Platten befindliche Hohlräume in Form von Nuten einmünden. Dadurch bilden sich beim Gießen Stahlleisten zwischen den Wärmedämmplatten und der Kokillenwand aus, die über die Stahlzapfen in den Durchtrittsöffnungen mit dem erstarrenden Blockkopf verbunden sind und so die Blockkopfisolierung beim Strippen der Kokille und danacri am Blockkopf sicher festhalten sollen.

Diese Vorrichtungen haben jedoch den wesentlichen Nachteil, daß einerseits relativ große Wärmeverluste an absolut unerwünschter Stelle eintreten und andererseits die Herstellung der benötigten Wärmedämmplatten in der speziellen Form verhältnismäßig aufwendig ist.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird jedoch durch die Metallzapfen und -leisten die Isolierung der Platten partiell aufgehoben, und es werden außerdem durch die gute Wärmeleitfähigkeit der zahlreichen Metallzapfen Wärmebrücken geschaffen, über die die Wärme aus dem Blockkopf in unerwünschter Weise nach außen abgeleitet wird.

Bei den beiden vorerwähnten und bekannten Vorrichtungen ist jedoch außer acht gelassen, daß sich die Isolierverhältnisse der Kopfverkleidung durch die bestimmte Art der Befestigung der Wärmedämmplatten am Blockkopf nach dem Abziehen der Kokille ganz wesentlich verändern.

Beim normalen Gießverfahren wird die wärmedämmende Wirkung der Umkleidung des Blockkopfes durch die Kokille verstärkt. Sie bewirkt einen zusätzlichen Wärmeschutz dadurch, da sie wegen der Isolierplatten an ihrem Kopf kälter ist als am Kokillenfuß. Daher gelangt aus dem unteren Teil der Kokille Wärme, die dort vom Stahlblock auf die Kokille übergegangen ist, durch Leitung in die Zone des Kokillenkopfes und verringert damit die Temperaturdifferenz zwischen den Isolierplatten und der Kokille und dadurch die Wärmeableitung von den Isolierplatten auf die Kokille. Dieser Wärmeschutz durch die Kokille entfällt aber nach ihrem Abziehen, so daß die Abkühlung des Blockkopfes dann um ein Mehrfaches beschleunigt wird.

Dazu treten bei dieser Blockbehandlung aber noch die zusätzlichen Wärmeverluste durch die eingegossenen Haltemittel für die Isolierplatten auf. Da der Blockkopf normalerweise einen kleineren Durchmesser bzw. Querschnitt hat als der Blockrumpf, kommt es durch die voreilende Erstarrung an diesen Stellen zur Brükkenbildung, die das Auftreten von Sekundärlunkern begünstigt. Da das Verschweißen des Sekundärlunkers

beim Walzen mit Sicherheit nicht zu gewährleisten ist — vor allem nicht bei härteren Qualitäten —, muß mit erheblichen Ausbringungsverlusten entweder durch ein extrem anormal großes Kopfvolumen oder durch Kopfabschnitte, die bis weit in den Rumpf reichen, gerechnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die der Blockkopfisolierung dienenden Wärmedämmplatten derart am Blockkopf zu befestigen, daß eine absolut sichere Befestigung gegen das Abfallen der Platten ge- ίο währleistet ist und die notwendigerweise durch die Befestigungsmittel in Kauf zu nehmenden Wärmeverluste einen Minimalwert aufweisen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Blockkopfisolierung der in Betracht kommenden Art, unter Verwendung von an der Rückseite mit einem Armierungsblech versehenen Wärmedämmplatten, die Armierungsbleche an den einander benachbarten Seiten wenigstens _an einer Seite über den Rand der Wärmedämmplatten hervorragen und mit dem überragenden Teil das benachbarte Arniierungsblech überragen, und daß im Überlappungsbe reich der einander benachbarten Armierungsbleche Öffnungen für den Eintritt des eine Punktverschweißung der überlappenden Armierungsblechenden bewirkenden flüssigen Metalls angeordnet sind.

Nach dem Abziehen der Kokille kann es infolge des durch die Punktverschweißung gebildeten Blechrings an der Außenseite der Wärmedämmplatten zu keinem Abfallen des Isoliermantels kommen. Auch vor dem Gießen bedarf es keiner zusätzlichen Halter-Hilfsmittel, weil sich die Wärmedämmplatten, die gegebenenfalls keilförmig ausgebildete Kanten aufweisen, gegenseitig abstützen oder von Keilen abgestützt werden. Die Wärmeableitung wird schließlich dadurch gering gehalten, daß die öffnungen in den Wärmedämmplatten im Überlappungsbereich der Armierungsbleche und damit an den Ecken der Isoliervorrichtung angeordnet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung können die Armierungsbleche an einem Ende bündig mit der Wärmedämmplatte abschließen und am anderen Ende diese überragen. Dies hat den Vorteil, daß alle Wärmedämmplatten im wesentlichen gleich ausgebildet, einfach hergestellt und besonders einfach und schnell in die Kokille eingesetzt werden können.

Bei einer anderen gleichfalls vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes überragen die Armierungsbleche die Wärmedämmplatten an beiden Enden und werden im Überlappungsbereich mittels eines die Metalleintrittsöffnungen enthaltenden Spannkeils aneinander angepreßt. Eine exakte Paßform der Wärmedämmplatten ist hierbei nicht erforderlich.

Zweckmäßigerweise sind die Metalleintrittsöffnungen in den Wärmedämniplatten an der Innenseite durch dünne Metallplättchen, insbesondere aus Aluminium, abgedeckt. Das verzögerte Aufschmelzen dieser Verschlußplättchen verhindert ein Eindringen von Gießpulver in die öffnungen, wodurch ein Punktverschweißen der Armierungsbleche unter Umständen in Frage gestellt wäre.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, welche nachfo.'gend im einzelnen näher beschrieben sind. Es zeigt

Fig.] einen horizontalen Schnitt durch zwei an einer Ecke einer Kokille aneinandergrenzende Wärmedämmplatten in einer ersten Ausführungsform,

F 1 g. 2 einen Schnitt durch zwei an einer Kokillenekke einander benachbarte Teile von Wärmedämmplatten mit zwischen ihnen angeordneten Spannkeil, nach einer zweiten Ausführungsform.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, stoßen die beiden Wärmedämmplatten 11 und 12 im Bereich einer Kokillenecke stumpf aneinander; sie bilden zusammen mit zwei weiteren Wärmedämmplatten einen den Blockkopf umgebenden Isoliermantel, der zunächst an der Kokilleninnenwand anliegt. An der Rückseite der Wärmedämmplatten 11, 12 sind Armierungsbleche 13, 14 befestigt, von denen das eine Blech 13 bündig mit der Stirnfläche der zugehörigen Platte abschließt, während das Armierungsblech 14 an der anderen Wärmedämmplatte 12 die Stirnfläche der zugehörigen Platte 12 mit seinem freien Ende 14a überragt, welches um die Platte 11 und das Armierungsblechende 13a herumgebogen ist, wobei es an diesem anliegt. Die Bleche 13 und 14 weisen eine Stärke von weniger als 0,5 mm auf. Im Überlappungsbereich der beiden Bleche 13,14 befinden sich Öffnungen 15 in der Wärmedämmplatte 11, in die das flüssige Metall in Form eines Pfropfens beim Gießen eindringt und die aneinandergepreßten Bleche 13 und 14 punktförmig miteinander verschweißt. Diese öffnungen 15 weisen einen Durchmesser von etwa 25 bis 30 mm auf, damit es zu einer sicheren Verschweißung der Bleche kommt, selbst wenn mit dem flüssigen Metall Gießpulver in die Öffnungen 15 eindringen sollte. Um dies zu verhindern, können die öffnungen 15 durch dünne Metallplättchen 16, insbesondere aus Aluminium, abgedeckt sein; in diesem Falle braucht der Durchmesser der öffnungen 15 nur etwa 17 bis 20 mm betragen, was günstiger ist.

Bei der Ausführungsform der Isoliervorrichtung nach F i g 2 grenzen die die Seitenwände des Isoliermantels bildenden Wärmedämmplatten 21, 22' nicht unmittelbar aneinander. Zwischen sie ist ein Spannkeil 23 eingesetzt, der einerseits die Platten 21, 22 auseinander und sie damit fest gegen die Kokillenwand preßt und anderseits auch die Enden 24a, 25a der an der Rückseite der Wärmedämmplatten 21, 22 befestigten, über diese vorstehenden Armierungsbleche 24, 25 aneinanderpreßt. In diesem Fall sind in dem Spannkeil 23 die Metalleintrittsöffnungen 26 vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Befestigen der nach dem Strippen der Kokille am Blockkopf verbleibenden Auskleidung des Kokillenkopfes, welche aus einzelnen, mit einem Armierungsblech an der der Kokille

-zugekehrten Außenseite versehenen Wärmedämmpluiten besieht, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsbleche an den einander benachbarten Seiten wenigstens an einer Seite über den Rand der Wärmedämmplatte hervorragen und mit dem überragenden Teil das benachbarte Armierungsblech überragen und daß in den Wärmedämmplatten (11) im Überlappungsbereich der ein- ander benachbarten Armierungsbleche öffnungen (15) für den Eintritt eines eine .°unktverschweißung der überlappenden Armierungsblechenden (13a, 14a) bewirkenden flüssigen Metallpfropfens angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (15, 26) in den Wärmedämmplatten (U, 12, 26) an der Innenseite mittels dünner Metallplättchen (16) insbesondere aus Aluminium abgedeckt sind.