DE2206021C - Verfahren und Vorrichtung zum Ab dichten eines Anfahrkopfes in einer Stahl stranggießkokille - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdichten eines Anfahrkopfes in einer Stahlst ranggießkokille, wobei die Fuge zwischen dem Anfahrkopf und der Kokillenwandung vor dem Angießen durch eine in diese Fuge einbringbare, wärmeisolierende Dichtung verschlossen wird.

Beim Stranggießen von Stahl wird vor Gießbeginn die untere öffnung einer beidseitig offenen Kokille durch den Kopf eines Anfahrstranges verschlossen. Ein störungsfreies Einfahren des Anfahrkopfes in die Kokille wird gewährleistet, wenn der Kopf gegenüber den Querschnittmassen des Formhohlraumes der Kokille je nach Strangformat ein Spiel von etwa 3 bis mm pro Seite aufweist. Nach dem Einfahren des Anfahrkopfes muß die durch das Spiel bedingte Fuge zwischen dem Anfahrkopf und den Kokillenwänden vor Gießbeginn so verschlossen werden, daß beim Angießen des Stranges kein flüssiger Stahl durch die Fuge ausfließen kann.

Es ist bekannt, das Ausfließen des Stahles durch Überdecken dieser Fuge zu verhindern. Dabei wir ■ die Fuge und die dem flüssigen Stahl zugekehrte Seite aes Anfahrkopfes mit Metallspänen, Metallpulver 5 oder Metallgranulat überdeckt. Diese MetaHspäne usw sollen vorteilhaft die gleiche oder eine ähnliche Zusammensetzung wie das Gießgut aufweisen. Beim Eingießen des Stahles bilden sich durch Verschmelzung und Sinterung größere, scharfkantige Agglome-

rate, die dann beim Ausziehen des Stranges die Kokillenwände zerkratzen. Dieses Abdichtverfahren hat wegen seiner Unzuverlässigkeit in der Praxis keinen Eingang gefunden.

Es ist weiter bekannt, die Fuge einerseits durch das

Einlegen und Feststampfen von Asbest oder durch das Einbringen von feuerfesten Massen abzudichten und andererseits den Asbest oder die feuerfeste Masse durch Abdecken mit Kühlschrott vor einer B ■ rührung mit dem flüssigen Stahl zu schützen. Um je

doch einen wirksamen Schutz der Dichtung durch Kühhchrott zu erreichen, ist ein verhältnismäßig großer zuilicher Aufwand nötig, was sich auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage nachteilig auswirkt. Auch bei dieser Art der Abdichtung bildet sich durch Ver-Schmelzung und Sinterung des Kühlschrottes zwi sehen dem Warmstrang und dem Anfahrkopf eine mit scharfkantigen Teilen durchsetzte Schicht, die beim Ausziehen des Stranges die Kokillenwänue zerkratzen. En weiterer Nachteil dieses Abdichtungs-Verfahrens oesteht dari.., daß beim Ausziehen aus der Kokille in der anschließenden Strangführung der teilweise noch lose Kühlschrott herausfällt und den Rollen- oder Kühlplattenverschleiß fördert. Bei der Anwendung dieses Abdichtverfahrens ergibt sich eine

weitere Schwierigkeit, wenn zu den waagerecht angeordneten Dichtfugen auch geneigte, senkrechte oder Dichtfugen von hakenartig hinterschnittenen Profilen abgedichtet und mit Kühlschrott überdeckt werden müssen. Der Kühlschrott ist dabei durch spezielle Vorrichtungen zu befestigen, damit er nicht wegrutschen oder weggeschwemmt werden kann.

Es ist ferner bekannt, diese Fugen nur durch das Einlegen und Feststampfen von Asbest abzudichten.

Beim Stranggießen von hochschmelzenden Metallen, wie Eisen und Stahl, hat sich Asbest nicht bewährt, weil durch die hohen Schmelziemrjeraturen dieser Metalle die Dichtwirkung des Asbests durch Rißbildung und Verschlackung zerstört wird und flüssiges Metall durchtreten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdichten eines Anfahrkopfes in einer Stranggießkokille zu schaffen, die den zum Abdichten notwendigen Zeitaufwand verkürzen und dadurch die Stillstandszeiten der Maschine reduzieren. Gleichzeitig soll auch der durch die bekannten Abdichtverfahren hervorgerufene Kokillenverschleiß und die Verschmutzung der Maschine durch losen Schrott vermieden und das Abdichten von Anfahrköpfen mit hakenartigen Profilen usw. erleichtert werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß während der Erstarrung im Bereiche der Fuge der mit drr Dichtung in Berührung stehende Stahl durch im Inneren des Querschnittes der Dichtung verteilte Verzögerungselemente vor einer schädlichen Penetration in die Dichtung zum Stillstand gebracht wird.

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Bei Anwendung dieses Verfahrens ist es möglich, ginnt die Erstarrung im Bereich der Fuge einerseits einen Anfahrkopf mit einer mit Verzögerungselemen- an der Kokillenwand 3 und andererseits am Anfahrten versehenen Asbestschnur, beispielsweise bei kopf 1. Der mit der Dichtung 8 in Berührung ste-Brammenanlagen, innerhalb von etwa zwei Minuten hende Stahl erwärmt zuerst die wärmeisolierende äuabzudichten, wobei auf jegliches Abdecken der Dich- 5 Berste Asbestschicht 11 der Dichtung 8. Die unter tun" mit Kühlschrott verzichtet werden kann. Dabei dieser Schicht 11 liegenden Verzögerungselemente lü reduziert sich der Kokillenverschleiß, und eine Ver- leiten einen Teil der in diese Schicht 11 eindringende sch !nutzung der nachfolgenden Strangführung durch Wärme ab, so daß die Beschädigung dieser Schicht losen Kühlschrott ist ausgeschlossen. Ein weiterer durch Aufschmelzen, Verschlacken oder Zerfallen Verteil dieses Verfahrens liegt zusätzlich noch darin, io um einige Sekunden verzögert wird. Diese Beschadiclal.i die Dichtung außerhalb der Kokille verformbar gung kann aber nicht verhindert werden, und,der isr. Dabei können Anfahrköpfe mit z. B. hakenarti- flüssige Stahl kommt mit der dem einfließenden Stahl n_C,,i Profil rasch und mit großer Sicherheit abgedich- zugekehrten äußersten Schicht der Verzögerungsele- ^t werden. mente in Berührung. Dadurch wird zwischen dem Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens 15 Stahl und den Verzögerungsdementen Kontakt gekennzeichnet sich dadurch, daß die Verzögeriiimsele- schaffen, was die Wärmeaufnahme der Elemente be-.-.viiu t:e«enüber der Dichtung eine mindestens'fünf- schleunigt und damit eine Annäherung des pertetner-.i.-i'adü-Wärmeleitfähigkeit und eine etwa sechsfache ten Stahles an die Erstarrur .temperatur zur Huge ■\ ,rmeaufnahmekapazität pro Volumeinheit auf- hat. Dabei erhöht sich die Olvrf'ächenspannimu des ,,.,_scn. 20 flüssigen Stahles, und das weitere Eindringen dessel-Dk-Penetration des Stahles in die Dichtung kann hen Γη die Dichtung wird erschwert. Die Erhitzung :, ;.-h einer vorteilhaften Ausbildung besonders rasch der genannten äußersten Schicht der Verzogcrungs-,,,!Ii Stillstand gebracht werden, wenn die Dichtung c! mente hat meistens ein Schmelzen derselben zur ■ ■-, \sbestschnur mit metallischen Verzögerun^ele"- Folge. Je nach der Fugenbreite, der Kühlwirkung der maiten besteht. Dabei sollen 5 bis 50 Volumpro- 25 Umgebung, der Stahltemperatur, der Art des Dicn-/.•11t der Dichtung aus Verzöeerungselcmenten be- tungsmatcrials, der Art der Verzögerungseicmente _sll;h_cn. "" usw. kann sich der beschriebene Ablauf bei einer Vm die Tragfähigkeit der Dichtung gegenüber dem oder mehreren weiteren Schichten wiederholen. Datei Tostatischen Druck des Stahles zu "erhöhen und um bei kühlt sich der in die äußersten Schichten der eint- UUte Verformbarkeit der Dichtung zu erreichen, 30 Dichtung eindringende Stahl ab und erstarrt, bevor können, nach einer weiteren Ausbildung der Erfin- eine schädliche Penetration, d.h. ein Durchbructi dune die Verzögerungselemente aus Stahldrähten be- durch die Dichtung möglich ist. Gleichzeitig kühlt ,.^nen. sich aber auch der über der Dichtung 8 im Bereich Eine weitere Verkürzung des Penetrationsweges ist der Fuge befindliche Stahl an der Kokillenwand 3 zu erreichen, wenn, nach einer zusätzlichen Ausbil- 35 und am Anfahrkopf 1 ab. Es bildet sich brückenartig dung, das wärmeisolierende Dichtungsmaterial die eine Strangkruste oberhalb der Dichtung, so daß bei einzeln-n über den Querschnitt verteilten Verzöge- der weiteren Erwärmung oder auch Zerstörung der rungselemente umgibt. Dichtung keine schädlichen Wirkungen mehr einire-Die Zeit zum Abdichten der Fugen, speziell bei ten können. Die Aufgabe der erfindungsgernaucn «roßen Brammenformaten und bei Anfahrköpfen mit 40 Dichtung ist dann erfüllt, wenn ihire Dichtfahigkeit so hakenförmigem Kupplungsprofil kann, nach einem lange verzörgerl wird, bis die darübet liegende: Strangzusätzlichen Merkmal der Erfindung, stark verkürzt kruste genügend stark ist und selbst gegenüber dem werden, wenn die Dichtung vor dem Einbringen in flüssigen Kern abdichtet.

die Kokille der Form und dem Umfang des Anfahr- Bei Anwendung der Kombination von Asbest als kopfes entsprechend vorgeformt ist. 45 Dichtungsmaterial und von Eisen als Verzogerungse-

Beispiele des F.rfindungsgegenstandes werden im lement, hat das Verzögerungselement eine etwa zwei-

nachfolgendcn an Hand von Figuren beschrieben. hundertfünf/igfache Wärmeleitfähigkeit des Asbests

Es zeigt und eine etwa siebenfache Wärmeaufnahmekapazitat

Fig. I einen Vertikalschnitt durch eine teilweise pro Volumeinheit.

dargestellte Kokille mit eingefahrenem Anfahrkopf 50 Es können aber auch andere Dichtungsmaterialicn

und wie Glasfaser, Schlackenfaser, feuerfeste Filze, feucr-

Fig. 2 eine vorgeformte Dichtung für einen An- feste Pasten usw. verwendet werden. Auch können

fahrkopf mit hakenartigem Profil. die Verzögerungselemente pulverförmig oder in kor-

Ein teilweise dargestellter Anfahrkopf 1 ver- niger Form usw. in der Dichtung vorhanden sein, schließt die untere Öffnung einer Stranggießkokille 2. 55 Ferner können an Stelle von metallischen Verzöge -

Zwischen dem Anfahrkopf 1 und einer Wand 3 der rungselememen keramische, z. B Quarzsand, in die

Kokille 2 ist eine Fuge 4. Zur Bildung einer vorteil- Dichtung eingefügt werden. Solche Elemente sind

haften Dichtfuge 6 ist der Anfahrkopf 1 an seiner nicht aufschmelzbar, behindern aber das Penctneren

oberen Begrenzungskante mit einer Anschrügung 5 des flüssigen Stahles, wodurch Zeit im Bereich der versehen. In diese durch die Kokillenwand 3 und die 60 Fuge gewonnen wird.

Anschrägimg S gebildete Dichtfuge 6 ist eine Dich- Bei der it. F i g. 1 dargestellten Dichtung sind die

lung 8 eingestampft. Diese Dichtung 8 besteht aus Stahldrähte 10 allseitig mit Asbest umgeben, um cine

Asbest und aus im Innern des Querschnittes der vorteilhafte verzögernde Wirkung zu erhalten. Der

Dichtun» 8 verteilten metallischen Verzögerungsclc- Durchmesser des Drahtes beträgt O₁S mm und

menten 10 in der Form von Drähten aus weichem 65 der Abstand von Mitte Draht zu Mitte Draht nc-

St₃J₁I trägt etwa 2 mm. Der Anteil der Verzögernivs-

" Die Wirkungsweise des Verfahrens ist folgende: elemente an der Dichtung beträgt dabei elwa K)No-

Nach dem Eingießen des Stahles in die Kokille 2 be- lumprozcnt.

Fi g. 2 zeigt cine der Form und dem Umfang eines Anfahrkopfcs 21 entsprechend vorgeformte Dichtung 20. Der durch strichpunktierte Linien dargestellte Anfahrkopf 21 weist bei diesem Beispiel ein hakenartiges Profil auf. Die- Formgebung der Dichtung 20 außerhalb der Kokille kann auf einer der Form Anfahrkopfes 21 entsprechenden Lehre erfolgen. I Einbringen einer solchen Dichtung 20 ist auch Anfahrköpfen mit hinterschnittenen Stellen bei k nem Zeitaufwand möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abdichten eines Anfahrkopfes in einer Slahlstranggießkokille, wobei die Fuge zwischen dem Anfahrkopf und der Kokillenwandung vor dem Angießen durch eine in diese Fuge einbringbare, wärmeisolierende Dichtung verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Erstarrung im Bereiche der Fuge der mit der Dichtung in Berührung stehende Stahl durch im Innern des Querschnittes der Dichtung verteilte Verzögerungselemente vor einer schädlichen Penetration in die Dichtung zum Stillstand gebracht wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungselemente gegenüber der Dichtung eine mindestens fünfzigfache Wärmeleitfähigkeit und eine etwa sechsfache Wärmeaufnahmekapazität pro Volumeinheit aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus Asbestschnur mit metallischen Verzögeruigselementen besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeici.net, das 5 bis 50 Volumprozent der Dichtung aus Verzögernngselemenlen bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

4, dadurch gekennzeichnt , daß die Verzögerungselemente aus w-.ichen Stahldrähten bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß wärmeisolierendes Dichtungsmaterial die einzelnen über den Querschnitt verteilten Verzögerungselemente allseitig umgibt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung vor dem Einbringen in die Kokille der Form und dem Umfang des Anfahrkopfes entsprechend vorgeformt ist.