DE2310615A1

DE2310615A1 - Verstellbare plattenkokille zum stranggiessen

Info

Publication number: DE2310615A1
Application number: DE19732310615
Authority: DE
Inventors: Markus Schmid
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1973-03-02
Publication date: 1973-09-20
Also published as: CH544598A; JPS48102037A; CA979619A; FR2174965A1; DE2310615C3; NL7302961A; ZA731469B; US3913658A; FR2174965B1; JPS5229964B2; DE2310615B2; GB1421202A; NL153454B; USB337442I5; IT981078B

Description

CONCAST AG *··* -ZUWiICIf (SCHWEIZ)

Verstellbare Plattenkokille zum Stranggiessen

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Plattenkokille zum Stranggiessen, mit einem Tragrahmen und darin abgestützten, mit Kühleinrichtungen versehenen, den Forrahohlraum begrenzenden Längsund Querwänden, wobei die Längswände auf der dem Formhohlraura abgekehrten Seite auf Stützplatten zum Ausdehnen und Zusammenziehen gleitend angeordnet und die Querwände mit am Tragrahmen abgestützten Verstellvorrichtungen versehen, diese Verstellvorrichtungen einerseits mit der Querwand und andererseits mit dem Tragrahmen in Verstellrichtung formschlüssig verbunden, zwischen den Querwänden und Anschlagflächen am Tragrahmen dem jeweiligen Sollwert einer Kokillenabmessung entsprechende, auswechselbare Anschlaglehren vorgesehen und die Querwände zwischen den Längswänden fesiklemmbar sind.

Beim Stranggiessen, insbesondere beim Stranggiessen von Stahl in Brammen- oder Blockformate, werden verstellbare Plattenkokillen verwendet. Bei solchen Kokillen kann durch Verschieben der Querwände das Strangformat in der Breite oder durch Auswechseln der Querwände durch solche mit unterschiedlichen Massen das Strangformat in der Dicke verändert werden. Zum raschen und genauen Verstellen der Querwände sind zwischen diesen Wänden und dem Tragrahmen Verstellvorrichtungen angeordnet. Solche Verstellvorrichtungen bestehen in der Regel aus Gewindespindeln, die gelenkartig mit der Querwand und durch Gewinde oder Schneckenräder mit dem Tragrahmen verbunden sind. Solche Verbindungen wie Gelenke, Gewinde und Schnecken etc. stellen in Axialrichtung der Spindel formschlüssige Verbindungen dar. Die Anwendung solcher Verstellvorrichtungen ist Voraussetzung für eine mechanisierte oder automatische Verstellung.

Während des Giessvorganges, speziell bei Giessbeginn, erwärmen sich die Kokillenwände, wodurch sich innerhalb der Vand ein Temperaturgradient zwischen der dem Formhohlraum zugekehrten und der diesem abgekehrten gekühlten Seiten bildet. Dieser Temperaturgradient bewirkt in den Kokillenwänden Spannungen, die Ausdehnungen und Verzug zur Folge haben. Bei Verstellkokillen, deren Querwände durch Verstellvorrichtungen mit dem Tragrahmen vorbundon und auf diesem abgestützt sind, entstehen beim Aus-

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dehnen der Längswände bei Giessbeginn»bVi·.· beir<;

dieser nach Giessende Relativbewegungen an den Stössen zwischen den Quer- und den Längswänden. Diese Itelativbevegungcn wiederholen sich bei jedem Guss und erzeugen einerseits Kraizspurcn ah den Längswänden und anderseits Verschleiss an den Stossflachen der Querwände. Kratzspuren an den Längswänden innerhalb des Formhohlraumes können zu Oberflächenfehlern an Stranggut führen und verkürzen zusätzlich die Lebensdauer der Kokille. Durch den Verschleiss entstehen bei nachträglichen Verstellungen Spalte an den Stossstellen, die ein Penetrieren von flüssigem Stahl und damit die Durchbruchsgefahr fördern.

Es ist eine Plattenkokille bekannt, bei welcher die Län.'cuwändc auf der dem Formhohlraum abgekehrten Seite auf Stützplatten so gleitend angeordnet sind, dass sie sich nach Ueberv/indung des Reibschlusses ausdehnen und zusammenziehen können. Durch mit den Querwänden verbundene Spannbolzen, die spiellos in Bohrungen der Kupferlängswände gelagert sind, werden die Querv/ände festgeklemmt. Beim Ausdehnen und Zusammenziehen der Längswände wandern die Querwände mit den Längswänden mit, und eine ReIativbirvegirng zwischen den Längs- und den Querwänden an den Stossstellen wird somit verhindert. Solche Kokillen haben den Nachteil, dass sich durch die ungleichmässige Ausdehnung der Längswände das Kokillensollmass und der Sollkonus der Querwände nach der Kokilleneinstellung unkontrolliert verändern und damit Strangfehler verursachen. Bei Anwendung solcher Kokillen ist aber für jedes gewünschte Strangformat eine entsprechende Kokille notwendig, was hohe Investitionskosten erfordert. Zusätzlich werden durch den notwendigen Kokillenwechsel bei einer Formatänderung auch die Totzeiten der Stranggiessanlage vergrössert.

Es ist weiter eine verstellbare Plattenkokille bekannt, welche aus einem Tragrahmen und darin abgestützten, mit Kiihleinrichtungen versehenen Längs- und Querwänden bestellt. Die Querwände sind mit am Tragrahmen abgestützten Verstellvorrichtungen versehen. Zwischen den Querwänden und Anschlagflachen am Tragrahmen sind dem Kokillensollmass und der.i Sollkonus zugeordnete auswechselbare Anschlaglehren vorhanden, und die Querwände sind zwischen den Längswänden festkleinmbar. Bei Giessbe-

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beginn bzw. Giessende finden bei solchen Kokillen an den Stössen zwischen den Querwänden und den sich ausdehnenden bzw. zusammenziehenden Längswänden Relativbewegungen statt, die die Längsund Querwände verschleissen. Durch diesen Verschleiss wird die Qualität der Strangoberfläche verschlechtert und zusätzlich die Standzeit der Kokille verkürzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei mit Verstellvorrichtungen ausgerüsteten Plattenkokillen einerseits die Querwände auf vorbestimmte Kokillensollmasse am Tragrahmen starr abzustützen und andererseits den Verschleiss an den Kokillenwänden zu verringern sowie kokillenbedingte Strangfehler zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurdh gelöst, dass der Verstellvorrichtung eine Kupplung zum Unterbrechet der formschlüssigen Verbindung zugeordnet ist und dass diese Kupplung während des Giessbetriebes eine Bewegung der festgeklemmten Querwand gegenüber den Anschlagflächen in Richtung zum Formhohlraum und zurück erlaubt.

Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, die Kokille rasch und genau auf das dem Betriebs- oder Warmzustand entsprechende Kokillensollmass und den Sollkonus einzustellen und starr abzustützen sowie gleichzeitig den Vers, "T"'^ an den Stossstellen der Kokillenwände wesentlich zu reduzieren. Es vermindern sich dadurch kokillenbedingte Oberflächenfehler am Strang und gleichzeitig wird die Standzeit der Kokille erhöht.

Je nach dem konstruktiven Aufbau und den Platzverhältnissen kann die Kupplung zum Unterbrechen der formschlüssigen Verbindung zwischen der Querwand und dem Tragrahmen vorteilhaft zwischen der Verstellvorrichtung und dem Tragrahmen oder der Verstellvorrichtung und der Querwand angeordnet werden.

Bei Kokillen mit Spindelverstellvorrichtung wird die er-

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findungsgcmässe Kupplung mit Vorteil sö*^#att*?geftM\rt?; da£s eine mit der Spindel durch Gewinde formschlüssig verbundene Scheibe im Tragrahmen axial zur Spindel gleitend geführt und dass zv/ischen einer Stützfläche des Tragrahmens und der Scheibe ein vorgespanntes Federpaket so angeordnet ist, dass die Federkraft die Querwand an die Anschlaglehren drückt.

Damit die Querwände sich beim Erwärmen und Abkühlen der Kokille frei mit den Längswänden bewegen können, kann, bei einer Ausführungsform der Erfindung, die Kupplung aus einem mit der Spindel zusammenwirkenden Kupplungselement zuai wahlweisen Trennen und Verbinden, der Spindel mit der Querwand oder dem Tragrahmen bestehen.

Beispiele des Erfindungsgegenstandes werdem im nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine teilweise in Schnitt dargestellte Plattenkokille im Warmzustand,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kokille gemäss Fig. 1 im Kaltzustand,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere teilweise dargestelle Kokille und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

In Fig. 1 sind in einem rund um eine Kokille 6 verlaufenden Tragrahmen 1 den Formhohlraum 2 begrenzende Längswände 3 und Querwände 4 abgestützt. Die Längswände 3 sind auf der dem Formhohlraum 2 abgekehrten Seite auf Stützplatten 5 so gleitend angeordnet, dass sie sich nach Ueberwindung des Reibschlusses ausdehnen und zusammenziehen können. Zwischen den Stützplatten und den Kokillenwänden 3,4 sind Kühleinrichtungen 7 vorhanden. Die Querwände 4 sind mittels Spindeln 8 verstellbar. Diese Spindeln 8 sind im Tragrahmen 1 abgestützt und mit einen nicht dargestellten Antrieb versehen. Zwischen den Stützplatten der Querwände 4 und dem Tragrahmen 1 sind einem der Strangbreite entsprechenden Kokillensollmass 9 und einem zugeordneten Sollkonus angepasste auswechselbare Anschlaglehren 11 eingelegt. Mit Kolbenzylindereinheiten 12 sind die Querwände 4 zwischen den Längswänden 3 festklemmbar. Ein axial zur Spindel S wirkendes Federpaket 14 stützt sich einerseits auf eine durch Ge-

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winde formschlüssig mit der Spindel 8 und andererseits auf eine Stützfläche 13 des Tragrahmens 1 ab. Dieses, mit der Scheibe 18 zusammenwirkende Federpaket 14 dient als elastische Kupplung und unterbricht die in Richtung der Verstellung 15 wirkende forraschlüssige Verbindung zwischen der Querwand 4 und dem Tragrahmen 1. Fig. 1 zeigt die Kokille 6 im Warmzustand oder unmittelbar nach einer Formatverstellung. Unter der Wärmewirkung des eingegossenen Metalls dehnen sich die Kokillenwände und speziell die Längswände 3 aus. Bei Kokillen für Brammenbreiten im Bereich von 2 m sind Ausdehnungen an den Kupferlängswänden von etwa 3 mm gemessen worden. Nur bei Beginn des ersten Gusses nach einer Formatverstellung findet zwischen den starr abgestützten Querwänden 4 und den sich ausdehnenden Längswänden 3 eine Relativbewegung stattf deren Grosse der maximal möglichen Ausdehnung der Längswände entspricht. Beim Abkalten der Kokillenwände nach Giessende ziehen sich die Längswände 3 wieder zusammen und nehmen die zwischen den Längswänden festgeklemmten Querwänden 4 in Richtung des Formhohlraumes 2 unter Zusammenpressung des Fedcrpnkotcs 14 um das Mass der bei Giessbeginn stattgefundenen Ausdehnung mit.

In Fig. 2 ist die Kokille 6 im Kaltzustand dargestellt. Das Federpaket 14 und die gleitend geführte Scheibe 18 ermöglichen die Bewegung der Spindel 8 in axialer Richtung und somit eine Bewegung der festgeklemmten Querwand 4 von Anschlagflächen 19 weg in Richtung des Formhohlraumes 2. Mittels der Scheibe 18 kann das Federpaket 14 auf das gewünschte Mass vorgespannt werden. Zwischen dm an der Querwand 4 angehängten Anschlaglehren 11 und den Anschlagflächen 19 bildet sich entsprechend der Verkürzung der Längswände 3 ein Spalt 20. Durch die Wiedererwärmung der Kokille 6 bei allen nachfolgenden Güssen schliesst sich dieser Spalt 20 beim Erreichen der maximalen Ausdehnung der Platten 3, so dass keine Relativbewegung zwischen diesen Platten und der Querwand 4 stattfindet, das Kokillensollmass aber für jeden Guss gleichbleibt.

Während für die Fig. 1 und 2 für die Unterbrechung der formschlüssigen Verbindung eine elastische Kupplung dem Verstellorgan 9 xugeordnet ist, wird in den Fig. 3 und 4 eine andere

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Lösung zum Unterbrechen der formschlüs's'ig'en Vdrbfndung gezeigt. Mit 21 ist eine andere Spindel zum Verstellen der Querwand 4 bezeichnet, die dieselbe in Richtung der Verstellung 15 bewegen kann. Durch einen mit der Spindel 21 zusammenwirkenden beweglichen Kupplungsbolzen 22 kann zwischen der Querwand 4 und der Spindel wahlweise eine in Verstellrichtung wirkende formschlüssige Ver bindung hergestellt oder unterbrochen werden. Während einer Formatverstellung wird der Kupplungsbolzen 22 eingekuppelt wie in der Fig. 4 dargestellt ist. Nach dem Festklemmen der Querwände zwischen den Längswänden 3 wird der Kupplungsbolzen 22 angehoben und damit die formschlüssige Verbindung zwischen der Querwand 4 und dem Tragrahmen 1 unterbrochen. Dies ermöglicht eine Bewegung der Querwand 4 vom Anschlag 19 weg in Richtung des Formhohlraumes 2 und zurück. In der Fig, 3 und 4 ist die Kupplung 22 zwischen der Spindel 21 und der Querwand 4 angeordnet. Je nach den vor handenen Platzverhältnissen kann eine solche Kupplung aber auch zwischen der Spindel 21 und dem Tragrahmen 1 eingebaut werden.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

1. Verstellbare Plattenkokille zum Stranggiessen, mit einem Tragrahmen und darin abgestützten, mit Kühleinrichtungen versehenen, den Formhohlraum begrenzenden Längs- und Querwänden, wobei die Längswände auf der dem Formhohlraum abgekehrten Seite auf Stützplatten zum Ausdehnen und Zusammenziehen gleitend angeordnet und die Querwände mit am Tragrahmen abgestützten Verstellvorrichtungen versehen, diese Verstellvorrichtungen einerseits mit der Querwand und andererseits mit dem Tragrahmen in Verstellrichtung formschlüssig verbunden, zwischen den Querwänden und Anschlagflächen am Tragrahmen dem jeweiligen Sollwert einer Kokillenabmessung entsprechende, auswechselbare ^! Anschlaglehren vorgesehen und die Querwände zwischen den tiUngswänden festklemmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellvorrichtung (8, 21) eine Kupplung (14, 22) zum Unterbrechen der formschlüssigen Verbindung zugeordnet ist, und dass diese Kupplung (14, 22) während des Giessbetriebes eine Bewegung der festgeklemmten Querwand (4) gegenüber den Anschlagflächen (19) in Richtung zum Formhohlraura (2) und zurück erlaubt.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .'asτ die Kupplung (14, 22) zwischen der Verstellvorrichtung (8) und den Tragrahmen (1) angeordnet ist.

3. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (14, 22) zwischen der Verstellvorrichtung (21) und der Querwand (4) angeordnet ist.

4. Kokille nach Anspruch 2,mit Spindelverstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Spindel (8) durch Gewinde formschlüssig verbundene Scheibe (18) im Tragrahmen (1) axial zur Spindel (8) gleitend geführt und dass zwischen einer Stützfläche (13) des Tragrahmens (1) und der Scheibe (18) ein vorgespanntes Federpaket (14) so angeordnet ist, dass die Federkraft die Querwand (4) an die Anschlaglehren (11) drückt.

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5. Kokille nach einem der Ansprüche 2 oder 3 mit Spindelverstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung aus einem mit der Spindel (21) zusammenwirkenden Kupplungselement (22) zum wahlweisen Trennen oder Verbinden der Spindel (21) mit der Querwand (4) oder dem Tragrahmen (1) besteht.

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