DE2457422C3 - Device for continuous casting from layers of metallic melt - Google Patents

Device for continuous casting from layers of metallic melt

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DE2457422C3 DE19742457422 DE2457422A DE2457422C3 DE 2457422 C3 DE2457422 C3 DE 2457422C3 DE 19742457422 DE19742457422 DE 19742457422 DE 2457422 A DE2457422 A DE 2457422A DE 2457422 C3 DE2457422 C3 DE 2457422C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen aus Schichten metallischer Schmelze, mit einem Schmelzenbehälter, einer gekühlten Stranggießkokille Und einer im Winkel zur Stranglaufrichtung stehenden, in Stranglaufrichtung hin- und herbewegbaren Kühlfläche zur Steuerung des Schmelzenzuflusses.The invention relates to a device for continuous casting from layers of metallic melt, with a Melt container, a cooled continuous casting mold and one at an angle to the direction of the strand Cooling surface that can be moved back and forth in the direction of strand travel to control the flow of melt.

Bei einer bekannten Einrichtung (Herrmann »Hand·' buch des Stranggießens«, S. 149 Bild 495) zum horizon* talen Stranggießen ist an einem Gießtrichter mit Mündstück eine dazu horizontal hin- und herbewegliche Stranggießkokille ähgeschlösseh und ah einem Ausleger der Kokille ein Klemmsegrflent zur Mitnahme zunächst des Anfahrbölzens und später des erstarrenden Gußstranges gelagert, während ein zweites Klemmsegment für das Festhalten des Anfahrbolzens bzw. des Stranges in der Gegenrichtung ortsfest gelagert ist Bei der gemeinsamen Bewegung der Kokille und des Anfahrbolzens bzw. Stranges vom Mundstück weg wird Raum für das Nachströmen einer gewissen Menge Metallschmelze frei, die bei Stillstand des Anfahrbolzens bzw. Stranges und Bewegung der Kokille auf das Mundstück zu zu erstarren beginnt und bei der nächstenAt a well-known institution (Herrmann »Hand · ' book of continuous casting ", p. 149 Fig. 495) to the horizon * Tal continuous casting is a pouring funnel with a mouthpiece that can be moved horizontally back and forth Continuous casting mold ähgeschlösseh and ah a boom the mold a Klemmsegrflent to take initially of the starting bolt and later of the solidifying cast strand stored, while a second clamping segment for holding the starting bolt or the string in the opposite direction is fixedly mounted at the common movement of the mold and the starting bolt or strand away from the mouthpiece Space for a certain amount of molten metal to flow in when the starting bolt is at a standstill or strand and movement of the mold towards the mouthpiece begins to solidify and the next

ίο gemeinsamen Bewegung von Kokille und Anfahrbolzen bzw. Strang vom Mundstück weg mitgenommen wird.ίο joint movement of mold and starting bolt or strand is taken away from the mouthpiece.

Hier, wie überhaupt bei den üblichen vertikalen Stranggießkokillen wird die Wärme aus der Schmelze nur an die Mantelfläche abgeführt wobei die Schmelze die Kokillenwand nur in einer schmalen Randzone direkt berührt Die aus dem Kern des sich bildenden Stranges abzuführende Wärme hat daher einen langen Weg bei geringem Temperaturgefälle und vor allem den wärmedämmenden Spalt zu überwinden, der sich zwischen dem schrumpfenden Strang und der Kokille bildet Ein weit in den Strang hineinragender Metallsumpf, der im Vergleich zu der Randzone nur langsam erstarrt und damit eine über den Strangquerschnitt ungleiche Gefügeausbildung sind die Folgen.Here, as with the usual vertical continuous casting molds, the heat is extracted from the melt only discharged to the outer surface, the melt only reaching the mold wall in a narrow edge zone directly touched The heat to be dissipated from the core of the forming strand therefore has a long duration Way with a low temperature gradient and above all to overcome the heat-insulating gap that is A metal sump protruding far into the strand forms between the shrinking strand and the mold, which solidifies only slowly compared to the edge zone and thus one over the strand cross-section The consequences are uneven structure.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 15 08 854) ist am Boden des Schmebenbehälters eine kegelförmige Stranggießkokille vorgesehen, deren Wandungen als Kühlflächen ausgebildet sind. Diese Kokille führt in Stranglaufrichtung Hin- und Herbewegungen aus, wobei in der einen Bewegungsrichtung der Strang durch die Schmelze hindurchbewegt wird, während in der anderen Bewegungsrichtung Schmelze in den Spalt zwischen Kokille und Strang fließt, die sodann erstarrt Hierbei ist nachteilig, daß die Wärmeabfuhr allein über die kegelförmigen Kühlflächen der Kokille nicht ausreichend ist, zumal die soeben gebildete erstarrte kegelförmige Schicht am Strangende durch die Schmelze geführt wird, was zu Abweichungen oder gar zu Verflüssigungen des Strangmaterials fünrtIn another known device of the type mentioned (DE-OS 15 08 854) is on Bottom of the Schmebenbehälters a conical continuous casting mold is provided, the walls of which as Cooling surfaces are formed. This mold performs back and forth movements in the direction of strand travel, wherein the strand is moved through the melt in one direction of movement, while in the in the other direction of movement, melt flows into the gap between the mold and the strand, which then solidifies The disadvantage here is that the heat is not dissipated solely via the conical cooling surfaces of the mold is sufficient, especially since the solidified conical layer just formed at the strand end by the melt is performed, which leads to deviations or even liquefaction of the strand material

Es besteht die Aufgabe, die vorerwähnte Vorrichtung so auszubilden, daß zur Erzielung eines einheitlichen Stranggefüges der Strang beim Erstarren der Schichten intensiv gekühlt wird.The object is to design the aforementioned device so that to achieve a uniform Strand structure the strand is intensively cooled when the layers solidify.

Gelöst wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch, daß die Kühlfläche (12) an einem Stempel (9) angeordnet ist, der relativ zur Stranggießkokille (1) derart bewegbar ist, daß die Kühlfläche (12) bei iwrer Bewegung in Stranglaufrichtung in den Formhohlraum der Stranggießkokille (1) an deren Zuflußseite eingreift. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved in the device mentioned at the beginning in that the cooling surface (12) is arranged on a punch (9) which is movable relative to the continuous casting mold (1) such that the Cooling surface (12) with iwrer movement in the strand running direction in the mold cavity of the continuous casting mold (1) whose inflow side engages. Advantageous refinements can be found in the subclaims.

Mit der Vorrichtung wird erreicht, daß der sich bildende Strang einmal stirnseitig durch die Kühlfläche am Stempel zum anderen an seinem Umfang durch die Stranggießkokille gekühlt wird.With the device it is achieved that the forming strand passes through the cooling surface once at the end is cooled on the other hand at its periphery by the continuous casting mold on the punch.

Der den Strang bildenden Schmelze wird also nicht nur an ihrem Umfang, sondern durch den Stempel aus ihrem Innern Wärme entzogen, wodurch eine schnelle Erstarrung der Schmelze und damit eine erhebliche Leistungssteigerung der Vorrichtung erzielt wird. Dabei wird die Qualität des erzeugten Stranges wesentlich verbessert, da durch diese Art der Kühlung der Schmelze ihre Temperatur über den ganzen Querschnitt mindestens annähernd gleich gehalten Werden kann, Was zu ihrer gewünscht gleichmäßigen Erstarrung und damit zu einem gleichmäßigen und dichten Gefüge unter Vermeidung nachteiliger Lunkerbildung oder VonThe melt forming the strand is therefore not only made up on its circumference, but also through the punch Heat is withdrawn from its interior, causing rapid solidification of the melt and thus considerable Increased performance of the device is achieved. In doing so, the quality of the strand produced becomes essential improved because of this type of cooling The melt temperature can be kept at least approximately the same over the entire cross-section, What to their desired uniform solidification and thus to a uniform and dense structure while avoiding the disadvantageous formation of cavities or Von

Entmischungen (Seigerungen) führtSegregation (segregation) leads

Wird die auf die Querschnittsfläche des Strangendes wirkende Kühlfläche während der Abkühlungsphase entsprechend der Schwindung des Metalls nachgeführt, so wird ein ständiger Wärmeübergang zwischen dem Strang und der Kühlfläche erreicht. Zweckmäßigerweise wird dabei durch den Stempel ein Druck auf die erstarrende Schmelze ausgeübtIs the cooling surface acting on the cross-sectional area of the strand end during the cooling phase tracked according to the shrinkage of the metal, a constant heat transfer between the Reached strand and the cooling surface. Appropriately, a pressure is applied to the by the stamp solidifying melt exerted

Liegt die Kühlfläche am Stempel im Winkel zur Stranglaufrichtung, beispielsweise bei konischer oder hyperbolischer Ausbildung der Kühlfläche, so wird der in Stranjjlaufrichtung auf die eingegossene, abkühlende Schmelze einwirkende Druck in eine der Schräge folgende und eine senkrecht dazu wirksame Komponente aufgeteilt Dabei kann die Größe des Druckes so gesteuert werden, daß insbesondere bei Legierungen mit unterschiedlicher Erstarrung einzelner Bestandteile eine Verschiebung von z. B. schon erstarrten oder in der Erstarrung befindlichen Bestandteilen gegenüber den noch in der flüssigen Phase befindlichen Bestandteilen eintritt Dadurch kann jeder Tendenz einer Seigerung bei gleichzeitiger sehr schneller Abkühlung entg'.'gengtwirkt und ein Stranggefüge optimal gleichmäßiger Zusammensetzung bei maximaler Leistung erzielt werden. Bei Legierungen mit mindestens einem Erstarrungsintervall zwischen den Bestandteilen kann durch entsprechende Druckanwendung erreicht werden, daß die zuerst erstarrte Leigerungskomponente plastisch verformt wird.Is the cooling surface on the punch at an angle to the strand running direction, for example with a conical or hyperbolic formation of the cooling surface, then the cooling surface in the direction of the stranjjjjjj the cast in, cooling Melt-acting pressure in a component following the slope and a component acting perpendicular to it divided The size of the pressure can be controlled so that especially with alloys with different solidification of individual components a shift of z. B. already frozen or in the Solidifying constituents compared to the constituents still in the liquid phase This can cause any tendency to segregate while cooling down very quickly at the same time, it has enough effect and a strand structure of optimally uniform composition is achieved with maximum performance will. In the case of alloys with at least one solidification interval between the components, can be achieved by applying appropriate pressure that the first solidified emptying component is plastically deformed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Stempel, dessen Kühlfläche rechtwinkelig zur Stranglaufrichtung angeordnet ist;F i g. 1 shows a first exemplary embodiment with a die, the cooling surface of which is at right angles to the direction in which the strand is running is arranged;

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform mit einem Stempel, dessen Kühlfläche kegelförmig ausgebildet ist;F i g. 2 shows a further embodiment with a stamp, the cooling surface of which is conical;

F i g. 3 eine dritte Ausführungsform, bei welcher das zuflußseitige Ende der Stranggießkokille kegelstumpfförmig ausgebildet ist;F i g. 3 a third embodiment in which the inflow end of the continuous casting mold is frustoconical is trained;

F i g. 4 eine vierte Ausführungsform, bei welcher der Schmelzenbehälter und der Stempel eine Baueinheit bilden;F i g. 4 shows a fourth embodiment in which the melt container and the punch form a structural unit form;

Fig.5 ein der Fig. 1 entsprechendes Ausführungsbeispiel in einer ersten Arbeitsstellung und5 shows an exemplary embodiment corresponding to FIG. 1 in a first working position and

F i g. 6 in einer zweiten Arbeitsstellung.F i g. 6 in a second working position.

In Fig. 1 weist die Stranggießkokille 1, deren Formhohlraum am Umfang gekühlt wird, eine zentrale öffnung 3 auf. Darüber befindet sich als Schmelzenbehälter ein Gießtrichter 4. Unterhalb der Stranggießkokille 1 ist eine hier nicht dargestellte, diskontinuierlich arbeitende Ausziehvorrichtung angeordnet. Zentral im Gießtrichter 4 ist durch ein?n Bügel 5 ein Stempel 9 geführt, dessen Stirnwand als Kühlfläche 12 mit Wasser gekühlt ist während seine Umfangsfläche einen Mantel 6 aus Schamotte mit untergelegtem wärmedämmendem Kunststoffvlies 6a trägt. Sein Querschnitt entspricht demjenigen des Formhohlraums der Stranggießkokille ϊ. Beim Anheben des Stempels 9 wird die öffnung 3 am Übergang des Gießtrichter·· 4 zur Stranggießkokille 1 freigegeben und beim Abse"ken gesperrt. Am Ausgang der Stranggießkokille 1 \H ein Kaliberring 10 fest «gebrachtIn FIG. 1, the continuous casting mold 1, the mold cavity of which is cooled at the periphery, has a central opening 3. Above this is a pouring funnel 4 as a melt container. Below the continuous casting mold 1, a discontinuously operating extraction device, not shown here, is arranged. In the center of the pouring funnel 4, a punch 9 is guided through a bracket 5, the end wall of which is cooled with water as a cooling surface 12, while its peripheral surface carries a jacket 6 made of fireclay with an underlying heat-insulating plastic fleece 6a. Its cross section corresponds to that of the mold cavity of the continuous casting mold ϊ. When lifting of the punch 9, the opening 3 is released to the continuous casting mold 1 at the transition of the sprue ·· 4 and when Abse "the continuous casting mold ken locked. At the output 1 \ H a caliber ring 10 fixed" brought

Beim Anheben des St°mpels 9 fließt aus dem Gießtrichter 4 durch die öffnung 3 die Schmelze in die Stranggießkokille 1 nach, t'Hd zwar in dem Maße, wie der Stempel 9 Kaum in def Stranggießkokille freigibt. Hierauf wird der Stempel 9 auf die eingeflossene Schmelzeschicht abgesenkt, Wobei die Öffnung 3 gesperrt wird. Die Schmelzeschicht wird an ihrer Stirnseite und an ihrem Umfang gekühlt und zweckmäßigerweise während der Erstarrung verdichtet Vorteilhafterweise wird der nur die jeweilige Schicht erfassende Verdichtungsdruck so groß bemessen, daß das Gefüge aus den zuerst erstarrenden Legierungskomponenten zusammengedrückt wird. Als Gegenhalter für den Druck dient der schon erstarrte Strang bzw. der Kaliberring 10, der gleichzeitig die UmfangsflächenWhen the ram 9 is raised, the melt flows from the pouring funnel 4 through the opening 3 into the Continuous casting mold 1 according to, t'Hd to the extent that the punch 9 barely releases in the continuous casting mold. Thereupon the punch 9 is on the flown Melt layer lowered, whereby opening 3 is blocked. The layer of melt is attached to hers Front face and cooled on its periphery and advantageously compressed during solidification the compaction pressure, which only covers the respective layer, is dimensioned so large that the structure of the alloy components that solidify first is compressed. As a counter-holder the already solidified strand or the caliber ring 10, which at the same time forms the circumferential surfaces, is used for the pressure

ι ο des Stranges 7, der beim Absenken des Stempels 9 durch ihn hindurchgeschoben wird, glättet und die Randzonsn des Stranges verdichtetι ο of the strand 7, which when lowering the punch 9 through it is pushed through, smooths and the edge zones of the strand compacted

Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform einer solchen Stranggießvorrichtung. Auch hier ist wieder auf die wassergekühlte Stranggießkokille 1 der als Schmelzenbehälter dienende Gießtrichter 4 aufgesetzt und der Stempel 9 in einem Bügel 5 zentral heb- und senkbar geführt Auch ist er wieder mit einem wänr.edämmenden Mantel 6 versehen. Jedoch ist sein Außendurchmessern, den Mantel 6 eingerechnet, etwas geringer als der Innendurchmesser des Formhohlraum» der Stranggießkokille 1. Das Wesentliche ist hierbei, daß die als Kühlfläche 12 dienende Stempelstirnwand nicht eben, sondern kegelig vorspringend ausgebildet ist wodurch die Kontaktkühlfläche 12 vergrößert wird.Fig. 2 shows another embodiment of such a continuous casting device. Also here is up again the water-cooled continuous casting mold 1 of the pouring funnel 4 serving as a melt container is placed and the The punch 9 is guided in a bracket 5 that can be raised and lowered centrally. It is also back with a thermal insulation Coat 6 provided. However, its outer diameter, including the jacket 6, is slightly smaller than that Inner diameter of the mold cavity »of the continuous casting mold 1. The essential thing here is that the as The die end wall serving for the cooling surface 12 is not flat, but rather is designed to project conically, as a result of which the contact cooling surface 12 is enlarged.

Sie wild von innen her durch Wasser gekühlt das durch das Rohr 8 zugeführt und nach Druckströmen des Stempelhohlraumes durch eine nicht dargestellte weitere Leitung abgeführt wird.They are wildly cooled from the inside by water that is fed through the pipe 8 and after the pressure flows Stamp cavity is discharged through a further line, not shown.

Durch den Kontakt mit der großen kegeligen Kühlfläche 12 wird die beim Anheben des Stempels 9 eingeströmte Schmelzenmenge von innen her stark gekühlt und beginnt so rasch zu erstarren, daß beim folgenden Absenken des Stempels 9 nur ein unwesentli-As a result of the contact with the large conical cooling surface 12, when the punch 9 is raised The amount of melt that has flowed in is strongly cooled from the inside and begins to solidify so quickly that when following lowering of the punch 9 only an insignificant

eher Teil der Schmelze durch die Öffnung 3 wieder in den Gießtrichter 4 zurückkehren kann. Vielmehr wird unter fortgesetzter Kühlung die verbleibende erstarrende Schmelzeschicht verdichtet und schließlieh der Strang um einen Schritt weiter ausgeschoben.rather part of the melt through the opening 3 again in the sprue 4 can return. Rather, with continued cooling, the remaining solidifying The melt layer compresses and then the strand is pushed out one step further.

Beim erneuten Anheben des Stempels 9 füllt die aus dem Gießtrichter 4 nachströmende Schmelze wieder den kegeligen Raum zwischen Kühlfläche 12 und dem erstarrten Strang aus und das Arbeitsspiel beginnt von neuem.When the ram 9 is raised again, the melt flowing in from the pouring funnel 4 fills again the conical space between the cooling surface 12 and the solidified strand and the work cycle begins new.

Dem weiteren Beispiel nach Fig. 3 zu'olge tritt der Stempel 9 in die öffnung 3a zwischen Gießtrichter 4 und Stranggießkokille 1 passend ein. Eine kegelstumpfförmige Kühlfläche 12a ist hier an der Stranggießkokille 1 vorgesehen, die zusammen mit der zylindrischen Kokillenwand la gekühlt wird. Beim Hochgehen des Stempels 9a gelangt die Schmelze aus dem Gießtrichter 4 in die öffnung 3a. Beim folgenden Niedergang des Stempels 9a wird sie daraus in den Formhohlraum der Kckillt 1 verdrängt, wo sie den Strang 7 verschiebt, dabei als neue Schicht mit ihm verschweißt und durch Kühlung, vor allem an der Kühlfläche 12a, erstarrt Beim nächsten Hochgehen des Stempels 9a gelangt wieder Schmelze in die öffnung 3a.According to the further example according to FIG. 3 , the punch 9 fits into the opening 3a between the pouring funnel 4 and the continuous casting mold 1. A frustoconical cooling surface 12a is provided here on the continuous casting mold 1, which is cooled together with the cylindrical mold wall la. When the ram 9a rises, the melt passes from the pouring funnel 4 into the opening 3a. During the subsequent decline of the punch 9a, it is displaced from it into the mold cavity of the Kckillt 1, where it moves the strand 7, welded to it as a new layer and solidified by cooling, especially on the cooling surface 12a. The next time the punch 9a goes up again melt into the opening 3a.

F i g. 4 gibt eine ähnliche Vorrichtung, ebenfalls für wechselweises Gießen und Kühlen bzw. Verdichten des sich aufbauenden Stranges 7 wieder. Hier ist der Gießtrichter 14 mit dem Stempel 9 vereinigt Die einzige öffnung 13 ist zentral angeordnet Und die Kühlfläche 12 am Stempel 9 geht z. B- hyperboloidför*F i g. 4 gives a similar device, also for alternating casting and cooling or compression of the building strand 7 again. Here is the one The pouring funnel 14 is combined with the punch 9. The only opening 13 is arranged centrally Cooling surface 12 on the punch 9 is z. B- hyperboloid for *

mig in den Formhohlrium der Stranggießkokille 1 über. Die Kühlfläche 12 kann grundsätzlich jede gewünschte Neigung zur Längsachse des zu bildenden Stranges einnehmen und den Querschnitt ganz oder teilweisemig into the mold cavity of the continuous casting mold 1. The cooling surface 12 can in principle have any desired inclination to the longitudinal axis of the strand to be formed occupy and the cross-section in whole or in part

erfassen. Beim Afiheben des Stempels 9 sehäfft dessen Bewegung Kaum für das Nachströmen einer neuen Schmelzeschicht durch die Gießöffnung 13. Durch das Absenken des Stempels 9 für den Kühl-, Erstarrungsund Verdichtungsvorgang wird der Strang 7 ausgeschoben, wobei die hierfür notwendige Kraft durch die bereits erstarrte Schicht übertragen wird. Durch die hyperboloidartige Ausbildung der Kühlfläche 12 wird erreicht, daß die Dicke der Schmelzeschicht zur Egalisierung der Kühlwirkung über den Strangquersdfnitt von innen nach außen bzw. von oben nach unten zunimmt. Wie leicht einzusehen ist, ist die Kühlwirkung äußer* am Übergang der Kühlfläche 12 zur Wandung der Stranggießkokille 1 am größten, und man kann durch die beschriebene Gestalt der Kühlfläche 12 die größere Dicke der Schmelzeschicht der auftretenden stärkeren Kühlwirkung anpassen und so eine Vergleichmäßigung der Erstarrung über den Strangquerschnitt erzielen.capture. When lifting the stamp 9, you can see it Movement Hardly for a new layer of melt to flow through the pouring opening 13 Lowering the punch 9 for the cooling, solidification and compression process, the strand 7 is pushed out, the force required for this is transmitted through the already solidified layer. Through the Hyperboloid-like design of the cooling surface 12 is achieved that the thickness of the melt layer to Equalization of the cooling effect over the cross-section of the strand increases from the inside to the outside or from top to bottom. As is easy to see, is the cooling effect outer * at the transition of the cooling surface 12 to the wall of the continuous casting mold 1 is greatest, and you can by the described shape of the cooling surface 12 the Adapt the greater thickness of the melt layer to the stronger cooling effect that occurs and thus make it even more uniform achieve solidification across the strand cross-section.

Die Form der Kühlfläche 12 in den vorbeschriebenen Beispielen kann nach Bedarf variiert werden; sie kann, wie dargestellt, eben oder hyperbolidarlig, aber auch konvex oder konkav gewölbt oder kegelig ausgebildet sein.The shape of the cooling surface 12 in the examples described above can be varied as required; she can, as shown, flat or hyperbolic, but also convex or concave or conical be.

Die F i g. 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 5 den Zustand darstellt, bei dem der Stempel sich zur Kühlung auf die Schmelze absenkt, während Fig.6 den Zustand darstellt, bei dem bei hochgehendem Stempel die Schmelze in die Kokille einströmt.The F i g. 5 and 6 show a further embodiment, wherein Fig. 5 illustrates the state in which the The punch is lowered onto the melt for cooling, while FIG. 6 shows the state in which at The melt flows into the mold with a rising punch.

Auf die Kokille 1 ist der Gießtrichter 4 aufgesetzt. In ihm taucht der Stempel 9 zentral ein, wobei er mit seiner Kühlfläche 12 auf die Schmelze innerhalb der Stranggießkokille 1 abgesenkt werden kann.The pouring funnel 4 is placed on the mold 1. In it, the stamp 9 is centrally immersed, with his Cooling surface 12 can be lowered onto the melt within the continuous casting mold 1.

Der Stempel 9 besteht aus einem Außenstempel 15 und einem darin begrenzt längsbeweglichen Innenstempel 16. Der Innenstempel 16 steht mit einem Druckzylinder 17 in Verbindung und ist durch diesen heb- und senkbar. Die Begrenzung der Längsbeweglichkeit des Innenstempels 16 im Außenstempel 15 ist bedingt einerseits durch die Anlage seiner Stirnfläche 18 gegen die Innenseite der als Kühlfläche 12 dienenden Stirnwand des Auüensiempeis lä und auren Anscniag seiner Schulter 19 gegen die obere Begrenzungsfläche 20 des Außenstempels 15. Die Mantelfläche 21 des Außenstempels 15 weist innen spiralig verlaufende Kühlrillen 22 auf. durch die der Rückfluß des durch die Längsbohrung 16' des Innenstempels 16 zugeführten und die in dessen Stirnfläche 18 strahlenförmig angeordneten Kühlrillen 18' durchströmenden Kühlwassers erfolgtThe punch 9 consists of an outer punch 15 and an inner punch that is longitudinally movable to a limited extent therein 16. The inner punch 16 is connected to a pressure cylinder 17 and is through this can be raised and lowered. The limitation of the longitudinal mobility of the inner punch 16 in the outer punch 15 is due, on the one hand, to the abutment of its end face 18 against the inside of that serving as cooling surface 12 Front wall of the Auüensiempeis lä and auren Anscniag its shoulder 19 against the upper boundary surface 20 of the outer punch 15. The lateral surface 21 of the Outer punch 15 has cooling grooves 22 running in a spiral on the inside. through which the reflux of the through the The longitudinal bore 16 ′ of the inner punch 16 is fed in and the one in its end face 18 is radially shaped arranged cooling grooves 18 'is carried out by flowing cooling water

Auf dem Mantel l\ des Außenstempels 15 ist ein besonderer Isoliermantel 23 aus wärmedämmendem Stoff geführt. Er wird vom Außenstempel 15 durch einen Mitnehmerbund 24, der in eine ringförmige Ausnehmung 25 mit Längsspiel eingreift, beim Anheben nach einem entsprechenden Leerweg mitgenommen. Die Stirnfläche 26 des Isoliermantels ist als Dichtfläche konisch ausgeführt und korrespondiert mit einer konischen Anschlagfläche 27 an der Ausmündung des Gießtrichters 4. Der Isoliermantel 23 weist innerhalb seiner äußeren Umfläche Heizspiralen 28 und in seiner inneren, dem Stempel 9 zugekehrten Fläche Kühlspiralen 29 auf.On the jacket l \ of the outer die 15 is a special insulating jacket 23 made of heat-insulating material. It is carried along by the outer punch 15 through a driver collar 24 which engages in an annular recess 25 with longitudinal play when it is lifted after a corresponding idle travel. The end face 26 of the insulating jacket is designed as a conical sealing surface and corresponds to a conical stop surface 27 at the mouth of the pouring funnel 4. The insulating jacket 23 has heating spirals 28 within its outer peripheral surface and cooling spirals 29 in its inner surface facing the punch 9.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is as follows:

Bei dem in F i g. 5 gezeigten Zustand ist der Stempel 9 fast in seiner tiefsten Stellung angelangt und der Isoliermantel 23 hat den Gießtrichter 4 von der Stranggießkokille 1 abgeschlossen. Eine Abkühlung der Schmelze im Gießtrichler4 soll durch die Heizspirale 28 im Isoliermantel 23 vermieden werden. Andererseits wird der Mantel 21 des Außenstempels 15 sowohl durch die Kühlspiralc 29 im Isoliermantel 23 als auch durch das längs der Kühlrillen 22 in seinem Innern strömende Kühlwasser dauernd gekühlt und der Außenstempel 15 kühlt seinerseits mit seiner Kühlfläche 12 die Querschnittsfläche der in die Kokille eingebrachten Schmelzeschicht. Bei seinem weiteren Abwärtsgang Verdichtet der Stempel 9 mit der Kühfläche 12 des Außenstempels 15 die erstarrende Schmelze in der Stranggießkokille 1 und schiebt anschließend den Strang vor.In the case of the FIG. The state shown in FIG. 5 is the stamp 9 almost reached its lowest position and the insulating jacket 23 has the pouring funnel 4 from the Continuous casting mold 1 completed. Cooling off the Melt in the Gießtrichler4 should pass through the heating coil 28 in the insulating jacket 23 can be avoided. On the other hand, the jacket 21 of the outer die 15 is both through the cooling spiral 29 in the insulating jacket 23 as well as through the cooling water flowing in its interior along the cooling grooves 22 is continuously cooled, and the outer die 15 in turn cools the cross-sectional area of the melt layer introduced into the mold with its cooling surface 12. During its further downward movement, the punch 9 compresses with the cooling surface 12 of the outer punch 15 the solidifying melt in the continuous casting mold 1 and then pushes the strand forwards.

Wird hernach der Innenstempel 16 durch den Druckzylinder 17 angehoben, nimmt er nach einem gewissen Leerweg durch Anschlag der Schulter 19 gegen die obere Begrenzungsfläche 20 den Außenstempel 15 nach oben mit. In dem sich bildenden freien Raum zwischen der Stirnfläche 1R Hes Innenslemnnls lfi iinrl der Kühfläche 12 des Außenstempels 15 strömt das Kühlwasser beschleunigt ein und kühlt die beiden von ihm bespülten Flächen intensiv, wobei es von besonderem Vorteil ist, daß die Kühlfläche 12 des Außenstempels 15 bereits von der zwar erstarrten, aber noch heißen Schmelzeschicht abgehoben ist Das einströmende Kühlwasser beaufschlagt unmittelbar die zwecks rascher Wärmeableitung besonders dünn gehaltene Wand der Kühlfläche 12 des Außenstempels 15, wodurch diese rasch abgekühlt wird. Gleichzeitig wird aber auch die Bodenfläche des Innenstempels 16 direkt vom einströmenden Kühlwasser beaufschlagt. Somit wird auch der Innenstempel 16 relativ schnell abgekühlt.If the inner ram 16 is then raised by the pressure cylinder 17, after a certain idle travel it takes the outer ram 15 upwards with the shoulder 19 against the upper boundary surface 20. In the free space that is formed between the end face 1R Hes Innenslemnnls lfi iinrl of the cooling surface 12 of the outer die 15, the cooling water flows in at an accelerated rate and intensively cools the two surfaces it rinsed, whereby it is of particular advantage that the cooling surface 12 of the outer die 15 is already there is lifted from the solidified but still hot melt layer. The inflowing cooling water acts directly on the wall of the cooling surface 12 of the outer die 15, which is kept particularly thin for the purpose of rapid heat dissipation, whereby it is rapidly cooled. At the same time, however, the bottom surface of the inner punch 16 is also acted upon directly by the inflowing cooling water. The inner punch 16 is thus also cooled down relatively quickly.

Bei der weiteren Aufwärtsbewegung wird derAs the upward movement continues, the

Isoliermantel 23 durch den Bund 24 mitgenommen undInsulating jacket 23 taken along by the collar 24 and

is ebenfalls angehoben. Dadurch wird, wie dies F i g. 6 zeigt, der Eintritt in die Stranggießkokille 1 frei und die Schmelze strömt in den freien Raum zwischen der oberen erstarrten Metallschicht in die Stranggießkokille 1 und der Kühlfläche 12.is also raised. As a result, as shown in FIG. 6th shows that the entry into the continuous casting mold 1 is free and the melt flows into the free space between the upper solidified metal layer in the continuous casting mold 1 and the cooling surface 12.

Nunmehr wird durch den Zylinder Yl der Innenstempel 16 abgesenkt. Dabei wird der Übertritt aus dem Gießtrichter 4 in die Stranggießkokiile l_gesperrt und scniieiincn auren au)treffen der Stirnfläche 2ö des Isoliermantels 23 auf die Gegenfläche 27 am Gießtrichter 4 dichtend abgeschlossen. The inner punch 16 is now lowered by the cylinder Y1. The passage from the pouring funnel 4 into the continuous casting mold is blocked and the end face 20 of the insulating jacket 23 meets the mating surface 27 on the pouring funnel 4 in a sealing manner.

Beim Absenken des Innenstempels 16 wird bis zur Verdrängung des zwischen den Flächen 18 und 12 befindlichen Kühlwassers die Kühlfläche 12 des Außenstempels, die sich bereits wieder auf die neu eingeflossene Schmelze aufgelegt hat zunächst durch das hinter ihr strömende Kühlwasser so intepHv gekühlt, daß kein Anschweißen der Schmelze an der Kühlfläche 12 erfolgt Beim weiteren Absenken des Innenstempels 16 bis in die Endlage legt sich dieser über seine Stirnfläche 18 mit seiner großen gekühlten Masse unmittelbar wärmeleitend auf die Kühlfläche 12 auf und leitet dadurch zusätzlich eine größere Wärmemenge von dieser und der erstarrenden Schmelze ab.When the inner punch 16 is lowered, the between the surfaces 18 and 12 is displaced located cooling water the cooling surface 12 of the outer die, which is already back on the new The melt that has flowed in has initially been so intepHv due to the cooling water flowing behind it cooled so that the melt does not weld onto the cooling surface 12 Inner punch 16 up to the end position, this lies over its end face 18 with its large cooled mass directly conducts heat to the cooling surface 12 and thereby additionally conducts a larger amount of heat from this and the solidifying melt.

Währenddessen hat der Stempel 9 den Strang 7 ein Stück nach unten aus der Stranggießkokille geschoben, denn durch die unmittelbare Anlage der Stirnfläche 18 des Innenstempels 16 an der aus wärmetechnischen Gründen dünnen Wand der Kühlfläche 12 ist diese gleichzeitig mechanisch verstärkt worden und konnte den Vorschubdruck und/oder den zur Verdichtung der erstarrenden Schmelze aufgewandten Druck ohne weiteres übertragen.Meanwhile, the punch 9 has pushed the strand 7 down a little out of the continuous casting mold, because by the direct contact of the end face 18 of the inner punch 16 on the thermal engineering Due to the thin wall of the cooling surface 12, this has been mechanically reinforced at the same time and could the feed pressure and / or the pressure applied to compress the solidifying melt without transferred further.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungeaFor this purpose 3 sheets of drawing a

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zum Stranggießen aus Schichten metallischer Schmelze, mit einem Schmelzenbehälter, einer gekohlten Stranggießkokille und einer im Winkel zur Stranglaufrichtung stehenden, in Stranglaufrichtung hin- und herbewegbaren Kühlfläche zur Steuerung des Schmelzenzuflusses, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (12) an einem Stempel (9) angeordnet ist, der relativ zur Stranggießkokille (1) derart bewegbar ist, daß die Kühlfläche (12) bei ihrer Bewegung in Stranglaufrichtung in den Formhohlraum der Stranggießkokille (1) an deren Zuflußseite eingreift1. Device for continuous casting from layers of metallic melt, with a melt container, a carbonized continuous casting mold and one at an angle to the strand running direction, in the strand running direction reciprocating cooling surface for controlling the melt inflow, characterized in that, that the cooling surface (12) is arranged on a stamp (9) which is relative to Continuous casting mold (1) can be moved in such a way that the cooling surface (12) moves in the direction of travel of the strand engages in the mold cavity of the continuous casting mold (1) on its inflow side 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zentral auf die Stranggießkokille (1) ein Gießtrichter (4), in dem der Stempel (9) zentral geführt ist, derart aufgesetzt ist, daß der Stempel (9) bei seiner Hin- und Herbewegung die Öffnung (3) der Zuflußse^e der Stranggießkokille (1) freigibt und sperrt2. Device according to claim 1, characterized in that that centrally on the continuous casting mold (1) a pouring funnel (4) in which the punch (9) is central is guided, is placed in such a way that the stamp (9) during its to-and-fro movement, the opening (3) of the inflow se ^ e of the continuous casting mold (1) releases and locks 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (9) den unteren Teil eines Gießtrichters (14) bildet3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the punch (9) has the lower part of a Forms pouring funnel (14) 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (9) zweiteilig ist, derart daß in einem Außenstempel (IS) mit einer dünnen, die Kühlfläche (12) bildenden Stirnwand ein Innenstempel (16) begrenzt längsbeweglich ist, so daß er sich bei seiner Bewegung entgegen der Richtung der Gußstrangbewegung mit seiner Stirnfläche (18) von der Innenseite der Stirnwand des Außenstempels (15) eiiifernt ..nd umgekehrt bei seiner Bewegung in Richtung der Strangbewegung mit seiner Stirnfläche (18) an d t Gegenseite der Stirnwand des Außenstempels (15) zur Anlage kommt.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the punch (9) is in two parts, such that an inner punch (16) is limited longitudinally movable in an outer punch (IS) with a thin end wall forming the cooling surface (12), so that it located in its movement against the direction of Gußstrangbewegung with its end face (18) of the inside of the end wall of the outer plunger (15) eiiifernt ..nd reversed in its movement in the direction of strand movement by its end face (18) at d t opposite side of the end wall of the Outer punch (15) comes to the plant. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Stirnwand des Stempeis (9) noch dessen Mantelfläche (21) von innen her wassergekühlt ist wobei Mittel zur Bewegung des Kühlwassers längs den zu kühlenden Flächen vorgesehen sind.5. Apparatus according to claim 1 or 4, characterized in that in addition to the end wall of the Stempeis (9) nor whose jacket surface (21) is water-cooled from the inside, with means for Movement of the cooling water along the surfaces to be cooled are provided. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenstempel (16) zur Hin- und Herbewegung angetrieben ist und den Außenstempel (15) mitnimmt.6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the inner punch (16) for reciprocating Movement is driven and takes the outer ram (15) with it. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Mantelfläche (21) des Außenstempels (15) mit schraubenförmig verlaufenden Kühlrillen (22) versehen ist.7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the inside of the lateral surface (21) of the outer die (15) is provided with helical cooling grooves (22).
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