DE2549011A1 - Plattenkokille zum stranggiessen von metall, insbesondere von stahl - Google Patents

Description

CONCAST AG ZUERICH (SCHWEIZ)

Plattenkokille zum Stranggiessen von Metall, insbesondere von Stahl

Die Erfindung betrifft eine Plattenkokille zum Stranggiessen von ffetall, insbesondere von Stahl, bestehend aus vier gekühlten, den Formhohlraum auf ein vorbestimmtes Strangformat begrenzenden Platten, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten sich auf entsprechenden Stützflächen der beiden andern gegenüberliegenden Platten abstützen und die Platten durch im wesentlichen rechtwinklig zu den Stützflächen wirkende Spannvorrichtung zusammenspannbar sind.

Zum Stranggiessen werden je nach Art und Grosse des zu giessenden Formates Rohr-, Block- oder Plattenkokillen verwendet. Plattenkokillen sind in der Regel aus vier Platten aufgebaut, die an einem Tragrahmen befestigt sind. Solche Plattenkokillen können in verstellbare und unverstellbare Kokillen unterteilt werden. Bei den verstellbaren Plattenkokillen sind, zur Anpassung an unterschiedliche Giessformate, die stumpf zwischen den Breitseitenwänden eingeklemmten Schmalseitenwände verschiebbar. Bei den nicht verstellbaren Plattenkokillen sind die beiden einander gegenüberliegenden Plattenpaare in den Ecken auf ein vorbestimmtes Strangformat zusammengefügt.

Es ist eine Kokille bekannt, deren' unverstellbarer Formhohlraum durch vier gekühlte Platten gebildet wird. Dabei stossen zwei einander gegenüberliegende Platten in entsprechenden, als Stützflächen ausgebildete Fugen der beiden andern einander gegenüberliegenden Platten zusammen. Diese an den Förmhohlraum angrenzenden Stützflächen stellen Stossflächen dar, die die bekannten Stossfugen bilden. Diese Plattenkokille ist durch im wesentlichen rechtwinklig zu den Stützflächen wirkende Spannvorrichtungen zusammenspannbar. Bei solchen Kokillen öffnen sich die Stossfugen nach relativ kurzer Zeit infolge plastischer Verformung der Platten durch Wärmeeinwirkung. Geöffnete Stossfugen können Strangfehler oder Durchbrüche erzeugen. Solche fehlerhafte Kokillen müssen deshalb nach einer bestimmten Anzahl von Güssen einer Nachbearbeitung unterzogen werden. Beim Wegarbeiten auch einer

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nur minimalen Schicht der an die Stossfugen anstossenden Begrenzungsflächen verlieren die Kokillen ihren ursprünglichen Formhohlraumquerschnitt, so dass nach der Nachbearbeitung mit einer solchen Kokille das Ursprungsformat nicht mehr gegossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unverstellbare Plattenkokille zu schaffen, die durch eine verbesserte Ausbildung der Stossfugen einerseits die Strangqualität und andererseits die Standzeit der Kokille erhöht. Im weiteren soll mit dieser Kokille nach einer Nachbearbeitung der Stossfuge das gleiche Strangformat wie vor der Nachbearbeitung herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen den Stützflächen und den den Formhohlraum begrenzenden Plattenflächen Stossflächen vorgesehen sind, und dass gedachte, in den Formhohlraum verlaufende Verlängerungen der beiden jeder Platte zugeordneten Stossflächen sich schneiden.

Bei dieser Kokille werden die bei Giessbetrieb quer zur Längsachse der Stossflächen wirkenden Ausdehnkräfte durch die erfindungsgemässe Stossflächenanordnung günstiger aufgenommen als dies beispielsweise bei rechtwinklig zusammenstossenden Stützflächen der Fall ist. Zusätzlich sind aber auch die durch die Spannvorrichtung erzeugten Kräfte aus dem durch Wärmespannungen beanspruchten Stossfugenbereich in nicht mehr wärmebelastete Bereiche der Stützflächen verlagert. Die an den Formhohlraum anstossenden Stossfugen sind somit von diesen Spannkräf-

ten befreit.- Ein weiterer, wesentlicher Vorteil bei dieser Kokille ergibt sich dadurch, dass bei eingetretenem Verschleiss eine spanabhebende Nachbearbeitung sowohl an den Kokillenwänden als auch an den Stossfugen möglich ist, ohne dass sich dabei das Format der Kokille ändert. Zusätzlich erlaubt diese Stossfugenausbildung auch eine verbesserte Anordnung der für die Kühlung notwendigen Kühlwasserschlitze. Mit Vorteil können solche Kokillen zur zusätzlichen Erhöhung der Standzeit verchromt oder mit anderen bekannten Beschichtungsverfahren versehen werden. Durch die genannten Vorteile können bei verbesserter Strangqualität längere Standzeiten der Kokille erzielt werden.

Eine optimale Schichtdicke für die Nachbearbeitung an den Stossflächen ergibt sich, wenn, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, sich die

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Verlängerungen in einem viinkel zwischen 70 und 110 schneiden. Die Anzahl der mit einem Plattensatz möglichen Nachbearbeitungen erhöht sich bei Anwendung des genannten Winkels-.

Bei Kokillen mit bogenförmigem Formhohlraum könnten die Stossflächen ebenfalls bogenförmig hergestellt werden. Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist es jedoch zweckmässig, die Stossflächen als ebene Flächen auszubilden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Stossflächen etwa mittig an Eckabschrägungen oder Hohlkehlen des Formhohlraumes angrenzen. Bei diesen Massnahmen ist es möglich, diese ebenen Stossflächen zusammen mit ebenen Stützflächen auf konventionellen Bearbeitungsmaschinen und nur die beiden gebogenen Plattenwände auf Spezialmaschinen spanabhebend zu bearbeiten bzw. nachzubearbeiten. Im weiteren erlauben diese ebenen Stossflächen mit den erwähnten Eckabschrägungen und Hohlkehlen die Herstellung jedes gewünschten Giesskonuses mit geringem Zeitaufwand und hoher Präzision.

Um der äussersten mit dem flüssigen Stahl in Berührung stehenden Plattenschicht zusätzlich ein beschränktes freies Ausdehnen zu ermöglichen, kann, nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung, im Kaltzustand der Kokille zwischen den beiden in einer Ecke zusammenstossenden Stossflächen ein Spalt vorgesehen sein. Die plastische Verformung der Stossfugenkante kann dadurch wesentlich reduziert und damit die Standzeit der Kokille erhöht werden.

Wenn es erwünscht ist, dass die den Formhohlraum begrenzenden Platten frei von den durch die Spannvorrichtung erzeugten Kräften sind, so können, nach einem weiteren Merkmal, die Stützflächen an den den gekühlten Platten zugeordneten Versteifungsplatten vorgesehen werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren von Beispielen zu entnehmen. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Plattenkokille,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel einer Kokille und Fig. 3-5 Draufsichten auf verschiedene Beispiele von Stossflächen-_ anordnungen, wobei jeweils nur eine Ecke einer Kokille dargestellt ist.

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Fig. 1 zeigt mit 1 eine Platten^okille zum Stranggiessen von Stahl, mit auf ein vorbestimmtes Strangformat zusammengefügten Platten 2, die.einen quadratischen geraden Formhohlraum 3 begrenzen. Die gekühlten Platten 2, die in der Regel aus Kupfer bestehen, sind auf Versteifungsplatten 5 aufgeschraubt. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten 2 stützen sich auf entsprechenden Stützflächen 6 der beiden andern gegenüberliegenden Platten 2 ab. Durch Pfeile angedeutete· Spannvorrichtungen 7, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Stützflächen 6 wirken, sind die Platten 2 zusammenspannbar. Als Spannvorrichtungen 7 können beispielsweise hydraulische Zylinder, Zuganker etc. verwendet werden. Zwischen den den Formhohlraum 3 begrenzenden Plattenflächen 8 und den Stützflächen 6 sind bei dieser Kokille gegenüber derjenigen des Standes der Technik zusätzliche Stossflachen 9 vorgesehen. Diese Stossflachen 9 sind an den Platten 2 so angebracht, dass gedachte, in den Formhohlraum 3 verlaufende Verlängerungen 11 der beiden jeder Platte 2 zugeordneten Stossflächen 9 sich im Formhohlraum 3, wie im Beispiel gezeigt, oder aber auch ausserhalb des Formhohlraumes 3 schneiden. Die Verlängerungen 11 schneiden sich mit Vorteil in einem Winkel 13 zwischen 70. und 110 .

Die Kokille gemäss Fig. 2 ist mit Eckabschrägungen 14 versehen. Die Stossflächen 9 sind bei diesem Beispiel zwischen den Eckabschrägungen 14 und den einen rechteckigen Formhohlraum 3' bildenden Plattenflächen 8 angeordnet. Der Einfachheit halber sind bei dieser Kokille die in Fig. 1 gezeigten Versteifungsplatten 5 nicht gezeichnet.

Die in Fig. 3 dargestellte Kokillenecke ist ein Ausschnitt aus einer Bogenkokille. Nur je ein Teil einer Platte 20 einer Parallelseite und einer Platte 21 der äusseren Bogenseite der Kokille sind dargestellt. Kanten 22 stellen die obere und Kanten 23 die untere Begrenzung des Formhohlraumes 3 dar. Die Platten 20 und 21 sind mit einem Giesskonus versehen, der einem Mass 25 entspricht. Gestrichelte Linien 26 stellen die konkave Kurvenbegrenzung des äusseren Kreisbogens des Formhohlraumes 3 dar. Die Stossflächen 9 sind bei dieser Bogenkokille als ebene Flächen ausgebildet und- grenzen etwa mittig an die Eckabschrägungen 14 an. Wenn anstelle der Eckabschrägungen 14 beispielsweise Hohlkehlen vorgesehen sind, so können die Stossflächen 9 die Hohlkehlen ebenfalls mittig treffen. Zwischen den Stossflächen 9 jeder Platte ist im Kaltzustand der Kokille ein Spalt 27 vorhanden.

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Die Breite dieses Spaltes 27 ist so vorzusehen, dass dieser einen Teil der Ausdehnung der Platten auffangen kann. Diese Breite ist von verschiedenen Giessparametern wie Kokillenformat, Werkstoff der Platten 20, 21, Giessmetal, Giesstemperatur, Kühlintensität usw. abhängig. Ein richtig dimensionierter Spalt schliesst sich beim Angiessen jeweils im Badspiegelbereich und ein Penetrieren von Giessmetal ist dadurch ausgeschlossen.

Zum Schutz gegen Spritzer des -Giessmetalls, speziell beim Angiessen, können solche Spalte mit aufklebbaren Folien geschützt werden. Das Spaltmass wird in der Regel etwa 0,3 mm gewählt. In diesem Beispiel liegen die Stossflächen 9 in einem Winkel von 45 zu in Pfeilrichtung 28 wirkenden Ausdehnungskräften der beiden Platten 20 und 21. Durch diese Anordnung ergibt sich bei einer Ausdehnung in Richtung 28 um eine Länge / \ L eine Spaltverkleinerung von i ·

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In Fig. 4 ist bei einer Kokillenecke mit einer Hohlkehle in vergrössertem Massstab eine Schicht 40 für eine Nachbearbeitung dargestellt. Wird diese Schicht 40 an den Plattenflächen 8, an den Stossflächen 9 und an der äusseren der beiden aufeinanderliegenden Stützflächen 6 nachgearbeitet, so wird die dabei entstehende neue Kante 41 in Richtung des Pfeiles 42 und die Kante 43 in Richtung des Pfeiles 44 beim Zusammenbau an die ursprüngliche Stosslinie 45 verschoben. Das vorbestimmte Strangformat bleibt dabei vor und nach diesem Nachbearbeitungsverfahren gleich. Mit 47 sind Schlitze für das Kühlwasser dargestellt, die näher als bei bekannten Kokillen an die Stossflächen eingearbeitet werden können. '"■

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ecke einer anderen Kokille sind die Stützflächen 6 nicht an den gekühlten Platten 2, sondern an den Versteifungsplatten 5 angebracht. Somit wird unter dem Ausdruck Platte auch die Einheit, bestehend aus der Platte 2 und der Versteifungsplatte 5, verstanden. Der Nachbearbeitungsaufwand der Platten 2 ist bei dieser Konstruktion geringer. Anstelle der Nachbearbeitung einer Stützfläche an einer der Versteifungsplatten kann ein entsprechend vorbereiteter, daneben gezeichneter Einlegeteil 50· gegen ein Einlegeteil 50 ausgewechselt werden. Je nach der vorbestimmten Anzahl Nachbearbeitungen der Schicht 40 der Platten 2 werden solche Einlegeteile mit dem Mass der jeweiligen Nachbearbeitung entsprechenden Dicke 51 vorbereitet. Es versteht sich dabei von selbst, dass solche

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Versteifungsplatten für mehrere Sätze von Platten 2 verwendet werden können.

Die erfindungsgemässe Plattenkokille ist für Vorblock-Brammen- und für Vorprofilstränge verwendbar.

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Claims (6)

PATENTANSPRUECHE

1. Plattenkokille zum Stranggiessen von Metall, insbesondere von Stahl, bestehend aus vier gekühlten, den Formhohlraum auf ein vorbestimmtes Strangformat begrenzenden Platten, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten sich auf entsprechenden Stützflächen der beiden anderen gegenüberliegenden Platten abstützen und die Platten durch im wesentlichen rechtwinklig zu den Stützflächen wirkende Spannvorrichtungen zusammenspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützflächen (6) und den den Formhohlraum (3) begrenzenden Plattenflächen (8) Stossflachen (9) vorgesehen sind, und dass gedachte, in den Formhohlraum verlaufende Verlängerungen (11) der beiden jeder Platte (2) zugeordneten Stossflachen (9) sich schneiden.

2. Plattenkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerungen (11) sich in einem Winkel (13) zwischen 70 und 110 schneiden.

3. Plattenkokille nach Anspruch 1 oder 2, mit bogenförmigem Formhohlraum, dadurch gekennzeichnet, dass die Stossflachen (9) als ebene Flächen ausgebildet sind.

4. Plattenkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stossflachen' (9) etwa mittig an Eckabschrägungen (14) oder Hohlkehlen des Formhohlraumes angrenzen.

5. Plattenkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Kaltzustand der Kokille zwischen den beiden in einer Ecke zusammenstossenden Stossflächen (9) ein Spalt (27) vorgesehen ist.

6. Plattenkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (6) an den den gekühlten Platten (2) zugeordneten Versteifungsplatten (5) vorgesehen sind.

CONCAST AG

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