DE3029223C2

DE3029223C2 - Einlauf für die Metallschmelze in Stranggießvorrichtungen

Info

Publication number: DE3029223C2
Application number: DE3029223A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Figge; Jürgen Dr.-Ing. Hartwig; Dieter Dr.-Ing. Neuschütz; Jürgen Dr.-Ing. 4300 Essen Pötschke
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1980-08-01
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1984-09-27
Also published as: ZA815269B; DD201650A5; DE3029223A1; ES8205366A1; DE3162265D1; EP0045365B1; CA1182617A; BR8104956A; EP0045365A1; ES503761A0; JPS5752549A; ATE6215T1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein biologisch sicheres Klonierungssystem, das nach Transformation in eine Wirtszelle zur Replikation nützlicher Nukleotidsequenzen befähigt ist. Es besteht aus a) einem nicht selbst replizierbaren Vektor, der eine durch einen für externen Initiator initiierbare Startstelle für seine Replikation und für eine definierte Restriktionsendonuklease vorzugsweise nur eine Schnittstelle aufweist, sowie b) einem selbst replizierenden Plasmid, das die Nukleotidsequenz enthält, die für die Replikation des Vektors erforderlichen Initiator kodiert. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind der Vektor gemäß a) und das Plasmid gemäß b) jeweils einzelnen sowie transformierte Wirtszellen, die entweder nur das Plasmid gemäß b) oder den Vektor gemäß a) und das Plasmid gemäß b) transformiert enthalten, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Vektors und des Plasmids. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Startstelle für die Replikation des Vektors gemäß a) durch Bakteriophage Ff Gen 2-Protein initiierbar, und das Plasmid gemäß b) enthält die Nukleotidsequenz, die für Bakteriophagen Ff Gen 2-Protein kodiert.

Description

1 mm zwischen den einander zugewandten Flächen der Kokillenwände und des Eingußkörpers keine Brücke aus erstarrtem Metall gebildet wird. Da sich ein Erstarren des Metalls an der Kokille — bedingt durch deren große Kühlwirkung — kaum verhindern läßt, muß es zur Vermeidung einer Brückenbildung zur Kokille am Eingußkörper verhindert werden.

Damit die beginnende Erstarrung nicht den Eingußkörper erreicht, also zwischen diesem und den Kokillenwänden ein mit flüssigem Metall angefüllter Flüssigbereich aufrechterhalten bleibt, weisen die Kokillenwände eine derartige Beschichtung und Geschwindigkeit auf, daß das in den Spalt einströmende Metall durch Erstarrung im ErstaiTungsbereich gerade aufgezehrt wird. Nach der Lehre der Erfindung ist also auch bei einer größeren Spaltweite eine selbsttätige Abdichtung durch erstarrendes Metall erzielbar, sofern die Materialeigenschaften und geometrischen Verhältnisse der gegeneinander abzudichtenden Bestandteile sowie die Geschwindigkeit der Kokillenwände gerade so aufeinander abgestimmt sind, daß die in den Spalt einströmende Metallmenge der mit den Kokiiienwänden aus dem Spalt herausgeförderten erstarrten Metallmenge entspricht

Infolge der hohen Wärmebelastung der Kokillenwände stellt deren Verwerfung, durch welche die Spaltweite verändert wird, ein besonderes Problem dar. Um die Spaltweite möglichst konstant auf dem gewünschten Wert zu halten, ist der Erfindungsgegenstand gemäß Patentanspruch 2 ausgestaltet.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die gemäß Patentanspruch 2 vorgesehenen Führungsschienen so anzuordnen, daß ihr Größtabstand voneinander — quer zur Längserstreckung des Eingußkörpers gesehen — 200 mm beträgt (Patentanspruch 3).

Auf der den Kokillenwänden zugewandten Seite sollten die Führungsschienen verhältnismäßig schmal ausgebildet sein; ihre Breite beträgt vorzugsweise nicht mehr als 5 mm (Patentanspruch 4).

Eine Brückenbildung zwischen den Kokillenwänden und dem Eingußkörper läßt sich vermeiden, sofern der Abstand der Enden der Führungsschienen von der Austrittskante des Eingußkörpers mindestens 30 mm beträgt (Patentanspruch 5).

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes weist der Austrittsbereich des Durchgangskanals im Eingußkörper eine in Gießrichtung verlaufende trichterförmige Erweiterung auf (Patentanspruch 6). Bei auf den Gießvorgang abgestimmter Krümmung der Wandung dieser Erweiterung werden die folgenden Ziele optimal erreicht: Hohe mechanische Stabilität des Eingußbereichs des Eingußkörpers, ausreichend hohe Wärmekapazität und Wärmeleitung ncch außen, d. h. in Richtung Stranggießkokille, und weitgehende Beruhigung der turbulenten Strömung der Metallschmelze.

Ein zu weites Eindringen des flüssigen Metalls in den Spalt läßt sich durch eine Ausbildung des Erfindungsgegenstandes gemäß Patentanspruch 7 verändern; eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes mit Inertgas-Abdichtung weist zusätzlich die Merkmale des Patentanspruchs 8 auf.

Da der Inertgasdruck stets kleiner ist als der metallostatische Druck der dort befindlichen Metallschmelze, kann das Inertgas nicht in diese und in den Gießstrang gelangen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter oevorzugter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen Längs-Teilschnitt durch den erfindungsgemäßen Einlauf im Austrittsbereich des Eingußkörpers,

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 verkleinertem Maßstab einen Teilschnitt durch den mit mehreren nebeneinander liegenden Führungsschienen ausgestatteten Eingußkörper quer zu dessen Längserstreckung und

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Einlauf, dessen Eingußkörper im Austrittsbereich mit einem Inertgas führenden Ringkanal ausgestattet ist

Der erfindungsgemäße Einlauf für die Metallschmelze in Stranggießvorrichtungen weist als wesentliche Bestandteile in Richtung des Pfeiles 1 bewegte bandförmige Kokillenwände 2 und einen feststehenden Eingußkörper 3 auf, der seinerseits aus einem Austrittsbereich 4 und einem rückwärtigen Restbereicb 5 zusammengesetzt ist. Der Austrittsbereich 4 besteht aus einem Werkstoff mit guter und der Restbereich 5 aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit. Die beiden Bereiche sind zweckmäßig in einer Wtise miteinander verbunden, die thermisch bedingte Abmessungsänderungen zuläßt; insbesondere können sie durch Steckverbindungen aneinander befestigt sein. Als geeignete Werkstoffe für den Austrittsbereich kommen insbesondere S13N4, BN oder Cermet zur Anwendung; der Restbereich des Eingußkörpers besteht aus feuerfester hochtonerdehaltiger Kerami, wie beispielsweise Silimanitstein.

Das zu vergießende flüssige Metall wird in Richtung des Pfeiles 6 durch einen Durchgangskanal 7 im Eingußkörper 3 zwischen die sich bewegenden Kokillenwände 2 eingeleitet; der von diesen ausgehende Erstarrungsbereich ist mit 8 bezeichnet. Der Austrittsbereich des Durchgangskanals 7 mit der Längsachse T weist im Austrittsbereich 4 mit der Außenfläche 4' und der Austrittskante 4" eine in Gießrichtung (Pfeil 6) verlaufende trichterförmige Erweiterung auf. Zur Abdichtung des Spaltes 9 zwischen den Kokillenwänden 2 und den Außenflächen 4' und 5' der Bereiche 4 und 5 des Eingußkörpcrs 3 wird dafür Sorge getragen, daß die Spaltweite stets weniger als 1 mm beträgt. Darüber hinaus werden die Kokillenwände 2 bei vorgegebener Gießgeschwindigkeit so beschichtet, daß die beginnende Erstarrung (Erstrarrungsbereich 8) nicht den Eingußkörper 3 bzw. dessen Austrittsbereich 4 erreicht, sondern ein mit flüssigem Metall angefüllter spaltförmiger Flüssigbereich 8' aufrechterhalten bleibt. Die Aufrechterhaltung dieses Flüssigbereiches 8' hat zur Folge, daß im Spalt 9 keine Brücke aus erstarrtem Metall gebildet wird.

Die während des Gießvorgangs herrschenden Betriebsbedingungen (Spaltweite, Beschichtung der Kokillenwärde. Geschwindigkeit der Kokillenwände) sind also derart gewählt, daß durch den spaltförmigen Flüssigbereich 8' immer gerade soviel flüssiges Metall nach links nachströmt, wie nach dem Erstarren an den Kokillenwänden 2 durch deren Bewegung nach rechts (Pfeil 1) abgeführt wird.

Als Beschichtungswerkstoffe kommen dabei insbesondere Pulver und alkoholische Suspensionen auf Glas-, Schlacke-, Graphit-, Keramik-Graphit-Bafis zur Anwendung; die Beschichtung kann jedocl. auch unter Verwendung geeigneter Salze, Fette und öle hergestellt sein.

Um sicherzustellen, daß die Spaltweite in der gewünschten Größe ständig erhalten bleibt, ist der Eingußkörper 3 auf der den Kokillenwänden 2 zugewand-

ten Seite (d. h. im Bereich der Außenflächen 4' und 5' in Fig. I) mit Führungsschienen 10 ausgestattet, die in der Längsrichtung des Eingußkörpers 3 verlaufen und an denen sich die Kokillenwiinde 2 mit geringer Vorspannung abstützen (vgl. Fig. 2). Die Breite b dieser Füh- 5 rungsschienen beträgt nicht mehr als 5 mm, ihr gegenseitiger Abstand a quer zur Längsrichtung des Eingußkörpers 3 nicht mehr als 200 mm.

Um die Führungswirkung der Führungsschienen 10 ggf. verändern zu können, können diese — in Abände- io rung der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform — verstellbar im Eingußkörper 3 gehalten sein, und zwar in der Weise, daß entweder ein gewünschter Abstand zwischen Kokille und Eingußkörper während des Gießvorgangs erhalten bleibt oder daß der Abstand zwi- 15 sehen den beiden genannten Bestandteilen in dem gewünschten Umfang verändert werden kann.

Die Mittelebene des Eingußkörpers 3 quer zur Längsschse 7' is! in F i^σ. 2 mit 7" bezeichnet.

Die Führungsschienen 110 reichen — in Richtung der Längsachse T (bzw. in Richtung der Pfeile 1 und 6) — so nah wie möglich an die Ai.istrittskante 4" des Austrittsbereichs 4 heran; ihr Abstand von dieser Austrittskante muß jedoch so bemessen sein, daß sie in jedem Falle außerhalb des in Fig. I angedeuteten Erstarrungsbereichs 8. der in den Spalt 9 hineinreicht, liegen. Der Abstand c der Enden de;r Führungsschienen von der Austrittskante 4" beträgt daher mindestens 30 mm (vgl. Fig. 1).

Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist der Austrittsbereich des Eingußkörpers 3 mit einem Ringkanal Ii ausgestattet, durch welchen Inertgas in den Spalt 9 zwischen der Kokiilenwand 2 und dem Austrittsbereich 4 geführt wird Der Ringkanal 11 steht über eine Zuführleitung 12 mit einer nicht dargestellten Inertgasquelle in Verbindung. Der Druck des Inertgases ist dabei so bemessen, daß er ständig geringfügig unter dem metallostatischen Druck der Metallschmelze im Bereich der Austrittskante 4" des Austrittsbereiches 4 liegt. Das vorhandene Inertgas verhindert das zu weite Eindringen von Metallschmelze in den Spalt 9, ohne daß die Gefahr des Einlagern» von Inertgas in den Gießstrang besteht.

Auf der von der Austrittskante 4" abgewandten rückwärtigen Seite ist der Ringkanal 11 durch eine Dichtung 13 verschlossen, die zugleich am Austrittsbereich 4 und an der Kokillenwand 2 anliegt

Bei einer besonders günstigen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind die Führungsschienen 10 bezüglich der Kokillenwände 2 von außen verstellbar gehalten; dies ka-n insbesondere durch innerhalb des Eingußkörpers angeordnete Verstellkeile oder ähnliche fernbedienbare Hubeinrichtungen bewirkt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Einlauf für die Metallschmelze in Stranggießvorrichtungen, die einen feststehenden feuerfesten EmguBkörper und eine diesen teilweise umschließende Kokille mit nur in Gießrichtung bewegten Kokillenwänden aufweisen, wobei der Eingußkörper unter Verwendung eines Werkstoffs mit schlechter Wärmeleitfähigkeit hergestellt und zwischen den einander zugewandten Rächen der Kokillenwände und des Eingußkörpers zumindest an dessen Austrittsbereich ein Spalt eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (4) des Eingußkörpers (3) — im Gegensatz zu dessen Restbereich (5) — aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht, daß die Kokillenwände (2) eine derartige Beschichtung aufweisen, und daß die Spaltweite des Spaltes (9) mehr als 0,3 mm und höchstens 1 mm beträgt und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Kokillenwände derart eingestellt ist, daß in dem Spalt (9) zwischen dem von den Kokillenwänden (2) ausgehenden Erstarrungsbereich (8) und dem Eingußkörper (3) ein mit flüssigem Metall angefüllter Flüssigbereich (8') vorhanden ist und das in den Spalt (9) einströmende Metall durch Erstarrung im Erstarrucgsbereich (8) gerade aufgezehrt wird.

2. Einlauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweite zwischen den Kokillenwänden (2) und dem Eingußkörper (3) durch an diesem angeordnete Führungsschienen (10) eingestellt ist, die sich mit geringer Vnrspanr-Jig an den Kokillenwänden abstützen.

3. Einlauf nach Anspruch 2, ds^jrch gekennzeichnet, daß der Größtabstand (a) der Führungsschienen (10) voneinander — quer zur Längserstreckung des Einguükörpers (3) gesehen — 200 mm beträgt.

4. Einlauf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b)der Führungsschienen (10) höchstens 5 mm beträgt.

5. Einlauf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (c) der Enden der Führungsschienen (10) von der Austrittskante (4") des Eingußkörpers (3) mindestens 30 mm beträgt.

6. Einlauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (4) des Durchgangskanals (7) im Eingußkörper (3) eine in Gießrichtung (Pfeil 6) verlaufende trichterförmige Erweiterung aufweist.

7. Einlauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (9) im Austrittsbereich (4) des Eingußkörpers (3) Inertgas mit einem Druck enthält, der geringfügig unter dem metallostatischen Druck der dort befindlichen Schmelze liegt.

8. Einlauf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingußkörper (3) auf seiner den Kokillenwänden (2) zugewandten Außenseite einen Ringkanal (U) aufweist, der außerhalb der Kokille an eine Inertgasquelle angeschlossen und auf der vom Austrittsbereich (4) abgewandten Seite gegenüber den Kokillenwänden abgedichtet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einlauf für die Metallschmelze in Stranggießvorrichtungen, die einen feststehenden feuerfesten Eingußkörper und eine diesen teilweise umschließende Kokille mit nur in Gießrichtung bewegten Kokillenwänden aufweisen, wobei der Eingußkörper unter Verwendung eines Werkstoffs mit schlechter Wärmeleitfähigkeit hergestellt und zwischen den einander zugewandten Flächen der Kokillenwände und des Eingußkcrpers zumindest an dessen

ίο Austrittsbereich ein Spalt eingestellt ist

Aus der CH-PS 5 08 433 ist ein Einlauf dieser Art bekannt. Dort liegt ein als Düse ausgebildeter Eingußkörper für die Zuführung geschmolzenen Metalls beim Bandgießen in Raupenkckillen vor, dessen mit der Metallschmelze in Berührung kommender Teil aus einem hitzebeständigen und chemisch widerstandsfähigen Werkstoff schlechter Wärmeleitfähigkeit besteht. Der Austrittsbereich des bekannten Eingußkörpers ist allseitig, d. h. um seinen Umfang herum, mit Führungsschienen aus einem selbstschmierenden Werkstoff versehen; diese stehen aus der Oberfläche des Austrittsbereichs gerade so weit hervor, daß einerseits direkte Berührung der Oberfläche des Eingußkörpers mit den Kokillenwänden und andererseits ein Eindringen von Metallschmelze in den Spalt zwischen dem Austrittsbereich und den Kokillenhälften verhindert wird. Als Obergrenze für die Spaltweite, bei welcher das Eindringen von Metallschmelze verhindert werden kann, wird ein Wert von 03 mm angegeben. Die Führungsschienen des bekannten Einlaufs sind 15 mm bereit und 10 mm von der Austrittskante des Eingußkörpers entfernt angeordnet. Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, daß die zwischen Metallschmelze und Kokillenwerkstoff bzw. Eingußkörperwerkstoff wirkenden Kräfte im Falle der Abdichtung, wie sie in der erwähnten Druckschrift beschrieben ist, sehr kleine Spaltabmcssungen erforderlich machen; diese lassen sich bei den hohen Gießtemperaturen insbesondere für Kupfer und Stahl und angesichts deren hoher chemischer Aggressivität gegenüber feuenetten Werkstoffen nicht über die geforderte Zeitspanne von einigen Stunden aufrechterhalten. Das in den Spalt zwischen den Kokillenwänden und dem Eingußkörper gelangende flüssige Metall könnte zwar bei seiner vollständigen Erstarrung abdichtend wirken; dieser Erstarrungsvorgang ist jedoch unerwünscht und nachteilig, da das soeben erstarrte Metall fortlaufend aus dem Spalt herausgerissen würde. Dies hätte eine Zerstörung der neu gebildeten Metallhaut, eine schlechte Oberfläche des Gießer-Zeugnisses sowie ggf. eine Beschädigung der Stranggießvorrichtung zur Folge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Einlauf der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit verhältnismäßig geringem technischem Aufwand über längere Zeiträume im Übergangsbereich zwischen dem Eingußkörper und den bewegten Kokillenwänden, die insbesondere als Bänder ausgebildet sein können, eine ausreichende Dichtheit aufweist. Der Einlauf soll insbesondere auch in Stranggießvorrichtungen einsetzbar sein, mit denen Metalle, wie Aluminium, Kupfer, Stahl und Zink, vergossen werden.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung baut dabe^; auf der Erkenntnis auf, daß ein kontinuierlicher Gießprozeß unter stationären Bedingungen nur dann ablaufen kann, wenn im Spalt mit einer Söaltweite von mehr als 0.3 mm und höchstens