DE3211042A1 - Verfahren zum stranggiessen von metallen und anlage zu seiner durchfuehrung - Google Patents

Description

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" ⁴ 25.03.1982 L/Ro

BL¹SCIIIUIBUrTG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Vergiessen von Metallen und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Stranggiessen von Metallen und eine Anlage zu seiner Durchführung.

Die Erfindung kann im Hüttenwesen beim Vergiessen von

(Eisen—
verschiedenen) und Buntmetollen, insbesondere beim Giessen von Strängen aus Leichtmetallen und Legierungen auf der Basis von Aluminium und Magnesium verwendet werden, Es sind Verfahren (s, das Buch von M.W. Tschuchrow_f I.W. Wjatkin "Stranggiessen", M. Metallurgie, 1968· O.A. Schatagin, B.T. Sladkoschteew und and. "Horizontales Stranggiessen von Buntmetallen und Legierungen", M.Metallurgie, 1974, Seiten 22-4-6) zum horizontalen Stranggiessen von Metallen und Anlagen zur Durchführung dieser Verfahren bekannt, in denen die Unterteilung der kontinuierlich gegossenen Strange in Masslangen nach einem der allgemein üblichen Verfahren, durch Gasbrennschneiden, Schneiden mit Hilfe von Kreissägen oder von einer Schore durchgeführt wird.

Es sind Anlagen (s. das Buch von E.Herrmann" Strangguss" M.Metallurgizdat, 1961, Hg. 488, 3. Ib8, H_G. 495, S. 170, Hg. 582, s. 200) zur Durchführung eines Verfahrens zum horizontalen Stranggiessen von Metallen bekannt, die

D ν pangs einen Behälter für das zu ν rg_ie cc ende Metall, eine <gießkokil-Ie, ein Mittel zum Verb^inden derTgießkokille mit dem Behalter für das zu νorgiesεende Metall, eine Einrichtung der Sekundärkühlzone mit einer Abziehvorrichtung zum Abziehen des Stranges aus derTgießkokille f'eine Einrichtung zum Unterteilen des Stranges in Maßlängen mit Hilfe von Kreissägen oder Scheren enthalten.

Das Trennen des Gußstran^es in Masslängen mittels Kreissägen oder durch Gasbrennschneiden rt5eim horizontalen Stranggiessen von Metallen mit Metallverlusten verbunden, und es ist erforderlich, Span und Zunder zu entfernen, während das Schneiden mittels Scheren zu

geringem Auonutzunricgrad kostspieliger mechanischer Ausrüstungen führt.

Es ist ein Verfahren (SU-Urheberschein 265385, Kl.

B 22 d II/OO zum Stranggießen von Metallen bekannt, das die Bildung des Gußstranges in Primär- und Sekundärkühlzonen, periodisches Abziehen des GußstrarLges aus el-Stranfü ι© wwa

ner cgießkokille um einen Abziehsohritt, den der Länge dercgießkokille entspricht-umfaßt. In den Pausen zwischen den Abziehfolgen des Stranges aus deilgießkokllle wird In der Primärkühlzone bei einem Überdruck im flüssigen Metall die Kruste des Guß stranges ausgebildet. Die Ausbildung des Gußstranges erfolgt in der Sekundärkühlzone, und er wird in vorgegebene Maßlängen unterteilt.

Die Ausbildung des Gußstranges nacn dem bekannten Verfahren wird derart geführt, daß an der StranKoberfläone keine offenen Stellen _t z.B. Querrisse entstehen.

Das bekannte Verfahren weist keine Unterschiede im Vergleich zu den allbekannten Verfanren ninsicutlich der Unterteilung des kontinuierlich gegossenen Stranges in vorgegebene Maßlängen auf und unF keine Arbeitsgänge zur Vorbereitung des Gußstranges auf eine wirksame Unterteilung in vorgegebene Maßlängen entsprechend dem Abziehschritt beim Abziehen des Gußstranges aus der

^S^pßkokille ein. _ .
^to ent sprechend ej

Eine fAnlage zum Stranggießen von Metallen (s. das Buch von O.A. Sohatagin, B. T.Sladkoschteev "Horizontales Stranggießen von Buntmetallen und Legierungen", Moskau, "Metallurgle", 1974, Abb. 14-16, S.4P-44) enthält einen Behälter für das zu vergießende Metall, der mit einem

Stranr

Mischer verbunden ist, eine <gießkokllle, ein Mittel zum Verbinden des Behälters mit der<^ießkokille, das kommunizierende Kanäle aufweist. An einen vertikalen Kanal der Behalter, und an einen horizontalen Kanal über eine Asbestzementbuchse oder über eine Buchse aus rostfreiem Stahl ist⁵ «ffe^gießko kille angeschlossen. Hinter der Stranggießkokille sind aufeinanderfolgend Einrichtungen zur Sekundärkühlung, eine Vorrichtung zum Abziehen des Gußstranges aus^TerLgießkokille und eine fliegende Säge zum Unterteilen des Gußstranges In vorgegebene Maßlängen angeordnet.

In der Anlage sind keine .Elemente und Einheiten vor-

gesehen, die bei. dem periodischen Abziehen des Gußstranges aus Ser%ießkokille es gestatten, in den Primär- und Sekundärkühlzonen den kontinuierlich gegossenen Strang zu einer verlustarmen Unterteilung in vorgegebene Maßlän-

gen bei geringem.Materialaufwand für eine solche Unterteilung vorzubereiten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Stranggießen von Metallen und eins Anlage zur Duronführung dieses Verfahrens zu sohnffen, die es gestatten, Vorbereitung des Gußstranges auf eine wirksame Unterteilung desselben in vorgegebene Melangen vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird daduroh gelöst, daß bei

einem Verfahren zum Stranggießen von Metallen, das die

I^ Ausbildung des Gußstrangea in Primär- und Sekundärkühlzonen, das periodische Abziehen eines Strangabschnitte« mit vorgegebener iviaßlänge aus α Ir¹¹¹Ii eßkok ill β unter Bildung einer KaltsohweißsteT1« zwischen den Strongabschnitten und mit ans chi ie lie nd er Unterteilung des Str«n«es in Abschnitte mit vorgegebener Maßlänge an diesen KaltSchweißstellen") aie Herstellung eines Überdruokes, der auf die sioh ausbildende Strangkruste seitens des flüssigen Metalle in den Pausen zwischen den Abziehgängen beim Abziehen des

Strang;
Stranges aus der tgießkokille einwirkt umfaßt, erfindungsgemäß während der Pausen zwiscnen den Abziehgängen beim AbStrang ν

ziehen des Stranges aus der(gießkokille in der Sekundärkühlzone eine eingeengte Schwindung des Gußntranges in Längsrichtung hervorgerufen ^αηά im Bereich der KaItsohweißstellen eine auf die '-L'elle des Strangquer schnittes einwirkende Biegespannung hergestellt wird, deren Größe η ioht geringer al η die Größe der Streokgrenze des Metalls ist, und außerdem die Unterteilung des Strandes in Abschnitte mit vorgegebener tfeßlänge durch Verdrehen des Stranges über die abgeschwächte Kaltschweißstelle verwirklicht wird. Es ist zweckmäßig,wenn in der Sekundärkühlzone die eingeengte Sohwindung des Stranges duroh

Einspannung desselben in den Endbereionen der Sekundärkühlzone verwirklicht wird.

Außerdem int es zweokmaßig,_wenn ⁱⁿ der Sekundärkühl zone an den Kaltsohweißstellen des Stranges si oh niederholende wechselnde Spannungen durch Anlegen von Querkräften an den Ka3tschweißstellen hergestellt wer-

^den· ,haft

Es ist vorteil » bei der Herstellung von sioh wiederholenden wechselnden Spannungen die tyierkräfte an den XaItSchweißstellen des Stranges aufeinanderfolgend,und zwar zuerst an diametralen Seiten, anzulegen, und dann die Angriffspunkte der Querkraftβ um einen Winkel zu verschieben, der 15 bis 90° beträgt.

Es ist zweckmäßig , die Kaltschweißstelle dee Stranges beim Anlegen von Q.uerkraften an dieser zusätzlich abzukühlen.

In einer Anlage zur Durchführung des Verfahren« zum Stranggießen von Metallen, die einen Behälter für das zu vergießende Metall, ein Mittel zum Verbinden des Behälters für da« zu vergießende Metall mit einer^gießkokil-Ie, welches kommunizierende Kanäle aufweist, wobei an den einen dieser Kanal« der Behälter für das zu vergießende

Strang?

Metall, und an den anderen Kanal dietgießkokille mit einem stirnaeitigen Deckel angeschlossen sind, eine Vorrioh-

Stran&i tung zum Abziehen des Strangs aus der <gießkokille und eine Vorrichtung zur Unterteilung des Stranges in vorge-

Strang-s gebene Maßlän«en enthält, die hinter der^gießkokille in der Bewegungsrichtung des Stranges aufeinanderfolgend angeordnet sind, ist in Weiterbildung der Erfindung ein Element zur zusätzlichen »Varmeabführung von der stirn-

se it igen Oberfläche des in Slr%ieß kokille auszubildenden Strangabsohnittes vorgesehen, das zwischen der Stranggießkokille und dem Mittel zum Verbinden des Behälters für das zu vergießende Metall mit der<gxeßkokille angeordnet ist.

Ss ist zweckmäßig, das Element zur zusatzli-

cheg^Warmeabführung von der stirnseitigen Oberfläche des in der <gießkokille auszubildenden Strangabscünittes

einstückig mit dem stirnseit igen Deckel

der Stranggießkokille

.Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführ ungsbeisDiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Ss zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des Verfahrens zum Stranggießen von Metallen;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Element zur zusätzlichen Wärmeabführung von der stirnseitigen Oberfläche

Strang^
des in der^gießkokille auszubildenden Strangabsohnittea;

Fig. 2 einen Gußstrang im Anfangsstad ium der Ausbildung der Kruste in der Stranggießkokille,

Fig. 4 einen Gußr-trang im und a tad ium der Ausbildung der Kruste desselben vor dem Abziehen des Gußstranges aus der Stranggießkokille.

DQs Verfahren zum Stranggießen von Metallen zu Stranggußknüppeln besteht darin, daß In oerlgießkokille der Primärkühlzone ein Strangabsonnitt mit einer vacgegäwnen Maß-

eirwa ent spricht · t länge, die der Länge der Stranggießkokille /dulgrotl=— ^M det wird. In der Stranggießkokille wird ein Überdruck hergestellt, der auf die sich ausbildende Strangkruste einwirkt. Nach der Ausbildung eines StrangabsoJunittes mit kalter Stirnfläche wird der Strang In die Sekundärkühlζone gezogen, und In derlgießkokille wird ein nachfolgender Strangabschnitt ausgebildet. Die Unterkühlung des Stirnteiles des Stranges gestattet es, auf das nachfolgende J>urchsohweißen der Oberflächenschichten von benachbarten aufeinanderfolgend ausgebildeten Strangabecnnitten zu verziehten.

In der Sekundärkühlzone wird in den Pausen zwischen den Abziehgängen eine eingeengte Schwindung des Stranges vorgenommen, wobei die SchwindVerformungen auf ^enbisher geschwächten Strangquersohnitt eingegrenzt , werden

wird.)

d.h. im Querschnitt der Kaltschweißstelle (Cnrfilngriß gebildet. Dies gescnieht infolge des Einspannens des Stranges in den JEndbere ionen der Sekundär kühl zone.

Eine zusätzliche Verminderung der Festigkeit In der

geschwächten Schicht, d.h. an der Kalt schweißstelle erfolgt durch Anlegen von wechselnden Querkräften an dieser KaltSchweißstelle in der Sekundärkühlzone, wodurch Biegespannungen entstehen, die die Festigkeit d-©:r Oberflächenschlohten im abgeschwächten Strangquerschnitt übersteigen. Dadurch wird die Tiefe der Hisse noch mehr vergrößert.

In einer Reihe von Fällen braucht man nicht den vollständigen Komplex von Arbeitsgängen durchzuführen; man richtet sich nach den Eigenschaften des Metalls.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutert.
Beispiel 1

Der Abziehschritt beim Abziehen eines Stranges aus einer Aluminiumlegierungen beträgt 500 mm, der Abstand zwischen den Punkten, in denen der Strang eingespannt ist, beträgt 2-5 m, und die Durchsohnlttsernledr idling der Temperatur des Gußstran^es in der Sekundärkühlzone ist 100-200⁰C. Durch eine eingeengte Sohwindung wird im abgeschwächten Querschnitt ein ßingriß von 1 mm Breite hergestellt. Beim Anlegen von zusätzlichen Wechselkräften an diesem abgeschwächten Querschnitt vergrößert sich die Tiefe des Ringrisses.

Es ist nicht nötig, bei diesem Beispiel einen Arbeitsgang mit Anlegen von Querkräften durohzufuhren, weil zur Herstellung einer hochwertigen Soherflache eines duroh Verdreiiung abzutrennenden Strangabsohnlttes mit vorgegebener Maßlänge ein Ringriß von 1 mm ausreioht. Beispiel 2

Wenn der Abziehschritt beim Abziehen eines Stahlstranges 1000 mm, der Abstand zwischen den Punkten, in denen die Einspannkräfte angelegt sind, 2-3 m, und die Durohschnittserniedrlgung der Temperatur des Stranges in der Sekundärkühlzone 550-400 ⁰C betragen, entsteht Infolge einer eingeengten Sohwindung im abgeschwächten Querschnitt ein Riß mit einer Breite bis 0,7 mm·

- ίο -

Wenn man an diesem abgeschwächten Querschnitt zusätzlich wechselnde Q.uerkräfte anlegt, vergrößert sloh die Tiefe des .Ringrisses; daduroh wird es möglich, zusammen mit dem Ringr*ß eine hochwertige Scherfläohih der

«flache
Stirn> des durch Verdrehung abzutrennenden Strangabsohnittes mit vorgegebener Maßlänge zu erhalten.

Die Anlage zum Stranggießen von Metallen enthält einen hermetisch abgeschlossenen vorzugsweise beheizten, Behälter 1 (JFig.l) für das zu vergießende Metall 2.

Am Deckel 3 des Behälters 1 ist ein Mittel zum Verbin-Strang?
den des Behälters 1 mit einer cgießkokill« 4 vorgesenen, das als eine Übergangseinheit 5 aus einem feuerfesten

wobei
Werkstoff ausgebildet ist, in einem Metallgehäuse 6

kommunizierend ein vertikaler Kanal 7 und ein horizontaler Kanal ö vorgesehen sind. An den vertikalen Kanal 7 ist eine in das flüssige Metall 2 eingetauohte Metallzuleitung 9, und an den horizontalen Ka-

Strangj
nal ä - die (gießkokille 4 der Primärkühlzone angesohlossen.

Ih Zwischenraum zwischen der Ubergangseinheit 5 und

der <|rießkokille 4 ist ein JSlement 10 zur zusätzlichen Wärmeabführung von der stirnseitigen überfläche des in clerTgießkokille auszubildenden Strangabschnittes angeordnet.

in der Sekundärkühlzone i^at an Führungen 11 eine Vorrj-oatung 12 zum Abziehen eines Gußstranges IJ aus der Strang« CKokille 4 mit vorzugsweise Hydraulikantrieb angebracht .

Weiter sind in technologischer Laufrichtung eine Vorrichtung 14 zur Herstellung von weonselnden Biegespannungen am Strang 13, eine ortsfest angeordnete Vorrichtung 15 zum Einspannen des Gußstranges 13 und eine Vorriohtung 16 zum Unterteilen des Gußstranges 13 in Ab-

sonnitte mit vorgegebener Maiälänge sowie ein Rollgang 17 Ab? <-»—w

für den (-transport eines Knüppels lü mit vorgegebener Maßlänge angeordnet.

Die Vorrichtung 16 zum Unterteilen des Stranges 13 in Abschnitte mit vorgegebener Maßlänge ist schematisoh dargestellt; sie gestattet es, Knüppel 18 mit vorge-

- 11 gebener Maülänge durch Verdrehung abzutrennen.

^fe^fgießkokille 4 (Fig. 2) der Pcimär kühl zone ist an den horizontalen Kanal Ö der Ubergangseinheit 5 über ein Linsatzstück 19 aue einem feuerfesten Werkstoff, eine Metalleinlage 20 und e.in Klement IO (Fig. 1) angesohlossen, dessen Fläohe 40 (ψ&ο der Quer schnitt fläche des abzu- · trennenden Stranges 15 CFig.l) beträgt.

Sas Element 10 zur Wärmeabführung von dem stirnseitigen Teil des in ciertgießkokille 4 zu bildenden Absohnittes des Stranges 13 kann einstückig mit

dem stirnseitigen Deckel 21 (Fig. 2) ausgebildet werden. Das Element 10 wird aus Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B. aus einer Aluminiumlegierung oder aus Kupfer ausgeführt.
Das Element 10 weist einen wirksamen Teil 22 und

einen übertragenden Teil 22 auf. Die Fläohe des wirksamen 'i-'eils 22 des Elementes 10 beträgt κΝοδώ der Querschnittfläche des Gußstranges 13· Die Ebene deswirk- ^! samen Teiles 22 des Elementes 10 kann-mlt der Ebene zusammenfallen, die durch die Stirnseite deiTgieß.kokille

4. verläuft , oder gA&a&fl"^{11 1}^ einige Millimeter, z.B. um 2^£Ό mm in das Innere der£gießkokille 4 verschoben sein.

Der nicht wirksame Teil 23 des Elementes 10 ist an

ftrang)
_ derlgießkokille 4 dicht ange-

²^ drückt.

in Fig. 3 ist ein Gußetrang im Anfangsstad ium der BiI-dunü einer Kruste des in der^fießkokille 4 zu bildenden Strangabschnittes 13 mit einer Länge ί-. unmittelbar nach dem Afczienen eines Strangabschnittes aus aii^si'ffZgießkokille mit einer früher gebildeten Kruste 25 und einer Lange β ₂ - C₁ dargestellt. Die Pfeile 26 zeigen, daß die Kruste 24 bei einem Überdruck ausgebildet wird.

In Fig. 4 ist ein Gußstrang 13 im Endstadium der Ausbildung der Kruste 24 des Strangabsohnittes 13 vor dem Abziehen desselben aus der igTeßkokille 4 wiedergegeben. Der Überdruck in der flüssigen Phase wurde aui^^eD?e^e§tirnfläche 27 der gebildeten Kruste 24 ist an das Element 10 mittels der Vorrichtung 12 zum Abziehen des Goßstrangea

Strang - 12 -

aus der gieß kokille 4 angedrückt.

Die unterkühlte und nicht geschweißte Nahtstelle

zwischen den benachbarten Abschnitten mit vorgegebener

jeweils)
Maßlänge bildet /eine Kalt sehne iß st eile 28.

Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens enthält ein System zur Zuführung des flüssigen Metalls 2 (Pig.l), das in Abhängigkeit von dem zu vergießenden Metall 2 zwei verschiedene Ausführungsformen haben kann. Bine der Ausführ ungsformen sieht die Verwendung einer Induktionspumpe vor, mit deren Hilfe das flüssige Metall 2 der Metallzuleitung 9 zugeführt wird. Diese Ausführungsform ist zeichnerisch, , , _ . , ., . ....

nicht wiedergegeben* Bei der zweiten Ausfuhrungsform ist die Verwendung eines hermetisch abgeschlossenen Behälters 1 vorgesehen, in dem die Metall zuleitung 9 un-

tergebracht ist. - Diese Aueführungsform ist

dargestellt; das Verfahren und die Anlage zur Durchführung des Verfahrens werden gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.

Der technologische Prozeß zum Stranggießen von Metall nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wie folgt durchgeführt.

In den Behälter 1 (Fig.l) wird durch eine der Öffnungen des Deokels 3 flüssiges Metall 2 eingegossen, und der Behälter 1 wird hermetisch abgeschlossen.

Mit Hilfe einer Vorrichtung 12 zum Abziehen des Stranges 13 wird in die Stranggießkokille 4- ein Anfahrstrang (nicht dargestellt) eingeführt und wird an das zu kühlende Element 10 angedrückt. Im Behälter 1 wird über dem Meniskus vom flüssigen Metall 2 ein überdruck mit Gas hergestellt, der ausreicht, um das ketall über die Metallzuleitung 9 und den vertikalen Kanal 7 bis zum horizontalen Kanal 8 und weiter bis zur Berührung mit dem Anfahii^stran39teigen zu lassen. Die Lui't aus der Metallzuleitung 9 und den Kanälen 71 ä wird über eine kleine Bohrung im Anfahrstrang entfernt.

iwit Hilfe der Vorrichtung 12 zum Abziehen des Guß-

Strang-,
stranges 13 aus der ^gießkokille 4 wird . der Anfahrstrang einen eingestellten Abziehschritt bewegt, der der vorge-

gebaneη Maßlänge des abzutrennenden Abscnnittes des Gußstrange a 13 gleioh ist. Strang»

Der Abziensohritt darf die Länge der ijießkokllle 4 nicht übersteigen.

Während des Abziehens des Gußstranges 13 aus der Strang-

Strang?
gießkokllle 4 wird die (gleßkokllle 4 mit flüssigem

Metall 2 gefüllt. Die Abziehgescnwindigkeit wird zu 100 bis 300 mm/sek angenommen.

Dann tritt eine Pause zwischen den Abziehgängen beim

Abziehen des Guiistranges 13 aus der^-gießkokille 4 ein, deren Dauer in Abnängigkeit von den Abmessungen aes Querschnittes des Gußstranges 13 und der Län^e der Sekundärkühlzone bestimmt wird. Die Dauer der Pausen kann 10 bis 60 sek betragen.

Während der Pause wird der Gasdruck im Behälter 1 bis auf vorgegebene Höhe, z.B. beim Vergießen von Aluminiumlegierungen bis aufS afü^und bei Vergießen von Stahl auf

3 bis 5 atü erhöht. Dadurch wird es möglich, in der

S^-CrJiUK/ /-rechte

(jgießlcokille 4 eine qualitätsge/ Kruste 24 (Fig. 3") unter stationären Bedingungen auszubilden, indem man diese

Strang}

an die Wände der<gießKokille 4 (Fig.l) und an das Element 10 andrückt.

In Fig. 3 ist das Anfangsstadium der Ausbildung der

Kruste 24 des zu bildenden ütrangabschnittes mit einer

/P Strang)
Länge t -, in aerigießkokille 4 unmittelbar nach dem Abzie-. hen des Gußstranges I3 mit einer früher gebildeten Kruste

ο Strang?

25 und einer Län&e C._o aus der «gießkokille 4 dargestellt.

-2

Die Kruste 24 wird unter einem überdruck ausgebildet, wodurch die Herstellung einer qualitätsgemäßen Kruste 24 ermößlicht wird.

Im folgenden wird im Bndstadium der Ausbildung der Kruste 24 (Pig 4), d.h. am idide der Pause etwa 3 bis 10 sek vor Beginn des Abziehens des Stranges 13 der überdruck im Behälter 1 (Fig. j.) beseitigt. Mit Hilfe der Vorrichtung 12 zum Abziehen des Gußstranges 13 BUs¹O⁵CuPIgIeBkOkUIe 4 wird die Stirnfläche 27 (Fig. 4Ϊ der erstarrten Kruste an das gekühlte Element 10 (Fig.l) angedrüokt, und deren peripher er Bereich wird bis auf eine Temperatur ab-

gekühlt, die unterhalb der Hälfte der Schmelztemperatur des zu vergießenden Metalls liegt.

Dann wird der Anfahrstrang mit dem neu gebildeten Abschnitt des Guüstranges IJ und anschließend nur der Gußstrang 13 mitteln der Vorrichtung 12 um einen Abziehschritt verschoben und gleichzeitig mit dem Abziehen wird der Stranggießkokille 4 eine weitere Portion flüssigen Metalls 2 zugeführt.

Im folgenden werden die Arbeitsgänge der Ausbildung der nachfolgenden Abschnitte des Gußstranges IJ in der Stranggießkokille 4 wiederholt.

Im Ergebnis «lid ein Gußstrang 13 erhalten_f i_n aem in einem Abstand voneinander, der dem Abziehschritt gleich ist, abgeschwächte Querschnitte, d.h. KaltSchweißstellen 28 (J?ig. 4) vorhanden sind.

Um im -Bereich der Kaltschweißstellen 28 die Festigkeit des Gußstranges 13 nocn mehr zu vermindern, wird in den Pausen zwischen den Abziehgängen der Gußstrang 13 (Fig. i) in den Endbereichen der Sekundärkühlzone, d.h. im Zwischenraum zwischen den Vorrichtungen 12 und 15 eingespannt.

Eine zusätzliche Verminderung der Festigkeit in dem abgescuwäohten Querschnitt der Kaltschweißstelle 28 (Fig.4) wird auch durch Herstellung von wechselnden ftuerspan- 'd^lj> nungen im Gußstrang 13 im .Endbereich der Sekundär kühl zone durch Anlegen von Querkräften an dem Gußstrang 13 mittels der Vorrichtung 14 (Fig.l) gewährleistet. Die Angriffspunkte der Kräfte kann man um 15 bis 90° und bei rechtwinkligem. Querschnitt des Gußstranges um 90° versetzen.

Der Gußstrang 13 mit einem bis zur erforderlichen Größe abgeschwächten Querscnnitt im Bereion der KaItsohweiüstellen 2ä (Fig. 4) wird der Unterteilungszone im Moment eines ordentlichen Abziehens des Gußstranges (Fig.l) aus der kokille 4 zugeführt. Dabei wird der abzutrennende Teil des Gußstranges 13 durch die üpannbaoken der Vorrichtung 15 geführt und derart eingespannt, daß die Kaltschweißstelle 28 (Fig. 4) zwisohen der Vor-

rlohtung 15 CPIg.j.) zum Einspannen des Gußstranges 13 der Vorrichtung 16 zum Trennen des Gußstranfses 16 liegt. Duron die Verdrehung wird ein Knüppel 18 mit vorgegebener Maßlänge von dem Gußstrang 13 abgetrennt, und mittels des Eollganges 1? zur Lagerstelle befördert.

Γ 6S

Auf diese Weise ge statten^ die erfind ungsseinäßen Verfahren und Anlage zum Stranggießen von Metallen die Festigkeit der Kaltsohweißstelle 2ti (fig. 4^ des Gußstranges ("Fig. 1) noch mehr zu vermindern. Die Unterteilung des GußstranKes 13 in Knüppel 18 mit vorgegebener Maßlänge duroh Verdrehung des Gußstran«es über dessen abgeschwächten Querschnitt gewährleistet die Herstellung einer reinen ^cherflache an der Stirnfläche des Gußstranges 13» was zu einer verlustarmen Abtrennung des Gußstranges 13 führt.

Die Erfindung gewährleistet ein fehlerloses Abziehen des Gußstranges 13₁ der an der Grenze zwischen den Haßlängen (Knüppeln lö) Brüche der Oberfläohensohicnt aufweist, unter .Beibehaltung der Festigkeit des fehlerlos gebliebenen Teils des Querschnittes.

All das führt zu:

- einer Erhöhung des Ausbringens an brauchbarem Metall um etwa 0,5-1% durch eine verlustarme Unterteilung des Gußstranges 13 in Knüppel Id mit vorgegebener Maßlänge, wobei das Beschneiden einP lind der Bndenabfall nach der Beendigung des Gießprozesses vermindert werden kann;

- einer Verminderung des Energieaufwandes, der mit dem Prozeß der Unterteilung des Gußstranges 13 in Knüppel la mit vorgegebener id^aßlänge verbunden ist, um etwa 50%, weil dabei die Festigkeit der entsprechenden Querschnitte des Gußstranges 13 sowie die Kräfte vermindert werden, die für die Abtrennung des Gußstranges erforderlich sind;

- einer Verminderung der Investitionskosten für die Ausrüstungen zur Unterteilung des Gußstranges 13 in Knüppel 18 mit vorgegebener iiaßlänge (um etwa 20-30%) durcn eine Reduzierung der Abmessungen und der Masse dieser Ausrüstungen sowie der eingenommenen Produktionsfläche und

- einer Verminderung (um etwa 20%) der Ausgaben, die mit der Bedienung und dem Betrieb von Auerüstungen zur Unterteilung des üußstranges 1? in Knüppel 18 mit vorgegebener Maßlänge verbunden sind.

Claims (6)

PATENTANWALT; Djp>?h$s. RICHARD LUYKEN

1. Evgeny A. Korshunov Sverdlovsk / UdSSR

und 7 weitere Anmelder

P 90 009-M-61

25.03.1982

L/Ro

VSRPAHHBN ZQM STRANGGIBSSEN VON METALLBN UND INLAGB ZU SSINSH DURCHFÜHRUNG

PATENTANSPRUCHS
1. Verfahren zum Stranggießen von Metallen, bei dem erfolgt

.- die Ausbildung des Gußstrangeβ in Primär - und

Sekundär kühl zonen;

-das periodische Abziehen eines Gußstrangabschnittes mit vorgegebner Maßlänge aus e ineF^§feßkokille unter Bildung einer Kaltschweißstelle zwischen den Gußstmngebsohnitten und mit anschl!essender Unterteilung des Gußstranges in Absonnitte mit vorgegebener Maßlänge an diese¹. Kalt Schweißstellen und

- die Herstellung eines Uberdruokes, der auf die sioh ausbildende Strangkruste seitens des flüssigen Metalls in den Pausen zwischen den Abziengängen beim Ab-

Strane? ziehen des Gußstranges aus der (gXeßkokille einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

- während der Pausen zwischen den Abziehgängen beim Abziehen des Gußstranges aus der%ießkokille in der Sekundärkühlzone eine eingeengte Sohwindung des Gußstrange s in Längsrichtung hervorgerufen wird

- und im Bereich der Kaltsehneinstellen eine auf die Teile des Gulistr angquer schnittes einwirkende Biegespannung hergestellt wird, deren Größe nicht geringeres die Größe der Streckgrenze des Metalls ist und - die Unterteilung des Gußstranges in Abschnitte

^% mit vorgegebener Maßlänge durch Verdrehen des Gußstranges über die abgeschwächte Kaltschweißstelle verwirklicht wird.

2. Verfahren zum Strnnggießen von Metallen nach Anspruou 1, dadurch gekennzeichnet».

daß die eingeengte Schwindung des Gußstranges in der Sekundärkühlzone durch Einspannung desselben in den Endbereichen der Sekundärkühlζone verwirklicht wird.

3. Verfahren zum Stranggießen von Metallen nach An-Spruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß in der Sekundärkühlzone an den Kaltschweißeteilen des Gußstranges sich wiederholende wechselnde Spannungen durch Anlegen von ^uerkräften an den Kaltschweißstellen hergestellt werden.

4. Verfahren zum Strangießen von Metallen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von sich wiederholenden wechselnden Spannungen die Querkräfte an den Kaltschweißstellen des Gußstranges aufeinanderfolgend, und zwar zuerst an dlametralen Seiten angelegt werden, und dann die Angriffspunkte der Querkräfte um einen Winkel verschoben werden, der 15 bis 90° beträft.

5. Verfaaren zum Stranggießen von Metallen nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltschweißstelle des Gußstranges beim Anlegen von Querkräften an dieser zusätzlich abgekühlt wird.

6. AnIaKe zur Dur cnf uhr ung des Verfahrens zum Stranggießen von Metallen nach Anspruch 1, enthaltend - einen Behälter für das zu vergießende Metall,

^ - ein Mittel zum Verbinden des Behälter« für das

Strange zu vergießfinde metall mit einer <gießkokille, welches kommunizierende Kanäle aufweist, wobei an den einen dieser Kanäle der üeaälter für das zu vergießende Me-

"" 3 ~ Strang;

Metall» und an den anderen Kanal dietgieß kokille mit einem stirnseitigen Deckel angeschlossen sind und

StraneJ ^{eine Vorrion}'^fcune ^2Um Abziehen des Gußstranges aus der^gießkokilley eine Vorrichtung zur Unterteilung des Gußstranges in Abschnitte mit vorgegebener Mattlänge, die hinter derigießkokille in der Bewegungsrichtung des Gußstranges aufeinanderfolgend angeordnet sind» dad u r c h gekennze lehnet, daß in dieser Anläse ein Element (10) zu einer zusätzlichen Wärmeabführung von der

Strang-, ^*

stirnseit igen Oberfläche (27) des in der<gießkokille (4) auszubildenden Abschnittes des Gußstranges (15) vorge-

Strang>>
sehen ist, das zwischen der c'gießkokille (4) und dem Mit-. tel zum Verbinden des Behälters (1) für das zu vergießen-

Strang^
de Metall (2) mit der(gießkokille (4) angeordnet ist. 7· Anlage naoh Antpruoh 6, dadurch gekenn-

ze lohnet, daß das Element (10) zur zusatzli-

ohen Wärmeabführung von der stirnseItigen Oberfläche (27)

Strang;
des in der Tgießtcokille 4 auszubildenden Absohnlttes des

Gußstranges (13) einstückig mit dem stlrn-

_ΛΛ Strang-,

seItigen Deckel (21) der^giöfikokille (4) ausgebildet 1st.