DE3325716C2 - Gießdüsen-Mundstück für Stahlschmelze verarbeitende Stranggießkokillen mit in Gießrichtung mitlaufenden Kokillenwänden - Google Patents

Abstract

Rechteckige, sich in Gießrichtung trichterförmig erweiternde Gießdüsen-Mundstücke für Stranggießkokillen müssen einen Luftzutritt von außen, einen Austritt von Stahlschmelze aus der Stranggießkokille sowie die Bildung von Erstarrungen in der Bohrung verhindern und die Stahlschmelze möglichst turbulenzfrei an die Kokillenwände gelangen lassen. Zu diesem Zweck sind die an den Schmalseiten des Mundstücks (1) liegenden, konvex geformten Bohrungsseitenwände (6) auch in einer Vertikalebene quer zur Längsachse (1') in Richtung auf diese konvex gekrümmt auszubilden, wobei die letztgenannte Querkrümmung mit kleiner werdendem Rechteckförmigkeitsverhältnis Außenhöhe/Außenbreite abnimmt und bei Unterschreiten eines Wertes von etwa 1 : 2,5 Null beträgt. Bei den anderen Bohrungswänden nimmt ihr gegenseitiger Abstand im Vertikalschnitt quer zur Längsachse jeweils in Richtung auf die Bohrungsseitenwände (6) mit einer stetigen Querkrümmung zu, wobei sie einen in jeder Vertikalebene parallel zur Längsachse in Gießrichtung (Pfeil 4) gesehen konstanten, zu den Bohrungsseitenwänden (6) jedoch abnehmenden Krümmungsradius aufweisen, und wobei die Radienabnahme in dieser Richtung um so größer ist, je kleinere Werte das erwähnte Rechteckförmigkeitsverhältnis annimmt. hen den statischen Mischelementen auf, wird in feine Blasen dispergiert und rei

Description

ten Kokillenwänden beginnt Da die Gießdüse mit dem Mundstück eine nach außen hin geschlossene Zuführeinrichtung bildet, kann die Regelung der Zuführmenge aus der Stranggießkokille in den vorgeschalteten Zwischenbehälter verlegt werden, was zu einer erheblichen Vereinfachung des Aufbaus und der Betriebsweise der Stranggießkokille führt

Der Erfindung liegt vorrangig die Aufgabe zugrunde, ein Gießdüsen-Mvr.dstück der erwähnten Gattung unter Einhaltung der geschilderten Forderungen in der Weise weiterzuentwickeln, daß weder im Mundstück selbst noch an dessen Austrittskante eine vorzeitige Erstarrung einsetzt gleichzeitig aber zur Vermeidung von Ungleichmäßigkeiten beim Wärmeübergang und bei der Schalenbildung des Gießstrangs sichergestellt ist, daß die Stahlschmelze möglichst frei von Turbulenzen an die in Gießrichtung mitlaufenden Kokillenwände gelangt Das Mundstück soll außerdem im Hinblick auf die erschwerten Betriebsbedingungen robust aufgebaut sein, sich einfach auswechseln lassen und so angeordnet sein, daß es seine Lage bezüglich der es umgebenden Kokillenwände während des Gießvorgangs nich'. oder allenfalls in vernachlässigbarem Umfang verändert

Die gestellte Aufgabe wird durch ein Gießdüsen-Mundstück gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist Der der Erfindung zugrunde liegende Lösungsgedanke besteht danach darin, die Bohrungswände des Mundstücks, d. h. die beiden Bohrungsseitenwände sowie die Bohrungsober- und Bohrungsunterwand, nicht nur in Gießrichtung, sondern auch in einer Vertikalebene quer zur Gießrichtung derartig gekrümmt auszubilden, daß der Obergangsbereich, in dem die Stahlschmelze möglichst turbulenzfrei an die Kokillenwände herangeführt wird, möglichst kurz ausgebildet ist Dies läßt sich bei einer im Querschnitt rechteckförmigen Bohrung dadurch verwirklichen, daß die an den Breitseiten liegende Bohrungsober- und Bohrungsunterwand zur Mitte hin (d. h. in Richtung auf die Längsachse des Mundstücks) aufeinander zu gewölbt sind, hier also einen Kleineren Durchflußquerschnitt freigeben als im Bereich des Übergangs in die Bohrungsseitenwände. Die zugeführte Stahlschmelze wird demzufolge zwangsweise nach außen in Richtung auf die Schmalseiten des Mundstücks umgelenkt und dadurch an den Bohrungsseitenwänden in Anlage gehalten. Die Krümmung der Bohrungsober- und liohrungsunterwand, jeweils in einer Vertikalebene quer zur Längsachse gesehen, muß dabei um so stärker ausgebildet sein, je mehr die Bohrung und damit der Außenquerschnitt des Mundstücks rechteckförmig ist, d. h. je kleinere Werte das Rechteckförmigkeitsverhältnis Außenhöhe/Außenbreite annimnit Die Bohrungsseitenwände können in entsprechender Weise aufeinander zu, d. h. in Richtung auf die Längsachse, gekrümmt sein. Falls das erwähnte Rechteckförmigkeitsverhältnis einen Wert von etwa 1 : 2.5 unterschreitet, verlaufen die Bohrungsseitenwändp — jeweils in einer Vertikalebene parallel zur Längsachse betrachtet — geradlinig mit der Krümmung Null. Sie sind also gegebenenfalls ebenso wie die zugehörigen Außenflächen an den Schmalseiten des Mundstücks lot ,recht angeordnet

■^? 'Die'Bohrungsober- und Bohrungsunterwand weisen — jeweils in einer Vertikalebene parallel zur Längsachse (einschließlich gegebenenfalls der durch die Längsachse verlaufenden VCr'ikalebene) in Gießrichtung gesehen — einen konstanten Krümmungsradius auf, der im Bereich der Mitte größer ist als an den Bohrungsseitenwänden; die Radienabnahme in Richtung auf die Bohrungsseitenwände ist dabei um so größer, je kleinere Werte das Rechteckförmigkeitsverhältnii annimmt. Die Außenflächen des Mundstücks sind nach der Lehre der Erfindung jeweils nur auf einem Teil seiner Längser-Streckung mit einer seinen Umfang allseitig umschließenden Wärmeisolierung und einer außenliegenden, kastenförmigen Metallabdeckung ausgestattet. Die Wärmeisolierung soll die Wärmeabfuhr aus der Stahlschmelze nach außen so gering wie möglich halten und

ic sicherstellen, daß im Mundstück selbst keine unerwünschte Erstarrung eintritt. Abgesehen allenfalls vom Bereich in der Nähe der Vertikalebene durch die Längsachse weisen die Breitseiten, die Schmalseiten am Mundstück-Austrittsquerschnitt in Gießrichtung überragend, eine bogenförmige Abschlußkante mit einer konstanten Wandstärke auf. Die Einhaltung über den Austrittsquerschnitt konstanter Wandstärken ist unter dem Gesichtspunkt eines gleichmäßigen Wärmeübergangs von Bedeutung. Die Wandstärke am Austrittsquerschnitt ist so zu wählen, daß das ^V4undstück bei vorgegebenem Anfangsquerschniit mögi;chst kurz ausgebildet ist, gleichzeitig aber eine in mechanischer und chemischer Hinsicht ausreichende Stabilität aufweist; sie beträgt in Abhängigkeit von der Krümmung der Bohrungswände am Austrittsquerschnitt 20 bis 1 mm, vorzugsweise 5 bis 3 mm.

Bei einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes weisen die Bohrungsober- und Bohrungsunterwand in der Nähe der die Längsachse einschließenden Vertikalebene einen Wandabschnitt auf, der — jeweils in einer Vertikalebene quer zur Längsachse gesehen — geradlinig verläuft (Anspruch 2). Bei einer derartigen Ausführungsform beginnt die Querkrümmung der an den Breitseiten liegenden Bohrungswände erst in einer gewissen Entfernung von der die Längsachse einschließenden Vertikalebene. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn das Mundstück besonders ausgeprägt rechteckförmig ausgestaltet ist, d. h. ein Rechteckförmiglieitsverhältnis von 1 :2 und kleiner aufweist (Anspruch 3).

Die Metallabdeckung weist vorzugsweise eine Stärke zwisch-.il 3 bis 5 mm auf. Falls sie einschichtig nach Art eines das Mundstück umschließenden Kastens ausgebildet ist, besteht sie zweckmäßig aus einem S^ahl mit geringer thermischer Dehnung. Bei einer vorteiinaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Metallabdeckung aus mehreren ineinandergreifenden Metallkästen zusammengesetzt (Anspruch 4). Da Verwerfungen durch eine derartige Schichtbauweise verhindert werden, kann in diesem Fall als Werkstoff eine hochwarmfeste Legierung zur Anwendung kommen. Der Vorteil der Schichtbauweise besteht außerdem in der bessere« Wärmeisolierung des Mundstücks in Richtung auf 'lie Kokillenwände sowie darin, daß im Störungsfalle gegebenenfalls nur der außenliegende Metallkasten ausgewechsr't werden muß. Die Bltchstärke liegt bei der mehrschichtigen Ausbildung in der Größenordnung von 1 mTi.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit des Mundstücks ist die Metallabdeckung in der Nähe ihrer dem Austrittsquerschniti zugewandten Stirnseite mit einer Quernut ausgestattet, deren Tiefe allenfalls 1 mm beträgt (Anspruch 5). In der Querriut staut sich- während des Gießvorgangs nach und nach ein Teil des fortlaufend auf die Kokillenwände aufgebrachten Beschichtungsmaterials auf; dieses kann im Störungsfalle in den 'Dichtspalt zwischen Mundstück und Kokillenwänden eingedrungene Stahlschmelze aufhalten.
Als Befestigungselemente zwischen Metallabdeckung

und Mundstück kommen Stifte oder quaderförmige Flachelemente in Frage, die durch eine angepaßte Ausnehmung in der Metallabdeckung hindurch etwa 3 bis 5 mm in den Keramikkörper des Mundstücks eingreifen. Vorzugsweise findet als Befestigungselement ein in der Draufsicht halbkreisförmiges Plättchen mit einem Durchmesser von 10 bis 50 mm Verwendung, weiches sich über seine gekrümmte Seite entgegen der Gießrichtung in einer Ausnehmung des Keramikkörpers abstützt und gegen dessen ebene Stirnfläche sich die Metallabdeckung über einen Absatz anlehnt, der quer zur Längsachse verlaufend ebenfalls in die Ausnehmung eingreift (Anspruch 6). Die Größe des Plättchens und seine Halbkreisform bewirken, daß zwischen dem Keramikkörper und der Metallabdeckung auftretende Zugkräfte gleichmäßig und ohne Entstehung von Spannungsspitzen übertragen werden. Je nach dem, wie die Wandstärke des Keramikkörpers in dem in Frage kommenden Bereich beschaffen ist, kann das Plättchen jeweils an einer Breitseite oder an einer Schmalseite des Mundstücks angeordnet sein.

Der Erfindungsgegenstand kann dadurch weiter ausgestaltet sein, daß das Mundstück, in Längsrichtung gesehen, aus mehreren Längsabschnitten zusammengesetzt ist, die eine gemeinsame Metallabdeckung aufweisen (Anspruch 7); insbesondere kann es aus einem Schaft und einem dicht mit diesem verbundenen, abtrennbaren Vorderabschnitt mit einer Länge von etwa 10 bis 100 mm, vor7ugsweise 60 mm, bestehen, der aus einem anderen Keramikwerkstoff gefertigt ist als der Schaft (Anspruch 8). Besonders geeignet als Keramikwerkstoff für den Vorderabschnitt ist Bornitrid, welches von der Stahlschmelze nicht benetzt wird, unempfindlich ist gegen plötzliche Temperaturschwankungen, gute Schmierfähigkeitseigenschaften aufweist und sich leicht bearbeiten läßt. Der Keramikkörper des weniger beanspruchten Schaftes besteht zweckmäßig aus einem weniger kostspieligen Keramikwerkstoff, wie graphitierte Tonerde, amorphe Kieselsäure. Zirkonsilicat oder Muilit.

Bei der mehrere Längsabschnitte aufweisenden Ausführungsform kann die Metallabdeckung auch dazu herangezogen werden, den Vorderabschnitt und den Schaft des Mundstücks in der Weise dicht miteinander zu verbinden, daß der Austritt von Stahlschmelze im Bereich des Übergangs zwischen den beiden Längsabschnitten nach außen verhindert wird. Vorzugsweise ist das Mundstück so ausgebildet und bezüglich der es umschließenden Kokillenwände angeordnet, daß ausschließlich seine in Gießrichtung hinter der Metallabdeckung liegende Außenfläche als mit den Kokillenwänden zusammenwirkende Dichtfläche ausgebildet ist (Anspruch 9).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert Es zeigt

Fig. la schematisiert einen Horizontalschnitt durch die Längsachse eines Gießdüsen-Mundstücks mit einem rechteckigen Außenquerschnitt und einer sich in Gießrichtung erweiternden rechteckförmigen Bohrung, F i g. Ib einen Schnitt nach Linie I-I in F i g. la,

F i g. Ic als Schemabild die Krümmung der Bohrungsunterwand im Bereich der die Längsachse einschließenden Vertikalebene bzw. im Übergangsbereich zu den Bohrungsseitenwänden,

F i g. 2a einen horizontalen Teilschnitt durch ein in Längsrichtung einteiliges Gießdüsen-Mundstück mit einem in Gießrichtung vorausgehenden Gießdüsenabschnitt,

Fig.2b, c einen Teilschnitt nach Linie Uthllb bzw. IIc-IIcinFig. 2a,

Fig.3a eine Draufsicht auf ein zweiteiliges Gießdüsen-Mundstück, bestehend aus einem in Gießrichtung vornliegenden Schaft und einem mit diesem abtrennbar verbundenen, kurz gehaltenen Vörderabschnitt,

F i g. 3b einen vertikalen Teilschnitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 3a im Bereich der die Längsachse einschließenden Vertikalebene.

F i g. 3c einen vertikalen Teilschnitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 3a im Übergangsbereich zu einer Bohrungsseitenwand,

F i g. 4 einen vertikalen Teilschnitt durch ein zweiteiliges Gießdüsen-Mundstück, dessen Metallabdeckung aus mehreren ineinandergreifenden Metallkästen zusammengesetzt ist.

F i E. 5a einen vertikalen Teilschnitt durch ein einteiliges Gießdüsen-Mundstück, dessen Metallabdeckung sich über einen Absatz und ein halbkreisförmig gebogenes Plättchen in einer Ausnehmung des Keramikkörpers abstützt, und

F i g. 5b einen Schnitt der Linie V-V in F i g. 5a.

Das Gießdüsen-Mundstück 1, dessen an den Breitseiten liegende Außenfläche 2 und an den Schmalseiten liegende Außenfläche 3 einen rechteckigen Außenquerschnitt biHen, weist eine sich in Gießrichtung (Pfeil 4) trichterförmig erweiternde Bohrung 5 auf; diese wird einerseits von Bohrungsseitenwänden 6 und andererseits von einer Bohrungsober- und Bohrungsunterwand 7 begrenzt. Während die Bohrungswände 6 und 7 im Bereich des Anfangsquerschnitts 8 parallel zur Mundstück-Längsachse Γ verlaufen, sind sie im Bereich des Austrittsquerschnitts 9 bezüglich der Längsachse soweit schräg gestellt, daß sich ein möglichst einwandfreier Übergang der zugeführten Stahlschmelze auf die nicht dargestellten, in Gießrichtung mitlaufenden Kokiiienwände ergibt. Bedingt durch die Erweiterung der Bohrung 5 in Gießrichtung nimmt die Wandstärke des Mundstücks 1 in dieser Richtung ab; die Wandstärke am Austrittsquerschnitt 9 beträgt aus Gründen der Stabilität etwa 5 mm.

Die Bohrungsseitenwände 6 weisen einen konstanten Krümmungsradius R₅ auf, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Mehrfaches größer ist als die Länge des Mundstücks 1. Abgesehen von dieser konstanten Krümmung sind die Bohrungsseitenwände 6 in lotrechter Richtung geradlinig ausgebildet, d. h. sie verlaufen parallel zu den ebenfalls an den Schmalseiten des Mundstücks liegenden Außenflächen 3. Im Ge;, ?nsatz dazu sind die Bohrungsober- und Bohrungsunterwand 7 nicht nur in Gießrichtung, sondern auch in einer Vertikalebene quer zur Längsachse 1' gekrümmt ausgebildet (vgl. F i g. 1 b), und zwar in der Weise, daß — abgesehen allenfalls vom Bereich des Anfangsquerschnitts 8, in dem die Bohrungswände 7 parallel zur Längsachse 1' verlaufen — ihr gegenseitiger Abstand in jeder Vertikalebene quer zur Längsachse in der Mitte kleiner ist als ihr gegenseitiger Abstand im Übergangsbereich zu den Bohrungsseitenwänden. Diese Ausbildung der an den Breitseiten des Mundstücks 1 liegenden Bohrungsober- und Bohrungsunterwand 7, die bezüglich der Längsachse Γ konvex gekrümmt sind, hat zur Folge, daß die zugeführte Stahlschmelze zwangsweise in Richtung auf die Bohrungsseitenwände 6 umgelenkt und unter Vermeidung von Turbulenzbildung auch an den Bohrungsseitenwänden in Anlage gehalten wird. Die aufeinander zu gerichtete konvexe Wölbung der Bohrungswände 7

in jeder Vertikalebene quer zur Längsachse Γ muß um so stärker ausgebildet sein, je mehr das Mundstück rechteckförmig ausgebildet ist, d. h. je kleiner das Verhältnis der Außenhöhe //zur Außenbreite Bist.

Auch die Bohrungsseitenwände 6 können zur Erzielung einwandfreier Strömungsverhältnisse in entsprechender Weise eine Querkrümmung in jeder Vertikalebene euter zur Längsachse 1' aufweisen. Diese ;Krüm-■mung kann jedoch den Wert Null annehmen, sofern das ι Rechteckförmigkeitsverhältnis H/B — wie in.dem dargestellten Ausführungsbeispiel — einen Grenzwert von etwa 1 :2,5 unterschreitet

Aus Fig. Ic ist entnehmbar, daß die Bohrungsober- und Bohrungsunterwand 7 — jeweils in einer zur Längsachse 1' parallelen Vertikalebene — in der Mitte und im Übergangsbereich zu den Bohrungsseitenwänden 6 jeweils einen konstanten Krümmungsradius R, bzw. R_a aufweisen; ersterer ist dabei zur Erzielung der erforderlichen Einschnürung im Bereich der Mitte, d. h. im Bereich der die Längsachse Γ einschließenden Vertikalebene, größer als letzterer. In der Übergangszone von der Mitte bis zu den Bohrungsseitenwänden nimmt der Krümmungsradius der Bohrungswände 7 bis zum Wert von R₁, gleichmäßig zu.

Falls das Rechteckförmigkeitsverhältnis H/B sehr kleine Werte (d. h. 1 :2 und kleiner) annimmt, d. h. falls die Außenbreite des Mundstücks sehr viel größer ist als dessen Außenhöhe, können die an den Breitseiten liegenden Bohrungswände in der Nähe der die Längsachse 1' einschließenden Vertikalebene einen Wandabschnitt T aufweisen; dieser ist, jeweils in einer Vertikalebene quer zur Längsachse betrachtet, geradlinig ausgebildet, d. h. er verläuft beispielsweise parallel zu den Außenflächen 2. Dies hat zur Folge, daß über die gesamte Breite b des Wandabschnitts T eine Krümmung mit dem konstanten Krümmungsradius Ä, vorhanden ist Erst außerhalb des Wandabschniits T gehen die an den Breitseiten liegenden Bohrungswände 7 mit einer konvexen Krümmung in die Bohrungsseitenwände 6 über (vgl. F i g. 1 b).

Damit das Mundstück 1 am Austrittsquerschnitt 9 auch an den Breitseiten eine konstante Wandstärke aufweist, sind die in Frage kommenden Bestandteile, also auch die Bohrungswände 7 und die Außenflächen 2, über die Schmalseiten hinaus vorgezogen; sie weisen — abgesehen vom Bereich des Wandabschnitts T — einen konstanten Krümmungsradius auf, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel größer ist als die Länge des Mundstücks 1. Das Mundstück 1 und der mit ihm verbundene, vorausgehende Gießdüsenabschnitt 10 weisen — von innen nach außen gesehen — folgende wesentliche Bestandteile auf:

Einen Keramikkörper 11 bzw. 12, eine Wärmeisolierschicht 13 bzw. 14 und eine kastenförmige Meiallabdekkung 15, welche die Bestandteile 1 und 10 mit zugehöriger Wärmeisolierschicht 13 bzw. 14 auf einem Teil der Längserstreckung des Mundstücks allseitig umschließt Die Metallabdeckung 15 ist so bemessen, daß sie in Gießrichtung (Pfeil 4) gesehen, einige Millimeter vor dem Austrittsquerschnitt endet und mit dem Keramikkörper 11 fluchtet (F i g. 2a). Die freiliegende Außenfläche (in der Darstellung die Außenfläche 3) des Keramikkörpers 11 bildet die Dichtfläche, die mit den nicht dargestellten mitlaufenden Kokillenwänden einen Dichtspalt in der Größenordnung von einigen zehntel Millimetern begrenzt; sie weist eine Länge zwischen 5 bis 50 mm auf.

Zur Erzielung einer möglichst guten Isolierwirkung sollte die Länge der Wärmeisolierschicht 13 mit einer Stärke von mehr als 1 mm so bemessen sein, daß sie sich auch dem Anfangsquerschnitt 8 möglichst weit nähert. Der Keramikkörper 11 muß jedoch im Bereich des Anfangsquerschnitts eine Abmessung aufweisen, die seine Befestigung mit dem vorausgehenden Gießdüsenabschnitt 10 ermöglicht.

Die beiden Längsabschnitten 1 und 10 gemeinsame Metallabdeckung 15 dient dazu, die Lage der Wärmeisolierschicht 13 in dem Keramikkörper 11 zusichern und diesen vor Beschädigungen zu bewahren. Sie kann auch dazu verwendet werden, die genannten Längsabschnitte miteinander und gegebenenfalls mit den nicht dargestellten vorausgehenden Abschnitten der Gießdüse zu verbinden. Zur Befestigung der Metallabdeckung 15 an dem Mundstück 1 ist im Bereich jeder Schmalseite ein in der Draufsicht halbkreisförmiges Plättchen 16 mit einem Durchmesser von 50 mm vorgesehen, welches — die Metallabdeckung 15 durchdringend — etwa 5 mm tief in den Keramikkörper 11 eingreift. Die gekrümmte Seite jedes Plättchens liegt dabei der Gießrichtung (Pfeil 4) entgegengerichtet. Die Metallabdeckung ist in der Nähe ihrer dem Austrittsquerschnitt 9 zugewandten Stirnseite 15' mit einer Quernut 15" ausgestattet, deren Tiefe allenfalls 1 mm beträgt. Die Quernut bildet ein«; Art Hilfsdichtung. die durch Aufstau eines Teils des auf die Kokillenwände aufgebrachten Beschichtungsmaterials den Austritt von Stahlschmelze aus der Stranggießkokille verhindern soll.
Um der Entstehung von Verwerfungen im Bereich der MetaHabdeckung 15 entgegenzuwirken, kann diese allseitig mit Stege 15'" bildenden Verdickungen ausgestattet sein (F i g. 2b).

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 (vgl. insbesondere Fig.3b, c) ist das Mundstück 1, in Längsrichtung gesehen, aus einem längeren Schaft 1" und einem sich in Gießrichtung (Pfeil 4) anschließenden, kurzgehahenen Vorderabschniii Y" zusammengesetzt, die — abgesehen von dem bereits beschriebenen Keramikkörper 11 und einer sich nach außen hin anschließenden Wärmeisolierschicht 13 — eine gemeinsame MetaHabdeckung 15 aufweisen. Letztere ist mittels Stiften 17 an dem Vorderabschnitt V" befestigt, die jeweils im Bereich der durch die Längsachse Γ verlaufenden Vertikalebene in die Breitseiten des Mundstücks 1 eingreifen.

Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist der Keramikkörper des Vorderabschnitts Γ aus einem andersartigen Keramikwerkstoff, nämlich vorzugsweise Bornitrid, gefertigt als der aus Tonerde-Graphit bestehende Keramikkörper des Schaftes 1".

Eh: weiterer Unterschied zu dem bisher Beschriebenen ist darin zu sehen, daß die Wölbung der Bohrungsober- und Bohrungsunterwand 7, in Gießrichtung gesehen, erst in einiger Entfernung hinter dem Anfangsquerschnitt 8 beginnt: Die betreffende Stelle, bis zu der die Bohrungswände parallel zur Längsachse 1' verlaufen, ist mit 8'bezeichnet

Das zweiteilige Mundstück ist auf seiner in Gießrichtung vornliegenden Stirnseite mit einer Zentrierbohrung 18 ausgestattet, über welche es mit dem vorausgehenden, nicht dargestellten Gießdüsenabschnitt — gegebenenfalls unter Verwendung von Dichtmörtel — verbunden werden kann. Der aus dem kostspieligeren Keramikwerkstoff bestehende Vorderabschnitt Y" sollte so kurz gehalten sein, daß sein Keramikkörper 11 einerseits eine mit der Metallabdeckung 15 fluchtende, ausreichend lange Dichtfläche bildet und andererseits die Stifte zur Befestigung insbesondere der Metallab-

'I 9

deckung 15 aufnehmen kann. Im Störungsfalle, der nor-

malerweise im Bereich des Übergangs der Stahlschmelze auf die Kokillenwände, also im Bereich des Austrittsquerschnitts 9, auftritt, kann das Mundstück 1 durch Austauschen des Vorderabschnitts 1'" mit verhältnismäßig geringem Ziit- und Kostenaufwand instand gesetzt werden.

Im Gegensatz zu der bisher beschriebenen Metallab-, deckung 15 kann eine solche zur Anwendung gelangen, die₅aus mehreren ineinandergreifenden Metallkästen 15a zusammengesetzt ist (vgl. F i g. 4). Dies hat den Vorteil, daß einerseits die Wärmeisolierung in Richtung auf die nicht dargestellten Kokillenwände verbessert und andererseits durch die Schichtbauweise Verwerfungen im Bereich der Metallabdeckung entgegengewirkt wird.

Bei der in Fig.5a, b dargestellten Ausführungsform ist der Keramikkörper 11 an der Breitseite mit einer Ausnehmung 11' ausgestattet, in der sich — entgegen uef Gicuriehiuiig (Pfeil 4) — ein in der Draufsicht halbkreisförmiges Plättchen 16' über seine gekrümmte Seite abgestützt und in die gleichzeitig die außenliegende Metallabdeckung 15 über einen der Längsachse 11' zugewandten Absatz 156 in der Weise eingreift, daß dieser sich gegen die ebene Stirnfläche 16" des Plättchens 16' anlehnt Dieses weist einen Durchmesser von etwa 50 mm auf und ist mit einer Stärke von 5 mm flacher als der durch die Wärmeisolierschicht 13 hindurchtretende Absatz 156.

Das Plättchen 16' dient dazu, zwischen der Metallabdeckung 15 und dem Keramikkörper 11 eine gelenkige Verbindung herzustellen und dadurch bei der Herstellung und Anbringung der Metallabdeckung 15 auftretende Ungenauigkeiten auszugleichen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß durch Verengung der Bohrung des Mundstücks an den Breitseiten eine auch an den

Sfhrnalcpifpn anltpcrpnHp 31TOHlUn⁰ StZWUH⁰Sn und OSi-

durch sichergestellt wird, daß die zugeführte Stahlschmelze turbulenzfrei an die in Gießrichtung mitlaufenden Kokillenwände gelangt.

Hierzu 6 Blau Zeichnungen

45

50

55

60

Claims (6)

ment zwischen der Metallabdeckung (15) und dem Keramikkörper (11) des Mundstücks (1) ein in der Draufsicht halbkreisförmiges Plättchen (16') mit einem Durchmesser von 10 bis 50 mm vorgesehen ist, welches sich über seine gekrümmte Seite entgegen der Gießrichtung (Pfeil 4) in einer Ausnehmung (1 V) des Keramikkörpers abstützt und gegen dessen ebene Stirntläche (16") sich die Metallabdeckun·* über einen quer zur Längsachse (1') verlaufenden, gleichzeitig in die Ausnehmung eingreifenden Absatz (156; anlehnt 7. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es, in Längsrichtung gesehen, aus mehreren Längsabschnitten (1", 1'") zusammengesetzt ist, die eine gemeinsame Metallabdeckung (15, 15a; aufweisen. 8. Mundstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Schaft (V) und einem dicht mit diesem verbundenen, abtrennbaren Vorderabschnitt (1'") mit einer Länge von etwa 10 bis iöCmm, vorzugsweise 60 mm, besteht, der aus einem anderen Keramikwerkstoff gefertigt ist als der Schaft 9. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß ausschließlich seine in Gießrichtung (Pfeil 4) hinter der Me;allabdeckung (15) liegende Außenfläche als mit den Kokillenwänden zusammenwirkende Dichtfläche ausgebildet ist Patentansprüche:

1. Gieüdüsen-Mundstück für Stahischmelze verarbeitende Stranggießkokillen mit in Gießrichtung mitlaufenden Kokillenwänden, mit einem rechteckförmigen Außenquerschnitt und einer im Querschnitt rechteckförmigen Bohrung, die sich in Gießrichtung trichterförmig erweitert und die an den Schmal- und Breitseiten durch konvex gekrümmte Wandungsteile mit in Gießrichtung konstanten Krümmungsradien begrenzt ist wobei die Krümmungsradien der Bohrungswände ein Mehrfaches des Abstandes zwischen dem Anfangsquerschnitt des Mundstücks mit parallel zur Längsachse verlaufender Bohrungsober- und Bohrungsunterwand sowie dessen Austrittsquerschnitt ausmachen, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Schmalseiten (3) des Mundstücks (1) liegenden Bohrungsseitenwdnde (6) auch in einer Vertikalebene quer zur Längsachse (i') in Richtung auf diese konvex gekrümmt ausgebildet sind, wobei die letztgenannte Querkrümmung mit kleiner werdendem Rechteckförmigkeitsverhältnis Außenhöhe

(H)I Außenbreite fßj abnimmt und bei Unterschreiten eines Wertes von etwa 1 :?5 Null beträgt; daß der Krümmungsradius (R₁, R₁) der an den Breitseiten (2) liegenden Bohrungsober- und Bohrungsunterwand (7), jeweils in einer Vertikalebene parallel zur

Längsachse in Gießrichtung (Pfeil 4) gesehen, im Be- 30

reich der Mitte größer ist als an den Bohrungsseitenwänden und die Radienabnahm<» ^;n Richtung auf diese umso größer ist, je kleinere Werte das Rechteck- Die Erfindung betrifft ein Gießdüsen-Mundstück für förmigkeitsverhältnis annimmt; SiQ die Außenflä- Stahlschmelze verarbeitende Stranggießkokillen mit in ch en (2,3) des Mundstücks jeweils nur auf einem Teil 35 Gießrichtung mitlaufenden Kokillenwänden, mit einem seiner Längserstreckung mit einer seinen Umfang rechteckförmigen Außenquerschnitt und einer im Querallseitig umschließenden Wärmeisolierung (13) und schnitt rechteckförmigen Bohrung, die sich in Gießncheiner außenliegenden, kastenförmigen Me'.allabdek- tung trichterförmig erweitert und die an den Schmalkung (15,15a; ausgestattet sind und daß die Breitsei- und Breitseiten durch konvex gekrümrnle Wandungsteiten, die Schmalseiten am Mundstück-Austrittsquer- 40 Ie mit in Gießrichtung konstanten Krümmungsradien schnitt (9) in Gießrichtung überragend, eine bogen- begrenzt ist, wobei die Krümmungsradien der Bohförmige Abschlußkante mit einer konstanten Wand- rungswände ein Mehrfaches des Abstandes zwischen stärke aufweisen. dem Anfangsquerschnitt des Mundstücks mit parallel

2. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zur Längsachse verlaufender Bohrungsober- und Bohzeichnet daß die Bohrungsober- und Bohrungsun- 45 rungsunterwand sowie dessen Austrittsquerschnitt austerwand (7) in der Nähe der die Längsachse (1') ein- machen.

schließenden Vertikalebene einen Wandabschnitt Ein Gießdüsen-Mundstück der eingangs erwähnten

(7') aufweisen, der - jeweils in einer Vertikalebene Gattung, welches im Zusammenwirken mit einer

quer zur Längsachse gesehen - geradlinig verläuft. Stranggießkokille beim Vergießen von Stahl hohe

3. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 50 Gießgeschwindigkeiten in der (/rößenordnung um zeichnet, daß die Bohrungsober- und Bohrungsun- 10 m/min ermöglicht, ist aus der DE-OS 30 29 223 beterwand (7) bei einem Rechteckförmigkeitsverhäh- kan,,t. Die sich in Gießrichtung mit dem Gießstrang nis von 1 :2 und kleiner in der Nähe der die Längs- mitbewegenden Kokillenwände der Stranggießkokille achse (1') einschließenden Vertikalebene einen bestehen dabei aus sich paarweise gegenüberliegenden Wandabschnitt (7') aufweisen, der - jeweils in einer 55 endlosen Gießbändern und endlosen gegliederten Sei-Vertikalebene quer ?ur Längsachse gesehen - ge- tendämmen, die sich seitlich an die Gießbänder anschlieradlinig verläuft. ßen.

4. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3. Das aus gegen Stahlschmelze widerstandsfähigem dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabdeckung Werkstoff bestehende Mundstück bildet mit den Kokil-(15) aus mehreren ineinandergreifenden Metallkä- eo lenwänden einen Dichtspalt und trägt somit bereits der sten (15a;zusammengesetzt ist. ; Forderung Reänung3^?Vermeidung ^ronXGaszutritt

5. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, - insbesondere Luft Säiis dePUmgebung in die Stahldadurch gekennzeichnet, daß die Metallabdeckung schmelze über einen ausreichend langen Zeitraum de-(15) in der Nähe ihrer dem Austrittsquerschnitt (9) ren Austritt aus der Stranggießkokille zu verhindern, zugewandten Stirnseite (15') mit einer Quernut (15") 65 Dabei muß unter dem Gesichtspunkt der Betriebssiausgestattet ist, deren Tiefe allenfalls 1 mm beträgt. cherheit und Qualität des Gießerzeugnisses sicherge-

6. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, stellt sein, daß die Erstarrung des Stahls nicht schon im dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsele- feststehenden Mundstück, sondern erst auf den beweg-