DE3621073A1 - Kokille - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille für das Stranggießen von Barren aus Metall mit hohem Schmelzpunkt, insbesondere Eisen und Stahl.

Die üblicherweise beim Stranggießen von Eisen und Stahl verwendeten Kokillen sind Formen, die entweder aus einem oder mehreren Elementen bestehen. Im Querschnitt sind die Kokillen entweder polygonal oder rund. Aus einem Element bestehende Kokillen sind aus einem zylindrischen oder prismatischen Rohr hergestellt, welches beispielsweise aus reduziertem Kupfer besteht. Diese Arten von Rohren haben sich wegen ihrer guten Wärmeleitfähigkeit für den fragli­ chen Zweck als geeignet erwiesen.

In verschiedenen Versuchen und in der praktischen Erfah­ rung hat sich gezeigt, daß während eines Gießvorganges die Wärmebeanspruchung ungleichmäßig in Längsrichtung auf die Kokillenwände gerichtet ist. Die intensivste Wärme­ spannung richtet sich auf die Kokillenwand in demjenigen Bereich, in dem während des Gießvorganges die Grenze des geschmolzenen Metalls fluktuiert, sowie auf die unmittel­ bare Nachbarschaft dieses Bereichs.

Es sind Versuche gemacht worden, um das Abkühlen des Bar­ rens in der Kokille dadurch zu beschleunigen, daß das In­ nere der Kokille entweder teilweise oder ganz konisch ge­ staltet wird. Diese konische Gestalt wird entweder durch Bearbeitung oder durch Korrodieren mit einer Säure er­ zielt, wie beispielsweise in dem veröffentlichten briti­ schen Patent 11 80 174 beschrieben.

Kokillen in Kreisbogenform, die zum Stranggießen benutzt werden, bestehen entweder aus einem oder mehreren Teilen. Bisher hat sich insbesondere das Kühlen bei Kokillen als mühselig erwiesen, die aus nur einem Teil bestehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kokille zu schaffen, mit der die vorstehend genannte Schwierigkeit umgangen ist.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine Kokille geschaffen, die sich durch die in An­ spruch 1 aufgeführten neuartigen Merkmale auszeichnet.

Da die Wärmebeanspruchung in der Kokille in demjenigen Be­ reich am stärksten ist, in dem die Grenze der Metall­ schmelze fluktuiert, können sich in der Kokille Verformun­ gen (Wölbungen) bilden. Deshalb ist es vorteilhaft, insbe­ sondere im Bereich der Grenze der Metallschmelze für die wirksamste Kühlung zu sorgen.

Der in Stranggußanlagen für Stahlbarren und sonstige Me­ talle mit hohem Schmelzpunkt zu verwendende Kokillenhohl­ körper kann durch Gießen, Warmpressen, Ziehen oder auf andere geeignete Weise hergestellt werden.

Die Kokille gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kokille in Kreisbogenform;

Fig. 2 eine Ansicht der Kokille gemäß Fig. 1, die jedoch um 90° gedreht ist;

Fig. 3 die Kokille gemäß Fig. 1 im Querschnitt längs der Linie A-A.

Die Kokille 1 gemäß der Erfindung, die mit Nuten 2 verse­ hen ist, kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Es hat sich gezeigt, daß es am vorteilhaftesten ist, die Nuten im Zusammenhang mit der Herstellung des Kokillen­ rohlings zu bilden. Der Kokillenrohling wird mittels eines Gesenks in seine Form gebogen und danach kaltbearbeitet, indem der Gießstöpsel in einer aufweitenden Ziehbewegung durch den Rohling gezogen wird, wie in der finnischen Pa­ tentanmeldung Nr. 8 42 579 beschrieben. Die genutete Kokille wird dadurch gebildet, daß an der Innenfläche des Gesenks Nuten vorgesehen sind, wodurch bei der Kaltbearbeitungs­ stufe auch in der Kokille Nuten entstehen. Wesentlich ist es, daß auf diese Weise eine Kokille entsteht, bei der die Längsrichtung der Abkühlnuten 2 im wesentlichen paral­ lel zur zentralen Richtung der Kokille 1 verläuft.

Durch das Ausbilden von Nuten im äußeren Umfang der Kokil­ le, deren Längsrichtung grob gesagt parallel zur zentralen Richtung der Kokille verläuft, kann der Wärmeübergang der Kokillenwand örtlich verbessert werden. Die Breite und Länge der Nuten kann entsprechend der Größe der Kokille gewählt werden. Die Breite der Nuten liegt vorzugsweise zwischen 1 bis 8 mm und die Tiefe zwischen 0,5 bis 3,0 mm. Die Länge der Nuten beträgt vorzugsweise zwischen 60 bis 600 mm. Das Stirnende der Nuten liegt bei ca. 60 bis 130 mm vom oberen Ende der Kokille. Falls sich die Nuten fast über die ganze Breite der Kokille erstrecken, ist der Ab­ stand des vorderen und hinteren Endes der Nuten an beiden Seiten gleich.

Abgesehen von dem vorstehend beschriebenen Verfahren kön­ nen die Nuten 2 auch durch spanabhebende Bearbeitungsvor­ gänge in der Außenfläche der Kokille gebildet werden. Hier­ zu wird vorzugsweise eine direkt durch Rechner numerisch gesteuerte Fräsmaschine mit kontinuierlicher Spursteuerung benutzt.

Außer den vorstehend erwähnten Verfahren können die Nuten 2 auch durch chemisches oder elektrolytisches Ätzen ge­ bildet werden.

Es hat sich erwiesen, daß die Abkühlnuten nicht unbedingt längs des gesamten äußeren Umfangs der Kokille angeordnet sein müssen. Bei einer rechteckigen Kokille kann eine aus­ reichende Abkühlung auch dann erzielt werden, wenn die bo­ genförmigen Seitenflächen 3 der Kokille mit Abkühlnuten versehen werden.

Claims (10)

1. Kokille für zum Gießen von Barren aus Stahl oder ähnlichem Metall mit hohem Schmelzpunkt verwendete Strang­ gußanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflä­ che der Kokille (1) mit das Abkühlen verstärkenden Nuten (2) von bestimmter Länge in demjenigen Bereich versehen ist, der dem Bereich entspricht, in den während des Gies­ sens die Grenze der Schmelze fällt.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem einzigen Glied gebildet ist.

3. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Kreisbogen­ form aufweist.

4. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Außenumfanges der Kokille (1) mit Abkühlnuten (2) verse­ hen ist.

5. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrich­ tung der Abkühlnuten (2) der Kokille (1) im wesentlichen parallel zur zentralen Richtung der Kokille verläuft.

6. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nuten (2) zwischen 1 bis 8 mm und die Tiefe zwischen 0,5 bis 3,0 mm liegt.

7. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Nuten (2) zwischen 60 bis 600 mm liegt.

8. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlnu­ ten (2) der Kokille (1) bei der Herstellung des Kokillen­ hohlkörpers gebildet sind.

9. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlnu­ ten (2) der Kokille (1) mittels eines spanabhebenden Ver­ fahrens gebildet sind.

10. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlnu­ ten (2) der Kokille (1) durch ein chemisches oder elektro­ lytisches Ätzverfahren gebildet sind.