DE3930459A1 - Verfahren und vorrichtung zum anbinden eines neuen giessstranges in einer stranggiessanlage sowie verbindungseinrichtung fuer warme giessstraenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung für das Anbinden eines neuen Gießstranges nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie des Anspruches 2 sowie eine Verbindungseinrichtung für warme Gießstränge nach dem Oberbegriff des Anspruches 23.

Ein Verfahren und eine Anordnung, bei der insbesondere ein neuer Gießstrang beim Starten einer Stranggießanlage an einen Kaltstrang angebunden wird, ist aus der EP-OS 2 31 520 bekannt. Bezüglich der Darstellung allgemeinerer Aspekte und Probleme, die bei Verfahren und Anordnungen dieser Art auftreten, wird insbesondere auf den einleitenden Teil der genannten Druckschrift verwiesen. Obwohl in der EP-OS 2 31 520 darauf hingewiesen ist, daß der Vorgang des Anbindens eines neuen Gießstranges an einen Kaltstrang sowohl die erforderlichen Maßnahmen beim Angießen wie auch die Maßnahmen beim Chargenwechsel, wenn beispielsweise während des Betriebes der Anlage von einer Gießlegierung auf eine andere übergegangen werden soll, umfassen soll, wird dennoch üblicherweise zum Anbinden beim Chargenwechsel, bei dem zwei warme Gießstränge miteinander verbunden werden sollen, ein Verbindungsanker verwendet.

Daher geht vorliegende Erfindung von einem derartigen Verfahren und einer derartigen Anordnung aus, bei der der Verbindungsanker z. B. die Form eines langgestreckten Balkens hat, in dessen Endbereichen jeweils ein quer zur Längsachse des Balkens angeordnetes Verankerungsteil vorgesehen ist. Beim Chargenwechsel, bei dem der vorlaufende noch warme Gießstrang in der Kokille angehalten werden muß, wird eines der Verankerungsteile in das in der Kokille vorliegende Ende des vorlaufenden Gießstranges eingedrückt, wonach der Gießvorgang mit der neuen Charge wieder begonnen wird, so daß das flüssige Metall des nachlaufenden Gießstranges einer neuen Charge auf das in der Kokille angehaltene mit dem Ankerteil versehene Ende des vorlaufenden Gießstranges gegossen wird. Hierbei erkaltet der Anfang des neuen Gießstranges in der Kokille etwas, so daß sich durch eine daraus resultierende Schrumpfung eine formschlüssige Anbindung über das aus dem Ende des vorlaufenden Gießstranges herausragende Verankerungsteil ergeben kann.

Das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Anordnung sind jedoch zunächst insofern nachteilig, als der Anker ein schwer zu handhabendes und darüber hinaus teures Teil ist. Ferner ergeben sich häufig Probleme bei dieser Art des Anbindens, da das Material des vorlaufenden Gießstranges häufig schon zu weit erkaltet ist, um ein Ende des Verbindungsankers mit seinem Verankerungsteil überhaupt in das nachlaufende Ende des in der Kokille befindlichen Gießstranges einbringen zu können. Andererseits muß der Anker der gattungsgemäßen Anordnung immer eine gewisse Mindestgröße haben, da er sonst durch das noch warme Metall der Gießstränge eingeschmolzen wird, so daß das zuvor genannte Probleme nicht durch eine Herabsetzung der Dimensionen des Ankers beseitigt werden kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, mit denen eine Anbindung eines warmen Gießstranges, insbesondere beim Chargenwechsel, an einen vorlaufenden ebenfalls noch warmen Gießstrang auf einfache, kostengünstige und sichere Art und Weise möglich ist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungseinrichtung für warme Gießstränge der im Oberbegriff des Anspruches 23 genannten Art zu schaffen, die die vorgenannten Aufgabenaspekte in gleicher Weise erfüllt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 3 bzw. des Anspruches 7.

Dadurch wird im Gegensatz zum gattungsgemäßen Verfahren und zur gattungsgemäßen Anordnung, bei denen das Anbinden durch Formschluß erreicht wird, ein kraftschlüssiger Anschluß an die Muffenteile der Verbindungsmuffe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung durch Schrumpfung des Metalles der beiden Gießstränge erreicht. Dieser kraftschlüssige Anschluß an die Muffenteile stellt sicher, daß auch bei relativ weit erkaltetem Metall, insbesondere des vorlaufenden Gießstranges, ein Anbinden möglich ist, da der Anbindungsbereich der Verbindungsmuffe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung glattflächig und ohne quer zur Einführungsrichtung in den Gießstrang ragende Teile ausgebildet werden kann, so daß vor allem das Eindrücken des Muffenteiles in den in der Kokille vorliegenden bereits etwas erkalteten Gießstrang der vorherigen Charge stets möglich ist.

Das Einbringen der Verbindungsmuffe in das Ende des in der Kokille vorliegenden Gießstranges der vorherigen Charge ist hierbei problemlos möglich, da die Unterbrechungen beim Chargenwechsel üblicherweise ungefähr 10 Minuten betragen.

Bezüglich der grundsätzlichen Vorteile und Ausbildungsmöglichkeiten von schalen- oder hülsenartigen Umfangsmuffenteilen, mit denen nach kürzester Zeit eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Gießstrang möglich ist, wird auf die Beschreibung der EP-PS 1 31 520 Bezug genommen, deren Offenbarungsgehalt insofern durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht wird. Es ist jedoch hervorzuheben, daß es sich trotz des Hinweises auf den Chargenwechsel gezeigt hat, daß die in dieser Druckschrift beschriebene Verbindungsmuffe wenig für das Anbinden zweier Gießstränge beim Chargenwechsel geeignet ist.

Demgegenüber haben erst im Rahmen vorliegender Erfindung durchgeführte Untersuchungen überraschenderweise ergeben, daß eine Verbindungsmuffe, die auch ein topfartiges Muffenteil zum Einbringen in das Ende des bereits in der Kokille vorliegenden unter Bildung einer Strangschale schon relativ weit erkalteten Gießstranges aufweist, überhaupt dazu geeignet ist, die zum Anbinden des nachfolgenden Gießstranges erforderlichen Kräfte durch Aufbau eines Kraftschlusses bereitzustellen.

Bezüglich der weitergehenden vorteilhaften Ausgestaltungen des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anordnung ist hervorzuheben, daß eine besonders vorteilhafte Anordnung zum Anbinden des warmen Gießstranges einer anderen Charge, insoweit sie aus starren Teilen besteht, zur Innenwand der Gießkokille zwei unterschiedliche Spaltabstände bilden kann, von denen der obere, zwischen dem Verbindungsmuffenmantel und der Kokilleninnenwand befindliche breitere Spaltabstand, der eine Weite im allgemeinen zwischen 8 und 40 mm, vorzugsweise von 10 bis 15 mm aufweisen kann, dazu dient, Metallschmelze aufzunehmen, durch deren Erstarren der Beginn einer auf den Muffenmantel aufschrumpfenden Strangschale gebildet wird, während der zweite, engere Spalt dazu dient, Dichtmittel aufzunehmen, die ein Eindringen der Metallschmelze in diesen zweiten Spaltbereich verhindern. Die Weite des zweiten Spaltes kann zweckmäßigerweise 1 bis 9 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm betragen.

Da der zweite Spalt bei besonders bevorzugter Ausgestaltung eine axiale Länge von etwa 10 bis 40 mm aufweisen soll, muß die diesen Spalt begrenzende Plattenanordnung an der Unterseite des Muffenmantels eine entsprechende Dicke aufweisen.

Der obere Muffenteil ist an seinem unteren Ende und der untere Muffenteil an seinem oberen Ende mit einer Stahlplatte verschlossen.

Die Abmessungen dieser Platten entsprechen dem Kokillenformat, jedoch wird ein Abstand von der Kokillenwand von 1 bis 3 mm eingehalten.

Beide Muffenteile werden unter Einfügen einer feuerfesten Zwischen- bzw. Dichtplatte über Schraub- oder Steckverbindungen zusammengefügt.

Die Zwischen- bzw. Dichtplatte entspricht in ihren Maßen etwa dem oberen Kokilleneintritt. Da sich alle Kokillen für Stahlstrangguß von oben nach unten verjüngen (Konizität), dient diese Platte zur Abdichtung und Zentrierung des Adapters. Die Stärke der Zwischen- bzw. Dichtplatte beträgt 1 bis 30 mm (vorzugsweise 1 bis 10 mm).

Der im zweiten Spaltabstand angeordnete Dichtkragen erstreckt sich vorzugsweise nur über einen unteren Bereich des zweiten Spaltabstandes. Das Material für den Dichtkragen kann ein Kunststoff- oder Fasermaterial sein. Vorzugsweise würde der Dichtkragen durch eine Filzscheibe gebildet, die unmittelbar unterhalb der Plattenanordnung positioniert wird, und deren überstehender Randbereich zur Ausbildung des Dichtkragens in den zweiten Spaltabstand hineingestülpt wird. Es ist zweckmäßig, den oberen Teil des zweiten Spaltabstandes mit einem körnigen Material anzufüllen, welches ein Eindringen der Metallschmelze in den zweiten Spaltabstand verhindert, den Dichtkragen somit vor eventuellem Verbrennen schützt, gleichzeitig aber auch eine gewisse Beweglichkeit der Verbindungsanordnung innerhalb der Kokille möglich macht. Als ein solches körniges, feuerfestes Material wird vorzugsweise Graphit verwendet.

Grundsätzlich ist es möglich, die Muffenteile der erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe auf den jeweiligen Seiten der Plattenanordnung anzuschweißen, wobei bei der Ausführungsform, die einen Dichtkragen insbesondere aus Filz verwendet, dieser dann natürlich im Auflagebereich des Muffenteiles auf der entsprechenden Seite der Plattenanordnung ausgenommen sein muß.

Eine weitere grundsätzliche Verbindungsmöglichkeit ist jedoch auch die Verwendung eines Kupplungsgliedes, welches einerseits in eine Ausnehmung in einem der Muffenteile und andererseits durch eine Öffnung in der Plattenordnung in das Innere des anderen Muffenteiles hineingeführt ist.

In beiden Muffenteilen kann das Kupplungsglied zweckmäßigerweise durch Einschieben von Bolzen verankert werden. Erfindungsgemäß wird als ein solches Kupplungsglied vorzugsweise ein Flacheisen oder ein Vierkant verwendet.

Verfahrensmäßig wird vorzugsweise so vorgegangen, daß beim Chargenwechsel zunächst der vorlaufende zumindest mit seinem Ende noch in der Kokille befindliche Gießstrang angehalten wird. Danach wird von oben die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung in den Hohlraum der Kokille eingeführt, wobei das untere Muffenteil in das Ende des vorlaufenden Gießstranges eingedrückt wird. Da das Ende des vorlaufenden Gießstranges bereits in gewissem Maße erkaltet ist, weist der untere Muffenteil zum einen zweckmäßigerweise den gleichen oder einen geringeren Durchmesser als der obere Muffenteil auf und ist überdies je nach den Gegebenheiten in Länge und Wandstärke so ausgebildet, daß ein sicherer Kraftschluß beim weiteren Aufschrumpfen erreicht ist.

Danach kann der nachlaufende Gießstrang der neuen Charge in die Kokille eingeleitet werden, dessen Anfang eine Kraftschlußverbindung mit dem oberen Muffenteil der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung eingeht, wonach die beiden Gießstränge aneinander angebunden sind.

Um bei diesem Anbindevorgang einen Druckausgleich möglich zu machen, ist die Plattenanordnung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Entlüftungsbohrungen versehen.

In Anspruch 7 sowie den von diesem Anspruch abhängigen Ansprüchen ist die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung als ein selbständig handelbares Teil definiert, das vor allem hinsichtlich seiner Dimensionierung und geometrischen Ausgestaltung an eine Vielzahl unterschiedlicher Einsatzfälle angepaßt werden kann, ohne daß die Prinzipien vorliegender Erfindung verlassen werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Stranggießanlage,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung im Bereich der Stranggießkokille,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform vorliegender Erfindung und

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende leicht vereinfachte Darstellung einer weiteren Ausführungsform vorliegender Erfindung.

Die in Fig. 1 ausschnittsweise Darstellung einer Stranggießanlage zeigt im grundsätzlichen Aufbau eine Pfanne 1, einen Zwischenbehälter 2 und eine Stranggießkokille 3. Der Zwischenbehälter 2 ist in seinem Boden mit einer Ausflußöffnung 4 mit Schieberverschluß 5 für das flüssige Metall versehen. Anstatt eines Schieberverschlusses 5 kann auch ein Stopfverschluß bzw. ein Schieber- und Stopfverschluß oder ein anderes Verschlußmittel verwendet werden. Die Anlage dient vornehmlich der Erzeugung von Stahlstrangguß. Die Stranggießkokille 3 weist einen Kokilleneintritt 6, einen Kokillenaustritt 7 und einen Kokillenhohlraum 8 auf. Die nur im Ausschnitt dargestellte Stranggießkokille 3 ist um den Kokillenhohlraum 8 herum von einem Kühlmittel 9 umflossen. Über dem Schieberverschluß der Pfanne 1 ist eine Schieberfüllmasse, im wesentlichen eine bestimmte Sandmischung angeordnet, die bei geschlossenem Schieber verhindern soll, daß die im Zwischenbehälter befindliche Metallschmelze in den Schiebermechanismus gelangt und diesen verlegt.

Innerhalb des Kokillenhohlraumes 8 ist eine Anordnung zum Anbinden eines neuen einer anderen Charge zugehörigen Gießstranges dargestellt, zu der ein lediglich mit seinem Ende dargestellter vorlaufender warmer Gießstrang 12 gehört. Beim Chargenwechsel gelangt nach Öffnen des Schieberverschlusses 5 die Metallschmelze 11 der neuen Charge aus dem Zwischenbehälter 2 in den durch die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Anordnung vorübergehend unten verschlossenen Kokillenhohlraum ab, um mit ihrem vorlaufenden Ende eine im einzelnen noch zu beschreibende Verbindung mit dem vorherigen Gießstrang 12 einzugehen, mit dessen Hilfe der aus der Schmelze 11 der neuen Charge gebildete neue Gießstrang in eine (nicht dargestellte) nachgeschaltete Treib- und Richtmaschine abgezogen wird.

Eine erfindungsgemäße Anordnung, die sich im Kokillenhohlraum 8 der Stranggießkokille 3 befinden kann, ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform befindet sich im Kokillenhohlraum 8 der Stranggießkokille 3 eine Verbindungsmuffe 14, die ein oberes Muffenteil 15 und ein unteres Muffenteil 16 aufweist. Wie Fig. 2 verdeutlicht, weisen die Muffenmäntel der Muffenteile 15 und 16 einen geringeren Durchmesser bzw. Querschnitt auf als der Kokillenhohlraum 8, wobei der Durchmesser O_o bzw. die Außenabmessung des Muffenteiles 15 größer als oder gleich dem Durchmesser O_u bzw. der Außenabmessung des Muffenteiles 16 ist. Hierbei wird der Spaltraum, der zwischen der Innenwand des Kokillenhohlraumes 8 und der Außenwand des Muffenmantels des unteren Muffenteiles 16 begrenzt wird, von dem Material des vorlaufenden Gießstranges 12 ausgeführt, das bereits in gewissem Rahmen erkaltet ist und somit durch Schrumpfung eine kraftschlüssige Verbindung mit dem unteren Muffenteil 16 eingeht, das zum Anbinden bei einem Chargenwechsel in das nachlaufende Ende des in den Kokillenhohlraum 8 angehaltenen Gießstranges 12 eingedrückt wird. Da dieses Ende des vorlaufenden Gießstranges 12 bereits in gewissen Rahmen erkaltet ist, ist der Außendurchmesser O_u bzw. die Außenabmessung des unteren Muffenteiles 16 geringer als oder gleich demjenigen des oberen Muffenteiles 15, das zum Anbinden des nachfolgenden Gießstranges der neuen Charge dient, um sicherzustellen, daß das untere Muffenteil 16 über seine gesamte dem jeweiligen Einsatzfall angepaßte Länge in das nachlaufende Ende des unteren Gießstranges 12 eingedrückt werden kann.

Wie Fig. 2 ferner verdeutlicht, verbleibt trotz des größeren Durchmessers des oberen Muffenteiles 15 zwischen dessen Außenfläche und der Innenfläche des Kokillenhohlraumes ein Spaltraum 17, in den, wie in den Innenraum des oberen Muffenteiles 15 Kühlschrott 18 eingebracht werden kann, der das Anbinden des nachlaufenden Gießstranges der neuen Charge erleichtert.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Muffenteile 15 und 16 auf einer Plattenanordnung 19 befestigt, die dieser Ausführungsform von einer einzigen Zwischenplatte gebildet wird, auf der die Muffenteile 15 und 16 beispielsweise angeschweißt werden können. Es ist jedoch grundsätzlich auch denkbar, daß die Plattenanordnung 19 aus einer Zwischenplatte bestehend aus Dämmstoff gebildet wird, wobei dann vorzugsweise eine Steckverbindung zum Festlegen des oberen und unteren Muffenteiles 15 bzw. 16 vorgesehen ist. In jedem Falle ist die Plattenanordnung 19 mit einer bzw. einer Mehrzahl von Entlüftungsöffnungen 20 versehen, die die beiden hohlen Innenräume der Muffenteile 15 und 16 miteinander verbinden.

Fig. 2 verdeutlicht ferner, daß sich die Plattenanordnung 19 sowohl über den Außenumfang des oberen wie des unteren Muffenteiles 15 bzw. 16 erstreckt und bis an die Kokilleninnenwand reicht. Wie gesagt, kann der kragenartige Überstand der Plattenanordnung bzw. Zwischenplatte 19 mit Schrotteilen für die Kühlung der dorthin gelangenden Schmelze belegt werden.

Wie zuvor bereits erwähnt, wird beim Chargenwechsel das eine Verbindungseinrichtung darstellende Muffenteil 14 von oben in den Kokillenhohlraum 8 eingeführt und mit seinem unteren Muffenteil 16 in das nachlaufende in der Kokille angehaltene Ende des Gießstranges 12 der vorherigen Charge eingedrückt. Dadurch entsteht durch weitergehende Schrumpfung des Metalles des Gießstranges 12 eine sichere kraftschlüssige Anbindung des Muffenteiles 16 an den Gießstrang 12. Danach wird nach Öffnen des Schieberverschlusses 5 Metallschmelze in die Stranggießkokille 3 eingeführt und tritt einerseits in das Innere des oberen Muffenteiles 15 und andererseits aber auch in den Spaltraum zwischen den Mantel des oberen Kokillenteiles 15 und der Kokillenwand ein. Die in den Spaltraum 17 eindringende Schmelze wird bevorzugt durch die gekühlte Kokillenwand wie auch durch die Muffenwand des oberen Muffenteiles 15 gekühlt, wobei sie erstarrt und eventuell zum Teil mit der Muffenwand des oberen Muffenteiles 15 verschmilzt, wodurch sich der Anfang einer Strangschale bildet, die eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Muffenteil 15 eingeht. Die Schrotteile 18 auf der Plattenanordnung 19 außerhalb des Muffenteiles 15 tragen zum Erstarren der Schmelze im unteren Bereich des Spaltraumes 17 bei, wodurch die Schmelze am Zerstören der Zwischenplatte gehindert wird. Nach dem Anbindevorgang kann die so gebildete Anordnung aus den beiden Gießsträngen unterschiedlicher Chargen und der Verbindungseinrichtung 14 der Treib- und Richtmaschine zugeführt werden.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine doppeltopfartige Verbindungsmuffe 14′ vorgesehen, die ein oberes Muffenteil 15′ sowie ein unteres Muffenteil 16′ aufweist. Die Muffenteile 15′ und 16′ sind an ihrem aufgrund der Anordnung im Kokillenhohlraum 8 oberen und unteren Ende offen und an ihrer jeweiligen Unterseite mit einer Plattenanordnung 19′ verbunden, die bei der dargestellten Ausführungsform zweiteilig ausgebildet ist und mithin eine obere dünnere Platte 21 sowie eine untere dickere Platte 22 aufweist. Dadurch werden die den offenen Enden des oberen und unteren Muffenteiles 15′ bzw. 16′ gegenüberliegenden Enden verschlossen, wobei das obere Muffenteil 15 wiederum einen größeren oder gleichen Durchmesser O_o (Abmessungen) aufweist als das untere Muffenteil 16. Das obere Muffenteil 15′ begrenzt wie die Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit der Innenwand des Kokillenhohlraumes 8 einen ersten Spaltabstand 17′, während die Plattenanordnung 19′, die starr ausgebildet ist und über den Randbereich der Muffenteile 15′ und 16′ vorsteht, mit der Kokilleninnenwand einen zweiten Spaltabstand 23 begrenzt, der kleiner ist als der Spaltabstand 17′.

Der obere, zwischen dem Mantel des Muffenteiles 15′ und der Kokilleninnenwand gebildete breitere Spaltabstand 17′ nimmt die Metallschmelze der nachfolgenden neuen Charge auf. Die obere dünnere Platte 21 der Plattenanordnung 19′ befindet sich, wie gesagt, an der unteren Stirnseite des oberen Muffenteiles 15′, so daß die untere Öffnung des Muffenteiles 15′ im wesentlichen verschlossen ist. An die obere dünnere Platte 21 schließt sich bei der dargestellten Ausführungsform die darunter befindliche dickere Platte 22 lose an, wobei die Dicke der dickeren Platte 22 der axialen Länge des zweiten engeren Spaltabstandes 23 und mindestens der doppelten Dicke der oberen dünneren Platte 21 entspricht. Die Breite der dünneren Platte 21 und der dickeren Platte 22 ist dabei so groß gewählt, daß sich der engere Spaltabstand 23 an den breiteren Spalt 17′ anschließt, wobei die Platten 21 und 22 mit ihren Randbereichen über die Mäntel der Muffenteile 15′ und 16′ vorstehen. Demzufolge wird der engere Spaltabstand 23 einerseits durch den Außenumfang der dünneren und dickeren Platte 21 und 22 und andererseits durch die Kokilleninnenwand gebildet. Dieser engere Spaltabstand 23 ist breit genug, damit der Umfangsrand der dickeren Platte 22 von der Metallschmelze unbeeinträchtigt bleibt. Die dickere Platte 22 kann an ihrem Umfang mit Papier, Pappe, einer Kunststoffolie oder einer Feuerfestfolie belegt sein.

Zwischen der dickeren Platte 22 und dem Ende des unteren Muffenteiles 16′ ist eine flexible Scheibe 24 angeordnet, die als Dichtkragen vorgesehen ist. Diese flexible Scheibe 24 besteht aus einem Kunststoff-Elastomer- oder Fasermaterial bzw. einer Filzscheibe und legt sich im eingeführten Zustand der Verbindungseinrichtung 14′ um den unteren Randbereich der dickeren Platte 22 nach oben an, so daß der engere Spaltabstand 23 nach unten durch die Stirnfläche de flexiblen Scheibe 24 begrenzt wird. Der so gebildete Dichtkragen besteht dabei aus dem nach oben abgewinkelten Randbereich der flexiblen Scheibe 24.

In den verbleibenden oberen Bereich des engeren Spaltabstandes 23 kann ein hitzebeständiges, nicht-metallisches körniges Material 25, vorzugsweise Graphit, eingebracht werden. Im Innenraum des oberen Muffenteiles 15′ befindet sich zumindest teilweise Kühlschrott 26.

Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Plattenanordnung 19′ mit Entlüftungsausnehmungen 20′ versehen, die zumindest die Innenräume der Muffenteile 15′ und 16′ miteinander verbinden und mithin sowohl die Platten 21 und 22 als auch die flexible Scheibe 24 durchgreifen.

Zum Zusammenfügen der Muffenteile 15′ und 16′ weist die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 14′ ein Kupplungsglied 26 auf, das durch eine Durchgangsausnehmung 27 in den Platten 21 und 22 sowie der Scheibe 24 hindurch verläuft. Somit können die Enden des Kupplungsgliedes 26 in den Innenraum des Muffenteiles 15′ bzw. den Innenraum des Muffenteiles 16′ eingeführt werden. Die Muffenteile 15′ und 16′ weisen an geeigneten vorbestimmbaren Stellen jeweils zwei Öffnungen 28 bzw. 29 auf, durch die hindurch Querbolzen 30 bzw. 31 hindurchgeführt werden, die wiederum entsprechend positionierte Durchgangsöffnungen 32 bzw. 33 des Kupplungsgliedes 26 durchgreifen und dieses somit verriegeln. Das Kupplungsglied 26 ist vorzugsweise ein einfaches Schlageisen, das von einem Halbzeug beliebig abgeschnitten und mit den Öffnungen für die Querbolzen versehen werden kann.

Die möglichen Querschnittsformen der Kokille, die je nach dem herzustellenden Erzeugnis variieren kann, ergeben die Querschnittskonfigurationen der Verbindungseinrichtung 14 bzw. 14′, so daß beispielsweise rechteckige oder runde Querschnittskonfigurationen vorgesehen sein können.

Der Anbindungsvorgang unter Verwendung der Ausführungsform gemäß Fig. 3 entspricht demjenigen der Ausführungsform nach Fig. 2, so daß zunächst nach dem Anhalten des unteren Gießstranges 12, das untere Muffenteil 16′ in das nachlaufende Ende des Gießstranges 12′ eingeführt wird, wobei sich durch Schrumpfung ein kraftschlüssiger Anschluß ergibt. Danach kann die Metallschmelze der nachfolgenden Gießcharge in die Kokille eingeführt werden, wobei die Metallschmelze einerseits in das Innere des oberen Muffenteiles 15′, andererseits aber auch in den Spaltraum 17′ zwischen dem Mantel des oberen Muffenteiles 15′ der Kokilleninnenwand eintritt. Die in den Spaltabstand 17′ eindringende Schmelze wird bevorzugt durch die gekühlte Kokilleninnenwand wie auch durch die Muffenmantelwand des oberen Muffenteiles 15′ gekühlt, wobei sie erstarrt und eventuell zum Teil mit der Muffenwand verschmilzt, wodurch sich der Anfang einer Strangschale bildet, die eine kraftschlüssige Verbindung mit dem oberen Muffenteil 15′ eingeht. Die Schmelze wird durch das im engeren Spaltabstand 23 befindliche metallische, körnige Material 25 gehindert, mit der dickeren Platte 22 eine Verbindung einzugehen, wodurch die Schmelze am Zerstören der dickeren Platte gehindert wird. Bei dieser Ausführungsform kann vorteilhafterweise der Raum außerhalb des Mantels des oberen Muffenteiles 15′ frei von Kühlschrott bleiben, was die Qualität der sich bildenden Gießstränge erhöht.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe 14′′ dargestellt. Diese Verbindungsmuffe weist wiederum ähnlich der Ausbildung gemäß Fig. 3 ein oberes Muffenteil 15′′ mit größeren Außenabmessungen als ein unteres Muffenteil 16′′ auf. Die Muffenteile 15′′ und 16′′ können wie bei den vorangehenden Ausführungsformen an die Querschnittsform der jeweiligen Kokille angepaßt und mithin beispielsweise rund oder auch rechteckig ausgebildet sein. Die Muffenteile 15′′ und 16′′ sind mittels einer Plattenanordnung 19′′ miteinander verbunden. Hierzu weist die Plattenanordnung 19′′ eine obere nicht bis an die Kokillenwand reichende Platte 21′′ sowie eine gleichartig ausgebildete im Abstand zur Platte 21′′ angeordnete untere Platte 22′′ auf. Wie Fig. 4 verdeutlicht, ist die obere Platte 21′′ am oberen Muffenteil 15′′ an dessen unterem Ende angeschweißt. Die Platte 22′′ ist ebenfalls durch eine Verschweißung mit dem unteren Muffenteil 16′′ an dessen gemäß der Anordnung oberen Ende befestigt, das dem unteren Ende des Muffenteils 15′′ gegenüberliegt.

In dem zwischen den Platten 21′′ und 22′′ verbleibenden Raum ist eine Zwischen- bzw. Dichtplatte 40 angeordnet, die bis an die Innenwand der Kokille reicht, wie dies in Fig. 4 im einzelnen dargestellt ist. Die Dicht- bzw. Zwischenplatte wird bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform durch zwei nur schematisch dargestellte Schraubverbindungen 41 bzw. 42 zwischen den Platten 21′′ und 22′′ festgelegt. Durch diese Ausbildung wird mithin ein über die Außenabmessungen der Muffenteile 15′′ und 16′′ herüberragender Dichtkragen 43 gebildet, der bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform durch die überstehenden Randbereiche der Platten 21′′, 22′′ sowie 40 gebildet wird. Diese Ausführungsform ist besonders einfach ausgebildet und mithin äußerst kostengünstig herzustellen.

Eine weitere, in den Figuren nicht näher dargestellte Ausführungsform basiert auf der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 4, weist jedoch zwei Muffenteile auf, die gleichen Außendurchmesser haben und an ihren einander gegenüberliegenden unteren bzw. oberen Enden offen sind. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform ein durchgehendes Rohr gebildet, das im wesentlichen über seine gesamte Länge gleiche Außenabmessungen aufweist und darüber hinaus vorteilhafterweise die gleiche Materialstärke aufweisen kann. Hierbei kann es sich je nach Gießabmessung um ein rundes Rohr oder ein Profilrohr handeln.

Die Außenabmessung eines derartig ausgebildeten Rohres muß der Kokillenabmessung ähnlich sein. Der Spaltabstand zur Kokillenwand wird wiederum durch einen Dichtkragen entsprechend dem Dichtkragen 43 gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 abgedeckt. Aufgrund der durchgehenden Rohrausbildung ist der Dichtkragen dann nur auf dem Außenumfang bzw. der Außenfläche des Rohres angeordnet, während die Innenabmessung des Rohres völlig frei bleibt.

Mit der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann immer dann gearbeitet werden, wenn sich im erstarrenden unteren Strang ein durchgehender, den Innenraum der Verbindungsmuffe schließender Deckel bildet, so daß in den oberen freien Teil der Verbindungsmuffe Kühlschrott eingebracht werden kann. Vorzugsweise beträgt der Abstand des Außenrandes der oberen und unteren Platten des Dichtkragens, wie bei der Ausführungsform gem. Fig. 4, 1 bis 3 mm. Die Zwischen- bzw. Dichtplatte entspricht, wie bei der Ausführungsform gem. Fig. 4, in ihrer Außenabmessung dem Kokilleneintritt, so daß sie, ebenfalls wie bei der Ausführungsform gem. Fig. 4, aufgrund der Konizität der Kokille zur Abdichtung und zur Zentrierung der Verbindungsmuffe dienen kann. Die Stärke der Zwischen- bzw. Dichtplatte beträgt 1 bis 30 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm.

Claims (30)

1. Verfahren zum Anbinden eines aufgrund eines Chargenwechsels neuen Gießstranges in einer Stranggießanlage mit einem Zwischenbehälter (Tundish 2) für das flüssige Gießmetall (11), der in seinem Boden eine durch Verschlußmittel (5) verschließbare Ausflußöffnung (4) aufweist, und mit einer unterhalb der Ausflußöffnung (4) angeordneten, gekühlten Stranggießkokille (3) mit Kokilleneintritt (6), Kokillenhohlraum (8) und unterem Kokillenaustritt (7), sowie gegebenenfalls mit einem zwischen Ausflußöffnung (4) und Kokille (3) angeordneten, in den Kokillenhohlraum (8) hineinragenden Tauchrohr, bei welchem Verfahren der Kokillenaustritt (7) vorübergehend zumindest weitgehend verschlossen und nach Öffnen des Verschlußmittels (5) durch Erstarren des aus der Ausflußöffnung (4) austretenden Gießmetalls (11) eine Verbindung mit dem mit Verbindungsmitteln versehenen Ende eines unteren Gießstranges (12) der vorherigen Charge hergestellt wird, worauf der Gießstrang der vorherigen Charge mit dem angebundenen Gießstrang der neuen Charge abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel eine am Ende des unteren Gießstranges befestigbare Verbindungsmuffe (14; 14′) mit zwei oben bzw. unten offenen und miteinander verbundenen hohlen Muffenteilen (15, 16; 15′, 16′) verwendet wird, deren Wandquerschnittsgestalt der Querschnittskontur des Kokillenhohlraumes (8) ähnlich ist, wobei das untere Muffenteil (16; 16′) in das obere Ende des unteren Gießstranges eingedrückt wird, während an das obere Muffenteil (15; 15′) der neue Gießstrang durch Eingießen angebunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (14; 14′) eine doppeltopfartige Ausbildung aufweist, wozu das obere bzw. untere Ende des jeweiligen Muffenteils zumindest weitgehend verschlossen werden.

3. Anordnung für das Anbinden eines aufgrund eines Chargenwechsels neuen Gießstranges, in einer Stranggießanlage mit einem Zwischenbehälter (Tundish 2) für das flüssige Gießmetall (11), der in seinem Boden eine durch Verschlußmittel (5) verschließbare Ausflußöffnung (4) aufweist, und mit einer unterhalb der Ausflußöffnung (4) angeordneten, gekühlten Stranggießkokille (3) mit Kokilleneintritt (6), Kokillenhohlraum (8) und unterem Kokillenaustritt (7), sowie gegebenenfalls mit einem zwischen Ausflußöffnung (4) und Kokille (3) angeordneten, in den Kokillenhohlraum (8) hineinragenden Tauchrohr, wobei die Anordnung einen im Bereich der Kokille (3) endenden unteren Gießstrang (12) aufweist, der mit Verbindungsmitteln für das Bilden einer Verbindung mit dem ersten, aus der Ausflußöffnung (4) ausgetretenen, erstarrenden Gießmetall (11) des nachlaufenden Gießstranges der neuen Charge versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel aus einer das Ende des unteren Gießstranges (12) und den Anfang des nachlaufenden Gießstranges verbindenden Verbindungsmuffe (14; 14′) bestehen, deren hohle Muffenteile bzw. Muffenabschnitte (15, 16; 15′, 16′) jeweils ein offenes oberes bzw. offenes unteres Ende aufweisen, wobei die Wandquerschnittsgestalt der Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) der Querschnittskontur des Kokillenhohlraumes (8) ähnlich sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) zur Bildung einer doppeltopfartigen Verbindungsmuffe topfartig ausgebildet sind und jeweils weitgehend verschlossene aneinander angrenzende Bodenbereiche aufweisen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die topfartigen Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) auf gegenüberliegenden nach oben bzw. unten weisenden Seiten einer Plattenanordnung (19; 19′) befestigt sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenteile (15, 16) auf der Plattenanordnung (19) angeschweißt oder angeschraubt sind.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenteile (15′, 16′) auf der Plattenanordnung (19′) mittels einer Steckverbindung festgelegt sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung (19; 19′) über den Umfang der Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) vorsteht.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Randbereich der Plattenanordnung (19) zum Abschließen des Kokillenhohlraumes (8) bis an dessen Innenwandfläche ragt.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des oberen Muffenteiles (15) und auf dem über den Umfang des oberen Muffenteiles (15) vorstehenden nach oben weisenden Randbereich der Plattenanordnung (19) Kühlschrott (18) angeordnet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des oberen Muffenteiles (15′) so gewählt ist, daß ein erster Spaltabstand (17′) zwischen dem Mantel des oberen Muffenteiles (15′) und der Kokilleninnenwand verbleibt, wobei die Plattenanordnung mit ihrem Randbereich über den Mantel der Muffenteile (15′, 16′) vorsteht und der Umfang der Plattenanordnung (19′) mit der Kokilleninnenwand einen zweiten Spaltabstand (23) bildet, der kleine ist als der erste Spaltabstand (17′), und daß in dem zweiten Spaltabstand (23) ein Dichtkragen vorgesehen ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen aus dem nach oben abgewinkelten Randbereich einer unter der Plattenanordnung (19′) positionierten Scheibe (24) aus einem flexiblen Material besteht.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Scheibe (24) zwischen dem unteren Muffenteil (16′) und der Plattenanordnung (19′) eingeklemmt ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen bzw. die flexible Scheibe (24) aus einem Elastomer-, Kunststoff- oder Fasermaterial besteht.

15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Scheibe (24) eine Filzscheibe ist.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-15, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammenfügen der Muffenteile (15′, 16′) ein Kupplungsglied (26) vorgesehen ist, welches durch eine Öffnung (27) in der Plattenanordnung (19′) in das Innere der Muffenteile (15′ bzw. 16′) einführbar und in diesen durch Verriegelungsmittel (30 bzw. 31), wie beispielsweise Querbolzen, festlegbar ist.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung (19′) eine Dicke von etwa 10 bis 40 mm aufweist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung (19′) aus zwei Platten (21, 22) besteht, von denen eine obere Platte (21) am Mantel des oberen Muffenteiles (15′) beispielsweise durch Punktverschweißung befestigt und eine untere Platte (22) lose in die Anordnung einfügbar ist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der unteren Platte (22) mindestens das Doppelte der Dicke der oberen Platte (21) beträgt.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Platte (22) an ihrem Umfang mit einer Schicht aus Papier, Pappe, einer Kunststoffolie oder einer Feuerfestfolie belegt ist.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkragen (20) sich nur über einen unteren Bereich des zweiten Spaltabstandes (23) erstreckt, und daß der obere Bereich des zweiten Spaltabstandes (17′) mit einem hitzebeständigen, nicht-metallischen, körnigen Material (25) angefüllt ist.

22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzebeständige, körnige Material Graphit ist.

23. Anordnung nach einem der Ansprüche 11-22, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spaltabstand (17′) eine Weite von etwa 8 bis 40 mm und der zweite Spaltabstand (23) eine Weite von etwa 1 bis 10 mm aufweist.

24. Anordnung nach einem der Ansprüche 5-23, dadurch gekennzeichnet, daß in der Plattenanordnung (19; 19′) Entlüftungslöcher (20; 20′) angeordnet sind, die die Innenräume der Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) miteinander verbinden.

25. Anordnung nach einem der Ansprüche 5-24, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser bzw. die Querschnittsfläche des unteren Muffenteiles (16; 16′) kleiner als oder gleich dem Durchmesser bzw. der Querschnittsfläche des oberen Muffenteiles (15; 15′) ist.

26. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe ein durchgehendes Rohr mit im wesentlichen gleichbleibenden Außenabmessungen ist, die kleiner als die Innenabmessungen der jeweiligen Kokille sind, und daß ungefähr im Mittelbereich des Rohres ein Dichtkragen auf der Rohraußenfläche befestigt ist, der bis an die Innenwand der jeweiligen Kokille reicht.

27. Verbindungseinrichtung (14; 14′) für warme Gießstränge mit zumindest zwei einander gegenüber angeordneten miteinander verbundenen Anbindungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbindungsteile Muffenteile (15, 16; 15′, 16′) mit jeweils einem hohlen Innenraum sind, wobei jeder Innenraum jeweils ein offenes Ende aufweist.

28. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die den offenen Enden gegenüber angeordneten Enden der Muffenteile zumindest weitgehend verschlossen sind.

29. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 27 und 28, gekennzeichnet durch wenigstens eines der Merkmale der Ansprüche 5-25.

30. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 26.