DE3938073C2

DE3938073C2 - Stranggießkokille für Brammen

Info

Publication number: DE3938073C2
Application number: DE19893938073
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Paul Schabernak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2009-11-17
Also published as: DE3938073A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stranggießkokille gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeich neten Art.

Derartige Kokillen haben den Vorteil der Verstellbar keit, so daß man Brammen unterschiedlicher Breite hier mit erzeugen kann. Mittels austauschbarer Schmalseiten lassen sich auch Brammen unterschiedlicher Dicke erzeu gen. Wenn von einem vorgegebenen Kokillenformat auf ein anderes Format übergegangen werden soll, bedarf dies so mit zunächst der Lösung der Schmalseiten aus ihrer An lage an den Breitseiten, an denen sie häufig verhältnis mäßig fest anhaften. Durch starken Druck auf die Schmal seiten kann man die Verbindung zwar lösen, jedoch wird dabei diese Schicht häufig beschädigt, indem sie sich aus ihrer Verbindung mit der sie tragenden Oberfläche der Schmalseiten löst. Die Verankerungskräfte der Nickelschicht auf einer kupfernen Oberfläche sind zwar im allgemeinen für den Gießbetrieb befriedigend, jedoch sind sie für die starken Schlagkräfte, denen sie bei der Lösung von den Breitseiten zum Zwecke des Kokillenumbaus ausgesetzt sind, häufig nicht ausreichend. Dabei wirkt sich aus, daß die die galvanische Schicht tragende Flä che bei den Schmalseiten verhältnismäßig gering ist, so daß die benannten Kräfte in Bezug auf die von ihnen be aufschlagten Flächen dort erhebliche Spannungen auslösen.

Die geometrische Grundform der erwähnten, verstellbaren Brammenkokillen wird beispielsweise in der DE-PS 11 25 594 oder der DE-PS 12 54 828 beschrieben. Aus der deut schen Offenlegungsschrift 34 40 317 ist eine Stranggieß kokille für Stahl mit den Formhohlraum bildenden Wand platten aus Kupferwerkstoffen bekannt, die sich durch aus speziellen Werkstoffen bestehenden, an den Wandplat ten befestigten oder in diese eingelassenen Formstücke auszeichnen. Diese Formstücke verhindern Spaltenbildung im Kokillenraum durch Erhöhung der Korrosions- sowie Verschleißfestigkeit der Wandplatten und dienen damit der Verlängerung der Standzeit der Kokillen.

Verfahren zur Galvanisierung mit zusätzlicher Einlage rung hoch verschließfester Partikel beschreibt die US-PS 37 53 667. Das Problem, den Verankerungswiderstand der Nickelschicht in der Kupferschicht einer Kokillenschmal seite zu erhöhen, wird hierdurch aber nicht gelöst.

Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin, die genannte Stranggießkokille so auszuführen, daß es zu ei ner verbesserten Verankerung der vor allem aus Nickel bestehenden galvanischen Schicht in der Oberflächenschicht der in der Regel aus Kupfer be stehenden Schmalseiten gegenüber den erwähnten Schlagbe anspruchungen kommt. Dabei soll der Ablösungswiderstand in einer parallel zu der bezeichneten Fläche verlaufenden Richtung ge steigert werden, um den Einwirkungsbelastungen wirkungsvoll ent sprechen zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung durch die in den Pa tentansprüchen gemachten Vorschläge gelöst.

Auf diese Weise werden bei der für die Anpressung vorgesehenen Fläche der Schmalseiten in zwei Richtungen wirksame Stufen erzeugt, die der Tendenz der Galvanikschicht, sich bei Belastung parallel zu der galvanisierten Oberfläche von letzterer abzulösen, erfolgreich entgegenwirkt. Hierfür ist maßgeblich, daß die Nutbahn bzw. die Nutbahnen für die parallel zur Oberfläche wirkenden Kräfte Auf nahmeschultern bilden, die den genannten Kräften gegenüberstehen, so daß auch bei nur sehr kleinen Dimensionen der Nutbahnen ein Widerstand bezüglich der das Abschieben auslösenden Kräfte von hin reichender Größe geschaffen wird, um das Ablösen zu verhindern.

Für die Nutbahn ist eine Breite zwischen 1 mm bis 10 mm zweck mäßig. Somit ergibt sich im Hinblick auf die nur bis zu 0,5 mm betragende Tiefe der Nutbahn ein Mehrverbrauch an Galvanikmetall, der praktisch unerheblich ist. Auch kommt es bei der Herstellung der Galvanikbeschichtung nur zu einem sehr geringen Anstieg der Be handlungszeit, so daß der für die Ausführung der Erfindung er forderliche Gesamtaufwand nahezu bedeutungslos ist.

Die Bahnen sind entweder von rechteckigem oder von runden bzw. U-förmigem Querschnitt. Die genannte Querschnittsform läßt sich somit weitgehend den Möglichkeiten der Bearbeitung anpassen. Um die von den Nutbahnen gebildeten Stufen am wirkungsvollsten auszu bilden, ist es zweckmäßig, wenn die Nutbahnwände von der Ebene der Schmalseitenfläche rechtwinklig ausgehen. Es kann auch noch eine Neigung der genannten Nutbahnwände von bis zu 45° in beiden Richtungen ausgeführt werden, so daß sich entweder schwalben schwanz-förmige Querschnitte oder trapezförmige Querschnitte für die Nutbahnen ergeben.

Die erfindungsgemäßen Stranggießkokillen sind, wie allgemein üb lich, in der Regel mit einem gekrümmten Innenraum ausgeführt, so daß der Strang bogenförmig austritt. Dieser Krümmung müssen sowohl die Breitseiten als auch die Schmalseiten der Stranggießkokille entsprechen. Für die Nutbahnen der Schmalseite ist es daher zweck mäßig, wenn man sie unter Verwendung einer auf die Krümmung der Ko killenwand entsprechend eingestellten Hobelsteuerung durch Hobeln ausführt.

Eine besonders wirkungsvolle Steigerung der Verankerungskräfte läßt sich erreichen, wenn man die Nutbahnen zu mehreren im wesentlichen parallel zueinander bei einer Schmalseitenfläche vorsieht. Größere Bedeutung hat die Mehrfachanordnung dann, wenn die Schmalseiten klein gehalten sind, so daß sie von sich aus nicht in dem Maße zur Verankerung der Galvanikschicht beitragen wie eine größere Seiten fläche.

Die galvanische Beschichtung wird zweckmäßig auf den Schmalseiten flächen mit einer Dicke bis zu etwa 1 mm vorgenommen. Dieses Dickenmaß wird nach Ausführung er galvanischen Beschichtung durch die mechanische Feinbearbeitung eingehalten.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden, schematischen Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des oberen Teils einer ver stellbaren Stranggießkokille,

Fig. 2 eine Schmalseite der in Fig. 1 dargestellten Kokille,

Fig. 3 die Schmalseite gemäß Fig. 2 bei einer für den Bogenguß gekrümmten Stranggießkokille, in einer Vorderansicht, einer Seitenansicht und einer Draufsicht,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie A-B der Fig. 3 und

Fig. 5 eine Darstellung unterschiedlicher Nutbahnen.

Die schematische Ausführung der verstellbaren Stranggießkokille er kennt man aus Fig. 1, wobei der Einfachheit halber die Krümmung der Kokille nicht wiedergegeben wurde. Man erkennt den zusammenge setzten Aufbau, bestehend aus den Breitseiten 3 und den Schmal seiten 5, die mit hier nicht wiedergegebenen Einspannmitteln gegen einander verspannt sind. Dabei bilden sie den Hohlraum 1 für die zu gießende Bramme. Die relative Breite einer derartigen Bramme oder einer dafür vorgesehenen Brammenkokille liegt wesentlich über der aus Gründen der Anschaulichkeit verkürzt dargestellten, zeichnungs gemäßen Breite.

Die dem flüssigen Stahl zugekehrten Innenflächen, von denen die der hinteren Breitseite mit 2 bezeichnet ist, sind mit Nickel be schichtet, während die Schmal- und Breitwände selbst aus Kupfer be stehen. Zusätzlich sind noch die an die Innenflächen der Breit seiten angepressten Flächen 4 bzw. 4' der Schmalseiten mit Nickel beschichtet. Diese Anordnung ergibt sich am einfachsten aus Fig. 2, welche eine der Schmalseiten wiedergibt. Die der Beschichtung unterliegenden Flächen sind mit 4, 4' und 10 bezeichnet. Die Flächen 4 und 4' tragen weiterhin die erfindungsgemäß vorgesehenen Nutbahnen 6, von denen lediglich die vordere erkennbar ist.

Fig. 3 zeigt die für den Bogenstrangguß gekrümmt ausgeführte Schmalwand in Vorderansicht, in Seitenansicht und in Draufsicht. Man erkennt die während des Betriebes dem flüssigen Stahl zuge kehrte Fläche 10, die Nutbahn 6 sowie die Seitenfläche 4, innerhalb welcher die Nutbahn 6 vorgesehen ist. Wie die Draufsicht der Fig. 3 zeigt, ist die Nutbahn 6 von sehr geringen Tiefenmaß. Es beträgt für diesen Fall 0,3 mm.

Fig. 4 zeigt bei einer Nutbahn mit Rechteckquerschnitt die von der Schmalseitenfläche 4 rechtwinklig ausgehende Nutbahnwand 7. Die Nutbahn sowie die Schmalseitenfläche 4 trägt die Nickelschicht 9.

Wie Fig. 5 zeigt, können unterschiedliche Querschnittsformen 8, 8', 8'' und 8''' gewählt werden. Die mit rechteckigem Querschnitt ausgeführten Nutbahnen sind in dreifacher Anordnung wiedergegeben.

Neben der rechteckigen Querschnittsform 8 erkennt man die runde Querschnittsform 8', die in diesem Falle halbkreisförmig ausgeführt ist. Die schwalbenschwanzförmige Querschnittsform 8'' sowie die trapezförmige Querschnittsform 8''' sind auf Grund ihres größeren Raumbedarfs eher für diejenigen Fälle geeignet, in denen nur eine einzige Nutbahn vorgesehen ist.

Claims

1. Stranggießkokille für Brammen aus Stahl, bei der ein zwischen zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten bestehender Abstand voneinander durch seitlich eingesetzte Schmalseiten eingestellt ist, an welche Schmalseiten die Längsseiten angepresst sind, wobei die Innenflächen der Seiten einschließlich der sich unter Anpressung berührenden Seiten eine galvanische Beschichtung, insbesondere aus Nickel, aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
daß die beim Schließen zwischen den Flächen (2) der Längs seiten (3) angepressten Flächen (4, 4') der Schmalseiten (5) wenigstens eine sich in ihrer Längsrichtung erstreckende Nutbahn von einer Tiefe bis etwa 0,5 mm aufweisen,
die vor der Galvanisierung erzeugt und mit dem Galvani sierungsmetall ausgefüllt ist, das in üblicher Weise auf den Schmalseitenflächen abgeschieden ist und dort als mit durch mechanische Feinbearbeitung erzeugte, ebene und geglättete Außenfläche vorliegt.

2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahn (6) eine Breite im Bereich von 1 mm bis zu 10 mm aufweist.

3. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahn (6) von rechteckigem Querschnitt (18) ist.

4. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahn (6) von rundem Querschnitt (8') ist.

5. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahnwände (7) sich von der Ebene der Schmal seitenfläche (4) ausgehend mit einer Neigung von 90° bis in beiden Richtungen höchstens 45° ins Innere der Nutbahn (6) erstrecken.

6. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahn (6) durch mechanische Feinbearbeitung mit einer auf die Krümmung der Kokillenwand entsprechend eingestellten Werkzeugsteuerung gebildet ist.

7. Stranggießkokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahn durch Hobeln ausgeführt ist.

8. Stranggießkokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahn durch Fräsen gebildet ist.

9. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbahnen (6) zu mehreren im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

10. Stranggießkokille nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die galvanische Beschichtung (9) bis zu einer Dicke von etwa 1 mm auf der Schmalseitenfläche (4) besteht.