DEP0013234DA - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Strängen aus Eisen oder Stahl - Google Patents

Description

Während das Stranggießen von Nichteisenmetallen schon seit längerer Zeit erfolgreich geübt wird, ist es trotz der so zahlreichen Vorschläge noch nicht gelungen, Stahl und Eisen zu Strängen zu vergießen.

Benutzt man wie zumeist beim Stranggießen von Nichteisenmetallen eine gegenüber dem bewegten Strang feststehende Kokille, so muß, wenn der Strang nicht abreißen und der flüssige Stahl auslaufen soll, die Ziehgeschwindigkeit des Stranges sehr klein sein, so daß auch die Gießgeschwindigkeit so niedrig wird, daß die Leistung in starkem Mißverhältnis zu der Leistung des Stahlwerkes und Walzwerkes steht und infolgedessen eine wirtschaftliche Nutzung nicht gegeben ist. Zudem bereit es fast unüberwindliche technische Schwierigkeiten, flüssigen Stahl bei seiner hohen Schmelztemperatur in dem erforderlich dünnen Strahl in die Stranggießmaschine laufen zu lassen.

Man hat ferner vorgeschlagen, mit bewegter Kokille zu arbeiten, die sich aus mehreren Gliedern zusammensetzt, und vor dem Eingießen des flüssigen Metalls zur Kokille zusammengeschlossen wird. Zusammen mit der Kokille soll dann der Strang abgeführt werden und nach der Erstarrung die Kokillenglieder vom Strang abgelöst und erneut zur Gießstelle zurückgeführt werden. Ferner wurde vorgeschlagen, die feststehende Kokille mit Blechbändern auszukleiden, die in ihr gleiten können und zusammen mit dem Strang, der mit dem Blech zusammenschweißt, aus der Kokille herausgeführt werden. Bei allen diesen Vorschlägen jedoch ist es bisher nicht gelungen, zu so einfacher Lösung zu gelangen, daß die Maschine bei den hohen Temperaturen des flüssigen Stahles den besonders hohen Anforderungen standgehalten hätte.

Unsere ausgedehnten Versuche haben nur gezeigt, daß über eine nur kurze Strecke der Kokille, nämlich dort, wo der flüssige Stahl mit der Kokillenwand in Berührung steht, eine so starke Beanspruchung auftritt, die alle Vorrichtungen nach den bisherigen Vorschlägen scheitern ließ. Es hat sich gezeigt, daß der Strang in der stark gekühlten Kokille nur solange keine Bewegung ausführen darf, bis sich eine feste tragfähige Haut gebildet hat und der Strang sich von der Kokille gelöst hat, worauf der Strang im Anschluß an die Kokille weiter abgekühlt und der Walze zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Erkenntnis ließ sich auf zwei Wegen verwirklichen, die grundsätzlicher Art sind.

1.) Die Kokille wird durch eine in sich geschlossene oben offene kreisrunde Rinne A (Bild 1) aus geeignetem Metalle - z.B. Kupfer oder Gußeisen - hergestellt, die sich um ihren Mittelpunkt dreht. Die Zeichnung zeigt eine waagerechte Rinne, die sich um eine senkrechte Achse dreht; es ist jedoch ebenso möglich, eine senkrechte Rinne mit waagerechter Drehachse zu bauen. In der Rinne A, die zweckmäßig leicht geneigt ist, gleitet etwa an der höchsten Stelle ein Kolben B, der zugleich die Gießöffnung enthalten kann. Die Kokille selbst wird kurz vor und hinter dem Gießkolben B durch Wasserstrahldüsen C stark gekühlt. Anstelle von Wasser kann auch irgend eine andere Kühlflüssigkeit oder auch Luft oder auch Wasser und Luft vereint treten. Der Strang selbst wird durch einen Abstreifer E, der ebenfalls in der Kokille gleitet, hinter der Kühlung herausgehoben, sobald die Haut eine ausreichende Tragfähigkeit besitzt. Schließlich wird die Oberfläche des Stranges durch ein Glättelement D ebenfalls hinter Kühlzone noch innerhalb der Rinne oder auch erst außerhalb, d.h. nach Herausheben des Stranges, geglättet. Der Strang selbst wird, nachdem er bis in Innere erstarrt ist, geschnitten und der Fertigwalze zugeführt.

2.) An einen Vorratsbehälter A(sub)1 (Bild 2) für den flüssigen Stahl schließt eine stark gekühlte Kokille B(sub)1 an, die mit dem Vorratsbehälter fest verbunden und unbeweglich ist. Die Kokille, die waagerecht oder auch senkrecht angeordnet sein kann, wird zunächst durch einen in ihr gleitenden Kolben verschlossen. Nach Vollaufenlassen mit Stahl wird nun solange gewartet, bis um den Stahl eine tragfähige Haut erstarrt ist, erst dann wird der Strang mit dem Kolben aus der Kokille herausgezogen, jedoch nur um eine Strecke, die kürzer sein muß als die Länge der Kokille, wieder angehalten und gewartet, bis wieder eine feste Haut entstanden ist und sofort. Beim Ziehen erstarrt hinter dem herausgezogenen Strang längs der Kokillenwandung der Stahl zu einem zweiten Strangkörper, der zunächst noch hohl ist und durch den flüssigen Stahl nachfließt. Dieser Strangteil bleibt vom Ziehstrang getrennt in der Kokille stehen. Ein Anhalten der Ziehvorganges führt dann zu einem Zusammenwachsen beider Strangteile. Dieses intermittierende Herausbewegen des Stranges erfolgt beispielsweise durch zwei Walzen C(sub)1, die am Strang - zuvor am Kolben, der die Bewegung einleitet - angreifen, und die, bei gleichförmiger Drehbewegung, zusätzlich mit ihren Lagern eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, die beim Rückgang entgegengesetzt und gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen sein muß. Ebenso können auch die Walzen selbst oder andere Elemente, die den Transport des Stranges übernehmen, diese intermittierende Bewegung unmittelbar ausführen.

Es hat sich ferner gezeigt, daß die Dauer des Bewegungsstillstandes erheblich abgekürzt werden kann, wenn man den Strang nicht nur anhält, sondern zuvor um eine Teilstrecke des Vorschubes in die Kokille derart zurückführt, daß die beiden Strangkörper in der Kokille kräftig aufeinander gestaucht werden und miteinander verwachsen. Man braucht dann kaum mehr zu warten und kann fast augenblicklich mit dem Vorschub wieder einsetzen. Das ließe sich beispielsweise so durchführen, daß die Geschwindigkeit der Transportwalzen auf der ersten Teilstrecke ihres Rückwärtsganges größer gewählt wird als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen.

Auch andere technische Ausführungsformen sind möglich, sofern nur das Wesen der Erfindung erhalten bleibt, nämlich, den Strang solange in einer ungeteilten stark gekühlten Kokille zu belassen, bis sich um den flüssigen Stahl eine feste tragfähige Haut gebildet hat, ihn dann aus der Kokille zu entfernen, außerhalb der Kokille völlig erstarren zu lassen, wobei er mit an sich bekannten Maßnahmen weiter gekühlt wird, ihn darauf nach Wunsch zu schneiden oder ungeteilt der Fertigwalze zuzuführen.

Claims (6)

1.) Verfahren zum Gießen von Strängen aus Eisen oder Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang in der stark gekühlten Gießform nur so lange keine Bewegung gegen die Kokille ausführt, bis sich eine feste tragfähige Haut gebildet und der Strang sich von der Gießform abgelöst hat, worauf der Strang im Anschluß an die Kokille bis zur vollen Erstarrung weiter abgekühlt und der Walze zugeführt wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, unter Verwendung einer endlosen offenen Gießform, die sich gleichmäßig mit dem Strang weiter bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießgut in eine rotierende kreisrunde, ungeteilte, horizontale oder vertikale gekühlte Kokille fließt und daß der in ausreichendem Maße erstarrte Strang an seiner Oberfläche geglättet aus der Kokille herausgehoben wird.

3.) Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung einer feststehenden, geschlossenen, stark gekühlten senkrechten oder waagerechten Gießform, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießgut aus einem Vorratsbehälter in eine Gießform eintritt und aus dieser in einer intermittierenden Bewegung herausgeführt wird, die darin besteht, daß der Strang nach einem um eine kleinere Strecke als die Kokillenlänge erfolgtem Vorschub angehalten wird und der nächste Vorschub erst dann wieder einsetzt, wenn anschließend das zufließende Gießgut in der Kokille eine fest, tragfähige Haut die gebildet und dieser Teil des Stranges sich von der Kokille abgelöst hat.

4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang nach erfolgtem Vorschub um eine Teilstrecke dieses Vorschubes in die Kokille zwecks Stauchens und Verschweißens der Strangabsätze zurückgeführt wird.

5.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine rotierende, kreisrunde, ungeteilte horizontale oder vertikale Rinne (A), einen in der Rinne gleitenden Kolben (B), der zugleich als Gießtrichter ausgebildet sein kann, eine gegenüber der Drehbewegung der Kokille feststehende Kühlung (C), die die Gießform vor und hinter dem Gießtrichter stark kühlt, eine Vorrichtung zum Glätten des gegossenen

Stranges, vorzugsweise eine Walze (D), sowie durch einen vorzugsweise keilförmigen Abstreifer (E), der den Strang aus der Kokille hebt.

6.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (A(sub)1) mit angeschlossener senkrechter oder waagerechter Kokille (B(sub)1), sowie einer Transportvorrichtung, vorzugsweise zwei Walzen (C(sub)1), deren Drehbewegung von einer Hin- und Herbewegung der Walzenlager überlagert ist.