EP0028214A1

EP0028214A1 - Anfahrstrangkopf für eine Stranggiessanlage

Info

Publication number: EP0028214A1
Application number: EP80890103A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Reithner; Peter Wagner; Franz Kagerhuber
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1979-10-08
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1981-05-06
Also published as: CA1157224A; ES495749A0; EP0028214B1; ES8200027A1; BR8006444A; US4332289A; ATA654679A; JPS6129820B2; DE3065778D1; AT363208B; JPS5662661A

Abstract

Bei einem Anfahrstrangkopf (1) für eine Stranggießanlage sind gegen die Wände einer Durchlaufkokille gerichtete und abgedichtete Seitenflächen (4, 4', 5, 5') sowie eine die Durchlaufkokille verschließende Stirnfläche (6) mit mindestens einer von einer Seitenfläche (4) des Anfahrstrangkopfes (1) ausgehenden, die Stirnfläche (6) des Anfahrstrangkopfes (1) zumindestens teilweise durchsetzenden Verankerungsausnehmung (7) für den Warmstrang vorgesehen, wobei die Verankerungsausnehmung (7) von der Stirnfläche (6) zu einer Bodenfläche (8) der Verankerungsausnehmung erweitert ausgebildet ist und die Verankerungsausnehmung (7) mindestens zwei gegen die Bodenfläche (8) gewendete Seitenwände (10, 11) aufweist und wobei weiters die Seitenwände (10, 11) der Verankerungsausnehmung in eine weitere Ausnehmung (17) übergehen, deren an die abzudichtenden Kokillenseitenwände angrenzenden Flächen (18) nach oben, d. h. zur Stirnfläche (6) des Anfahrstrangkopfes gewendet sind. Um die Durchführung der Abdichtung einfacher zu gestalten und die Gefahr von Anfahrdurchbrüchen zu verringern und eine bessere Manipulationsmöglichkeit für die Dichtung (16) zu gewährleisten, geht die weitere Ausnehmung (17) in die Seitenfläche (4) des Anfahrstrangkopfes (1), von der die Verankerungsausnehmung (7) ausgeht, mit einer mit dieser Seitenfläche (4) einen etwa rechten Winkel einschliessenden Fläche (18) über.

Description

Die Erfindung betrifft einen Anfahrstrangkopf für eine Stranggießanlage, insbesondere für eine Stahlbrammen-Stranggießanlage, mit gegen die Wände einer Durchlaufkokille gerichteten und abgedichteten Seitenflächen, mit einer die Durchlaufkokille verschließenden Stirnfläche und mit mindestens einer von einer Seitenfläche des Anfahrstrangkopfes ausgehenden, die Stirnfläche des Anfahrstrangkopfes zumindest teilweise durchsetzenden, vom zu vergießenden Metall auszufüllenden Verankerungsausnehmung für den Warmstrang, die von der Stirnfläche zu einer Bodenfläche der Verankerungsausnehmung erweitert ausgebildet ist und welche Verankerungsausnehmung(en) mindestens zwei symmetrisch zur Längsachse des Anfahrstrangkopfes angeordnete, gegen die Bodenfläche gewendete Seitenwände aufweist (aufweisen), wobei die Seitenwände der Verankerungsausnehmung(en) in eine weitere Ausnehmung übergehen, deren an die abzudichtenden Kokillenseitenwände angrenzenden Flächen nach oben, d.h. zur Stirnfläche des Anfahrstrangkopfes gewendet sind.
Anfahrstrangköpfe mit schwalbenschwanzförmiger Nut oder Feder sind beispielsweise aus der DE-PS 674 136, der US-PS 2,176,990, der GB-PS 763 970 und der FR-PS 1 470 567 bekannt. Die Trennung dieser bekannten Anfahrstrangköpfe vom Warmstrang erfolgt entweder durch seitliches Verschieben des Anfahrstranges, sodaß die schwalbenschwanzförmige Nut (oder Feder) von dem am Warmstrang gebildeten Gegenstück abgleitet, oder durch öffnen der Zangenbacken (FR-PS 1 470 567). Um Beschädigungen der Kokille zu vermeiden, sind die Anfahrstrangköpfe im Querschnitt etwas kleiner ausgeführt als der Querschnitt der Kokille, sodaß zwischen den Kokillenwänden und den abzudichtenden Seitenflächen des Anfahrstrangkopfes ein peripherer Luftspalt von ein paar Millimetern, beispielsweise 5 mm, vorhanden ist. Um zu verhindern, daß flüssiges Metall in diesen Luftspalt gelangt, wird der Spalt mittels Dichtschnüren, vorzugsweise Papierschnüren, gedichtet. Diese Schnüre werden entlang der an den Kokillenseitenwänden verlaufenden Begrenzungskanten der Stirnfläche bzw. der Verankerungsausnehmung eingelegt und mittels Stopfwerkzeugen händisch in den Spalt eingepreßt. Dabei kommt es zu Schwierigkeiten, wenn der Anfahrstrangkopf - sowie die eingangs zitierten Anfahrstrangköpfe - Hinterschneidungen aufweist, die von oben nicht zugänglich sind. In diese Hinterschneidungen muß die Dichtschnur von der Seite her eingepreßt werden, was schwierig und umständlich ist, da sich die Stirnfläche des Anfahrstrangkopfes üblicherweise etwa einen halben Meter unterhalb der Gießbühne befindet. Anschließend an das Einlegen der Dichtschnur wird Kühlschrott, insbesondere in Form von kurzspanigen Drehspänen in die Kokille eingefüllt, welcher Kühlschrott die Aufgabe hat, dem zu Beginn des Gusses in die Kokille einfließenden Metall soviel Wärme zu entziehen, daß es erstens mit dem Anfahrkopf nicht verschweißt und zweitens nicht mit der Dichtschnur unmittelbar in Berührung gelangt. Wenn der Anfahrstrangkopf eine Seitenkante aufweist, die bei in die Kokille eingeführtem Anfahrstrangkopf von der Gießbühne her, also von oben., nicht sichtbar ist, ist die letzte Forderung nicht erfüllbar, da die Drehspäne von einer solchen Kante nach unten auf die Bodenfläche der Verankerungsausnehmung bzw. auf die Stirnfläche fallen. In der Folge davon kann es zu einem Durchbrennen der Dichtschnur und zu einem Durchbruch des Stranges während des Anfahrens kommen. Die Abdichtung der bekannten Anfahrstrangköpfe ist daher sehr problematisch, erfordert äußerste Sorgfalt und besondere Maßnahmen, wie z.B. die Verwendung hitzebeständiger Dichtschnüre.
Aus der DE-OS 28 32 712 ist ein Anfahrstrangkopf der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei dem die weitere Ausnehmung durch eine ebene, sich über die gesamte Seitenfläche des Anfahrstrangkopfes erstreckende Schrägfläche begrenzt ist. Dadurch wird zwar vermieden, daß die Dichtschnur in Hinterschneidungen der Verankerungsausnehmung eingelegt werden muß, jedoch muß bei dieser bekannten Ausführungsform eines Anfahrstrangkopfes die die Ausnehmung begrenzende Schrägfläche mit der Seitenfläche des Anfahrstrangkopfes, von der die Verankerungsausnehmung ausgeht, einen spitzen Winkel einschließen. Damit schließt diese Schrägfläche auch mit der korrespondierenden Kokillenseitenwand einen spitzen Winkel ein, wodurch das Einlegen der Dichtschnur und das exakte Abdichten noch immer nicht zufriedenstellend möglich ist. Je nach Neigung der Schrägflächen wird man bei diesem bekannten Anfahrstrangkopf durch den sich keilförmig verjüngenden Spalt, den die Schrägfläche mit der korrespondierenden Kokillenseitenwand bildet, mehr oder weniger behindert.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, einen Anfahrstrangkopf der eingangs beschriebenen Art in der Weise auszubilden, daß eine einfach durchzuführende Abdichtung möglich ist, wobei die Gefahr von Anfahrdurchbrüchen weitgehend verringert wird. Die Zugänglichkeit des die Dichtschnur aufnehmenden Spaltes zwischen dem Anfahrstrangkopf und den Kokillenseitenwänden soll erheblich verbessert werden, wobei jedoch der Anfahrstrang nach wie vor in einfacher Weise und innerhalb einer kurzen Zeitspanne vom Warmstrang getrennt werden kann, u.zw. trotz guter Verankerung im Anfahrstrang.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die weitere Ausnehmung in die Seitenfläche des Anfahrstrangkopfes, von der die Verankerungsausnehmung ausgeht, mit einer mit dieser Seitenfläche einen etwa rechten Winkel einschließenden Fläche übergeht. Dadurch daß eine Fläche der weiteren Ausnehmung etwa rechtwinkelig gerichtet ist zu der Seitenfläche des Anfahrstrangkopfes, von der die Verankerungsausnehmung ausgeht, wird eine wesentlich bessere Zugänglichkeit des Spaltes zwischen der korrespondierenden Kokillenseitenwand und diesen Seitenflächen des Anfahrstrangkopfes erreicht. Die Dichtschnur läßt.sich leichter anbringen und eine Kontrolle der ordnungsgemäßen Anbringung der Dichtschnur ist ebenfalls leichter möglich, wodurch die Gefahr von Anfahrdurchbrüchen wesentlich herabgesetzt ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform-ist die weitere Ausnehmung pyramidenförmig ausgebildet, wobei die Basis der Pyramide an der Stirnfläche und die Spitze der Pyramide an der Bodenfläche angeordnet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausnehmung prismenförmig ausgebildet ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Anfahrstrangkopf im Schrägriß gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Fig. 2 stellt ein Detail eines Anfahrstrangkopfes gemäß Fig. 1 nach einer zweiten Variante dar. Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Anfahrstrangkopfes in zu Fig. 1 analoger Darstellung.
Der Anfahrstrangkopf 1, von dem nur der obere Endteil dargestellt ist, ist in bekannter Weise, beispielsweise mittels eines Gelenkbolzens mit einem aus Gliederkörpern gebildeten flexiblen Anfahrstrang gelenkig verbunden. Die Breite 2 und die Dicke 3 des einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Anfahrstrangkopfes sind jeweils um ca. 8 bis 10 mm kleiner als die entsprechenden Kokillenabmessungen.
Der Anfahrkopf weist gegen die Wände der Durchlaufkokille gerichtete Breitseitenflächen 4, 4' und Schmalseitenflächen 5, 5' auf, die am oberen Ende in eine Stirnfläche 6 des Kopfes übergehen. Gemäß Fig. 1 geht von einer vorderen Breitseitenfläche 4 eine schwalbenschwanzförmige Nut 7 quer durch den Anfahrstrangkopf 1, die eine Verankerungsausnehmung für den Warmstrang darstellt. Diese Nut durchsetzt die Stirnfläche 6 und wird beim Angießen des Warmstranges vom flüssigen Metall ausgefüllt. Sie ist von der Stirnfläche 6 bis zur Bodenfläche 8 erweitert ausgebildet und weist zwei symmetrisch zur Längsachse 9 des Anfahrstrangkopfes 1 angeordnete, gegen die Bodenfläche 8 gewendete Seitenwände 10, 11 auf.
Die beiden symmetrisch zur Längsachse 9 angeordneten Seitenwände 10, 11 der Verankerungsausnehmung 7 schließen miteinander - gemessen in der Stirnflächenebene - einen geringen Winkel 12, vorzugsweise etwa 3°, ein, der etwa einer Aushebeschräge einer Gußform entspricht. Die Seitenflächen der Verankerungsausnehmung divergieren dadurch zu jener Breitseitenfläche 4 des Anfahrstrangkopfes 1, von der die Verankerungsausnehmung 7 ausgeht. Vorteilhaft schließt die Bodenfläche 8 mit der Stirnfläche 6 einen ebensolchen Winkel 12 ein.
Die Verankerungsausnehmung 7 verläuft quer durch den gesamten Anfahrstrangkopf, d.h. sie mündet in die Breitseitenflache 4, wobei jedoch die Verankerungsausnehmung ^-/ durch zwei entweder in die Verankerungsausnehmung eingesetzte oder mit dem Anfahrstrangkopf integral ausgebildete dreieckförmige Ansätze 13, 14 sich zur Bodenfläche 8 hin verjüngend ausgebildet ist. Diese dreieckförmigen Ansätze 13, 14 weisen jeweils eine gegen die Stirnfläche 6 des Anfahrstrangkopfes 1 gewendete Endfläche 15 auf, wodurch ein einfaches Einlegen einer strichpunktiert gezeichneten Dichtschnur 16 von oben her möglich ist. An der vorderen Breitseitenwand 4 geht die Nut 7 in eine weitere Ausnehmung 17 über, die pyramidenförmig ausgebildet ist.
Die Seitenflächen 18, 19 dieser Ausnehmung sind nach oben, d.h. zur Stirnfläche hin gewendet, sodaß die Dichtschnur 16 hier ebenfalls leicht von oben eingelegt werden kann, wobei auch der eingelegte Kühlschrott bzw. die Drehspäne nicht mehr von der Dichtschnur 16 abfallen. Zum leichteren Einlegen der Dichtschnur 16 sind die gegen die Seitenwände der Kokille gerichteten Seitenflächen 4, 4', 5, 5' des Anfahrstrangkopfes 1 am Übergang zur Stirnfläche 6 mit Abschrägungen 20 versehen. Die Spitzen der pyramidenförmigen Ausnehmungen17 liegen bei dieser Ausführungsform an der Bodenfläche 8 der Verankerungsausnehmung, die Basen in der Stirnfläche 6.
Diejenigen Flächen 18 der weiteren Ausnehmungen 17, die in die Breitseitenfläche 4 des Anfahrstrangkopfes 1 übergehen, schließen mit dieser Breitseitenfläche einen etwa rechtwinkeligen Winkel ein, sodaß genügend Platz für Manipulationen und eine Kontrolle der Dichtschnur 16 gegeben ist. Dieser in Fig. 1 dargestellte Anfahrstrangkopf weist den Vorteil auf, daß er durch einfach ausgebildete Aufdoppelungen 21, d.s. an die Schmalseitenflächen 5, 5' montierbare rechteckförmige Platten, verschiedenen Kokillenbreiten 2 bzw. Strangbreiten anpaßbar ist. Die Dichtschnur 16 wird bei Vorsehen solcher in Fig-. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellter Aufdoppelungen um die jeweils äußerste Aufdoppelung 21 herumgelegt.
Ein weiterer Vorteil des Anfahrstrangkopfes gemäß Fig. 1 ist darin zu sehen, daß die pyramidenförmigen Ausnehmungen 17 nur verhältnismäßig kleine Schrägflächen 18, 19 aufweisen, daß also.eine sich über die gesamte Breite 2 des Anfahrstrangkopfes erstreckende Schrägfläche vermieden ist. Solche Schrägflächen weisen nämlich den Nachteil auf, daß sie nicht leicht mit Kühlschrott bedeckt werden können, wodurch die Gefahr eines Verschweißens eher gegeben ist als bei horizontalen Flächen.
Zum Lösen des Warmstranges vom Anfahrstrang wird der Anfahrstrangkopf 1 in Richtung des Pfeiles 22 senkrecht zur Längsachse 9 und senkrecht zur Breitseitenfläche-4 des Anfahrstrangkopfes parallel verschoben. Durch die schwach geneigte Bodenfläche 8 und die zueinander im Winkel 12 stehenden Seitenwände 10, 11 der Verankerungsausnehmung 7 genügt für das Lösen des Anfahrstrangkopfes vom Warmstrang eine geringe Kraft. Dies auch deshalb, weil der Warmstrang schrumpft, d.h. der in der Verankerungsausnehmung 7 eingegossene Teil des Warmstranges sich verkleinert und daher nicht zum Klemmen in der Verankerungsausnehmung 7 neigt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Nut 7 gegen die hintere Breitseitenfläche 4' des Anfahrstrangkopfes geschlossen, u.zw. mittels zweier sich zum Nutquerschnitt ergänzender, in die Nut 7 einsetzbarer und mit dem Anfahrstrangkopf 1 verschweißbarer Platten 23, 24. Zwecks leichteren Einsetzens der Platten 23, 24 schließen die gegen die Seitenwände 10, 11 der Nut gerichteten Seiten mit den Seitenwänden 10, 11 der Nut 7 einen spitzen Winkel 25 ein. Diese Platten 23, 24 können auch integral mit dem Anfahrstrangkopf 1 ausgebildet sein.
Eine weitere Variante ist in Fig. 3 dargestellt, bei der anstelle der schwalbenschwänzförmigen Verankerungsausnehmung 7 eine schwalbenschwanzförmige Feder 26 vorgesehen ist, sodaß die Verankerungsausnehmung am Anfahrstrangkopf 1' zweigeteilt und jeweils an eine Schmalseitenwand grenzend ausgebildet ist. Zur hinteren Breitseite des Anfahrstrangkopfes hin sind beide Verankerungsausnehmungen 27, 28 durch plattenförmige Ansätze 29 verschlossen. Die plattenförmigen Ansätze sind mit Begrenzungsflächen 30 versehen, die nach oben, d.h. zur Stirnfläche 6 hin gewendet sind, sodaß die mit dieser Begrenzungsfläche 30 gebildete Begrenzungskante 31 an der Seitenwand von oben her zugänglich ist. An der vorderen Breitseitenwand 4 gehen die Verankerungsausnehmungen 27, 28 in weitere prismenförmige Ausnehmungen 32 über, wobei jeweils die an die Breitseite 4 anschließende Begrenzungsfläche 33 der weiteren Ausnehmungen 32 nach oben, d.h. zur Stirnfläche 6 hin gewendet ist.
Auch bei dieser Ausführungsform schließt die in die Breitseitenfläche 4 übergehende Fläche 33 jeder prismenförmigen Ausnehmung 32 einen rechten Winkel mit der Breitseitenfläche 4 ein, wodurch ebenfalls eine gute Zugänglichkeit des Spaltes zwischen Kokille und Anfahrstrangkopf gegeben ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, läßt sich auch hier die Dichtschnur 16 in einfacher Weise von oben einlegen und einpressen.
Die symmetrische Anordnung der Seitenwände 10, 11 bei all den beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht eine zentrische Kraftübertragung zwischen Warmstrang und Anfahrstrang, sodaß durch die Rückhalte- bzw. Zugkraft keine Querkräfte und Momente am Anfahrstrangkopf 1, 1' bzw. am Warmstrang entstehen, welche Querkräfte und Momente zu einer erhöhten Belastung der Strangführung, des Warmstranges und des Anfahrstranges führen könnten.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. So ist es beispielsweise möglich, mehrere Ausnehmungen für besonders breite Brammen im Anfahrstrangkopf vorzusehen, die sich quer zu den Brammenbreitseiten über den Anfahrstrangkopf erstrecken. Die Ausnehmungen müssen nicht schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein, sondern sie können auch einen hammerkopfartigen Querschnitt aufweisen.
Weiters ist es möglich, einen Anfahrstrangkopf geteilt auszubilden und die beiden Teile zangenartig aneinander zu befestigen und ein Lösen des _Anfahrstranges vom Warmstrang durch öffnen dieser Zangenteile zu bewerkstelligen.
Die Neigung der an die abzudichtenden Anfahrstrangkopfwände angrenzenden Flächen 18, 33 der weiteren Ausnehmungen 17, 32 kann beliebig gewählt werden. Es ist nur erforderlich, daß diese Flächen 18, 33 mit der Stirnfläche 6 des Anfahrstrangkopfes 1, 1' einen Winkel kleiner als 270° und mit der Bodenfläche 9 einen Winkel von mehr als 90° einschließen. Diese Flächen müssen nicht eben ausgebildet sein; sie können auch gekrümmt sein.
Sämtliche Ausführungsbeispiele zeigen einen Anfahrstrangkopf für eine Stahlbrammen-Stranggießanlage, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann auch ein Anfahrstrangkopf für eine Knüppelanlage in analoger Weise ausgestaltet sein.

Claims

1. Anfahrstrangkopf (1, 1') für eine Stranggießanlage, insbesondere für eine Stahlbrammen-Stranggießanlage, mit gegen die Wände einer Durchlaufkokille gerichteten und abgedichteten Seitenflächen (4, 4', 5, 5'), mit einer die Durchlaufkokille verschließenden Stirnfläche (6) und mit mindestens einer von einer Seitenfläche (4) des Anfahrstrangkopfes (1, 1') ausgehenden, die Stirnfläche (6) des Anfahrstrangkopfes zumindest teilweise durchsetzenden, vom zu vergießenden Metall auszufüllenden Verankerungsausnehmung (7, 27, 28) für den Warmstrang, die von der Stirnfläche (6) zu einer Bodenfläche (8) der Verankerungsausnehmung erweitert ausgebildet ist und welche Verankerungsausnehmung(en) (7, 27, 28) mindestens zwei symmetrisch zur Längsachse (9) des Anfahrstrangkopfes angeordnete, gegen die Bodenfläche (8) gewendete Seitenwände (10, 11) aufweist (aufweisen), wobei die Seitenwände (10, 11) der Verankerungsausnehmung(en) in eine weitere Ausnehmung (17, 32) übergehen, deren an die abzudichtenden Kokillenseitenwände angrenzenden Flächen (18, 33) nach oben, d.h. zur Stirnfläche (6) des Anfahrstrangkopfes gewendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausnehmung (17, 32) in die Seitenfläche (4) des Anfahrstrangkopfes (1, 1'), von der die Verankerungsausnehmung (7, 27, 28) ausgeht, mit einer mit dieser Seitenfläche (4) einen etwa rechten Winkel einschließenden Fläche (18, 33) übergeht.

2. Anfahrstrangkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausnehmung (17) pyramidenförmig ausgebildet ist, wobei die Basis der Pyramide an der Stirnfläche (6) und die Spitze der Pyramide an der Bodenfläche (8) angeordnet ist (Fig. 1).

3. Anfahrstrangkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausnehmung (32) prismenförmig ausgebildet ist (Fig. 3).