EP0049239A1

EP0049239A1 - Stranggussvorrichtung

Info

Publication number: EP0049239A1
Application number: EP81890156A
Authority: EP
Inventors: Max Ahrens; Manfred Dipl.-Ing. Haissig
Original assignee: Boehler AG; Ahrens Max; Haissig Manfred Dipl-Ing
Current assignee: Max Ahrens En Manfred Haissig Beiden Te Irvine Ca
Priority date: 1980-10-01
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1982-04-07
Also published as: EP0049239B1; DE3037059A1; DE3166053D1; ATE9286T1

Abstract

Der horizontale Strangguß ist insbesondere für hochwertige Stahlqualitäten geeignet. Die Verbindung zwischen Schmelzenbehälter (1) und Kokille (6) kann die Ursache von Störungen und Verunreinigung der Legierung sein. Diese Störungen können dadurch vermieden werden, daß zwischen dem Düsenstein (4) der Kokille und dem Schmelzenbehälter eine Dichtung aus einem Vlies aus Aluminiumoxidfasern angeordet ist.

Description

Die Stranggußvorrichtungen für hochschmelzende Legierungen unterscheiden sich wesentlich von jenen für Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt. Auf Grund der höheren thermischen Beanspruchung können verschiedene Materialien, z.B. die üblichen feuerfesten Auskleidungen, Stahlarmaturen u.dgl., nicht mehr verwendet werden. Es müssen andere Materialien mit einer höheren thermischen Widerstandsfähigkeit eingesetzt werden, wobei diese meist eine geringere mechanische Festigkeit aufweisen, sodaß andere konstruktive Lösungen gesucht werden müssen. Bei den Stranggußvorrichtungen für niedrigschmelzende Metalle ist ein wesentlicher Faktor, daß eine möglichst gute thermische Isolierung zwischen der meist wassergekühlten Kokille und dem Schmelzenbehälter erreicht wird. Zu diesem Zweck ist beispielsweise zwischen Kokille und Schmelzenbehälter Asbest angeordnet.
Aus der DOS 23 55 015 wird eine Gießvorrichtung mit horizontaler Gleitkokille bekannt, bei welcher ein Schieber vorgesehen ist. Der Schieber besteht aus drei Platten eines keramischen Materials, z.B. Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder eine stickstoffhaltige Borverbindung, welche jeweils in einem Metallrahmen angeordnet sind. Die Platten werden gegeneinander gepreßt. Die mittlere Platte ist beweglich ausgebildet und weist eine zylindrische Öffnung auf, die im geöffneten Zustand mit jenen der anderen Platten fluchtet. Die äußere Platte weist einen Konus auf, welcher mit demjenigen des Düsensteines kooperiert. Die Kokille und damit der Düsenstein werden gegen die äußere Platte gedrückt, wodurch eine Abdichtung des Düsensteines in der konischen Bohrung erreicht werden soll. Derartige konische Dichtflächen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie vollständig übereinstimmen müssen, da sonst eine Zerstörung des Düsensteines oder der äußeren Platte erfolgt, bevor eine Abdichtung erreicht ist.
Zur direkten Befestigung von Kokillen an einen Schmelzenbehälter ist es bekannt, den Schmelzenbehälter an seiner Außenseite mit einer feinteiligen porösen Masse zu versehen, die in Form einer Suspension aufgebracht wird und sodann getrocknet werden muß. Dieser Trocknungsvorgang dauert einige Stunden. Die Kokille wird sodann mit dem Schmelzenbehälter verschraubt.
Die Aufgabe der Erfindung ist, eine rasch lösbare Verbindung von einem Schmelzenbehälter und einer Stranggußkokille zu schaffen, die die Nachteile der oben angeführten Vorrichtungen nicht aufweist.
Die erfindungsgemäße Stranggußvorrichtung für hochschmelzende Metalle und deren Legierungen, z.B. Stahl, mit einem Schmelzenbehälter, welcher zumindest einen Kanal aufweist, der mit dem Hohlraum einer im wesentlichen horizontal angeordneten Kokille über zumindest einen keramischen Düsenstein verbunden ist, wobei zwischen Düsenstein und Schmelzenbehälter eine Dichtung angeordnet ist, besteht darin, daß die Dichtung aus einem Vlies aus Aluminiumoxidfasern besteht, und daß der Düsenstein die Dichtung durchsetzt und bis in den Kanal reicht, wobei die Dichtflächen im wesentlichen eben sind. Durch eine derartige Anordnung ist der direkte Kontakt zwischen Metallschmelze und dem Vlies verhindert, sodaß keine Auflösung des Vlieses und damit Verunreinigung der Metallschmelze bedingt wird. Durch die ebenen Dichtflächen wirken auf die keramischen Bestandteile im wesentlichen nur Druckkräfte. Das Fasemvlies bewirkt einerseits einen Ausgleich von Unebenheiten und andererseits wirkt es als Dichtung für jene Metallschmelze, die noch zwischen Düsenstein und Innenfläche des Kanals herausdringen kann.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein einteiliger Düsenstein vorgesehen, welcher in die Kokille und in den Kanal des Schmelzenbehälters reicht. Damit kann eine besonders einfache Verbindung zwischen Kokille und Schmelzenbehälter erhalten werden, wobei keinerlei Verunreinigungen in die Metallschmelze gelangen können und gleichzeitig eine Justierung erfolgt.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert:

In die Öffnung des Kanales 2 des eine feuerfeste Ausmauerung aufweisenden Schmelzenbehälters 1 ragt mit seinem Kragenteil 4a der gegen den Verteiler hin, eine zylindrische, in eine gegen die Kokille hin kegelförmig sich erweiternde Öffnung übergehende Öffnung aufweisende Düsenstein 4, der mit seiner, dem Verteilerstein 2 zugekehrten Stirnfläche 4b stumpfstoßend an die Stirnfläche 2a des Kanales 2 angeordnet ist.

Zwischen den genannten Stirnflächen 2a und 4b ist die erfindungsgemäß vorgesehene Dichtung 3 auf Basis von A1203-Fasern ringförmig angeordnet. Die Dicke der Dichtung ist ca. 3 mm, wenn sie noch nicht zwischen Kanal und Düsenstein gepreßt ist, wird jedoch bei Druckbeaufschlagung ca. 1,5 mm dick.
Der Teilabschnitt 5 des Düsensteines weist in der gezeigten Ausführungsform eine gegen den Verteiler hin zylindrische, und gegen die Kokille hin eine sich kegelförmig erweiternde Öffnung auf. Die Außenfläche des Kokillensteines ist ebenfalls leicht geneigt zylindermantelförmig ausgebildet, sodaß der Stein 5 entlang einer kreisförmigen Dichtlinie im Endbereich der an ihn grenzenden, durch eine Kühlflüssigkeit 7 gekühlten Strangguß-Kokille 6 "steckt".
Vorteilhaft ist der durch eine unterbrochene Linie angedeutete, kreisförmige Grat 5a des Kokillensteines durch eine ringförmige Ebene 5b ersetzt, wodurch die Erosion wesentlich herabgesetzt ist.
Der Düsenstein besteht aus Zirkonoxid, wobei zumindest die Oberfläche 5c der Durchflußöffnung aus feinkörnigem Zirkonoxid gebildet ist.
Die einstückige Ausbildung des Zirkonoxid-Düsensteines vermeidet alle infolge unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten der beiden Teile des Steines auftretenden Probleme, und insbesondere eine Gefährdung des zwischen den Teilen liegenden Spaltes durch Erosion.
Die Kokille 6, der gegebenenfalls einstückige Düsenstein 4, 5 und der Verteiler 1 können bespielsweise durch nicht gezeigte Bolzen und Schrauben miteinander fest verbunden werden, wobei der beim Festziehen der Schraubverbindung auftretende Preßdruck ausreicht, um mit der erfindungsgemäßen Dichtung auf Basis von A1203-Fasern eine sichere Abdichtung der mit ihr versehenen Dichtflächen zu erreichen.
Die Kokille 6 kann auch auf einem beweglichen Schlitten montiert sein und mittels Federkraft gegen den Düsenstein und dieser gegen den Verteiler hin gepreßt sein, wodurch die an zumindest einer Dichtfläche erfindungsgemäß angeordnete Dichtung auf Ai203-Basis in Lage gehalten wird und dort ihre Dichtfunktion ausübt.

Claims

l. Stranggußvorrichtung für hochschmelzende Metalle und deren Legierungen, z.B. Stahl, mit einem Schmelzenbehälter, welcher zumindest einen Kanal aufweist, der mit dem Hohlraum einer im wesentlichen horizontal angeordneten Kokille über zumindest einen keramischen Düsenstein verbunden ist, wobei zwischen Düsenstein und Schmelzenbehälter eine Dichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung ein Vlies aus Aluminiumoxidfasern aufweist, und daß der Düsenstein, vorzugsweise aus Zirkonoxid, die Dichtung durchsetzt und bis in den Kanalteil reicht, wobei die Dichtflächen im wesentlichen eben sind.
2. Stranggußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einteiliger Düsenstein vorgesehen ist, welcher in die Kokille und in den Kanal des Schmelzenbehälters reicht und aus Zirkonoxid besteht.