EP0082173B1 - Mehrfachkokille zum vertikalen stranggiessen von ne-metallen - Google Patents

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EP0082173B1
EP0082173B1 EP82901970A EP82901970A EP0082173B1 EP 0082173 B1 EP0082173 B1 EP 0082173B1 EP 82901970 A EP82901970 A EP 82901970A EP 82901970 A EP82901970 A EP 82901970A EP 0082173 B1 EP0082173 B1 EP 0082173B1
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EP
European Patent Office
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individual
mold
mould
holes
ingot
Prior art date
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EP82901970A
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English (en)
French (fr)
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EP0082173A1 (de
Inventor
Kálmán Dipl.-Ing. Bánhidy
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0082173A1 publication Critical patent/EP0082173A1/de
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Publication of EP0082173B1 publication Critical patent/EP0082173B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0403—Multiple moulds

Definitions

  • the invention relates to a multiple mold for the vertical continuous casting of non-ferrous metals, which consists of a closed mold frame serving at the same time for the cooling water supply and several individual molds, which in turn have an integrated water chamber and an annular spray gap or a spray hole rim. This is a state of the art known to the applicant and not recorded in printed form.
  • multiple block molds that have a coherent, common water chamber
  • those in which single molds sprinkled from the outside are used
  • International Metals Reviews, London / Metals Park, June 1976, vol. 21, p.84, Fig. 14 / a, c and d and DE-C-1 758 574 are not the subject of the invention.
  • the continuous casting mold having an integrated water chamber is superior to the mold sprinkled from the outside. Because it has a precisely defined and directed water outlet opening - annular gap or ring of holes - this so-called gap or ring of chill mold can fulfill its task, namely the uniform cooling of the strand, better than the mold sprinkled from the outside.
  • the externally sprinkled continuous casting mold is more sensitive to pressure fluctuations in the water supply network than the split or perforated ring mold and cannot produce a similarly uniform and intact water curtain as e.g. B. a well-designed split mold.
  • the mold sprinkled from the outside has become more and more important as a component of a multiple mold in recent times because it is much simpler and cheaper than the split or perforated ring mold, and because the format change can be carried out quickly and easily with replaceable mold sleeves, which is very important in modern large systems.
  • a mold frame is used according to the prior art, on which the individual molds are firmly mounted.
  • the mold frame which also serves to supply the cooling water, is designed as a water pressure chamber to which each individual mold is connected by one or more lines.
  • the main difficulty in the construction of a continuous casting mold having an integrated water chamber is that the cooling water introduced laterally into the mold through only one or a few lines must be distributed within the mold chamber in such a way that the mold wall is cooled uniformly along its circumference on the one hand, and on the other hand the cooling water flows down in the direction of movement of the strand with the exclusion of any significant transverse movement along the surface of the strand.
  • the invention has for its object to provide a multiple mold of the type described, which does not have the shortcomings of the known multiple molds, d. H. It is simple and inexpensive to manufacture, enables a quick change of format, takes up little space, is easy to clean and, above all, ensures uniform mold wall cooling and a perfect splash-water veil free of cross currents. In the multiple mold according to the invention, it should also be possible to move and / or lift the individual molds on the mold frame.
  • the multiple mold according to the invention thus consists of a box-shaped, closed mold frame, which acts as a water pressure chamber is designed and the holder and water supply for the individual molds, as well as from several individual molds, which in turn have an integrated water chamber and either an annular spray gap or a spray hole ring.
  • To transfer the cooling water from the mold frame into the individual molds as many openings are formed on the upper side of the mold frame as the multiple mold must accommodate on individual molds.
  • the individual molds in turn have water inlet openings arranged on the lower side of the openings of the mold frame.
  • the individual molds are placed on the mold frame and pressed against the upper side of the mold frame by their own weight or also by additional contact pressure. This creates a connection between the water pressure chamber of the mold frame and the water chambers of the individual molds, and a complex multiple mold is formed from the mold frame and the individual molds.
  • the water transfer openings of the mold frame, or the individual molds are selected so that either the mold frame has annular slots and the individual mold holes. wreaths or vice versa, or have both perforated wreaths.
  • the individual molds can have either an annular spray gap or a spray hole rim. If, however, the openings of the mold frame are designed in the form of perforated rings, the individual molds can accordingly only have one spray hole ring as the water outlet opening. This design enables the single molds to be formed from one piece using the casting process.
  • both the mold frame and the individual molds have perforated rings, the holes in the perforated rings of both parts are arranged in the same way, so that when the single-molds are placed on the mold frame, there is a hole.
  • This version is suitable for rectangular molds, where the mold cannot be rotated on the mold frame.
  • the cooling water rinses the outer wall of the molds, then the surface of the solidified ingots emerging from the molds.
  • the annular water chamber of the individual molds in contrast to the known continuous casting molds, is designed to be quite low in the multiple mold according to the invention, since it practically only has the task here of transferring the cooling water from the mold frame to the water outlet openings of the mold in the shortest possible way.
  • this cooling water system the occurrence of cross currents in the water chamber or even in the splash water curtain of the individual molds is ruled out, because the flow lines, starting from the closely spaced vertical transfer holes of the sieve-like row of holes, are of the same length and naturally only run in vertical planes.
  • the water transfer openings (annular slots or perforated rings) of the mold frame or the individual molds are preferably of different widths, so that the full water transfer cross-section is retained even when the individual molds are moved or inaccurately placed.
  • the water transfer openings of the mold frame and the individual molds can be interrupted according to the invention in the corner regions of a rectangular individual mold.
  • a shallow depression can be formed on the upper side of the mold frame for each individual mold, the contour of which runs parallel to the outline of the individual molds and whose circumference is equal to or greater than the extent of the individual molds. wherein the play of the individual molds in the shallow depressions is smaller than the play between the water transfer openings in the mold frame or in the individual molds. These recesses serve as seats for the individual molds.
  • the individual molds can be placed on the mold frame either without or with the interposition of seals. If no seals are used, leakage water can escape at the connection points.
  • an annular groove can be formed on the side wall of each recess, from which the leakage water is discharged into the casting pit through vertical drainage pipes starting from the groove and fastened in the mold frame.
  • the individual molds In the event that the weight of the individual molds is not sufficient to hold them on the mold frame, they can be pressed against the upper side of the mold frame by spring-loaded pressure elements arranged on the metal distributor. When the metal distributor is lifted off the mold frame, the individual molds lie loosely on the mold frame and can be checked, cleaned or replaced.
  • the individual molds can be clamped to the mold frame by clamping elements arranged on the mold frame.
  • the mold frame 1 is designed as a box-shaped water pressure chamber which has openings 2, 4, 5 or 5, which are designed in accordance with the cross section of the individual molds, and is closed at the side.
  • the single mold 3 is designed as a two-part injection gap mold. It has an integrated, low water chamber 9, on its lower side 15 a ring of holes 10 as a water inlet opening and an oblique, annular spray gap 11 as a water outlet opening.
  • the mold parts 3a and 3b are screwed together (the screws are only indicated by their center lines).
  • the single mold 4 is designed as a two-part spray hole ring mold. It also has an integrated, low water chamber 9, on its lower side 15 a ring of holes 10 as a water inlet opening and an oblique spray hole ring 12 as a water outlet opening.
  • the mold parts 4a and 4b are also screwed together (the screws are only indicated by their center lines).
  • the single mold 5 is a one-piece spray hole ring mold. Your integrated, low water chamber 9 is formed in the casting process and opens down into an annular slot 13 as a water inlet opening. It also has an oblique spray hole rim 12 as a water outlet opening.
  • the annular slots 6 and perforated rings 7 of the mold frame 1, the perforated rings 10 of the individual molds 3 or 4 and the annular slot 13 of the individual mold 5 can be interrupted in the corner regions of a rectangular individual mold 14 in order to prevent excessive cooling of the ingot corner regions (FIG . 7).
  • annular groove 18 is formed on the side wall 17 of the depression 8 to catch the small amount of leakage water.
  • the leakage water is drained from the groove 18 through the drainage pipes 19 fastened in the mold frame 1 into the casting pit.
  • the weight of the individual molds 3, 4 or 5 is sufficient to hold them on the mold frame 1, because the cooling water pressure at the water transfer points is very low.
  • the individual molds 3, 4 or 5 are seated in the recesses 8 with a play of displacement (FIG. 1), it is advisable to press them against the upper side 16 of the mold frame for the time of casting.
  • spring-loaded pressure elements 20 are provided, which are attached to the distribution channel 22. The claws 21 of the pressure elements 20 hold the individual molds 3, 4 or 5 in place during the casting process.
  • the distributor channel 22 is lifted off the mold frame 1, and the individual molds 3, 4 or 5 are again loosely in the depressions 8.
  • seals 24 are inserted between the connection surfaces 15 and 16 of the individual molds 3, 4 or 5, or the mold frame 1, which are preferably located in grooves in the mold frame 1.
  • the individual molds 3, 4 or 5 are simultaneously clamped to the mold frame 1 by claws 21 and nuts 23.
  • the multiple mold according to the invention combines the advantages of the known gap or Punch ring molds as well as the well-known, externally sprinkled molds, without having their disadvantages, and also offers other advantages.
  • the individual molds of different formats can now be used in a single mold frame without the cooling of the mold used in each case being impaired.
  • the individual molds of different formats always have the same size and the same water inlet opening. They differ only in their clear cross-section and thus in the width of their ring-shaped water chamber. Regardless of their cross-section, they always have a precisely defined and directed water outlet opening that is adapted to the cross-section, namely a spray gap or a spray hole rim. Due to the special water flow, the water distribution within the mold frame and each individual mold is optimal, and therefore all bars can be cooled evenly.
  • the format change can be carried out quickly and easily.
  • the single mold used up to that point is simply removed from its seat, and a single mold of another format is inserted into the seat.
  • both the mold frame and the individual molds are simple.
  • the single molds consist of at most two simple parts, are cheap to manufacture, easy to clean and take up little space.
  • the field of application of the multiple mold according to the invention is of course not limited to conventional continuous casting with nozzles and floats. It can also be used as a component of multiple hot-head molds (hot-top process) or as a cooling device for multiple electromagnetic continuous casting molds.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkokille zum vertikalen Stranggießen von Nichteisenmetallen, die aus einem gleichzeitig der Kühlwasserzufuhr dienenden geschlossenen Kokillenrahmen und mehreren Einzelkokillen besteht, die ihrerseits eine integrierte Wasserkammer und einen ringförmigen Spritzspalt oder einen Spritzlochkranz aufweisen. Hierbei handelt es sich um einen dem Anmelder bekannten, druckschriftlich nicht erfassten Stand der Technik.
  • Mehrfachkokillen, die eine zusammenhängende, gemeinsame Wasserkammer aufweisen (« mehrfache Blockkokille •) sowie solche, bei denen von außen berieselte Einzelkokillen eingesetzt werden (International Metals Reviews, London/Metals Park, Juni 1976, vol. 21, S.84, Fig. 14/a, c und d sowie DE-C-1 758 574), sind nicht Gegenstand der Erfindung.
  • Es ist bekannt, daß die eine integrierte Wasserkammer aufweisende Stranggießkokille der von außen berieselten Kokille überlegen ist. Dadurch, daß sie eine genau bestimmte und gerichtete Wasseraustrittsöffnung - ringförmigen Spalt oder Lochkranz - aufweist, kann diese sogenannte Spalt- oder Lochkranzkokille ihre Aufgabe, nämlich die gleichmäßige Abkühlung des Stranges, besser erfüllen als die von außen berieselte Kokille. Die von außen berieselte Stranggießkokille ist empfindlicher gegen Druckschwankungen im Wasserversorgungsnetz als die Spalt- oder Lochkranzkokille und kann nicht einen ähnlich gleichmäßigen und intakten Wasserschleier erzeugen wie z. B. eine gut konstruierte Spaltkokille. Trotzdem gewinnt die von außen berieselte Kokille als Bauelement einer Mehrfachkokille in der letzten Zeit immer mehr an Bedeutung, weil sie wesentlich einfacher und billiger ist als die Spalt- oder Lochkranzkokille, und weil bei ihr der Formatwechsel durch auswechselbare Kokillenhülsen einfach und schnell durchgeführt werden kann, was bei den modernen Großanlagen sehr wichtig ist.
  • Wenn eine eine integrierte Wasserkammer aufweisende herkömmliche Stranggießkokille als Bauelement einer Mehrfachkokille benutzt wird, verwendet man nach dem Stand der Technik einen Kokillenrahmen, an dem die Einzelkokillen fest montiert sind. Der gleichzeitig der Külwasserzufuhr dienende Kokillenrahmen ist als eine Wasserdruckkammer ausgebildet, mit der jede Einzelkokille durch eine oder mehrere Leitungen verbunden ist. Die so entstandene herkömmliche Mehrfachkokille ist in dieser Art lediglich eine Zusammensetzung von Einzelkokillen, bei denen für die gute Wasserverteilung innerhalb jeder Kokille einzeln gesorgt werden muß.
  • Die Hauptschwierigkeit bei der Konstruktion einer eine integrierte Wasserkammer aufweisenden Stranggießkokille besteht darin, daß das durch nur eine oder einige wenige Leitungen in die Kokille seitlich eingeführte Kühlwasser innerhalb der Kokillenkammer so verteilt werden muß, daß einerseits die Kokillenwand an ihrem Umfang entlang gleichmäßig gekühlt wird, andererseits das Kühlwasser in der Bewegungsrichtung des Stranges unter Ausschaltung jeglicher nennenswerter Querbewegung längs der Strangoberfläche herunterfließt.
  • Es sind zahlreiche Kokillenkonstruktionen mit integrierter Wasserkammer bekanntgeworden (International Metals Reviews, London/Metals Park, Juni 1976, vol. 21, S.84, fig.14/e bis i, Hermann, E. : Handbuch des Stranggießens, Aluminium-Verlag Düsseldorf, 1958, S. 205, Bilder 664 bis 666, S. 485, Bild 1588, US-A-3 665 999, US-A-3 688 834 und US-A 3 739 837). Sie alle weisen verschiedene strömungsdynamische Beruhigungselemente wie Siebplatten, Siebringe, kragenartige Wehre usw. auf, welche die Aufgabe haben, das an einer oder einigen Stellen in die Kokille seitlich eingeführte Kühlwasser durch Verringerung und Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeiten und Umleitung der Wasserströmung in einen gleichmäßigen, von Querströmungen freien Spritzwasserschleier umzuwandeln. Diese bekannten Kokillenkonstruktionen sind kompliziert, teuer, haben einen großen Platzbedarf und können nur mühsam gereinigt werden.
  • Ein weiterer Nachteil der bekannten Mehrfachkokillen besteht darin, daß ihre Einzelkokillen, da sie am Kokillenrahmen befestigt sind, beim Zusammenführen der Anfahrböden mit den Kokillen nicht verschoben und/oder hochgehoben werden können, was bei einer ungenauen Placierung der Anfahrböden auf dem Absenktisch zur Beschädigung der empfindlichen Kokillenunterkanten führen kann. Beim Formatwechsel müssen außerdem nicht nur die Befestigungselemente der Einzelkokillen, sondern auch ihre Kühlwasseranschlüsse gelöst werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrfachkokille der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche die Mängel der bekannten Mehrfachkokillen nicht aufweist, d. h. sie ist einfach und billig herzustellen, ermöglicht einen schnellen Formatwechsel, hat einen geringen Platzbedarf, kann leicht gereinigt werden und gewährleistet vor allem eine gleichmäßige Kokillenwandkühlung und einen perfekten, von Querströmungen freien Spritzwasserschleier. Bei der erfindungsgemäßen Mehrfachkokille soll außerdem ermöglicht werden, die Einzelkokillen auf dem Kokillenrahmen zu verschieben und/oder hochzuheben.
  • Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Mehrfachkokille erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale von Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7.
  • Die erfindungsgemäße Mehrfachkokille besteht derart aus einem kastenförmigen, geschlossenen Kokillenrahmen, der als Wasserdruckkammer ausgebildet ist und der Halterung und Wasserzuleitung für die Einzelkokillen dient, sowie aus mehreren Einzelkokillen, die ihrerseits eine integrierte Wasserkammer und entweder einen ringförmigen Spritzspalt oder einen Spritzlochkranz aufweisen. Zur Überführung des Kühlwassers vom Kokillenrahmen in die Einzelkokillen sind an der oberen Seite des Kokillenrahmens so viele Öffnungen ausgebildet wie die Mehrfachkokille an Einzelkokillen aufnehmen muß. Die Einzelkokillen ihrerseits weisen an ihrer unteren Seite den Öffnungen des Kokillenrahmens entsprechend angeordnete Wassereinführungsöffnungen auf. In einer Position, in der die Öffnungen der Einzelkokillen den Öffnungen des Kokillenrahmens gegenüberliegen, werden die Einzelkokillen auf den Kokillenrahmen gesetzt und durch ihr Eigengewicht oder auch durch zusätzliche Anpreßkraft an die obere Seite des Kokillenrahmens angepreßt. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Wasserdruckkammer des Kokillenrahmens und den Wasserkammern der Einzelkokillen hergestellt und aus dem Kokillenrahmen und den Einzelkokillen eine komplexe Mehrfachkokille gebildet.
  • Die Wasserüberführungsöffnungen des Kokillenrahmens, bzw. der Einzelkokillen sind so gewählt, daß entweder der Kokillenrahmen ringförmige Schlitze hat und die Einzelkokillen Loch- . kränze oder umgekehrt, oder aber beide Lochkränze aufweisen.
  • Wenn die Öffnungen des Kokillenrahmens als ringförmige Schlitze ausgebildet sind, können die Einzelkokillen entweder einen ringförmigen Spritzspalt oder einen Spritzlochkranz aufweisen. Wenn aber die Öffnungen des Kokillenrahmens in der Form von Lochkränzen ausgebildet sind, können die Einzelkokillen als Wasseraustrittsöffnung sinngemäß nur einen Spritzlochkranz aufweisen. Diese Ausführung ermöglicht die Ausbildung der Einzelkokillen aus einem Stück im Gießverfahren.
  • Wenn sowohl der Kokillenrahmen als auch die Einzelkokillen Lochkränze aufweisen, sind die Löcher in den Lochkränzen beider Teile genauso angeordnet, damit beim Aufsetzen der Einzeikokillen auf den Kokillenrahmen Loch über steht. Diese Ausführung ist für rechteckige Kokillen geeignet, bei denen eine Verdrehung der Kokille auf dem Kokillenrahmen nicht möglich ist.
  • Gemeinsam ist bei all diesen Ausführungsformen der Erfindung das Vorhandensein einer ringförmigen, siebartigen vertikalen Lochreihe (Lochkranz) - die sinngemäß auch als eine doppelte Lochreihe mit versetzten Löchern oder als ein ringförmiges Lochfeld ausgebildet sein kann - zwischen dem Kokillenrahmen und jeder Einzelkokille. Das Kühlwasser, dessen Druck im Inneren des Kokillenrahmens auf dem Weg zu den im Verhältnis zum Kokillenrahmen oben angeordneten Lochreihen weitgehend verringert und ausgeglichen wird, steigt nun mit rundum gleichmäßiger Geschwindigkeit durch diese vertikalen Lochreihen in die Wasserkammern der auf dem Kokillenrahmen liegenden Einzelkokillen. Hier erfährt es einen letzten, feinen Druckausgleich, und es wird zu den Wasseraustrittsöffnungen (ringförmige Spritzspalte oder Lochkränze) der Einzelkokillen geleitet.
  • Beim Verlassen der Einzelkokillen bespült das Kühlwasser die Außenwand der Kokillen, sodann die Oberfläche der aus den Kokillen austretenden erstarrten Barren.
  • Die ringförmige Wasserkammer der Einzelkokillen, im Gegensatz zu den bekannten Stranggie- βkokillen, ist bei der erfindungsgemäßen Mehrfachkokille ziemlich niedrig ausgebildet, da sie hier praktisch nur noch die Aufgabe hat, das Kühlwasser vom Kokillenrahmen auf dem kürzesten Weg zu den Wasseraustrittöffnungen der Kokillen überzuleiten. Bei dieser Kühlwasserführung ist das Auftreten von Querströmungen in der Wasserkammer oder gar im Spritzwasserschleier der Einzelkokillen ausgeschlossen, weil die Strömungslinien, angefangen von den dicht nebeneinander angeordneten vertikalen Überführungslöchern der siebartigen Lochreihe, gleich lang sind und naturgemäß ausschließlich in vertikalen Ebenen verlaufen.
  • Erfindungsgemäß sind die Wasserüberführungsöffnungen (ringförmige Schlitze oder Lochkränze) des Kokillenrahmens, bzw. der Einzelkokillen vorzugsweise von verschiedener Breite, damit der volle Wasserüberführungsquerschnitt auch bei einer Verschiebung oder ungenauen Placierung der Einzelkokillen erhalten bleibt.
  • Um eine übermäßige Kühlung der Barreneckbereiche zu verhindern, können die Wasserüberführungsöffnungen des Kokillenrahmens und der Einzelkokillen in den Eckbereichen einer rechteckigen Einzelkokille erfindungsgemäß unterbrochen sein.
  • Zur Positionierung der Einzelkokillen auf dem Kokillenrahmen sowie zur Begrenzung ihrer Verschiebung kann erfindungsgemäß an der oberen Seite des Kokillenrahmens für jede Einzelkokille eine flache Vertiefung ausgebildet sein, deren Kontur zum Umriß der Einzelkokillen parallel verläuft und deren Umfang gleich oder größer ist als das Ausmaß der Einzelkokillen, wobei das Spiel der Einzelkokillen in den flachen Vertiefungen kleiner ist als das Spiel zwischen den Wasserüberführungsöffnungen im Kokillenrahmen, bzw. in den Einzelkokillen. Diese Vertiefungen dienen als Sitze für die Einzelkokillen. Durch das Spiel einer Einzelkokille in einer flachen Vertiefung kann das Maß der Kokillenverschiebung bestimmt werden, oder die Verschiebung kann verhindert werden.
  • Die Einzelkokillen können erfindungsgemäß entweder ohne oder mit Zwischenlegung von Dichtungen auf den Kokillenrahmen gesetzt werden. Falls keine Dichtungen eingesetzt werden, kann an den Anschlußstellen Leckwasser austreten. Zum Auffangen dieses Leckwassers kann erfindungsgemäß an der Seitenwand einer jeden Vertiefung eine ringförmige Nut ausgebildet sein, von der das Leckwasser durch von der Nut ausgehende und im Kokillenrahmen befestigte vertikale Drainagerohre in die Gießgrube abgeleitet wird.
  • In dem Fall, daß das Eigengewicht der Einzelkokillen nicht ausreicht, diese auf dem Kokillenrahmen festzuhalten, können sie durch am Metallverteiler angeordnete federbelastete Druckelemente an die obere Seite des Kokillenrahmens angepreßt werden. Beim Abheben des Metallverteilers vom Kokillenrahmen liegen die Einzelkokillen somit wieder lose auf dem Kokillenrahmen und können geprüft, gereinigt oder ausgewechselt werden.
  • Wenn eine feste Montage der Einzelkokillen bevorzugt wird, können sie durch am Kokillenrahmen angeordnete Spannelemente am Kokillenrahmen festgespannt werden.
  • Die Erfindung wird anhand der in den Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiele erläutert, und zwar zeigt.
    • Figur 1 einen Vertikalschnitt einer Sektion der Mehrfachkokille mit verschiebbaren Spritzspalt-Einzelkokillen, einschließlich der entsprechenden Sektion der Verteilerrinne mit federbelasteten Druckelementen sowie Drainagerohre im Kokillenrahmen,
    • Figur 2 einen Untersicht einer runden Spritzspalt-Einzelkokille,
    • Figur 3 einen Vertikalschnitt einer Spritzlochkranz-Einzelkokille, die bereitsteht, in die Einrichtung in Fig. 4 eingesetzt zu werden,
    • Figur 4 einen Vertikalschnitt einer Sektion der Mehrfachkokille mit Spritzlochkranz-Einzelkokillen, einschließlich Drainagerohre im Kokillenrahmen, die Einzelkokille in der Mitte entfernt,
    • Figur 5 einen Vertikalschnitt einer Sektion der Mehrfachkokille, einschließlich Dichtungen zwischen dem Kokillenrahmen und den Einzelkokillen sowie Spannelemente am Kokillenrahmen,
    • Figur 6 einen Vertikalschnitt einer Sektion der Mehrfachkokille mit Spritzspalt-Einzelkokillen sowie Drainagerohren und
    • Figur 7 einen Untersicht einer rechteckigen Spritzspalt-Einzelkokille.
  • Der Kokillenrahmen 1 ist als kastenförmige Wasserdruckkammer ausgebildet, die dem Querschnitt der Einzelkokillen 3, 4 oder 5 entsprechend ausgebildete Durchbrüche 2 aufweist und seitlich geschlossen ist.
  • An der oberen Seite des Kokillenrahmens 1 sind zur Wasserversorgung der Einzelkokillen 3, 4 oder 5 Wasserüberführungsöffnungen ausgebildet, die entweder ringförmige Schlitze 6 oder Lochkränze 7 sind. Zur Aufnahme der Einzelkokillen 3, 4 oder 5 weist die obere Seite 16 des Kokillenrahmens 1 flache Vertiefungen 8 auf. Wenn der Umfang der Vertiefung 8 größer ist als das Ausmaß der Einzelkokillen 3, 4 oder 5 (Fig. 1), kann die Einzelkokille 3, 4 oder 5 dementsprechend in der Vertiefung 8 verschoben werden. Wenn jedoch kein Spiel für die Einzelkokille 3, 4 oder 5 vorgesehen ist, sitzt sie verschiebungsfrei in der Vertiefung 8 (Fig.4, 5 und 6).
  • Die Einzelkokille 3 ist als zweiteilige Spritzspaltkokille ausgebildet. Sie weist eine integrierte, niedrige Wasserkammer 9, an ihrer unteren Seite 15 einen Lochkranz 10 als Wassereinführungsöffnung sowie einen schrägen, ringförmigen Spritzspalt 11 als Wasseraustrittsöffnung auf. Die Kokillenteile 3a und 3b sind zusammengeschraubt (die Schrauben sind lediglich durch ihre Mittellinien angedeutet).
  • Die Einzelkokille 4 ist als zweiteilige Spritzlochkranzkokille ausgebildet. Sie weist ebenfalls eine integrierte, niedrige Wasserkammer 9, an ihrer unteren Seite 15 einen Lochkranz 10 als Wassereinführungsöffnung sowie einen schrägen Spritzlochkranz 12 als Wasseraustrittsöffnung auf. Die Kokillenteile 4a und 4b sind ebenfalls zusammengeschraubt (die Schrauben sind lediglich durch ihre Mittellinien angedeutet).
  • Die Einzelkokille 5 ist eine einteilige Spritzlochkranzkokille. Ihre integrierte, niedrige Wasserkammer 9 ist im Gießverfahren ausgebildet und mündet nach unten in einen ringförmigen Schlitz 13 als Wassereinführungsöffnung. Sie weist außerdem einen schrägen Spritzlochkranz 12 als Wasseraustrittsöffnung auf.
  • Die ringförmigen Schlitze 6 und Lochkränze 7 des Kokillenrahmens 1, die Lochkränze 10 der Einzelkokillen 3, bzw. 4 sowie der ringförmige Schlitz 13 der Einzelkokille 5 können in den Eckbereichen einer rechtekigen Einzelkokille 14 unterbrochen sein, um eine übermäßige Kühlung der Barreneckbereiche zu verhindern (Fig. 7).
  • Wenn die Einzelkokillen 3, 4 oder 5 ohne Zwischenlegung von Dichtungen 24 auf den Kokillenrahmen 1 gesetzt werden, ist zum Auffangen der geringen Menge Leckwasser an der Seitenwand 17 der Vertiefung 8 eine ringförmige Nut 18 ausgebildet. Von der Nut 18 wird das Leckwasser durch die im Kokillenrahmen 1 befestigten Drainagerohre 19 in die Gießgrube abgeleitet.
  • Im Normalfall genügt das Eigengewicht der Einzelkokillen 3, 4 oder 5, sie am Kokillenrahmen 1 festzuhalten, denn der Kühlwasserdruck ist an den Wasserüberführungsstellen sehr gering. Wenn jedoch die Einzelkokillen 3, 4 oder 5 mit einem Verschiebungsspiel in den Vertiefungen 8 sitzen (Fig. 1), empfiehlt es sich, sie für die Zeit des Gießens an die obere Seite 16 des Kokillenrahmens anzupressen. Hierfür sind federbelastete Druckelemente 20 vorgesehen, die an der Verteilerrinne 22 angebracht sind. Die Pratzen 21 der Druckelemente 20 halten die Einzelkokillen 3, 4 oder 5 während des Gießvorganges an ihrem Platz fest. Bei Beendigung des Gießens wird die Verteilerrinne 22 vom Kokillenrahmen 1 abgehoben, und die Einzelkokillen 3, 4 oder 5 liegen wieder lose in den Vertiefungen 8.
  • In Fig. 5 sind zwischen den Anschlußflächen 15 und 16 der Einzelkokillen 3, 4 oder 5, bzw. des Kokillenrahmens 1 Dichtungen 24 eingesetzt, die vorzugsweise in Nuten des Kokillenrahmens 1 liegen. Die Einzelkokillen 3, 4 oder 5 sind hier gleichzeitig durch Pratzen 21 und Muttern 23 am Kokillenrahmen 1 festgespannt.
  • Die erfindungsgemäße'Mehrfachkokille vereinigt in sich die Vorteile der bekannten Spalt- oder Lochkranzkokillen sowie der bekannten, von außen berieselten Kokillen, ohne ihre Nachteile aufzuweisen, und bietet außerdem weitere Vorteile.
  • In einer einzigen Kokillenrahmen können jetzt Einzelkokillen verschiedener Formate eingesetzt werden, ohne daß sich die Kühlung der jeweils eingesetzten Kokille verschlechtert. Die Einzelkokillen verschiedenster Formate haben stets das selbe Ausmaß und die selbe Wassereinführungsöffnung. Sie unterscheiden sich lediglich in ihrem lichten Querschnitt und somit in der Breite ihrer ringförmigen Wasserkammer. Unabhängig von ihrem Querschnitt haben sie auch stets eine genau bestimmte und gerichtete, dem Querschnitt angepaßte Wasseraustrittsöffnung, und zwar einen Spritzspalt oder einen Spritzlochkranz. Durch die spezielle Wasserführung ist die Wasserverteilung innerhalb des Kokillenrahmens und jeder Einzelkokille optimal, und deswegen können alle Barren gleichmäßig abgekühlt werden.
  • Der Formatwechsel kann einfach und schnell durchgeführt werden. Die bis dahin verwendete Einzelkokille wird einfach von ihrem Sitz herausgenommen, und eine Einzelkokille anderen Formats wird in den Sitz eingesetzt.
  • Die Konstruktion sowohl des Kokillenrahmens als auch der Einzelkokillen ist einfach. Die Einzelkokillen bestehen höchstens aus zwei einfachen Teilen, sind billig herzustellen, einfach zu reinigen und haben einen geringen Platzbedarf.
  • Das Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Mehrfachkokille beschränkt sich selbstverständlich nicht auf das konventionelle Stranggießen mit Düsen und Schwimmern. Sie kann ebenfalls Verwendung finden als Bestandteil von mehrfachen Heißkopfkokillen (Hot-top Verfahren) oder als Kühlvorrichtung von mehrfachen elektromagnetischen Stranggießkokillen.

Claims (7)

1. Mehrfachkokille zum vertikalen Stranggießen von Nichteisenmetallen, bestehend aus einem gleichzeitig der Kühlwasserzufuhr dienenden, geschlossenen Kokillenrahmen (1) und mehreren Einzelkokillen (3 oder 4), die ihrerseits eine integrierte Wasserkammer (9) und einen ringförmigen Spritzspalt (11) oder einen Spritzlochkranz (12) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Seite (16) des Kokillenrahmens (1) eine der Zahl der Einzelkokillen (3 oder 4) entsprechende Anzahl ringförmiger Schlitze (6) ausgebildet ist, und daß die Einzelkokillen (3 oder 4), die an ihrer unteren Seite (15) einen Lochkranz (10) aufweisen, der genauso verläuft wie die Schlitze (6), wobei die Breite des Lochkranzes (10) vorzugsweise kleiner ist als die Breite der Schlitze (6), in einer Position, in der die Lochkräuze (10) den Schlitzen (6) gegenüberliegen auf den Kokillenrahmen (1) gesetzt und durch ihr Eigengewicht oder auch durch zusätzliche Anpreßkraft an die obere Seite (16) des Kokillenrahmens (1) angepreßt werden.
2. Mehrfachkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schlitz (6) im Kokillenrahmen (1) durch einen Lochkranz (7) ersetzt ist.
3. Mehrfachkokille nach Anspruch 2, wobei die Einzelkokillen (5) einen Spritzlochkranz (12) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkokillen (5) an ihrer unteren Seite einen ringförmigen Schlitz (13) aufweisen.
4. Mehrfachkokille nach Anspruch 1. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Schlitze (6) bzw. Lochkränze (7) des Kokillenrahmens (1), die Lochkränze (10) der Einzelkokillen (3, bzw. 4) sowie der ringförmige Schlitz (13) der Einzelkokille (5) in den Eckbereichen einer rechteckigen Einzelkokille (14) unterbrochen sind.
5. Mehrfachkokille nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Seite (16) des Kokillenrahmens (1) zur Positionierung der Einzelkokillen (3, 4 oder 5) auf dem Kokillenrahmen (1) für jede Einzelkokille (3, 4 oder 5) eine flache Vertiefung (8) ausgebildet ist, deren Kontur zum Umriß der Einzelkokillen (3, 4 oder 5) parallel verläuft und deren Umfang gleich oder größer ist als das Ausmaß der Einzelkokillen (3, 4 oder 5), wobei das Spiel der Einzelkokillen (3, 4 oder 5) in den flachen Vertiefungen (8) kleiner ist als das Spiel zwischen den Wasserüberführungsöffnungen des Kokillenrahmens und der Einzelkokillen.
6. Mehrfachkokille nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffangen des an den Anschlußstellen der Einzelkokillen (3, 4 oder 5) zum Kokillenrahmen (1) austretenden Leckwassers an der Seitenwand (17) einer jeden Vertiefung (8) eine ringförmige Nut (18) ausgebildet ist, von der das Leckwasser durch von der Nut (18) ausgehende und im Kokillenrahmen (1) befestigte vertikale Drainagerohre (19) in die Gießgrube abgeleitet wird.
7. Mehrfachkokille nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der unteren Seite (15) der Einzelkokillen (3,4 oder 5) und der oberen Seite (16) des Kokillenrahmens (1) zur Verhinderung der Wasserfiltration Dichtungen (24) eingesetzt sind.
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